农田栽参技术

农田土需经休闲改土、土壤消毒、增施有机肥等措施,并协调好光、水、气、热,才能避免农田栽参单产低、病害重、产量不稳的现象,使之赶上和超过腐殖土栽参的水平。     

典型农田土壤的磷脂脂肪酸分析方法的比较

以湖北省武穴市典型农田土壤为研究对象,对现有的磷脂脂肪酸(PLFA)提取方法加以改进,分别通过设置不同甲醇萃取时间、不同土壤样品量梯度以及不同正己烷溶解量梯度以确定磷脂脂肪酸提取过程中的甲醇萃取效率、最适土样量和最适溶解量。试验发现,甲醇开始萃取得到的待测样品即为目标样品,用于PLFA提取的武穴典型农田土壤最适提取量为2g,用250μL正己烷溶解的待测样品经检测能够得到有效完整的磷脂脂肪酸数据。为验证改进后的磷脂脂肪酸提取方法的效果,进一步分析了武穴地区种植不同农作物(一季稻、双季稻和油菜)的农田土壤微生物组成,结果表明,该方法的稳定性和重复性良好,能够反映武穴地区典型农田土壤的微生物群落结构。     

我国农田栽参研究进展

归纳总结了国内农田地栽培人参的现状,对国内农田栽参的相关技术、试验结果及文献资料进行了汇总,从栽培人参农田地的选地、休闲养地、整地做床、土壤消毒、播种、育苗、搭设荫棚、田间管理等方面阐述了农田栽参的技术要点,为切实可行的农田栽参提供可靠的理论依据。     

农田栽参根区土壤酶活性与土壤养分的关系

为深入了解农田栽参土壤肥力状况,运用典型相关分析法对农田栽参土壤中主要养分含量与4种土壤酶活性的关系进行了分析。结果表明:农田栽参根区土壤中磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性与有机质、全氮、全磷、速效磷以及有效钾含量显著相关,其中磷酸酶影响土壤中磷的形态,蔗糖酶对土壤有机质转化和氮、磷、钾的含量及形态具有重要作用,过氧化氢酶能够加速土壤有机质分解转化。土壤中锌对上述酶活性有一定的促进作用;土壤脲酶活性影响土壤中碱解氮含量,土壤中铁和铜影响土壤中尿酶活性。结合其他养分因子,综合土壤酶活性指标可以作为评价农田栽参土壤肥力的一个生物活性指标。     

磷脂脂肪酸法分析野山参根区土壤微生物群落多样性

应用磷脂脂肪酸法(PLFA)分析了野山参根区土壤及对照土壤微生物群落结构特征.结果表明,野山参生长的根区土壤与对照土壤相比,微生物总量发生了明显的变化,均有减少的趋势;野山参根区中代表有致病特征的真菌种类18∶2w9,18∶1w9c,18∶1w9t的总量没有增加反而减少,这与以往的研究结果相反.应用主成分分析法从PLF...     

不同林下套种模式对油茶幼林根区土壤化学特性及微生物的影响

采用磷脂脂肪酸方法评估套种圆叶决明(YY1)、羽叶决明(YY2)、花生(HS)、黄豆(HD)、豇豆(JD)、绿豆(LD)和对照(CK)7种不同措施对油茶幼林根区土壤微生物群落结构的影响.结果表明:不同套种模式间土壤养分和微生物群落结构存在差异.各模式中真菌(18∶1ω9c)和细菌(16∶0、i16∶0和18∶0)均为优势种群.与CK相比,套种圆叶决明和羽叶决明模式显著提高了土壤总PLFA、细菌和真菌的含量;细菌/真菌的比例在套种圆叶决明、套种羽叶决明模式中提高,其余均低于CK.相关分析表明,土壤PLFA总量、细菌和革兰氏阳性菌等与土壤有机质、有效磷、有效氮和全氮显著相关.     

