强还原土壤处理对再植龙牙百合生长不利因子的消减作用

病害和草害是再植龙牙百合生长的两大关键制约因素。以强还原土壤处理（Reductive soil disinfestation,RSD）为技术手段,以湖南省栽培过龙牙百合的土壤为研究对象,通过设置液体有机物料RSD处理（6 t·hm–2,MO）、固体有机物料RSD处理（15 t·hm–2,SB）和不做任何土壤处理的对照（CK）,研究该技术手段对龙牙百合栽培土壤中土传病原菌和杂草种子库的影响。结果表明,与CK对照相比,RSD处理均能有效杀灭土壤中的尖孢镰刀菌、腐皮镰刀菌和立枯丝核菌等病原真菌,显著降低镰刀菌属在真菌类群中的占比,其杀菌率高达98.8%。同时,RSD处理还能有效抑制土壤杂草种子库中大部分杂草的萌发,显著降低田间杂草的密度和生物量,其对杂草数量和干质量的抑制率分别为94.1%～96.0%和71.0%～94.7%,且MO处理对杂草的防除效果优于SB处理。此外,RSD处理还能显著改变田间杂草的群落结构,并降低其多样性、丰富度和优势度。因此,强还原土壤处理能够显著消减土传病原菌、杂草等再植龙牙百合生长不利因子,是一种具有同时降低田间病害和草害发生潜力的农业措施,且可以为减少农药施用量...     

枯草芽孢杆菌与巨大芽孢杆菌对土壤有效态Cd的影响研究

将枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌接种于Cd污染土壤中,研究了短期与长期恒温培养条件下枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌对土壤有效态Cd含量的影响。短期试验结果表明,枯草芽孢杆菌可降低土壤有效态Cd含量的5.07%~42.63%,在培养72h时,接种25ml枯草芽孢杆菌处理的有效态Cd含量较对照组显著降低了42.63%;巨大芽孢杆菌可活化土壤中的Cd,在培养48h时,接种5ml巨大芽孢杆菌的处理土壤有效态Cd含量较对照组显著增加了24.58%。长期培养试验结果表明,接种枯草芽孢杆菌可降低土壤中有效态Cd含量,且随着培养时间的延长,钝化效果更为显著,有效态Cd的含量与土壤pH值呈现显著负相关关系,r=-0.325(P0.05);长期培养条件下,接种巨大芽孢杆菌可降低土壤pH,且在培养30d时接种5ml巨大芽孢杆菌显著增加了土壤有效态Cd含量。综上所述,枯草芽孢杆菌可以钝化土壤Cd,而巨大芽孢杆菌对土壤Cd有一定的活化作用。     

肥料配施枯草芽孢杆菌对夏玉米产量及养分利用的影响

目的枯草芽孢杆菌能增加土壤养分、改善土壤结构、提高化肥利用率,并能促使土壤中的有机质分解,促进作物生长,提高产量。研究枯草芽孢杆菌与肥料配施对夏玉米产量、肥料吸收利用的影响,为提高肥料的增产效果、降低农业面源污染提供理论指导。方法2016和2017年以登海605(DH605) 为试验材料,设置不施氮肥 (CK)、单施化肥 (N)、单施牛粪 (M)、牛粪 + 枯草芽孢杆菌 (MB)、化肥 + 枯草芽孢杆菌 (NB) 5个处理,分析了夏玉米产量和肥料吸收利用状况。结果牛粪配施枯草芽孢杆菌处理的籽粒产量及肥料利用效率最高,显著高于单施牛粪处理。与单施牛粪相比,牛粪配施枯草芽孢杆菌两年产量平均增幅为20.2%,植株氮、磷、钾积累量平均增幅分别为30.8%、63.5%、30.8%,肥料偏生产力平均提高20.7%;化肥配施枯草芽孢杆菌两年产量平均值比单施化肥提高2.55%,植株氮、磷、钾积累量平均增幅分别为12.5%、10.6%、3.84%,肥料偏生产力平均提高3.18%。牛粪配施枯草芽孢杆菌的经济效益比单施牛粪提高16.9%,化肥配施枯草芽孢杆菌的经济效益与单施化肥基本相同。分析表明,植株干物质积累量和氮素积累量,尤其是花后干物质和氮素积累的增加是增产增效的主要原因。其中牛粪配施枯草芽孢杆菌的效果要优于化肥配施枯草芽孢杆菌。结论肥料配施枯草芽孢杆菌能显著增加夏玉米的干物质积累量及产量,促进肥料的吸收利用。在施用氮肥的基础上,配施适量的枯草芽孢杆菌不仅能实现增产增效的目的,还能提高玉米的经济效益。有机肥配施枯草芽孢杆菌是实现夏玉米节肥增效的有效措施之一。     

