设施种植模式对土壤细菌多样性及群落结构的影响

为了研究有机和常规设施种植模式及轮作对土壤细菌多样性和群落结构的影响,本研究采用Illumina平台Hiseq 2500高通量测序技术,于2016年6月(作物处于收获期)对北京市顺义区不同设施种植模式(分别为有机设施种植模式和常规设施种植模式下的叶菜连作、茄果连作和叶茄轮作)下土壤细菌进行16S r RNA测序。测序质控后共获得17 278个操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs),共计318 851条有效序列。比较不同种植模式和轮作下土壤细菌多样性、细菌群落结构组成、相对丰度及土壤理化性质与细菌群落多样性关系的差异性。结果表明:土壤微生物群落结构在有机和常规设施种植模式下差异明显,有机设施种植土壤细菌多样性高于常规设施种植;有机设施种植下轮作与连作土壤细菌群落结构表现出明显差异,而常规设施种植下,两者没有明显差异;有机种植模式下,轮作土壤细菌群落多样性高于连作土壤;设施种植土壤细菌群落主要属于鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas,5.05%)和芽孢杆菌属(Bacillus,4.84%),相对丰度大于0.5%的共有14个属。有机设施种植土壤含有较多促进植物生长、有机质分解的细菌,常规设施种植土壤中降解化学杀虫剂、防治土壤病害、促进硝化过程的细菌较多。RDA分析结果显示土壤细菌群落主要受全磷、速效磷、有机质的影响。Tumebacillus、Candidatus Solibacter和Acidothermus都是分解有机质、利用碳源的细菌属,与土壤有机质含量呈正相关关系。由此可见,设施条件下,有机和常规种植土壤微生物群落结构的差异性主要源于肥料使用、有害生物防治措施和管理方式的不同。有机设施种植模式下,轮作更有利于发挥其改良土壤营养循环和防治土壤病虫害的作用。上述结果为在微生物水平上研究设施条件下不同种植模式的土壤生态质量差异提供了参考。     

三种不同种植模式对土壤细菌群落多样性的影响

采用变性梯度凝胶电泳(DGGE )技术,研究了不同种植模式对土壤细菌群落多样性的影响。结果表明,不同种植模式下DGGE图谱条带的数量及亮度有较大区别,且有几条特征性条带发生了明显的变化。0—15 cm土层细菌群落的丰富度、多样性指数及均匀度指数均表现为:“菜稻菜模式”（RVCs） “休闲轮作模式”（FRCs） “蔬菜连作模式”（VCCs）;15—30 cm土层细菌群落的丰富度、多样性指数及均匀度指数均表现为:FRCs RVCs VCCs。UPGMC聚类分析表明,RVCs 处理的细菌群落结构相似性较低。主成分分析表明,对各主成分起分异作用的主要是 RVCs和FRCs;与主成分因子1 正相关程度较高的种植模式为:RVCs和VCCs,与主成分因子2 正相关程度较高的是 FRCs。可见,水稻土细菌群落多样性与种植模式密切相关,这些变化对土壤细菌群落有重要的调节作用。     

不同栽培模式对黄瓜根际土壤酶活性及细菌群落结构的影响

分别以小麦、燕麦、毛葱、芹菜、白菜与黄瓜伴生或套作,研究了不同栽培模式对黄瓜根际土壤酶活性及细菌群落结构的影响,为连作土壤环境修复提供理论依据。结果表明:小麦/黄瓜、燕麦/黄瓜伴生,毛葱/黄瓜套作显著提高了根际土壤过氧化氢酶活性（P0.05）;芹菜/黄瓜套作和小麦/黄瓜伴生显著提高了根际土壤过氧化物酶活性（P0.05）;芹菜/黄瓜套作显著提高了根际土壤脲酶活性（P0.05）;不同栽培模式均显著提高了各时期根际土壤转化酶活性（P0.05）。PCR-DGGE分析结果显示,不同栽培模式在一定程度上提高了黄瓜根际土壤细菌群落结构多样性。DGGE条带测序显示,黄瓜根际土壤细菌大多与不可培养的细菌种属具有较高的同源性,测序比对推测,主要分属于-变形菌纲（Alphaproteobacteria）、-变形菌纲（Betaproteobacteria）、鞘脂杆菌纲（Sphingobacteria）和芽单胞菌纲（Gemmatimonadetes）四个纲。本研究说明不同栽培模式对土壤酶活性和土壤细菌群落结构均产生一定影响,改变了土壤环境,其中小麦与黄瓜伴生栽培模式效果较好。     

