施用蚯蚓粪对杨树苗根际土壤生物学特征的影响

通过盆栽试验,研究了CF(单施化肥)、VC(蚯蚓粪)和VC+CF(蚯蚓粪和化肥各提供50%的氮)处理对一年生欧美I-107杨根际土壤微生物数量、酶活性、根系建造水平及理化性状的影响。结果表明,VC+CF处理有利于协调土壤C/N比,并且化肥的施入补充了土壤中氮的消耗,从而明显提高了根际土壤中微生物数量及脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性,其中细菌数量分别比CK,CF和VC处理提高165.99%,67.34%和31.73%,蔗糖酶活性分别提高90.37%,45.31%和32.34%。施用蚯蚓粪有利于杨树苗细根的生长,但对地上部的增长速度显著快于地下部。此外,VC+CF处理使根际土壤pH值明显降低,显著增加了根际土壤中养分离子的有效性。与VC+CF处理相比,VC处理对根际土壤生物学特征的影响较小。因此,蚯蚓粪与化肥配施更好地改善了杨树苗根际区域的微生态环境。     

棉秆生物质炭添加对棉田土壤理化性质及根际微生物群落结构的影响

以新疆滴灌棉田为研究对象,研究生物质炭施用对棉田土壤理化性质和棉花根际土壤微生物群落特征的影响。试验采集了不施生物质炭(CK)、施生物质炭3 t/hm²(BC1)、施生物质炭6 t/hm²(BC2)和施生物质炭9 t/hm²(BC3)4种处理棉花根际土壤,分析土壤理化性质和根际土壤微生物群落结构和组成的变化。结果表明,生物质炭施用后土壤pH和电导率分别下降了5.58% ~ 9.18%和5.38% ~ 18.04%;与CK相比,生物质炭施用使土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮和有效磷含量均显著增加,且BC3增加效果最好,但生物质炭施用导致土壤钾含量显著降低。生物质炭施用显著降低了浮霉菌门(Planctomycetota)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota)、厚壁菌门(Firmicutes)和被孢霉门(Mortierellomycota)相对丰度,但增加了子囊菌门(Ascomycota)、斯克尔曼氏菌属(Skermanella)、苔藓杆菌属(Bryobacter)、毛壳菌属(Chaetomium)、头束霉菌属(Cephalotrichum)、金孢属(Chrysosporium)和拟棘壳孢属(Pyrenochaetopsis)的相对丰度。另外,生物质炭施用降低了根际土壤微生物多样性和细菌丰富度,但根际土壤真菌的丰富度提高。生物质炭施用显著影响根际土壤微生物特别是真菌的群落结构,电导率、速效钾和pH是根际土壤微生物群落的主要影响因子。研究表明,生物质炭施用可以改善棉田土壤理化性质进而影响根际土壤微生物群落组成和结构,9 t/hm²为本试验的推荐施用量。     

炭化稻壳复合土壤调理剂改善土壤环境提高山药产量

山药的生长发育与土壤环境质量关系密切,因此,土壤质量的改善是提高山药抗性与产量的必要措施。本研究在江西瑞昌山药种植区通过施用土壤调理剂对山药土壤进行处理,旨在探明土壤调理剂对山药土壤理化性质和细菌微生物群落组成的影响,为山药土壤微生态环境的改良和栽培管理措施提供有效的技术支持。结果表明:1)土壤调理剂改变了土壤的理化性质,调理剂处理的土壤p H值、有机质含量、全氮含量、有效磷含量、速效钾含量、土壤含水量、团聚体几何平均直径、总孔隙度均增加,而土壤容重下降;2)与对照相比,调理剂处理的土壤中细菌多样性较丰富,其中酸杆菌门的相对丰度明显增加,变形菌门的相对丰度下降,GAL15和AD-3门的相对丰度明显下降,绿弯菌门、疣微菌门、芽单孢菌门的相对丰度明显增加,浮霉菌门的相对丰度明显下降,拟杆菌门的相对丰度明显增加;3)土壤调理剂增加了山药生长期叶片中叶绿素和脯氨酸的累积,提高了山药块茎组织超氧化物歧化酶的活性,提升了山药块茎抗病虫害能力及产量。研究表明土壤调理剂可通过改善土壤的理化性质及土壤中某些细菌的相对丰度,显著改善山药土壤的微生态环境,提高山药抗病虫害侵染能力,为山药品质改善及产量增加提供了有效的手段。     

