生物炭、三叶草和蚯蚓种养对西瓜根际土壤细菌群落多样性的影响

为探究生物炭、三叶草和蚯蚓种养三种施用方式对西瓜根际土壤细菌群落多样性、功能预测及养分的影响,开展田间小区试验,设置对照(CK)、生物炭（B）、三叶草（T）、蚯蚓种养（V）、生物炭+蚯蚓种养（BV）、三叶草+蚯蚓种养（TV）、三叶草+生物炭（BT）和三叶草+生物炭+蚯蚓种养（BTV）等8个处理。结果表明：不同处理对西瓜根际土壤养分具有显著影响,BV处理土壤速效钾含量最高（383.41 mg·kg^-1）,TV处理土壤全氮含量最高（0.79 g·kg^-1）、BTV处理土壤速效磷含量最高（427.51 mg·kg^-1）,分别较CK处理提高102.23%、75.56%、23.88%。BTV处理Shannon指数显著高于其他处理;TV处理Simpson指数较T处理提高56.52%;B处理的ACE和Chao1指数较BTV处理分别提高10.95%和12.59%。不同土壤处理影响细菌群落组成和相对丰度,其中变形菌门、放线菌门、绿弯菌门和厚壁菌门为优势菌门。与CK相比,BTV处理的变形菌门和放线菌门相对丰度分别提高47.85%和30.47%,而酸杆菌门相对丰度降低48.36%。PICRUST2功能预测分析表明,BTV处理根际土壤细菌群落中新陈代谢、氨基酸代谢和全局概览通路等功能的活性加强,其活性微生物在“生物炭—三叶草—蚯蚓种养—西瓜”复合生境中起重要作用。综上,不同土壤处理方式改善了土壤细菌群落多样性和土壤养分,其中生物炭和三叶草配合蚯蚓种养施用的综合效果最好。     

生物炭对新疆沙土微生物区系及土壤酶活性的影响

为评估生物炭在新疆改良沙土的潜力,在新疆和田设生物炭施用量为0(CK)、22 500、67 500、112 500kg·hm~(-2)和225 000 kg·hm~(-2)5个处理的微区试验,轮作方式为绿豆-冬小麦。通过对试验结束后小区土壤可培养微生物和生理菌群计数、土壤酶活性测定,研究不同用量生物炭对沙土土壤微生物区系及土壤酶活性影响。结果表明:施用生物炭对沙土土壤养分含量、微生物区系和土壤酶产生显著影响。22 500~67 500 kg·hm~(-2)生物炭施用量能显著提高沙土土壤有机碳、速效磷和速效钾含量。生物炭影响沙土中可培养细菌、真菌及放线菌数量,在生物炭施用量为67 500 kg·hm~(-2)下细菌数量最高,比CK增加了63.83%;施用量为22 500 kg·hm~(-2)放线菌数量最高,增加了250.00%;施用量为67 500 kg·hm~(-2)真菌数量最少,降低了71.43%。生物炭影响沙土中纤维素分解菌和自生固氮菌数量,随着施用量增加,其数量呈先增加后降低趋势,其中施用量为112 500 kg·hm~(-2)纤维素分解菌和自生固氮菌数量最多,分别比CK增加了211.11%和1 057.89%。土壤中添加67 500~112 500 kg·hm~(-2)的生物炭土壤中蔗糖酶、过氧化氢酶和蛋白酶活性最高。相关分析表明,不同生物炭施用量条件下,土壤养分与细菌、亚硝化细菌、反硝化细菌、土壤酶(磷酸酶除外)关系密切。因此,适量施用生物炭能提高沙土土壤养分、增加微生物菌群数量和土壤酶活性,在本试验点最适生物炭用量为67 500 kg·hm~(-2)。     