有机无机肥料配施对植烟土壤养分及细菌群落结构的影响

为研究有机无机肥料配施对植烟土壤细菌群落结构的影响,采用Illumina MiSeq高通量测序技术,分析了连续3年施用化肥(CF)、烟草秸秆生物有机肥配施化肥(TBF)和高碳基土壤修复肥配施化肥(HCF)对土壤细菌多样性和群落结构的影响,同时结合土壤理化性质探究不同施肥条件下细菌群落变化的重要影响因素。与CF处理相比,HCF处理土壤碱解氮含量显著降低了34.09%。多样性指数分析显示有机无机肥料配施有提高土壤细菌多样性的趋势,HCF处理土壤细菌多样性最高。有机无机肥料配施提高了土壤放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和浮霉菌门(Planctomycetes)细菌丰度,降低了土壤绿湾菌门(Chloroflexi)、Saccharibacteria、厚壁菌门(Firmicutes)、WD272和蓝细菌门(Cyanobacteria)细菌丰度。有机无机肥料配施显著增加了土壤Patulibacter、短芽孢杆菌属(Brevibacillus)、农研丝杆菌属(Niastella)等有益细菌属丰度。Spearman相关性分析和典范对应分析(CCA)表明土壤pH值、碱解氮和速效钾是影响土壤细菌群落结构的重要因子。有机无机肥料配施对植烟土壤细菌多样性和群落结构产生了深刻影响,土壤pH值、碱解氮和速效钾是调控细菌群落结构的重要影响因素,在土壤培肥中应引起充分的重视。     

镉污染对烤烟根际土壤细菌和真菌群落结构的影响

根际土壤微生物是根际土壤生态系统的重要组成部分,为了明确镉污染条件下烤烟根际土壤微生物群落结构变化,采用全生育期盆栽方法,利用分子生物学PCR-DGGE技术,对不同浓度镉污染下烤烟根际细菌和真菌的群落结构进行了分析,结果表明:(1)镉污染浓度为4 mg kg-1处理的根际土壤细菌群落条带数,明显少于其他处理;随镉污染浓度的增加,一些土壤细菌类群逐渐消失,但特定细菌对高浓度镉污染具有较强的耐受能力;根际细菌可归入8个类群,Bacterium ellin、Acidobacteria酸杆菌和Mycobacterium分枝杆菌属对不同浓度镉污染具有较强的适应能力,其中leptolyngbya瘦鞘丝藻属能适应中等浓度的镉污染,在该浓度下,该微生物可大量繁殖为优势种群。(2)随着镉污染浓度增加,部分特有真菌类群出现,但是在中等镉浓度(4 mg kg-1)处理下,部分真菌类群消失;真菌群落结构可归入4个类群,其中优势和共有类群为Fusarium镰刀菌属和未知菌属,对不同浓度镉污染耐受性较强;Acremonium sclerotigenum硬化支顶孢霉对镉污染反应敏感,Rhizopus根霉菌属嗜好高浓度镉的真菌。     

施肥对烤烟产量、品质及土壤养分、酶活性的影响

田间试验设置不施肥、单施化肥和有机无机配施3种施肥处理,研究了施肥对烤烟产量、质量及土壤养分、酶活性的影响。结果表明,在有机无机配施的处理中,烟叶产量最高,中上等烟比不施肥和单施化肥分别提高了24.6%和13.2%,土壤有效养分的变化与烤烟生理需要相协调。此外,施肥显著增强土壤脲酶活性;有机无机配施显著提高土壤蔗糖酶活性;土壤过氧化氢酶活性有机无机配施最高,单施化肥次之,不施肥最低。在不施肥的处理中,土壤酶活性在烤烟主要生育期无显著差异;但在施肥处理中,土壤酶活性随烤烟生育期的延长而提高,说明肥料养分(或有机质)与土温升高的交互作用可能是土壤酶活性提高的主要原因之一。     