生物炭基肥对植烟土壤养分及根际真菌群落结构与功能影响分析

植烟土壤生物学特性对土壤肥力和土壤养分循环非常重要,是评价土壤肥力的重要生物学指标。探讨减氮条件下配施生物炭基肥对秦岭烟区植烟土壤养分、酶活和真菌群落组成的影响,以期为植烟土壤养分高效利用和根际微生物态菌群结构改善提供理论依据。采用随机区组试验设计,设置两个试验处理:常规施肥(CK),750 kg·hm-2生物炭基肥+常规施肥减氮10%(ST)。在烟苗移栽后75 d采集土壤样品,利用高通量测序技术对植烟根际土壤真菌群落及环境因子进行分析。生物炭基肥能够提高土壤的基础理化性质,增加真菌群落的α多样性,改变真菌群落结构;生物炭基肥能够降低子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、毛霉菌门(Mucoromycota)等优势菌门的相对丰度,增加芽枝菌门(Blastocladiomycota)、镰刀菌属(Fusarium)的相对丰度,同时降低植烟土壤根际病理营养型真菌的相对丰度,在植物生长发育过程中对植物病害有一定的抵御作用。根际土壤真菌群落结构的改变是多因子共同作用的结果,相关性分析表明,门水平下真菌大多与土壤理化性质呈正相关关系。研究结果说明,施用生物炭基肥有利于土壤养分的固持作用,显著改善烟株根际微生物群落结构,增加优势微生物相对丰度,降低病理营养型真菌的相对丰度。     

外源硒肥对黄精生长及其根际土壤养分和酶活性的影响

硒是人类必需的微量营养元素,食用富硒农产品具有预防疾病、增强免疫力和抗衰老等功效。黄精对硒有较强的生物富集能力,通过硒肥生物强化黄精是安全有效获得富硒农产品的途径之一,因此,研究硒肥对黄精生长及其根际土壤养分和酶活性的影响具有重要意义。以多花黄精为材料,通过盆栽试验,研究3种不同种类肥料(普通蚯蚓肥、蚯蚓无机硒肥、蚯蚓有机硒肥)对黄精幼苗生物量、叶片生长、茎粗、株高、生根数、多糖、硒含量、硒形态、根际土壤养分和酶活性的影响。结果表明,土壤施用普通蚯蚓肥和蚯蚓无机硒肥较不施肥对黄精幼苗的生长无显著促进作用,施加蚯蚓有机硒肥能显著提升黄精生物量、叶片、株高、生根数和多糖等生长指标。施用外源硒肥显著增加了黄精硒含量,蚯蚓有机硒肥处理中黄精总硒和有机硒含量分别是无机硒肥处理的1.38和1.56倍,施用蚯蚓有机硒肥更利于黄精总硒和有机硒的积累。蚯蚓有机硒肥促进了黄精根际土壤中碱解氮和速效钾的释放,相关性分析表明,土壤碱解氮和速效钾的增加可能是蚯蚓有机硒肥促进黄精生长和品质提升的原因之一。黄精根际土壤酶活性对不同硒肥表现出不同的动态响应,外源硒肥显著提升了土壤脲酶和蔗糖酶的活性,有机硒肥与无机硒肥相比更有利于促进土壤微生物的生长繁殖,提高土壤酶活性。综上所述,蚯蚓有机硒肥是黄精幼苗阶段较为理想的促生肥和硒强化肥,蚯蚓有机硒肥替代普通蚯蚓肥和蚯蚓无机硒肥有望成为未来培育富硒农产品的主要途径。     

生物有机肥对烟草根际微生物群落及青枯雷尔氏菌丰度的影响

【目的】探究生物有机肥施用对烟草根际土壤细菌、真菌群落结构和青枯雷尔氏菌丰度的影响机理。【方法】选用长沙市某公司生产的生物有机肥和常规烟草专用肥,在湘西花垣县长期定位试验点连续5年开展大田试验,研究施肥对土壤理化性质和微生物群落的影响。试验设置两种施肥处理：常规烟草专用肥（CF）和生物有机肥（BOF）。【结果】与CF相比,施用生物有机肥处理的土壤烟草青枯病发病率降低了89.8%,同时青枯雷尔氏菌相对丰度也显著降低,降幅达40.1%;土壤pH、碱解氮和有效磷显著增加,分别增加了1.2%、12.1%和60.2%;施用生物有机肥后根际土壤微生物如Roseiflexaceae,Gemmatimonadaceae,Nitrospira,Ramophialophora,Preussia等显著富集,且这些潜在有益菌与青枯雷尔氏菌相对丰度呈显著负相关关系。通过ABT预测模型分析发现潜在有益菌是影响青枯雷尔氏菌相对丰度的最主要生物因子。【结论】连续5年的试验结果表明,施用生物有机肥不仅改善了作物生长的土壤环境,显著提高了土壤pH和土壤速效养分含量,还促使潜在有益菌在根际土壤中富集,抑制了青枯雷尔氏菌的生...     