黄顶菊入侵域不同土层土壤微生物群落结构的比较

为了解黄顶菊入侵对不同土层土壤微生物群落空间分布情况的影响,利用同质园试验,采用磷脂脂肪酸(PLFAs)生物标记法研究了黄顶菊入侵对不同土层土壤微生物群落结构和土壤微生物量的影响。结果表明:0~5,5~10,10~15cm土层中N处理和FN处理土壤微生物出现重叠,而与F处理差异较大。20~25,25~30cm土层中N处理和F处理出现重叠,且二者和FN处理差异显著。不同处理中代表细菌的PLFA16∶0Nalcohol在10~15,15~20cm土层内有较大量分布;16∶1ω5c(丛植菌真菌)在20~25,25~30cm土层内有较大量分布;在20~25,25~30cm土层中没有出现17∶0 10-methyl(放线菌);除20~25cm土层外18:3ω6,9,12c(真菌)在其他土层内均有较大量分布;cy19∶0ω8c(格兰氏阴性菌)在所有土层内分布都有明显差异。不同土层不同类型微生物PLFAs的种类和含量在黄顶菊不同入侵程度之间有差异。F样地的PLFAs含量均低于N样地及FN样地,随着黄顶菊入侵程度的加深,真菌/细菌值降低,而G+/G-的值升高。说明土壤微生物的群落结构与地上植物群落结构密切相关,基本表现为地上植物多样性越高,土壤微生物的量越多。     

土壤微生物群落表征中磷脂脂肪酸(PLFA)方法研究进展

土壤是生物圈的主要成员之一,而土壤微生物群落被认为是土壤生态系统变化的预警及敏感指标,指示土壤质量变化。磷脂脂肪酸(PLFA)方法是一种新兴的用来表征微生物群落结构的方法,已在土壤微生物学研究中得到广泛应用。对其研究进展进行了综述。     

农田栽参和伐林栽参土壤养分及酶活性比较分析

[目的]研究农田栽参和伐林栽参土壤养分及土壤酶活性差异.[方法]通过分析2种生产模式下的土壤N、P、K、有机质、pH及土壤中脲酶、过氧化氢酶等指标.[结果]2种生产模式下人参土壤养分含量及酶活性存在差异,伐林栽参土壤中养分和酶活性高于农田栽参土壤,尤其是全氮含量伐林栽参比农田栽参高1.2 g/kg,脲酶活性和磷酸酶活性伐林栽参比农田栽参高4倍多.[结论]该研究为农田栽参土壤改良提供理论依据.     

耐镉菌株对土壤镉形态及土壤微生物群落结构的影响

通过传统的分离方法和室内培养实验,从污染土壤中筛选和分离耐镉菌株并分析耐镉菌株对土壤镉形态及微生物群落结构的影响。从浙江省富阳市电镀厂污染土壤中分离得到具有强活化作用的耐镉菌株m6,形态学观察和16S rDNA序列分析可知,m6与Arthrobacter的16S rDNA序列具有99%的同源性,其在系统发育地位上属于Bacteria,Actinobacteria,Actinobacteridae,Actinomycetales,Micrococcineae,Arthrobacter。研究表明耐镉菌株m6可使土壤中水溶态镉增加2倍多,可交换态镉增加16%。Biolog-ECO法的结果表明,接种耐镉菌株培养后土壤的AWCD值提高14%~146%,而且土壤微生物对31种碳源中的糖及衍生物、胺类碳源和多聚物类利用程度增加;磷脂脂肪酸法(PLFA)分析结果表明,与不接种菌株m6相比,接种土壤的脂肪酸总量增加了23.65%,代表真菌的特征脂肪酸(如18:2ω6,9、16:1ω5c、18:1ω9c)明显增加,但土壤的G^-/G⁺比值与对照相比降低38.6%,而且土壤中代表放线菌的特征脂肪酸(如l0Me 16:0、l0Me 17:0和10Me 18:0)的多样性有所降低。     