多年麦稻轮作免耕土壤细菌对土壤养分和酶活性的影响

为了探索连续多年免耕轮作对土壤养分与微生物的影响,以麦稻水旱轮作免耕试验为对象,采用常规土壤养分测定法、土壤微生物宏基因组测序技术及京都基因和基因组百科全书(KEGG)数据库、冗余(RDA)分析等方法,对连续多年田间保留农作物残茬免耕及传统耕作土壤的养分、微生物种群、酶活性等进行了检测分析。结果表明,连续13年田间保留农作物秸秆、残茬免耕轮作与传统耕作轮作0～20 cm土壤微生物种群结构丰度在农作物不同生长发育时期发生了变化,第一核心种群的变形菌门(Proteobacteria)、酸性杆菌门(Acidobac-teria)丰度最高,呈增加趋势;第二核心种群的放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)丰度呈下降趋势;连续多年免耕轮作处理土壤中心土壤脲酶、蔗糖酶、蛋白酶含量分别比传统耕作处理提高了4.9%、22.8%、21.7%;免耕轮作处理的作物在绝大部分生长阶段与土壤酶的关联性优于传统耕作轮作处理。免耕处理Z4与传统耕种处理T4比较,土壤有机质、全氮、全磷、水解性氮、有效磷含量分别提高了27.7%、20.3%、16.1%、30.8%、19.3%;两种土壤的微生物代谢通路差异主要表现为氨基酸类通路,免耕轮作处理的绝大多数氨基酸类通路在第1时期(小麦拔节期)和第3时期(水稻孕穗期)比传统耕作轮作激活程度强的差异达到显著或极显著水平。在免耕轮作处理中,硝基螺菌属(Nitrospira)、厌氧黏细菌属(Anaromyxobacter)与全钾、速效钾、有机质、全氮、水解性氮含量,鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)与有效磷含量呈正相关。连续多年田间保留作物残茬、秸秆,为微生物提供了较多的“食物”,以及连续多年免耕轮作措施减少土壤微生物生存环境的破坏是培肥地力的根本原因。而合理轮作免耕土壤中的变形菌门、酸性杆菌门等核心优势细菌种群,以及土壤酶的催化作用优于传统耕作,它们共同促进了土壤有机质和土壤养分转化和循环是提高土壤肥力的推动力。     

荔枝园间作平托花生对土壤理化性质、酶活性和细菌群落结构及多样性的影响

研究荔枝间作平托花生对荔枝园土壤理化性质、酶活性及细菌多样性的影响,为荔枝健康栽培提供理论依据和技术支撑。分别选取荔枝/平托花生间作和荔枝单作模式下10～20 cm土层的土壤样本,测定酸性有效磷、全磷和速效钾等理化因子的含量以及蔗糖酶、蛋白酶和脲酶等酶活性,并在此基础上,利用Illumina MiSeq测序平台对荔枝/平托花生间作模式和荔枝单作模式下土壤的细菌群落进行16S rRNA V4～V5区检测。结果表明:与荔枝单作模式相比,在理化因子方面,荔枝间作平托花生模式下的速效钾含量极显著提高138.9%,碱解氮含量显著降低19.6%,pH稍降低但无显著差异性;在土壤酶活性方面,蔗糖酶、酸性蛋白酶、脲酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶均极显著或显著提高;在土壤细菌群落多样性方面,Chao1、ACE和Simpson指数分别显著提高5.5%、5.2%和3.7%。在土壤细菌群落结构方面,两组样本的主要优势菌门为酸杆菌门、变形菌门、绿弯菌门和放线菌门;主要优势菌属为Gp1、Gp2、Gp3、Gp4、Gp6、芽孢杆菌属和Gaiella等菌属;间作后变形菌门、放线菌门、红游动菌属、Gaiella和黄杆菌属相对丰度明显提高,酸杆菌门、芽孢杆菌属和Gp2相对丰度显著降低。冗余分析结果表明,碱解氮、pH、全磷和有效磷是影响土壤细菌菌属结构的主要理化因子;单作模式的土壤细菌群落结构差异主要是由pH的变化引起的,而间作模式细菌群落结构主要受碱解氮的影响;此外,在酸杆菌门亚群中,Gp1、Gp2、Gp3及Gp7与pH呈正相关;Gp4、Gp5、Gp6与pH呈负相关;芽孢杆菌属与碱解氮呈正相关;Gaiella、红游动菌属和黄杆菌属等绝大多数菌属均与理化因子呈负相关。因此,荔枝园间作平托花生不仅能改善土壤理化性质以及酶活性,还能提高土壤细菌丰富度和多样性,促进荔枝根系对营养元素的有效吸收,为农民有效利用荔枝园行间空地、实现荔枝健康栽培探索出一条新的路径。     