蚯蚓粪与土壤复配比例对基质微生物性状及韭菜生长和品质的影响

【目的】蚯蚓粪是蚯蚓消化有机废弃物产生的均匀颗粒,能够提升土壤肥力,改良土壤结构并促进作物生长。本文初探了蚯蚓粪与土壤的不同配比对基质微生物性状及韭菜生长和品质的影响,为蚯蚓粪的开发利用提供依据。 【方法】2015年4—6月在中国农业大学温室内进行盆栽试验,按蚯蚓粪、土壤质量比 (w/w) 设置4个处理,依次为:0/100% (纯土壤不添加蚯蚓粪,CK);20%/80% (T1);60%/40% (T2);100%/0 (T3)。韭菜收获后,测定了基质养分含量、微生物群落变化、韭菜生物量、可溶性蛋白总量、可溶性糖总量和叶绿素含量。 【结果】1) 随着蚯蚓粪添加比例的增加,基质中的全氮、速效钾和有机质的含量均显著提高;2)蚯蚓粪能显著促进韭菜根系生长,并改善韭菜品质。与对照相比,T1、T2和T3处理中韭菜新根比分别提高5.75%、6.39% 和22.23%;韭菜可溶性蛋白总量提升了1.84～5.97倍,可溶性糖总量提升了1.49～1.60倍 (P < 0.05);3)蚯蚓粪能显著提高基质中的细菌和真菌多样性,并显著增加细菌116、118、130、226、297片段 (P < 0.05),但减少了真菌71、91、153、351片段 (P < 0.05)。 【结论】蚯蚓粪改善了基质的微生物群落结构,提高细菌和真菌的多样性,增加养分有效性,进而促进韭菜生长并改善韭菜品质。蚯蚓粪直接用作基质的效果最好,但从经济角度考虑,蚯蚓粪与土壤按质量百分比20%/80%即可基本达到满意的效果。     

不同土壤改良剂对酸化土壤微生物群落结构的影响

酸化土壤中微生物多样性降低是土壤养分减少、土传病害高发、作物产量和品质降低的重要原因。施用碱性土壤改良剂是改善酸化土壤理化特性、减少土传病害发生、提高作物产量的有效手段。为了明确不同碱性土壤改良剂对土壤微生物群落结构及多样性的影响,通过盆栽试验比较施用生石灰（S1）及氨基酸生态肥（S2）和黄腐酸水溶肥（S3）对酸化土壤微生物群落结构的改良效果。结果表明,施用3种土壤改良剂后土壤细菌丰富度和多样性均降低,而真菌群落物种丰富度没有显著变化。改良后土壤的主导菌门与改良前相同,而主导菌属存在较大差异。Iamia、Peroneutypa为S1处理特有主导菌属,节核细菌属（Arthrobacter）、德巴利酵母属（Debaryomyces）、Paraphaeosphaeria为S2处理特有主导菌属。根霉菌属（Rhizopus）、裂褶菌属（Schizophyllum）为S3处理特有主导菌属。各改良土壤中,S1处理对细菌的筛选作用最强,S2处理对真菌群落的影响最大,而S3处理相对丰度增加的菌属最多。3种土壤改良剂均能够抑制有害土壤微生物的生长和定殖,但抑制机制可能存在差异。综上所述,3种土壤改良剂均能...     