含枯草芽孢杆菌肥料对大豆叶片光合作用及土壤酶活性的影响

为了减少大豆生产过程中化肥的施用量及对黑土地的保护,开展大豆田间试验,分别施用大豆专用复合肥(CK)、枯草芽孢杆菌+氨基酸型有机肥(T1)、枯草芽孢杆菌+黄腐酸钾肥(T2)、枯草芽孢杆菌+海藻精粉颗粒肥(T3)、枯草芽孢杆菌秸秆腐熟有机肥(T4)、枯草芽孢杆菌鸡粪腐熟有机肥(T5),综合评价各种肥料对大豆光合作用和土壤...     

枯草芽孢杆菌产芽孢条件的优化

为了提高枯草芽孢杆菌的芽孢数量及产芽孢率,采用分批培养法研究了营养条件、初始pH值、溶氧量对其生孢的影响。结果表明,麸皮和玉米粉分别是枯草芽孢杆菌生孢的最佳碳、氮源;无机盐和锰元素对芽孢生成有显著的影响。最佳生孢培养基组成:麸皮5 g,玉米粉10 g,NaCl 5 g,KH2PO41 g,MnSO4.H2O 0.4 g,水1 000 mL;最佳生孢条件:初始pH值为7.0,最佳装液量为250 mL锥形瓶装50 mL培养液。在150 r.min-1、30℃恒温培养72 h后,芽孢数可达到3.4×109cfu.mL-1,产芽孢率可达82.9%。     

添加巨大芽孢杆菌与胶质芽孢杆菌对土壤DTPA提取态Cd的影响

采用短期和长期恒温培养的方法,研究巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌及两菌混合液对土壤DTPA提取态Cd的影响.结果表明,短期试验中巨大芽孢杆菌对土壤Cd有一定的活化作用,不同Cd污染水平条件下,巨大芽孢杆菌使土壤DTPA提取态Cd增加比例在3.8％～24.4％之间,其中50 mg/kg CdCO3污染水平条件下,巨大芽孢杆菌加菌量为2 ml时活化效果最好,而胶质芽孢杆菌和混合菌则对土壤Cd无显著影响或有一定的钝化作用.长期培养试验中,巨大芽孢杆菌也表现出了对土壤Cd的活化作用,未添加Cd条件下,巨大芽孢杆菌加菌量为10,20 ml时,土壤DTPA提取态Cd较对照分别增加了44.0％,28.9％,而胶质芽孢杆菌和混合菌对土壤Cd无显著影响或有一定的钝化作用.     

土壤强还原处理对连作白菜根肿病的防治效果研究

探究强还原土壤处理(RSD)对设施白菜连作土壤障碍因子的消减作用,为丰富绿色有效、环境友好的十字花科作物根肿病防治策略提供理论依据。设置土壤不作任何处理(CK1),土壤仅淹水并覆膜(CK2),添加沼液的RSD处理(向土壤中添加沼液至最大田间持水量并覆膜,BS),添加豆糠的RSD处理(向土壤中均匀添加20 t/hm²的豆糠后灌溉至最大田间持水量并覆膜,SS_RSD),生物炭修复(向土壤中均匀添加5 t/hm²生物炭后灌溉至最大田间持水量并覆膜,BC),棉隆熏蒸(向土壤中均匀添加0.5 t/hm²棉隆,灌溉至最大田间持水量的60%～70%并覆膜,DZ),并比较各处理对白菜根肿病发病率、产量、连作土壤理化性质和酶活性的变化。连续两茬试验结果表明,与CK1处理相比,CK2和DZ处理后,产量分别提高1.71%～2.71%和18.74%～25.51%,发病率分别降低15.32%～18.33%和53.33%～73.65%;BS和BC处理后,发病率分别下降21.32%～45.00%和35.00%～35.99%,产量分别增加13.19%～15.07%和14.26%～19.90%;SS_RSD对白菜根肿病防治效果达76.89%～79.31%,使白菜根肿病发病率显著降低60.00%～66.99%,产量显著增加24.25%～27.96%,且提高了土壤有机质、全氮、有效磷含量和土壤脲酶、磷酸酶活性。因此,RSD是一种具有快速消减设施白菜连作障碍,实现设施土壤资源健康高效利用的有效措施。     