不同植烟模式对烤烟产质量、土壤养分和酶活性的影响

在贵州烟区具有代表性的第四纪黄壤上,进行了连续6年的田间定位试验,研究了烤烟连作,烤烟-玉米轮作和玉米-烤烟-烤烟轮作三种种烟模式对烤烟的产量和品质,土壤养分以及酶活性的影响。结果表明,烤烟连作降低烤烟的产量、质量和土壤pH,提高有效磷和速效钾含量,抑制脲酶和蔗糖酶活性,增加过氧化氢酶活性。相反,烤烟-玉米轮作和玉米-烤烟-烤烟轮作有益于提高烤烟的产量和质量,是值得推广的种烟模式。     

酸处理对花岗岩土壤细菌群落结构及多样性的影响

酸沉降显著影响着土壤生态系统的结构组成与系统功能,但对我国南方花岗岩发育的酸性土壤细菌群落结构及多样性的影响还知之甚少。因此,本文以酸沉降影响严重的亚热带地区花岗岩发育的剖面(0~100 cm)土壤为对象,采用不同酸度的HCl-NH_4Cl溶液(pH=3.5,4.5,5.5)对A层(0~12 cm)、B层(12~50 cm)与C层(50~100 cm)土壤分别进行分批次淋溶实验(Batch方法),探讨在此特定实验条件下酸溶液作用前后土壤细菌群落结构及多样性的变异特征。研究结果表明,利用Miseq技术对土壤细菌16S r RNA基因进行高通量测序与分析发现酸溶液可以显著降低A层、B层和C层土壤的细菌多样性,pH3.5酸处理土壤的细菌多样性降低幅度最大,pH4.5酸处理土壤的降低幅度最小。HCl-NH_4Cl酸溶液可显著影响花岗岩土壤细菌的群落结构,并导致土壤细菌的优势种群发生变化,其中,A层土壤细菌优势种群由酸杆菌门(Acidobacteria)转变为变形菌门(Proteobacteria),B层和C层土壤细菌优势种群由变形菌门(Proteobacteria)转变为放线菌门(Actinobacteria)。细菌相对丰度变化特征和主成分分析结果表明,pH3.5、pH4.5和pH5.5三种酸处理之间没有明显差异,但不同层次土壤细菌群落结构对同一pH酸溶液的响应不一致,这是由A、B、C层土壤理化性质的差异性,从而对酸处理的响应不同所致。因此,HCl-NH_4Cl酸溶液对土壤细菌群落结构、优势种群和多样性产生的显著影响与土壤的性质密切相关,并反作用于土壤发生、演变及生态系统演替。     

不同秸秆还田方式对旱地红壤细菌多样性及群落结构的影响

为明确不同秸秆还田方式下土壤细菌群落结构变化特征，以南方典型旱地红壤为研究对象，基于中国科学院鹰潭红壤生态实验站玉米单作系统不同秸秆还田方式的长期试验，利用高通量测序明确了不同秸秆还田方式对土壤细菌多样性及群落结构的影响。结果表明：1）秸秆还田对土壤肥力提升显著，以秸秆猪粪配施（NPKSM）提升效果最佳；2）常规化肥处理（NPK）对细菌多样性无显著影响，但秸秆还田（NPKS）、秸秆猪粪配施（NPKSM）以及生物质炭（NPKB）处理均显著提升土壤细菌多样性；3）速效磷（AP）和土壤有机碳（SOC）变化是影响细菌多样性指数的主要因素，而速效钾（AK）、pH、总磷（TP）以及总氮（TN）均显著驱动细菌群落结构变异。研究结果从培育红壤肥力与微生物多样性的角度，为农业生态系统生物功能和土壤健康的协同提升提供了科学依据。     