生物炭配施沼液对番茄根区土壤养分环境的影响及评价

为探明施用生物炭对沼液灌溉时作物根区养分滞留量的影响,将生物炭的强吸附特性与沼液绿色有机的特点相结合,在2019年和2020年开展两季大田试验,设置1个当地常规化肥处理(CF)和4个沼液-生物炭处理(沼液浓度20%,T₀、T_0.5、T_1.0、T_2.0处理生物炭施用量分别为0%、0.5%、1.0%、2.0%,质量比),探求不同生物炭施加量配施沼液对番茄根区土壤养分环境的影响,并采用层次分析法(AHP)进行了评价。结果表明：灌溉沼液浓度为20%时,番茄根区0～60 cm土层土壤全氮、硝态氮、铵态氮、有机质含量以及0～40 cm土层土壤pH值随生物炭施加量的增加而逐渐增大,T_2.0处理土壤全氮、硝态氮、铵态氮和有机质含量均高于其他处理;层次分析法对生物炭配施沼液处理下番茄根区土壤养分环境质量评价的结果表明,各处理对根区土壤养分环境质量的影响表现为：T_2.0>T_1.0>T_0.5>T₀     

不同基质下咸、淡水灌溉对番茄生长和品质的影响

设置草炭(P)、草炭+蚯蚓粪(PE)、草炭+生物炭(PB)3种栽培基质,以及微咸水灌溉(b)和淡水灌溉(f)两种灌溉水质,共6个处理,分析栽培基质和灌溉水质对番茄植株生长、光合荧光特性、果实品质和产量的影响。结果表明,各基质处理在淡水和微咸水灌溉下株高和茎体积相对生长率均无显著差异。与草炭处理相比,在淡水灌溉下PE_f显著增加果实可溶性糖11.17%以及可溶性固形物19.84%,PB_f处理显著增加总生物量32.01%和地上部干物质量32.21%;在微咸水灌溉下PE_b、PB_b均显著增加总生物量和地上部生物量,分别为49.41%、63.59%和54.04%、61.27%,且PE_b显著增加光合速率13.2%和气孔导度381.75%,PB_b显著增加光合速率、气孔导度、WUE、qP、ETR,分别为32.69%,71.94%,23.27%,58.87%、14.35%。在相同基质下,PE_b相对PE_f显著增加蒸腾速率49.29%、气孔导度222%和Fm 5.6%,PB_b相对PB_f增加果实Vc含量37.43%和可溶性糖6.25%。在微咸水灌溉下各基质处理产量低于淡水处理,但是相比草炭处理,草炭添加生物炭产量增加32.26%。综合分析表明,在相同基质下,P_b和PB_b相对于淡水灌溉显著降低了综合得分,提高了PE_b的综合得分,且微咸水灌溉下相对P_b处理,PE_b、PB_b均增加了综合得分。因此草炭添加生物炭和蚯蚓粪均有利于缓解微咸水胁迫,提高作物生物量,但根据隶属函数综合排名,在淡水和微咸水灌溉下,草炭添加生物炭处理对番茄生长效果均为最优。     

生物炭对亏缺灌溉下温室重壤土栽培番茄产量及品质的影响

探究生物炭对亏缺灌溉下温室重壤土栽培番茄产量和品质的影响,确定番茄产量和综合品质最优的灌水量及生物炭添加量,为重壤土地区温室番茄栽培提供灌水及生物炭施加依据。采用桶栽试验,设置3个生物炭添加量(0,3%,6%,按干土重的百分比计)和3个灌水水平(充分灌溉W1:75%～85%θ_f;中度亏缺W2:55%～65%θ_f;重度亏缺W3:40%～50%θ_f。θ_f为田间持水量),共9个处理。结果表明:无生物炭添加时,亏缺灌溉下番茄产量降低了13.8%～54.0%(P<0.05),果实硬度、果色指数、VC、可溶性固形物、有机酸含量等营养品质指标均显著降低,果型指数、番茄红素则呈现增加的趋势,灌溉水利用效率在重度亏缺下降低了10.9%(P<0.05);在充分灌溉条件下添加生物炭,番茄产量和灌溉水利用效率分别提高了12.3%～22.0%和23.3%～28.6%,可溶性固形物含量降低了6.4%～17.7%(P<0.05),对VC、番茄红素、有机酸含量及外观品质无显著影响;在亏缺灌溉条件下添加生物炭不利于...     