枯草芽孢杆菌对盐碱土面蒸发及水盐分布的影响

基于室内模拟土面蒸发试验和土壤持水性能试验,设置5种不同含量枯草芽孢杆菌(0,1,3,5,7g/kg)处理,研究不同含量枯草芽孢杆菌对盐碱土面蒸发及水盐分布的影响。结果表明:(1)施加枯草芽孢杆菌后,土壤累积蒸发量、蒸发速率均显著降低,在蒸发开始后2天,枯草芽孢杆菌的保水性能显现,枯草芽孢杆菌含量为0,1,3,5,7g/kg的累积蒸发量和蒸发速率均小于0g/kg,在3g/kg时累积蒸发量和蒸发速率最小,蒸发后41天,处理为1,3,5,7g/kg累积蒸发量较0g/kg分别减少了16.63%,21.39%,11.26%,5.96%,且不同处理间差异极显著(P0.05)。(2)枯草芽孢杆菌同样影响Black和Rose蒸发模型,对于Black蒸发模型,随着枯草芽孢杆菌含量的增大,蒸发参数B呈现先减后增的趋势,与0g/kg相比较为显著(P0.05);对于Rose蒸发模型,随着枯草芽孢杆菌含量的增大,稳定蒸发参数C和水分扩散参数D均呈现先减少后增大的趋势,其中在含量为3g/kg时取得最小值,并且各处理差异性较为显著。(3)枯草芽孢杆菌能增加土壤的保水性能,在6cm深度处,施加量为1,3,5,7g/kg相比0g/kg的剖面含水量分别增加了28.24%,37.40%,20.00%,6.87%。(4)枯草芽孢杆菌的添加使土壤的含盐量显著减少,枯草芽孢杆菌施加量为1,3,5,7g/kg相比0g/kg的处理分别降低了32.26%,46.89%,26.34%,14.65%。(5)当枯草芽孢杆菌含量为3g/kg时,van Genuchten公式中土壤的滞留含水率θr、饱和含水率θs和与进气值有关的参数α最大,形状系数n最小,且各处理差异显著。综上,在盐碱土中施加3g/kg的枯草芽孢杆菌,可使盐碱土壤抑盐,提高土壤的持水性能。     

不同有机物料强还原处理对土壤性状影响与防控辣椒疫病效果

在室内试验条件下研究了土壤添加菜粕或秸秆后进行淹水处理对辣椒疫病发生率的影响,并从土壤理化和生物学性状及病原菌数量方面进行解析。结果表明:淹水结束时,菜粕处理和秸秆处理土壤Eh值比对照低267和228 m V,而有机酸、酚酸和铵态氮含量分别是对照的2.96和4.39倍、2.59和3.73倍、3.21和0.38倍。与对照相比,两种强还原处理更显著地减少放线菌数量和极显著增加细菌数量,且菜粕处理效果更为明显。秸秆处理真菌数量显著上升,菜粕处理却显著下降。两种强还原处理均显著提高土壤多酚氧化酶活和纤维素酶活,降低脲酶活,但秸秆处理纤维素酶活显著高于菜粕处理,而多酚氧化酶活和脲酶活显著低于菜粕处理。秸秆处理消除辣椒疫霉效果显著强于对照和菜粕处理,栽植后对照和菜粕处理的辣椒疫霉数量增至35.9和15.6个辣椒疫霉/g干土,而秸秆处理的辣椒疫霉数量为0。对照、菜粕处理和秸秆处理发病率分别为16.7%、3.3%和0。两种强还原处理可能通过改变土壤Eh值、铵态氮含量、有机酸和酚酸含量进而减少辣椒疫霉数量,并通过改变土壤微生物群落和土壤酶活抑制辣椒疫霉的生存和致病力。菜粕和秸秆强还原处理对土壤铵态氮、有机酸、酚酸、纤维素酶和真菌等方面的影响差异显著,这可能是两者防效差异的主要原因。     