嘉陵江流域不同土地利用类型土壤微生物功能多样性特征

基于2013—2015年对嘉陵江流域中游（四川段）不同土地利用类型（混交林、草甸、针叶林、阔叶林、灌丛和裸地）土壤生境的调查分析数据,利用Biolog微平板法和磷脂脂肪酸甲酯法（FAMEs）系统研究了土壤微生物多样性群落特征。不同土地利用类型土壤养分和有效养分基本表现为混交林 > 阔叶林 > 针叶林 > 灌丛 > 草甸 > 裸地。不同土地利用类型土壤微生物群落代谢平均颜色变化率（AWCD）随培养时间延长而逐渐增加,土壤微生物群落代谢活性依次是混交林 > 阔叶林 > 针叶林 > 灌丛 > 草甸 > 裸地。土壤微生物对不同种类碳源的利用强度存在较大差异,碳水化合物和羧酸类碳源是不同土地利用类型土壤微生物的主要碳源,其次为氨基酸类、酚酸类和聚合物类,胺类碳源的利用率最小。土壤微生物群落的物种丰富度指数（H）、均匀度指数（E）、优势度指数（D_s）和碳源利用丰富度指数（S）总体趋势为混交林最高,针叶林和阔叶林次之,裸地最低,优势度指数在不同土地利用类型差异并不显著（p > 0.05）。主成分分析结果表明,从31个因素中提取的与碳源利用相关的主成分1,主成分2分别能解释变量方差的65.154%和81.047%,在主成分分离中起主要贡献作用的是胺类和氨基酸类碳源;土壤微生物多样性指数与土壤养分之间呈正相关,与pH值呈负相关,而土壤全碳和全氮含量对土壤微生物多样性贡献较大,这是造成土壤微生物群落功能多样性差异的主要原因。H,E和S与土壤养分各指标的相关系数绝对值均高于D_s,说明了土壤养分对土壤微生物群落优势度指数的影响作用较小。     

生物复混肥对土壤微生物功能多样性及土壤酶活性的影响

在温室盆栽条件下,采用Biolog微平板技术,研究了玉米施用等养分量的无机肥、有机无机复混肥、生物复混肥后土壤微生物群落功能多样性及土壤酶活性的动态变化。结果表明,生物复混肥处理的微生物群落平均颜色变化率（AWCD）、微生物群落Shannon指数（H）、丰富度指数（S）和Shannon均匀度指数（E）均为最高;微生物群落主成分分析表明,不同施肥处理土壤微生物群落碳源利用特征有一定差异,PC1将生物复混肥与其他处理明显区分,生物复混肥处理分布在PC1的正方向,其他处理分布在PC1的负方向;起分异作用的主要碳源有糖类、羧酸类和氨基酸类;土壤蔗糖酶、脲酶活性均以生物复混肥处理最高,分别为72.74 mg glucose·g-1·（24 h）-1和1.15 mg NH3-N·g-1·（3 h）-1。研究表明,生物复混肥的施用比等养分量的有机无机复混肥处理能显著提高土壤微生物群落碳源利用率、微生物群落的丰富度和功能多样性,增强土壤蔗糖酶和脲酶活性。     

厨余垃圾堆肥对烤烟土壤酶活性和细菌群落结构的影响

以滇中植烟土壤为研究对象，设置不同厨余垃圾堆肥(基肥)施用量：不施肥对照(CK)、低施肥量8 t/hm² (FWL)、中施肥量16t/hm² (FWM)、高施肥量24t/hm² (FWH)，研究厨余垃圾堆肥施用后土壤酶活性和细菌群落结构的变化特征，为厨余垃圾堆肥农田推广使用提供依据。结果表明：与CK相比，FWH处理可显著提高土壤的p H、有机碳、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、脲酶活性、酸性磷酸酶活性、荧光素二乙酸水解酶活性(↑0.39%～89.42%)、土壤细菌OUT数目(↑12.91%)、Chao指数(↑11.20%)、Ace指数(↑11.37%)。变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度随施肥量的增加而增加，而酸杆菌门(Acidobacteria)则相反；细菌群落的膜运输和碳水化合物代谢功能均在施肥后显著增强。脲酶活性、酸性磷酸酶活性、p H、全氮、全磷、碱解氮、有效磷指标对土壤细菌的群落组成和多样性均有影响，其中碱解氮和脲酶活性是调控菌群最主要的因子。     

