长期氮添加对贝加尔针茅草原土壤微生物群落多样性的影响

以贝加尔针茅草原不同土层土壤为研究对象,开展了连续6年的氮添加野外控制试验,8个氮素添加处理分别为N0(0 kg N·hm~(-2))、N15(15 kg N·hm~(-2))、N30(30 kg N·hm~(-2))、N50(50 kg N·hm~(-2))、N100(100 kg N·hm~(-2))、N150(150 kg N·hm~(-2))、N_200(200 kg N·hm~(-2))、N300(300 kg N·hm~(-2)),采用氯仿熏蒸提取法和Biolog生态板法,分析了不同氮添加量下草原土壤微生物生物量碳、氮及微生物群落功能多样性的变化规律。结果表明,长期添加无机氮素,土壤微生物生物量碳降低;高氮添加(N100、N150、N_200、N300)提高了微生物生物量氮,显著降低了微生物熵。培养96 h时,生态板的平均颜色变化率(AWCD)在0~10 cm土层大小顺序依次为N50N30N100N15N0N_200N150N300。相同氮添加量下,不同深度土层土壤微生物生物量碳、氮和AWCD值总体表现为0~10 cm土层高于10~20 cm土层。0~10 cm土层,高氮添加(N100、N150、N_200、N300)下,土壤微生物群落功能多样性指数H低于或显著低于对照(N0),均匀度指数E高于或显著高于对照,各处理间优势度指数D差异不明显。主成分分析结果表明,高氮处理、低氮处理及无氮添加下土壤微生物对碳源利用能力存在较大差异。土壤pH、有机碳、全氮、全磷、微生物生物量氮、微生物熵、微生物量碳氮比、硝态氮与土壤微生物群落功能多样性密切相关,100 kg N·hm~(-2)氮添加量是土壤微生物活性从促进到抑制的一个阈值。     

生物复混肥对土壤微生物群落功能多样性的影响

在温室盆栽条件下,利用Biolog微平板技术,研究玉米施用无机复混肥、有机无机复混肥和生物复混肥后土壤微生物群落功能多样性的变化。结果表明,不同施肥处理土壤微生物群落AWCD、Shannon多样性指数(H)和Shannon均匀度指数(E)以生物复混肥处理最高,CK处理最低;土壤微生物群落利用6类碳源的能力随玉米生长期的延长而降低,但是中后期各处理的土壤微生物对6类碳源的利用率差异不显著,土壤微生物利用的碳源主要是糖类、多胺类、氨基酸类和多聚物类。土壤微生物群落主成分分析表明,不同处理土壤微生物碳源利用特征出现分异:生物复混肥处理主要分布在第1主成分正方向,其他处理主要分布于第1主成分的负方向,起分异作用的主要碳源是糖类、羧酸类和氨基酸类。生物复混肥处理能够提高土壤微生物代谢活性和土壤微生物群落功能多样性,无机肥和CK处理土壤微生物碳源利用特征相似。     