强还原土壤对尖孢镰刀菌的抑制及微生物区系的影响

强还原土壤灭菌(reductive soil disinfestation,RSD)是一种抑制土传病原菌的高效和环保的方法。本试验通过荧光定量PCR和变性梯度凝胶电泳研究RSD对土壤尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)及微生物区系的影响。结果表明:处理15天后,较对照(CK)相比,除添加氨水处理(NH3)土壤p H上升外,以苜蓿粉和乙醇为有机碳源的RSD(Al-RSD和Et-RSD)处理土壤p H分别降低了0.54和1.16;NH3、Al-RSD和Et-RSD处理将尖孢镰刀菌数量分别降低了74%、98%和93%;Al-RSD显著增加了细菌的数量和多样性,Al-RSD和Et-RSD处理显著降低了土壤中真菌的数量,但增加了真菌的多样性。结果表明RSD与氨气熏蒸相比对于土壤微生物区系的改善具有更好的作用。     

强还原土壤灭菌研究进展

随着经济和技术的快速发展,以高投入高产出、高频种植等为特点的集约化种植已成为我国重要的农业生产模式。伴随集约化种植程度不断提高,作物土传病害频发,且易发生酸化、次生盐渍化、土壤板结等土地退化现象,往往造成作物连作障碍。强还原土壤灭菌方法(reductive soil disinfestation,RSD)作为一种环境友好型方法,兼具杀灭土传病原菌和改善土壤理化性质、易操作和处理时间短等特点,已成功用于作物连作障碍的防治。本文根据不同作物类型及不同土传病原菌,归纳总结了RSD处理过程所采取的有机物质类型、施用量、温度条件、淹水覆膜状况及灭菌效果。     

强还原土壤灭菌处理对连作病土改良效果的影响因素

以西瓜和草莓连作病土为研究对象，设置不同处理时间(3、4、5、7周)、处理温度(10、20、30、40℃)、含水量(80%和100%田间最大持水量、淹水)以及物料类型(稻草、稻草+牛粪、稻草+铁粉)的强还原土壤灭菌(reductive soil disinfestation,RSD)处理，通过冗余分析和随机森林分析探讨RSD处理对不同土壤类型的改良效果及其共性影响因子。结果表明：与对照相比，RSD处理能显著降低两种土壤的电导率和提高土壤p H，且能有效减少土壤真菌/细菌比、尖孢镰刀菌数量及其在真菌中的占比。然而，各因素RSD处理间的土壤性状也呈显著差异，其中pH、电导率以及杀菌效果的整体变化幅度分别为6.48～8.64、0.15～0.22 mS/cm及0.6%～99.9%。RSD在处理温度高于10℃且处理时长为3周时可显著提高土壤pH；在淹水处理时土壤盐渍化去除效果最佳；在处理温度40℃条件下，尖孢镰刀菌的杀灭效果于两种土壤中均达99.7%以上。相关性分析进一步表明，处理温度与RSD处理后的土壤pH和微生物性质相关性最高，且各因素对RSD处理杀菌效果的重要性排序为：温度>时间&g...     