保护性耕作对蚕豆根际土壤微生物数量和酶活性的影响

为明确保护性耕作对蚕豆根际土壤酶活性、微生物的影响,本研究采用传统耕作(Traditional tillage,T)、垄作(Ridge tillage,R)、传统耕作+半量秸秆覆盖(Traditional tillage+Half amount of straw mulching,TS_1)、垄作+半量秸秆覆盖(Ridge tillage+Half amount of straw mulching,RS_1)、传统耕作+全量秸秆覆盖(Traditional tillage+Whole amount of straw mulching,TS_2)、垄作+全量秸秆覆盖(Ridge tillage+Whole amount of straw mulching,RS_2)6个不同处理,研究保护性耕作对蚕豆土壤微生物(细菌、真菌、放线菌)、酶活性(多酚氧化酶、转化酶、酸性磷酸酶)的影响以及它们之间的相关关系,从而为蚕豆生产实践中选择合理的耕作方式奠定科学基础。试验表明:(1)以T为对照,RS_2、TS_2、RS_1、TS_1、R均能在不同程度上提高细菌、真菌、放线菌的数量,其中RS_2效果最为明显。RS_2处理下根际土壤细菌在苗期、分枝期、开花期、结荚期、成熟期较T处理分别提高525.00%、132.55%、294.44%、23.85%、175.00%,真菌较T处理分别提高27.00%、69.39%、156.41%、48.09%、79.55%,放线菌较T处理分别提高138.01%、178.26%、134.29%、100.23%、130.36%;(2)垄作和秸秆覆盖均能提高土壤各种酶的活性,其中RS_2效果最显著。RS_2处理下根际土壤多酚氧化酶在苗期、分枝期、开花期、结荚期、成熟期较T处理分别提高38.34%、43.24%、1.44%、48.96%、123.89%,转化酶较T处理分别提高79.13%、99.66%、50.95%、24.06%、63.00%,酸性磷酸酶较T处理分别提高26.32%、22.65%、25.32%、21.81%、22.38%。(3)土壤微生物数量与土壤酶均呈正相关,其中细菌、放线菌与酸性磷酸酶、转化酶、多酚氧化酶均呈极显著正相关,真菌与酸性磷酸酶、转化酶呈极显著正相关。     

不同药剂进行土壤消毒对辣椒生长和根际土壤微生物的影响

土传病害和连作障碍是保护地蔬菜生产上的突出问题。本研究选用棉隆、二甲基二硫、多菌灵3种药剂进行土壤消毒, 通过测定土壤酶活性、微生物数量及辣椒农艺性状和产量等指标的变化, 明确不同药剂处理对辣椒生长和根际土壤微生物的影响。结果表明:3种药剂处理后土壤脲酶活性、蔗糖酶活性和过氧化氢酶活性均呈现出先抑制后激活的变化趋势; 消毒后土壤中真菌和细菌的数量均受到抑制, 随着恢复培养时间的增加, 抑制效果逐渐减弱; 3种药剂进行土壤消毒均可以增加辣椒的产量, 其中二甲基二硫处理对辣椒增产效果最为明显, 增产幅度达55.19%。     

哈茨木霉菌对水稻幼苗根际土壤微生物和酶活性的影响

采用钵盘育苗试验,研究了哈茨木霉菌在调节水稻苗床土壤微生物群落及土壤酶活性中的作用。研究结果表明：哈茨木霉菌能有效调节水稻幼苗根际土壤微生物群落组成;哈茨木霉菌对细菌、真菌和放线菌数量的影响程度明显不同,播种28天后,哈茨木霉菌接种处理的水稻幼苗根际土壤细菌和放线菌数量较对照分别增加50.70%和48.56%,而真菌数量较对照减少16.15%,并且哈茨木霉菌数量较刚播种时增加了138.46%;哈茨木霉菌也能显著提高土壤脲酶、磷酸酶和蔗糖酶的活性,分别较对照提高8.55%、18.31%和49.61%。研究表明,哈茨木霉菌具有改善土壤微生态环境的作用。     