烯酰吗啉对土壤呼吸及微生物多样性的影响

【目的】研究烯酰吗啉对土壤呼吸强度和微生物多样性的影响,为烯酰吗啉的正确合理应用提供指导和科学依据。【方法】称取2kg供试土壤,在土壤中施用不同含量的烯酰吗啉水溶液,使土壤中烯酰吗啉的初始含量分别为5,10和25mg/kg,以不施用烯酰吗啉处理为空白组(CK),采用CO_2直接吸收法测定土壤呼吸强度,采用BIOLOG ECO法测定土壤微生物群落多样性和碳源利用率(AWCD);最后采用主成分分析法分析不同含量烯酰吗啉对31种碳源的利用情况。【结果】与CK相比,烯酰吗啉对土壤呼吸强度总体有明显的抑制作用,随着烯酰吗啉含量和施用次数的增加,土壤呼吸强度受抑制程度越大。前两次施用5,10mg/kg烯酰吗啉后对土壤微生物多样性指标影响不显著;第3次施用5,10mg/kg烯酰吗啉后,随着土壤中烯酰吗啉的积累,Shannon物种丰富度指数和McIntosh指数与CK相比总体显著降低,而Simpson优势度指数无显著变化。施用1~3次,与CK相比,25mg/kg的烯酰吗啉处理土壤Shannon物种丰富度指数、Simpson优势度指数及McIntosh指数总体显著降低。在第1次施用后,低含量(5,10mg/kg)烯酰吗啉污染对土壤AWCD值影响较小,高含量(25mg/kg)烯酰吗啉对土壤AWCD值影响明显,对土壤微生物的代谢活性有明显抑制作用;在第2次和第3次施用后,与CK相比,无论是低含量还是高含量,烯酰吗啉处理土壤AWCD值总体显著减小,烯酰吗啉对土壤微生物代谢活性的抑制作用增强。施用烯酰吗啉影响了土壤微生物碳源利用方式和土壤微生物群落结构。【结论】与低含量烯酰吗啉相比,高含量烯酰吗啉对土壤呼吸的抑制作用增大,明显改变了土壤微生物群落多样性。土壤微生物对碳水化合物类碳源利用率明显增大。     

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72.74mgglucose·g-·1(24h)-1和1.15mgNH3-N·g-1·(3h)-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。     

外加镉处理下生物质炭对土壤微生物碳代谢功能多样性的影响

采用Biolog-Eco微平板法,通过模拟实验探究外源Cd胁迫下不同量(0%、2.5%、10%,W/W)秸秆生物质炭输入后土壤微生物在碳代谢功能方面的响应机制。平均吸光度(AWCD)值、多样性指数、碳源利用特征和主成分分析结果均表明:Cd污染条件下,生物质炭的施用提高了土壤中微生物群落碳源代谢活性及功能多样性,2.5%生物质炭处理下的提高效果尤为显著。土壤微生物Mc Intosh指数上升了70.59%,群落物种均一度发生巨大的变化;土壤微生物对羧酸类、氨基酸类碳源化合物的利用能力分别提高了10倍和5倍,其中2.5%低质量分数生物质炭提高了土壤微生物对羧酸类和糖类碳源化合物利用率,10%高质量分数生物质炭却提高了氨基酸类碳源化合物的利用率。进一步分析显示,羧酸类、其他类和聚合物类碳源化合物促使两个生物质炭处理组与单加Cd对照组在碳源利用率上存在差异。     

钾肥对烟草青枯病的防控效果及其根际微生物群落的影响

[目的]探讨施用钾肥对烟草青枯病的防控效果及其根际微生物群落的影响。[方法]通过田间试验研究施用不同量钾肥对烟草青枯病的防控效果及其对根际微生物群落多样性和细菌分类的影响。[结果]田间施用150 kg/hm~2钾肥时,烟草青枯病病情指数最低,土壤根际中青枯病原菌数量最少,为5.63 log CFU/g干土,而无钾肥处理的效果最差。施钾肥提高了烟草生物量、钾含量和总酚含量。施用150 kg/hm~2钾肥能显著提高烟草根际微生物的多样性,增加益生菌Arthrobacter的相对丰度,降低了致病菌Ralstonia的相对丰度。[结论]施用适量钾肥可有效地防控烟草青枯病,提高根际微生物的多样性和有益菌的相对丰度,降低致病菌的相对含量。     

土壤调理剂对植烟土壤微生物碳代谢指纹的影响

为探究土壤调理剂对植烟土壤微生物功能多样性的影响,以烤烟品种云烟87为材料,采用Biolog-ECO检测法探究了土壤调理剂在CK（0 kg/hm2）、T1（1 500 kg/hm2）、T2（3 000 kg/hm2）、T3（4 500 kg/hm2）四种不同施用水平下植烟土壤微生物碳代谢指纹的差异。结果表明：①当土壤调理剂的施用量为3 000 kg/hm2时,烤烟成熟期羧酸类、胺类、聚合物类、其他类这4类碳源的利用能力最强。②主成分分析结果显示,糖类、羧酸类、氨基酸类、胺类这4类碳源是区分施用土壤调理剂的敏感碳源,而聚合物类和其他类碳源是区分土壤调理剂施用量的敏感碳源。③土壤微生物群落功能多样性指数结果显示,T2处理的均一性指数最高,较对照提高了82.85%,而各处理间的丰富度指数与优势度指数差异不显著。由此可见,施用土壤调理剂可显著提高植烟土壤微生物碳代谢强度、群落功能多样性,3 000 kg/hm2的施用量表现最优。上述结果为植烟土壤中土壤调理剂的施用提供一定的理论依据。     