3种西兰花种植方式对根际土壤细菌群落结构和多样性的影响研究

为明确不同种植方式减缓西兰花的连作障碍,本研究采用Illumina Miseq高通量测序技术,分析和比较了浙江省台州湾滨海滩涂地西兰花种植区单季稻-西兰花水旱轮作、南瓜-西兰花旱旱轮作和西兰花连作3种种植方式对西兰花根际土壤细菌群落结构和多样性的影响.结果 表明,3种种植方式西兰花根际土壤共获得28门、92纲、167目...     

不同土地利用方式下围垦海涂微生物群落和土壤酶特征

利用DGGE技术,从微生物多样性的角度,结合土壤酶活性研究不同农林利用方式对围垦海涂养分特征的影响。结果表明:未利用海涂盐分含量最高,而有机质和碱解氮含量最低;相比于蔬菜地和林地,棉花地和水稻田的有机质、碱解氮、过氧化氢酶和蛋白酶活性更高。四种利用方式土壤的脲酶和磷酸酶活性差异不显著。细菌是土壤中的主要种群,其数量与土壤有机质、碱解氮等养分特征呈显著正相关,表现为水稻田、棉花地>蔬菜地、林地>未利用。DGGE图谱分析结果显示未利用土壤shannon多样性指数最高为2.81,与水稻田、棉花地较为接近,其次为蔬菜地和林地,分别为2.52和2.38。围垦利用引起土壤中的Gaetbulibacter marinus与Gillisia mitskevichiae种属变化。围垦利用后土壤质量优于未利用海涂。相比而言,种植水稻对提高土壤肥力水平,维持土壤质量较为有利。     

烤烟不同套作模式对土壤理化性质和真菌群落结构的影响

本文以烤烟套种结球甘蓝(LF)、白菜(BF)和豌豆(WF)作物之间的物质交互区域土壤(烤烟与套作作物主根间的物理对称中点0~20 cm土层土壤)为研究对象,应用ITS测序、主座标分析(PCo A)、Alpha多样性分析等方法分析土壤真菌群落结构变化及其与土壤理化特征变化之间的关系,同时结合烤烟经济性状和烟叶光合特性、SPAD值来综合分析三种套作处理的优劣。结果表明,该地区土壤中真菌的主要类群为Ascomycota(子囊菌门)、Basidiomycota(担子菌门)、Zygomycota(接合菌门)、Chytridiomycota(壶菌门)、Glomeromycota(球囊菌门)五大门类,套作甘蓝和豌豆的土壤真菌优势菌门均为Ascomycota(子囊菌门),而烤烟套种白菜的优势菌门为Basidiomycota(担子菌门),套作甘蓝的优势菌属为Coprinellus(鬼伞属)、Mortierella(被孢霉属),套作白菜的优势属为Mortierella(被孢霉属)、Lecanicillium(蜡蚧菌属),套作豌豆的优势属为Mortierella(被孢霉属)、Rhizophlyctis(囊根壶菌属);套种甘蓝和豌豆的土壤真菌群落结构较相似,两个处理土壤真菌菌属存在偏向性富集趋势,套种白菜的土壤真菌群落结构与另外两组差异较大,其土壤真菌的丰富度和多样性指数最高,且真菌菌属没有明显的偏向性富集趋势;烤烟套种白菜的土壤更适合多种真菌共同存在,互相制约,与该处理对应的烟叶产值量和光合指标也最高,烤烟套种白菜有利于改善土壤微生态环境,提高烤烟产量。相关性分析发现chao1(丰富度指数)和速效氮含量呈显著负相关关系,而与土壤p H值呈极显著正相关关系,Simpson(多样性指数)全氮含量呈显著负相关关系,土壤中氮含量过高,会显著降低真菌琢多样性指数,真菌Mortierella、Chlorophyllum是引起土壤氮含量变化的关键菌属。     