生防菌EN5的定殖能力及其对根际土壤微生物类群的影响

［目的］ 明确生防菌EN5菌株在番茄根、茎及根际土壤中和在黄瓜、烟草体内的定殖情况,及对根际土壤微生态的影响,为细菌性青枯病的生态治理提供理论依据。［方法］ 采用抗生素抗性标记法测定生防芽胞杆菌EN5的定殖能力;以平板培养及ERIC PCR法分析菌株EN5对番茄根际土壤微生物种群的影响。［结果］ 菌株EN5在番茄根、茎及根际土壤中均能稳定定殖,当菌株EN5处理植株15 d时,其在番茄茎内的定殖量可达5.6×104 cfu/g;此外,菌株EN5在烟草和黄瓜体内亦可定殖,其在烟草体内的定殖量较大。菌株EN5处理使根际土壤中细菌、真菌和放线菌的数量明显高于对照土壤,对氨化细菌、固氮菌、纤维素降解菌等微生物群体有促进作用,对反硫化细菌群体有抑制作用。同时,菌株EN5处理还改善了根际土壤中细菌群体的多样性。［结论］ 菌株EN5可以在其自然寄主番茄的根、茎及根际土壤中稳定定殖。同时,菌株EN5处理有助于改善根际土壤微生态环境,抑制病菌繁殖。     

生物炭对土壤理化性质和玉米生长的影响

以玉米品种'利禾1号'为试验材料,设计6个施肥处理,分别为空白对照(CK,不施肥);常规施肥处理(T1,N:P2O5:K2O=27:12:6);在常规施肥处理基础上减氮20％并分别增施生物炭,生物炭施用量分别为2.25(T2)、4.50(T3)、6.75(T4)、9.00 t·hm-2(T5),研究生物质炭基施对宁夏扬...     

咸水灌溉对土壤水盐分布及设施番茄产量和品质的影响

为探明咸水灌溉对土壤水盐分布及设施番茄植株生长、产量和品质的影响,本试验以南疆地区设施番茄为研究对象,设置4个灌溉水矿化度,分别为2 g·L^-1（T1）、4 g·L^-1（T2）、6 g·L^-1（T3）和8 g·L^-1（T4）,并以淡水灌溉为对照（CK）,开展同一灌水定额条件下设施番茄适宜灌水矿化度的研究。结果表明：不同生育期阶段土壤含水率基本表现为20～60 cm土层较高,表层及深层土壤含水率相对较低,土壤含水率随着灌水矿化度的增大逐渐增加;0～80 cm土层平均土壤含水率在生育期内逐渐降低,且深层土壤降幅显著;生育期初始阶段土壤含盐量主要积聚在0～40 cm土层,随着生育期的推进土壤盐分呈累积趋势且向深层土壤运移,生育期末主要积聚在0～60 cm土层;灌水矿化度小于4 g·L^-1时0～20 cm土层整体呈脱盐状态,其中CK处理平均脱盐率达27.79%,T1处理平均脱盐率达17.07%;灌水矿化度2～4 g·L^-1促进了番茄植株生长,株高和茎粗相较CK分别...     

生物炭一次性施入对灌耕风沙土土壤性质及玉米产量的影响

以新疆主要低产土壤灌耕风沙土为研究对象,通过2015—2018年的田间定位试验,研究了生物炭不同添加量(0、22.5、67.5、112.5、225.0 t·hm~(-2))对土壤性质及玉米产量的影响。结果表明:生物炭于2011年一次性施入后,可明显降低土壤的容重,与初始土壤容重1.48 g·cm~(-3)相比,8 a后土壤容重降低至1.18～1.24 g·cm~(-3);施用生物炭后可以明显增加土壤中全氮、有机质及速效钾的含量,对土壤碱解氮的含量影响不明显,与对照相比,8 a后全氮、有机质及速效钾含量分别增加了14.42%～49.43%、22.02%～74.25%、1.27%～18.64%;随着定位试验的延续,一次性施用生物炭6 a后,土壤增碳、钾效应达到最大,随后逐年减弱,67.5 t·hm~(-2)的生物炭施用量最适宜;施用生物炭可以明显提高玉米产量,提高了9.4%～35.5%。     