微生物菌剂对草莓生长发育及品质的影响

以宁玉草莓苗为试验材料,采用沟施的方法施以微生物菌剂,研究不同施用量菌剂对草莓生长发育及品质的影响。试验设置150 kg·hm~(-2)、300 kg·hm~(-2)、450 kg·hm~(-2)、600 kg·hm~(-2)、750kg·hm~(-2)和空白对照共6个处理。试验结果初步表明:不同处理对草莓株高、冠径、叶片长、叶柄长、花序梗长具有促进作用,能够提高果实的可溶性固形物含量和固酸比,达到较好的口感。综合比较,以600～750 kg·hm~(-2)的施用效果较好。     

生物炭对烤烟根际土壤微生物群落碳代谢的影响

为探究不同施用量的生物炭对烤烟根际土壤微生物群落碳代谢的影响,并明确适宜的生物炭用量。以云烟87为试验材料,设置了不施用生物炭的对照组（CK）和生物炭用量分别为3 000 kg/hm2（T1）、3 750 kg/hm2（T2）与4 500 kg/hm2（T3）的处理组,于烤烟旺长期采集土壤样品,运用Biolog-ECO微孔板技术分析烤烟根际土壤微生物群落的功能多样性。结果表明：施用生物炭能提高土壤微生物AWCD值与微生物多样性各项指数,能显著提高羧酸类和聚合物类碳源的利用能力,且T2处理在这两类碳源利用能力上较CK处理分别显著提高24.82%和70.71%。主成分分析表明,碳水化合物类、羧酸类和氨基酸类碳源是造成各处理土壤微生物碳代谢特征存在较大差异的相关碳源。综合来看,T2处理土壤微生物对碳源的利用能力最强,最适宜的生物炭施用量为3 750 kg/hm2。     

磷肥施用对汉中盆地水稻生长、肥料利用率及土壤磷素平衡的影响

为研究汉中盆地不同磷肥施用量和施肥方式对水稻生长、肥料利用率、土壤磷素平衡的影响,采用田间小区试验,设置两种磷肥施用方式(B:全作底肥;T:全作追肥、分蘖期50%、孕穗期50%)和4个磷肥施用梯度(P0:0 kg·hm~(-2),P1:45 kg·hm~(-2),P2:90 kg·hm~(-2),P3:135 kg·hm~(-2),研究不同处理下水稻产量、产量构成因素、磷肥肥料效应以及土壤磷素平衡的差异。结果表明,施用磷肥能通过增加水稻有效穗数显著提高水稻产量,施磷量在0～45 kg·hm~(-2)范围内,产量随施磷量的增加而增加,TP1处理(45 kg·hm~(-2) P_2O_5全部追施),实际产量增幅最大,为19.0%,该处理磷肥贡献率、磷肥农学利用率、磷肥偏生产力和磷肥吸收利用率四个指标也表现为最高;施用45 kg·hm~(-2) P_2O_5,水稻收获后土壤含磷量略有下降,但土壤磷素平衡值表现为盈余,随着施磷量的增加,收获后土壤有效磷含量显著上升,土壤磷素平衡值随之增加,导致环境污染风险增加。综合考虑水稻产量、磷肥肥料效应及土壤磷素平衡等方面的因素,在土壤背景值20 mg·kg~(-1)时,磷肥施用量减少至常规施肥量的50%,并全部追施,为该区域最适宜施肥量和施肥方式。     