土壤强还原处理对三七连作障碍因子及再植三七生长的影响

为研究土壤强还原处理(Reductive soil disinfestation,RSD)对连作三七土壤中障碍因子及再植三七生长的影响,以云南省文山州连作三七土壤为研究对象,设置4个处理:对照(CK);分别添加高碳氮比有机物料(C/N 94,15 t·hm~(-2),SB),低碳氮比有机物料(C/N 19,15t·hm~(-2),BD),高、低碳氮比有机物料等质量混合(15 t·hm~(-2),SB+BD)的RSD处理。利用高效液相色谱测定土壤中皂苷类物质的含量,通过定量PCR和变性梯度凝胶电泳测定土壤微生物数量和群落结构,并统计再植三七的存苗率和发病率。结果表明,与CK相比,RSD能够显著消减土壤中皂苷类物质的含量,其中BD和SB+BD对Rb_1和Rh_1的降解率分别高达82.1%和85.8%～88.1%。RSD还能有效杀灭尖孢镰刀菌,显著降低其在真菌类群中的比例,其中杀菌率高达99.7%。同时,移栽5个月后,RSD处理再植三七的存苗率提高7.3倍～8.5倍,发病率由89.0%降低至12.9%～16.1%。因此,土壤强还原处理能够显著消减连作三七土壤中积累的障碍因子,改善土壤微生物群落结构,提高存苗率,降低发病率,是一种具有快速缓解三七连作障碍潜力的农业措施。     

生物炭与强还原处理对设施蔬菜土壤可溶性有机质的影响

利用田间试验,探讨生物炭与强还原处理(RSD)对退化设施蔬菜土壤可溶性有机质(DOM)的影响.处理为对照(CK)、生物炭修复(BC)、淹水(SF)、淹水覆膜(SFF)、强还原修复(RSD)、RSD与生物炭联合修复(RSD+BC),对比研究不同处理对0-20,20-40 cm 土壤DOM含量及光谱特征的影响.结果表明:0...     

土壤强还原处理对连作芥蓝产量、微生物数量及活性的影响

芥蓝是一种重要的十字花科蔬菜,但高强度单一的种植模式以及不合理的养分管理使得土壤连作障碍现象日益突出,严重制约着芥蓝的可持续生产。土壤强还原处理(reductive soil disinfestation,RSD)是一种作物种植前的土壤处理方法,不仅可以有效杀灭土传病原菌,还具有改善土壤结构、增加土壤有机质含量、重建土壤微生物区系、恢复微生物活性等作用。我们以云南省昆明市安宁县的芥蓝生产基地中连作障碍严重的地块作为研究对象,设置3个处理:不做任何处理的对照(CK),固体有机物料(C/N:122,12 t/hm~2)RSD处理(RSD_BA);液体有机物料(C/N:30,6t/hm~2)RSD处理(RSD_MO),测定RSD处理后土壤理化和生物学性质的变化,并统计芥蓝产量和根肿病的发病率。结果表明,与CK处理相比,RSD处理能够显著提升土壤pH,降低土壤NO_3~–-N和有效态重金属的含量;并且能够显著增加芥蓝产量,降低根肿病的发病率,其中RSD_MO和RSD_BA处理后产量分别提高268%和397%,发病率分别降低37.3%和56.7%。RSD处理还能明显提高细菌与真菌的比值(B/F),降低芸薹根肿菌的数量,增加土壤微生物活性,其中RSD_BA处理的杀菌率达到90.6%,微生物活性提高2倍。因此,固体有机物料的土壤强还原处理能够显著改善芥蓝连作生产系统的土壤质量,降低发病率,提高产量,是一种具有快速缓解十字花科蔬菜地连作障碍,实现可持续种植的有效措施。     