长期施用秸秆生物炭对土壤养分及作物生长的影响

于2011—2020年在山西榆次区开展田间定位试验,设不施肥(CK)、不施肥施生物炭(CK+B)、施氮磷钾肥(NPK)和氮磷钾肥配施生物炭(NPK+B)共4个处理,种植模式为玉米-高粱轮作,研究有机碳施用5 a和10 a对0～20 cm土层土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量和土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性的影响,及各处理累积秸秆干物质量、养分积累量和籽粒产量的变化。结果表明：(1)生物炭施用5 a和10 a后,与CK比较,CK+B处理土壤有机质含量分别提高了46.3%和61.2%;与NPK比较,NPK+B处理土壤有机质含量分别提高了67.8%和77.7%。施用10 a后CK+B处理全氮含量显著高于CK处理,但NPK+B和NPK处理土壤全氮含量间没有显著差异。生物炭对土壤速效钾含量提升效果显著,施用10 a后CK+B和NPK+B处理土壤速效钾含量较CK和NPK处理提升86.4%～46.6%。(2)生物炭施用10 a显著提升了土壤蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性,增幅分别为11.4%～11.9%和7.9%～16.2%,但对脲酶、过氧化氢酶和有效磷没有影响。(3)生物炭施用10 a明...     

生物质炭对盐土改良效应研究

采用小麦、糜子连续盆栽种植试验方法,研究了添加不同用量的生物质炭后,盐土中基础养分含量、Ph值、阳离子交换量、水溶性盐及其他盐分离子含量的变化,以期为生物质炭在盐土改良中的应用提供参考.结果表明:随生物质炭用量的增加,盐土中有机碳含量明显提高,矿质态氮、有效磷及速效钾变化很小;Ph值略有降低,但各处理间差异不显著;阳离子交换量大幅度增加;水溶性盐含量降低明显,其中Na+、K+、Mg2+及Ca2+降低幅度较大,C1-和SO42-含量也显著降低.在该盆栽试验中,生物质炭对盐土具有良好的改良效果.     

生物炭连续还田后效对盐碱土稻田养分、酶活性和腐殖质组分的影响

为明确生物炭连续还田对苏打盐碱土稻田的改良效果,于2014—2019年通过盆栽试验研究了生物炭连续还田对苏打盐碱土稻田养分含量、电导率、pH值、酶活性和腐殖质组分的影响。结果表明：生物炭还田量为7.5～16.5 t·hm^-2时,土壤全氮、全磷、有效磷和速效钾含量分别提高19.09%～30.00%、34.58%～45.37%、19.04%～39.16%、38.65%～63.12%（P＜0.05）;生物炭还田量12.0～16.5 t·hm^-2,土壤碱解氮含量提高5.34%～6.87%(P＜0.05);土壤电导率随生物炭还田量增大呈先增后降的趋势,峰值在7.5 t·hm^-2;土壤pH值与生物炭还田量显著正相关,并且生物炭12.0～16.5 t·hm^-2 pH值显著高于不添加生物炭处理;生物炭年还田量7.5～12.0 t·hm^-2时,有机质含量、腐殖质全碳量、胡敏素碳量分别较不添加生物炭处理提高48.74%～70.51%、47.40%～69.94%、68.94%～96.48%;HA/FA和PQ随生物炭还田量增大呈先增后降的趋势,峰值在12 t·hm^-2;生物炭还田量7.5 kg·hm^-2时,脲酶活性较不添加生物炭处理提高89.03%（P＜0.05）,碱性磷酸酶降低41.27%（P＜0.05）;生物炭还田量12.0 kg·hm^-2时,脲酶活性提高53.33%（P＜0.05）,蔗糖酶活性提高41.84%(P＜0.05)。因此,生物炭连续还田能够有效改良苏打盐碱土稻田,7.5～12.0 t·hm^-2为适宜生物炭还田量。     