生石灰对酸性土壤pH值及微生物群落功能多样性的影响

【目的】通过盆栽试验探讨了在施加不同水平的生石灰时,酸性土壤p H值及微生物群落功能多样性的变化量。【方法】本实验采用Biolog-ECO检测法,探究了在4种不同生石灰施用量CK、T1、T2、T3(0、1125、2250、3375 kg/hm2)下酸性土壤微生物群落碳源代谢的多样性变化。【结果】(1)在240 h的培养期内,施加不同量生石灰条件下微生物群落单孔平均颜色变化率AWCD值从高到低依次是T2T1T3CK。(2)土壤p H值与AWCD值相关分析表明,两者呈中度正相关。(3)土壤微生物群落功能多样性指数结果显示,T1、T2、T3处理的Simpson指数显著高于CK处理,而Shannon指数与Mc Intosh指数在各处理之间的差异不显著。(4)主成分分析结果表明,T3、CK处理土壤微生物碳源利用方式相似,而T1、T2处理有不同的碳源利用方式。【结论】由此可见,每公顷施加2250 kg的生石灰(T2处理)能提高土壤p H值、土壤AWCD值、物种优势度指数与微生物群落碳源利用能力,对微生物多样性的提高有较大的促进作用。     

花生根系分泌物对土壤微生物学特性及群落功能多样性的影响

为研究花生根系分泌物对根际微生物群落功能多样性的影响,通过向土壤中添加花生根系分泌物溶液的方法,研究了不同浓度的外源花生根系分泌物对土壤微生物量碳(MBC)、微生物商(q MB)、基础呼吸(BRC)和代谢商(q CO2)的影响,并利用Biolog技术研究了土壤微生物群落功能多样性的变化。结果表明:施入不同浓度花生根系分泌物后土壤MBC和BRC呈现显著性差异,其中,BRC随浓度升高而呈上升趋势,当施入高浓度根系分泌物时达到最大值,较CK提高21.15%;MBC的变化趋势为:高浓度中浓度CK低浓度,其中高浓度处理比CK提高11.55%,低浓度处理较CK降低2.16%。只有在高浓度根系分泌物处理下,q MB才出现显著差异,较CK提高11.63%。施入高浓度根系分泌物土壤的平均吸光值(AWCD),Shannon和Mcintosh指数均高于CK及其他两个处理,分别较CK提高21.53%、5.64%和8.82%,并达到显著差异水平。主成分分析结果表明:不同处理土壤微生物碳源利用特征出现分异,中浓度根系分泌物处理与CK土壤微生物群落代谢特征相近,其明显不同于高浓度根系分泌物处理的土壤,说明它们对单一碳源的利用能力不同,其群落代谢特征存在差异,其中对碳源的利用差异主要表现在6种碳源上,分别为L-天冬酰胺、D-甘露醇、α-环式糊精、D-氨基葡萄糖酸、D-纤维二塘和α-D-乳糖。高浓度的根系分泌物能够明显改变土壤微生物学特性及群落功能多样性。     

辽西油松侧柏混交林对土壤微生物群落功能多样性的影响

为探讨油松(Pinus tabulaeformis)、侧柏(Platycladus orientalis)混交林造林模式对土壤微生物群落功能多样性的影响,以朝阳市建平县白山林场试验区油松纯林(YC)、无植物种植土壤(NP)和油松-侧柏二者的混交林(YB)为研究对象,运用Biolog-Eco技术,对不同造林模式土壤微生物代谢功能多样性进行研究,对不同造林模式土壤微生物群落功能多样性进行分析。结果表明:不同造林模式土壤微生物群落代谢活性差异显著,总碳源的利用能力(AWCD)的顺序为:YBYCNP,油松、侧柏混交林土壤微生物代谢最快,活性最强。3种造林模式土壤微生物对6大碳源的利用率存在差异,混交林土壤微生物对L-天门冬酰胺、L-苯基丙氨酸、吐温40、吐温80、i-赤藓糖醇、D-甘露醇和4-羟基苯甲酸7种碳源的利用代谢能力显著高于油松纯林(p0.05)。Biolog代谢指纹图谱分析表明混交林土壤微生物对吐温80的利用能力最高,AWCD值为1.6537;油松纯林土壤微生物对L-精氨酸的利用能力最高,AWCD值为1.547。主成分分析显示,YB和YC土壤微生物群落具有相似的碳源利用模式,土壤微生物群落代谢功能相似。3种造林模式土壤微生物Shannon指数(H)和Simpson指数(D)无明显差异,物种Mclntosh指数(U)依次为YBYCNP。油松和侧柏混交后可以提高土壤微生物活性。由此可见,在辽西半干旱区营造油松-侧柏混交林是可行的。     