玉米秸秆对土壤有机质含量及微生物群落结构的影响

为秸秆还田改善土壤生态功能提供理论依据,以添加秸秆后不同有机质含量变化的土壤为研究对象,利用磷脂脂肪酸(PLFA)法测定土壤微生物群落结构的分布,分析土壤微生物结构与有机质含量变化的关系。结果表明:玉米秸秆添加后引起土壤有机质呈大幅正向增加(I_1)、小幅度正向增加(I2)和负向变化(I_3)3种趋势,其中小幅度正向增加的I2磷脂脂肪酸的种类和绝对含量均低于I_1和I_3,而直链单不饱和脂肪酸/环丙烷脂肪酸(A/B)、直链饱和脂肪酸/直链单不饱和脂肪酸(C/A)、支链异构饱和脂肪酸/支链反异构饱和脂肪酸(iso/anteiso)值均高于I_1和I_3;有机质大幅正向增加的I_1磷脂脂肪酸的种类和绝对含量为3组中最高,且玉米秸秆处理过程中刺激16:0、18:1w6c、18:1w9c、16:0 10-methyl和19:0cyclo w8c所表征的优势类群的增殖,特征性菌群细菌/真菌和革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G+/G—)比值较I_1和I2低;有机质负向变化的I_3土壤中表征优势类群的磷脂脂肪酸的绝对含量均低于I_1,且支链饱和脂肪酸绝对含量为3组土壤中最高;主成分分析表明,I_1和I_3土壤微生物种类间无明显差别。土壤初始有机质含量高,玉米秸秆添加后土壤有机质变化幅度大,土壤微生物种类及丰度高。     

农田栽参后对土壤理化性质及玉米氮素吸收利用的影响

【目的】评价人参栽培后对农田土壤质量以及后茬玉米生长发育的影响。【方法】采用田间定位试验,在吉林省人参主产区白山市抚松县北岗、大方、抽水以及靖宇等地的 4 个试验点,以普通农田为对照,对参后地农田土壤耕层主要理化性状、玉米干物质积累和氮素吸收利用进行分析。【结果】参后地农田 10~20 cm、20~30 cm 深度土壤容重范围为 1.25~1.43 g/cm3,显著低于对照,而垄台与垄沟耕层厚度平均分别为 31.40、16.94 cm,分别比对照提高 89.60%~93.55% 与 39.59%~56.52%。对于耕层土壤养分,4 个试验点参后地农田土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾含量较对照相应分别提高 6.18%~38.99%、2.68%~12.64%、6.62%~42.90% 与 6.39%~40.54%。此外,参后地农田土壤 pH 范围在 4.81~6.82 之间,与对照相比,其土壤酸化趋势得到改善。与对照相比,除靖宇外其余 3 个试验点参后地农田玉米单株植株干物质积累量分别提高 14.70%、11.19% 与 10.32%,籽粒产量增加 8.56%~14.08%,而单位面积有效穗数增加是参后地玉米籽粒产量提高的主要原因。参后地农田玉米叶片和籽粒等器官氮含量均显著高于对照,最终整株玉米籽粒氮吸收量比对照提高 13.60%~26.08%。相关与回归分析表明,玉米干物质积累量与土壤速效氮以及有机质含量呈显著正相关,土壤全氮含量与籽粒氮浓度呈显著线性关系。【结论】农田栽参后显著改善了农田耕层土壤养分状况,增加耕层厚度,降低土壤紧实度,利于后茬玉米生长,特别是参后地农田氮水平提升有利于后茬玉米产量提升以及土壤氮吸收利用。     

格氏栲林土壤微生物结构的多样性特征研究

采用磷脂脂肪酸（PLFA）方法,探讨格氏栲林土壤微生物的多样性特征。结果表明,共检测出33种PLFA标记物,总量为211053μg/g;天然林与林场交界处（NPF）的PLFA种类最多,为26种;格氏栲马尾松天然混交林（NF2）次之,为23种;格氏栲人工林（CK）为19种,格氏栲木荷天然混交林（NF1）的PLFA为18种,种类最少。各林型的PLFA含量大小排序为NF2（（7271±1476）μg/g）＞CK（（4950±487）μg/g）＞NF1（（4643±577）μg/g）＞NPF（（4241±807）μg/g）。运用优势PLFA（含量大于19%）计算各林型的环境适应性指数,细菌/真菌（B/F）为4942,革兰氏阳性细菌/革兰氏阴性细菌(G+/G-)为1865,土壤微生物压力指数(cy17∶0/16∶1ω7c)为0287,表明格氏栲林对抗外界干扰能力强。主成分分析（PCA）解释了PLFA变异的8743%。可见,格氏栲林土壤微生物群落结构有较强的区域分异特征。     