旱地红壤不同土地利用方式对土壤酶活性及微生物多样性的影响差异

土壤是人类存在与发展的必需物质基础,土地利用的变化直接影响土壤质量。以江西红壤为例,通过野外采样和室内实验分析,研究了旱地红壤的5种土地利用方式:荒地(HD)、茶树园(CSY)、柑橘园(GJY)、花生地(HSD)、玉米地(YMD)的表层土壤(0-15 cm)土壤酶活性及微生物多样性。结果表明:与荒地相比,茶树园、柑橘园、花生地和玉米地的土壤基础呼吸强度分别提高了93.33%,79.71%,9.12%,6.45%;茶树园的土壤微生物量碳含量比荒地的增大了113.67%,而柑橘园、花生地和玉米地比荒地的分别减小了12.35%,6.84%,87.57%;茶树园、柑橘园和花生地的土壤FDA水解酶活性分别比荒地的增大了51.99%,44.04%,25.55%,而玉米地的比荒地的减小了13.62%;茶树园和花生地的土壤脱氢酶活性分别比荒地的增大了2.47%和123.63%,柑橘园的比荒地的增大了35.70%;5种土地利用类型对土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性影响较小。茶树园、柑橘园和花生地的土壤微生物总磷脂脂肪酸量分别比荒地的增大了11.11%,5.56%,2.78%,而玉米地的比荒地的减小了13.89%;茶树园、柑橘园和玉米地的土壤细菌种类分别比荒地的减少约9.09%,4.55%,22.73%;不同土地利用方式的土壤真菌种类数相同,无差异;茶树园和花生地的土壤放线菌种类均比荒地的增大约16.67%,而柑橘园的比荒地的减少约16.67%。说明相比于荒地、柑橘园、花生地和玉米地,茶树园的土壤微生物多样性更加丰富,群落结构也相对稳定,种植茶树更有利于提高土壤质量及对土壤肥力的保持。     

皖南地区不同烤烟种植模式的土壤环境及经济效益分析

通过实地调研和取样分析研究了皖南地区5种典型烤烟种植模式下耕层土壤环境质量及经济效益状况。结果表明:水旱轮作及不同作物的养分投入与吸收量不同造成了养分指标间的差异,其中T2(烤烟–玉米复种连作)模式下的土壤有机质及碱解氮含量最低。除Pb外,As、Cd、Cr和Hg 4种重金属在不同种植模式的耕层土壤中含量不同,但均符合国家食用农产品产地环境质量要求。此外,T1(烤烟–水稻复种连作)及T4(烤烟–水稻→小麦–水稻→烤烟轮作)模式中二氯喹啉酸残留量相对较高(0.05 mg/kg)。在不同种植模式的总投入中,T1模式投入最高,其租地、肥料、烘烤及雇工4项投入占总投入的79.3%。T1及T2模式均属"高投入高产出"类型,缺乏可持续性;T4及T5(烤烟–水稻→油菜–水稻→烤烟轮作)模式,属"低投入高产出"类型,具有较高的可持续生产能力。T3(烤烟–空闲单季连作)模式复种指数最低,需提高生态资源利用率。从土壤环境及经济效益方面综合考虑,T4的烤烟–水稻→小麦–水稻→烤烟轮作模式是皖南地区的较佳烤烟种植模式,可进一步推广应用。     

大葱伴生甜瓜栽培对根际土壤酶活性和细菌群落的影响

为解决设施栽培土壤恶化引起的甜瓜产量持续下降问题,本研究以大葱与甜瓜进行伴生栽培试验,基于传统土壤农化、土壤酶分析和现代高通量测序技术分析,探究伴生对根际土壤农化、土壤酶、土壤细菌群落结构的影响.结果表明,伴生栽培甜瓜根际土壤细菌数量低于甜瓜单作处理,但差异不显著,而伴生处理的Shannon指数显著高于甜瓜单作处理,表...