长期施肥对大麦-双季稻种植方式中大麦根际土壤微生物群落功能多样性的影响

【目的】微生物群落功能多样性是土壤质量变化的敏感指标,施肥措施与土壤微生物群落功能多样性关系密切。本文的目的在于探明不同施肥措施对土壤微生物群落功能多样性的影响。【方法】以双季稻主产区肥料长期定位试验田为研究对象,应用Biolog技术分析了化肥(MF)、秸秆还田+化肥(RF)、30%有机肥+70%化肥(LOM)、60%有机肥+40%化肥(HOM)、无肥对照(CK)不同施肥处理对大麦成熟期双季稻田根际土壤微生物功能多样性的影响,从根际土壤微生物功能多样性的角度评价施肥对土壤质量的影响。【结果】MF、LOM和HOM处理大麦根际土壤微生物对碳源的利用程度均显著高于其他处理,而RF处理大麦根际土壤微生物对碳源的利用程度低于CK处理。在大麦成熟期,Richness和Shannon指数大小顺序均表现为:HOMLOMRFCKMF,Mc Intosh指数均以HOM和LOM处理为最高,其次为RF和CK处理,MF处理最低。土壤微生物碳源利用的主成分分析结果表明,各施肥处理大麦根际土壤微生物群落利用的碳源主要为氨基酸类和糖类,不同施肥处理间碳源利用类型存在明显的差异。【结论】不同施肥处理对大麦根际土壤微生物功能多样性产生了不同影响,长期有机无机肥配施有利于维持稻田根际土壤微生物群落多样性。     

有机肥替代部分化肥对稻麦轮作系统产量及土壤微生物区系的影响

[目的]本文旨在研究不同有机肥替代部分化肥对稻麦轮作系统产量及其构成因素、土壤微生物区系的影响,为找到合适的施肥措施来提高作物产量,培育高产土壤微生物区系提供理论依据。[方法]以江苏省金坛市的长期肥料试验点为研究对象,设置6个施肥处理:不施肥(CK),常规氮、磷、钾化肥(NPK),3 000 kg·hm~(-2)猪粪有机肥替代30%常规化肥施用量(NPKM1),6 000 kg·hm~(-2)猪粪有机肥替代50%常规化肥施用量(NPKM2),1 800 kg·hm~(-2)猪粪有机无机复合肥替代50%常规化肥施用量(NPKMOI1),3 600 kg·hm~(-2)猪粪有机无机复合肥替代70%常规化肥施用量(NPKMOI2)。测定水稻、小麦的有效穗数、每穗粒数、千粒质量、理论产量和实际产量;并利用氯仿熏蒸-硫酸钾浸提法和高通量测序测定土壤微生物生物量及微生物群落结构。[结果]与NPK处理相比,猪粪有机肥(NPKM1、NPKM2)和猪粪有机无机复合肥(NPKMOI1、NPKMOI2)替代部分化肥对水稻和小麦的产量构成因素、理论产量和实际产量无显著降低,且均能提高土壤微生物生物量碳、氮。NPKMOI1和NPKMOI2处理能够增加土壤细菌丰富度、多样性和均匀度指数,显著改变土壤细菌区系,且这种改变随着化肥替代量的增加而变大。[结论]3 600 kg·hm~(-2)猪粪有机无机复合肥替代70%常规化肥施用量处理能够提高作物产量,是一种具有培育高产土壤微生物区系潜力的施肥措施。     