基于高通量测序的两种植被恢复类型根际土壤细菌多样性研究

为研究库布齐沙地生态恢复过程中不同植被恢复类型土壤微生物细菌群落结构、多样性的变化特征,以流动沙地为对照,运用高通量测序技术,对自然恢复的油蒿群落、人工种植的中间锦鸡儿群落根际和非根际土壤细菌多样性进行了研究,并分析了土壤理化性质对其分布的影响。结果表明:(1)与流沙对照相比,两种植被恢复类型对细菌多样性产生了正效应,细菌群落丰度、多样性和均匀度明显增加。其中,自然恢复的油蒿群落土壤细菌丰度高于人工种植的中间锦鸡儿群落;(2)变形菌门、酸杆菌门和放线菌门为研究区土壤中的优势细菌类群,其中变形菌门在各样地丰度比例最高,变形菌的4个亚群变化趋势一致,α-变形菌相对含量在油蒿和中间锦鸡儿群落根际土壤中明显增加,尤其是自然恢复的油蒿群落根际土壤中α-变形菌得到了很好的恢复;(3)土壤有机质、全氮、速效氮、速效钾含量和土壤含水量是影响土壤细菌群落丰度和多样性的主要土壤因子,典型相关分析表明土壤有机质、全氮、全钾、速效钾、速效氮含量对于研究区土壤细菌群落遗传多样性的变化起着重要作用。     

微生物菌剂对连作地块草莓生长、土壤养分及微生物群落的影响

为了研究微生物菌剂对连作地块草莓（Fragaria×ananassa Duch.）生长和土壤性状的影响，设置3个处理：不施用微生物菌剂（CK）、施用单一微生物菌剂（T1）和施用复合微生物菌剂（T2），统计草莓存活率和产量，并测定土壤样品的理化性状和微生物群落结构变化。结果表明，微生物菌剂处理有助于草莓的生长和增产。与CK相比，T1、T2的草莓存活率分别提高17.99和25.19个百分点，草莓产量分别增加30.16%和41.79%。微生物菌剂处理有效改善了土壤养分。与CK相比，T2土壤有效磷和速效钾含量显著提高18.31%和55.27%。然而，微生物菌剂处理提高了土壤电导率并降低了土壤pH值，长期施用微生物菌剂存在土壤盐渍化和酸化的风险。微生物群落结构分析结果表明，草莓土壤中细菌和真菌的优势菌门分别为厚壁菌门和子囊菌门，优势菌属分别为芽孢杆菌属和曲霉属。微生物菌剂施用提高了土壤真菌群落的丰富度和多样性，但对土壤细菌群落影响较小。与CK相比，微生物菌剂处理增加了芽孢杆菌属、根霉属和假霉样真菌属的相对丰度，其中根霉属和假霉样真菌属相对丰度在T2达到显著水平；降低了鞘氨醇单胞菌属、曲霉属和青霉...     

Electrochemical modifications of proteins. 1. Glycitolation.

When an electrochemical method is tentatively applied for N-alkylation of proteins, some Maillard reactions occur on the counter electrode. A low level of reductive N-alkylation of casein was obtained on a cathodic electrode, but the method unfortunately remains poorly efficacious in comparison with those using a hydride donor such as sodium cyanoborohydride. Electroassisted reductive N-alkylation is suitable only for basic proteins such as histones or lysozyme. For other proteins, an alternative consists of either methylating carboxylic residues to increase the value of their isoelectric pH or coating them with a cationic detergent.     

Prof. Dr. Dr. h.c. Heinz Peschke zum 65. Geburtstag

The materials of article had been reported at the International Symposium "Nutritional and environmental Research in the 21st Century - The value of long-term field experiments", 5-7 June 2002, Bad Lauchstädt and Halle upon Saale. Agrochemical monitoring of the basic landscape components was launched in order to assess human impacts of land-use on the site of Barybino Experimental Station (Moscow Region, clay loam soddy-podzolic soils. 55°30'N, 37° 36' E). The climate is moderate continental, mean annual temperature of 3.8 °C and mean precipitation of 567 mm (1965-1998) at an elevation of 185 m above sea level. A typical soil cover pattern is represented as a complex of soddy-podzolic soils (podzo-luvisols) with excessive surface moistening features manifested differently according to the influence of the micro relief. The study was carried out from 1991 to 2001 in a crop rotation of silo maize, barley, perennial grasses (clover with timothy) and winter wheat, under different systems of fertilization (application of organic as well as mineral fertilizers, plant remedies and their combinations). Agrochemical monitoring let to establish the anthropogenic impacts on the system "soil-nutrients-plant"-environment. Alterations of the landscape components affected by human activities and climate change were estimated. At the site it could be shown that the amount of precipitation, soil properties and type of cultivated crop had mainly influenced migration of the nutrient elements.