厌氧土壤灭菌不同添加物对日光温室土壤性质及微生物群落的影响

厌氧土壤灭菌(ASD)作为替代化学农药熏蒸灭菌技术在各地逐渐推广,但不同土壤类型、不同添加物厌氧土壤灭菌效果具有较大差异,田间条件下明确当地不同添加物厌氧灭菌对土壤性质及微生物群落效应,为日光温室绿色环保的土壤灭菌方法提供科学依据。结果表明:(1)除添加碳酸氢铵(AB)处理外,其他处理均可以显著降低0—20 cm土层电导率(EC),但仅灌水不添加物料(CK)处理20—40 cm土层NO_3~--N和EC显著增加,且AB处理显著增加0—20 cm土层NH_4~+-N及20—40 cm土层NO_3~--N;添加鸡粪(CM)处理0—20 cm土层NH_4~+-N极显著增加,NO_3~--N极显著降低,EC显著降低,土壤有机质、全氮和有效养分亦显著增加。(2)添加鸡粪(CM)显著降低细菌丰富度和均匀度,但土壤中植物促生菌(PGPR)芽孢杆菌属(Bacillus)及假单胞菌属(Pseudomonas)的相对丰度极显著增加。对真菌群落,不同处理真菌丰富度和均匀度与处理前差异均不显著,但添加碳酸氢铵(AB)、木醋液(PS)和鸡粪(CM)处理病原菌-镰刀菌属(Fusarium)的相对丰度均显著降低;同时,鸡粪(CM)处理有益属曲霉属(Aspergillus)丰度显著增加。(3)综合土壤理化性质、细菌和真菌群落变化,鸡粪作为有机碳源添加厌氧土壤灭菌效果较好,既可以厌氧灭菌同时也腐熟鸡粪,且各地原料来源方便,可同时实现化肥农药双减。     

Influence of Soil Chemical Properties on Adsorption and Oxidation of Phenolic Acids in Soil Suspension

Relationships between abiotic oxidation and adsorption of phenolic acids added to soils and soil chemical properties were investigated by using 32 soil samples and ferulic, vanillic, and p-hydroxybenzoic acids. Soil properties studied were as follows: (as adsorption factors) contents of acid oxalate extractable Al (Alo), Fe (Feo), dithionite-citrate-bicarbonate (DCB) extractable Fe (Fed), total carbon and clay, and (as oxidation factors) level of soil oxidative activity (Cr oxidation) determined by the amount of Cr(VI) converted from Cr(III) added to soils. Soil samples were divided into 3 types based on chemical properties: Andosols A (A horizon of Andosols), Andosols B (B horizon of Andosols and light-colored Andosols), and non-Andosols.

The recovery of all phenolic acids (RPA) was negatively correlated with the total carbon and Feo contents in Andosols A and B, respectively, which suggested adsorption onto soil organic matter in Andosols A and onto Feo in Andosols B. It was considered that almost no oxidation of phenolic acids occurred in Andosols A, because a very small amount of Cr(VI) was obtained. The recovery of ferulic acid (RFA) and vanillic acid (RVA), however, was negatively correlated with Cr oxidation in non-Andosols, suggesting that these phenolic acids were oxidized, while almost all of the p-hydroxybenzoic acid was recovered.

These results were also supported by the comparison between RFA and recovery of dissolved organic carbon (RTOC). RFA was very similar to RTOC in Andosols A and B, which indicated that adsorption occurred, whereas RFA was lower than RTOC in the non-Andosols that showed a high level of Cr oxidation, indicating that oxidation took place. Manganese dissolution which occurred when phenolic acids were added to soils was also examined.     

胶冻样芽孢杆菌与生物质炭复配及对番茄产量和品质的影响

以提高胶冻样芽孢杆菌在土壤中的存活率、减缓其衰亡速率,延长存活时间,提高其对土壤难溶性钾的解钾效率为目的,利用不同种类的秸秆生物质炭与胶冻样芽孢杆菌进行复配筛选。通过室内培养试验发现,中性小麦秸秆炭可作为胶冻样芽孢杆菌较理想的载体。当土壤培养35天后,土壤速效钾含量在施用炭基解钾菌肥条件下较空白提高了28.53%,较小麦秸秆炭和纯菌液处理分别提高了20.75%、13.41%。纯菌液处理土壤中胶冻样芽孢杆菌的菌落数从1.1×10~9个/g土降为9.0×10~5个/g土,而炭基解钾菌肥处理则为1.4×10~7个/g土。田间施用炭基解钾菌肥能够提高番茄植株和果实中的全钾含量;提高番茄产量和品质,显著提高番茄Vc含量,降低硝酸盐含量。因此,中性小麦秸秆炭与胶冻样芽孢杆菌的复配能够提高菌剂的存活率,有效促进土壤中矿物态钾的释放。