不同作物种植模式对新垦农田土壤微生物群落功能多样性的影响

利用Biolog-ECO技术对新垦农田不同作物种植模式下土壤微生物群落功能多样性进行了研究。结果表明:不同作物种植模式对新垦农田土壤微生物群落功能多样性均有很大影响。与6年连作小麦相比较,头3年连种大蒜再轮作小麦的土壤微生物对全部碳源的利用能力最强,生理代谢活性最高,在0~144h内其平均颜色变化率(AWCD)变化最显著,土壤微生物群落优势度、多样性指数及均匀度也相对较高,说明该种作物种植模式对土壤微生物群落结构和功能多样性影响最大,可有效改善土壤贫瘠状况。     

甬优1540水稻机插栽培施肥技术研究

为明确甬优1540水稻的合理需肥水平及缓(控)释尿素使用方法,本文对甬优1540水稻不同施肥量及施肥时间进行了研究。结果表明,采用内质包裹技术生产的控释尿素可减少氮肥损失,提高吸收利用率。浙北地区甬优1540水稻目标产量11 250 kg/hm~2,需要吸收纯N 109.05 kg/hm~2。在施用复合肥600 kg/hm~2的情况下,控释尿素施用量为300 kg/hm~2。     

海南岛海防林替代树种的筛选——基于土壤微生物群落功能多样性方法

运用Biolog-ECO技术,以万宁沿海3个地区8种优势植物群落为研究对象,研究了不同植被类型、不同土层土壤微生物群落碳源代谢的多样性.结果表明:(1)土壤微生物对单一碳源的利用强度随培养时间的增加呈递增趋势,上层土对碳源的总体利用能力较下层土的强;(2)两个土层的Shannon多样性指数榄仁树均最低,上层土白楸最高,下层土蕨类+野牡丹+桃金娘等最高;(3)土壤微生物群落对4类碳源的利用率因植被类型而异,且糖类是导致上层土壤微生物代谢差异的敏感碳源;糖类和氨基酸是导致下层土壤微生物代谢差异的敏感碳源;(4)土壤微生物对单一碳源的利用强度与其多样性呈极显著正相关.     

腐殖酸肥对温室番茄土壤微生物及产量品质的影响

通过田间试验研究了腐殖酸肥不同用量(300、600、1 200、1 800 kg·hm~(-2))对番茄土壤微生物数量、番茄植株形态指标和果实产量品质等各项指标的影响。结果表明,与对照(CK蔬菜专用复合肥)相比,施用腐殖酸肥对各处理均有增产作用;腐殖酸肥施用量过高或过低都不利于产量品质的提高,适量腐殖酸肥的施用才能显著提高番茄经济效益;1 200 kg·hm~(-2)腐殖酸肥的追肥用量土壤微生物数量最多,植株生长状况最好,番茄产量品质最佳。     

广西早晚稻氮磷钾锌肥施肥效应

研究不同施肥处理对广西水稻产量、养分吸收量、肥料利用率的影响,为确定广西早晚稻施用氮磷钾锌肥的效应及水稻最高产量施肥量和最佳效益施肥量提供参考。试验设不施肥(CK)、优化施肥(OPT)、不施氮肥(-N)、不施磷肥(-P)、不施钾肥(-K)、不施锌肥(-Zn)、农民习惯(COM)共7个处理,分析水稻植株氮、磷、钾、锌等养分以及实际产量。结果表明,OPT处理的水稻稻谷产量最高,为6427.5~6622.5 kg/hm~2;OPT处理对养分的吸收量在各施肥处理中是最高的,分别为N 109.05 kg/hm~2、P_2O_551.15~61.35 kg/hm~2、K_2O 199.95~211.65 kg/hm~2;OPT处理氮肥利用率为17.1%~29.4%,磷肥利用率为4.0%~5.2%。广西水稻适宜施用量为N 150 kg/hm~2、P_2O_549.5 kg/hm~2、K_2O 75~105 kg/hm~2、Zn 15 kg/hm~2。