生物炭与腐殖酸配施对盐碱土理化性质的影响

为探索新型盐碱化土壤改良剂,选取玉米秸秆、葵花秸秆制成生物炭与腐殖酸配合,研究玉米秸秆生物炭(A)、混合秸秆生物炭(A₁)、腐殖酸(B)、玉米秸秆生物炭+腐殖酸(AB)、混合秸秆生物炭+腐殖酸(A₁B)5种改良剂与土壤混合后较对照组原土(CK)中盐碱指标、肥力指标的改善情况。结果表明:生物炭和腐殖酸都具有改良土壤盐碱性、提高土壤肥力的作用,二者联合配施对降低土壤pH、电导率(EC)、碱化度(ESP)及提高土壤养分的效果更明显,其中混合生物炭与腐殖酸配施(A₁B)效果最好,A₁B组处理的土壤pH较CK组显著降低10.8%,EC下降55%,ESP降低9.8%;速效钾、有效磷、速效氮及有机质的平均增幅较其他4个处理分别提升59.77%、210%、178%、180%。综上所述,混合施用生物炭及腐殖酸对于改良盐碱土效果明显。     

外源褪黑素对番茄果实品质和挥发性物质的影响

为探究外源褪黑素对番茄果实品质及挥发性物质的影响,以番茄（Solanum lycopersicum）‘航粉高糖’品种为试材,以果实表面喷施蒸馏水为对照（CK）,设4个不同浓度褪黑素喷施果实处理,分别为T1（50 μmol·L^-1）、T2（100 μmol·L^-1）、T3（150 μmol·L^-1）、T4（200 μmol·L^-1）。结果表明：（1）100 μmol·L^-1外源褪黑素处理能显著增加番茄果实中果糖、葡萄糖和可溶性总糖的含量,降低有机酸含量,从而显著提高番茄果实糖酸比。（2）5个处理中共检测出86种挥发性物质,包括12种酮类、32种醛类、14种醇类、4种酯类、13种烃类、7种酚类和4种其他类物质。各处理挥发性物质总数量和总含量依次为：CK（55种,1 279.18 μg·kg^-1）、T1（69种,1 960.95 μg·kg^-1）、T2（66种,2 258.70 μg·kg^-1）、T3（62种,1 818.84 μg·kg^-1）、T4（59种,1 695.04 μg·kg^-1）,均为醛类含量最高,酚类含量最低,其中100 μmol·L^-1处理可提高番茄果实中酮类、醛类、醇类和酯类挥发性物质总含量。检测出的挥发性物质共包含10种番茄特征香气成分,100 μmol·L^-1处理的特征挥发性物质含量最高,为1 307.34 μg·kg^-1。（3）与对照相比,喷施褪黑素提高了番茄果实单果质量以及可溶性固形物、可溶性蛋白、维生素C、番茄红素含量,促进果实对N、K、Mg、Cu、Fe、Zn等矿质元素的吸收。（4）主成分分析表明,各处理的综合得分表现为T2>T1>T3>T4>CK。综上,外源喷施褪黑素可显著提高番茄果实的营养和风味品质,且100 μmol·L^-1浓度效果最佳。     

生物炭、有机肥连续施用对盐碱土壤改良效果研究

为探究生物炭和有机肥连续施用3a对黄河三角洲地区中度盐碱土改良效果及对水溶性盐基离子时空变化规律的影响,采取田间小区试验,共设置CK(仅施N 550 kg·hm-2·a-1,P2O5120 kg·hm-2·a-1)、C1(5 t·hm-2·a-1生物炭)、C2(10 t·hm-2·a-1生物炭)、C3(20 t·hm-...