淹水对辣椒连作土壤化学性质与微生物群落结构的影响

【目的】 明确淹水对连作辣椒土壤环境的影响,为减轻辣椒连作障碍提供技术依据。【方法】 以安徽和县的大棚内连作辣椒进行连续3年的淹水和不淹水土壤为研究对象,以不淹水为对照,采用流动分析仪、qPCR荧光定量技术和Miseq测序技术探究淹水对辣椒连作土壤化学性质和微生物群落结构的影响;同时以辣椒为试材,采用体外培养皿法验证淹水和不淹水土壤对辣椒种子萌发和幼苗生长的影响。【结果】 土壤淹水处理显著降低了土壤EC值、有机质、硝态氮、铵态氮、速效钾和有效磷的含量。荧光定量结果表明土壤淹水处理显著增加了细菌菌群丰度（P<0.05）,但降低了真菌菌群丰度。高通量测序结果表明,微生物群落组成在门水平上,淹水处理显著增加了放线菌门（Actinobacteria）和Myxococcota的相对丰度,降低了厚壁菌门（Firmicutes）和被孢霉门（Mortierellomycota）的相对丰度;在属水平上,淹水处理降低了潜在病原菌镰孢菌属（Fusarium）相对丰度并与土壤硝态氮呈显著正相关,增加了潜在固氮菌属中的固氮弧菌属（Azoarcus）、芽单胞菌属（Gemmatimonas）、Sideroxydans、Candidatus_Solibacter、藓杆菌属（Bryobacter）及潜在有益菌属Aspergillus和枝顶孢霉属（Acremonium）的相对丰度,并与土壤硝态氮呈显著负相关;土壤硝态氮含量显著影响土壤细菌和真菌的群落结构。培养皿试验结果表明,淹水处理土壤中的辣椒种子发芽率、幼苗鲜重和根长显著高于不淹水处理土壤。【结论】 辣椒连作土壤淹水处理显著降低了EC值,降低了潜在病原菌和增加了潜在有益菌丰度,但土壤速效养分含量显著降低。同时,土壤淹水有利于辣椒种子萌发与幼苗生长,有利于缓解辣椒连作障碍。     

腐殖酸液肥在农田栽参上的应用研究

为研究腐殖酸肥料对人参生长和产量的影响,以4年人参为试材,通过田间小区试验,研究了不同腐殖酸水平对人参生长和产量的影响。结果表明,腐殖酸液肥在四年生人参上追施,增产幅度明显,并且提高人参的抗病能力和存苗率,施用腐殖酸液肥后人参产量比清水对照提高了5.0%~13.9%。该研究结果对于深入研究腐殖酸在人参上的施用效果具有重要的理论和实践意义。     

乙草胺对农田土壤动物群落结构的影响

［目的］研究除草剂乙草胺对农田土壤动物群落结构的影响。［方法］采用实验室模拟方法,研究乙草胺对农田土壤动物群落结构的影响以及大型土壤动物的毒性效应。［结果］随着乙草胺溶液浓度的增加,Shannon-Wiener多样性指数（H′）表现出一定的递减趋势。染毒试验中,土壤动物类群数的减少主要由于常见类群和稀有类群的减少,土壤动物的数量变化则主要由于优势类群原生动物门、线虫动物和蜱螨类的数量消长。大型土壤动物蚯蚓的染毒试验表明,乙草胺有明显的致死作用,蚯蚓的生活安全浓度为0.099 6 ml/L。［结论］该研究为农业生态环境保护提供科学依据。     

长期稻-稻-油菜轮作对土壤理化性质及微生物群落结构的影响

为探究南方丘陵地区稻-稻-油菜轮作对土壤理化性质和微生物群落结构的影响,采用常规土壤农化分析和磷脂脂肪酸(PLFA)分析方法,以安仁县长期稻-稻-油菜轮作(DDY)和稻-稻连作(DD)土壤为研究对象,比较长期(30 a)DDY和DD处理后3个时期(早稻成熟期、晚稻成熟期、油菜成熟期)土壤理化性质和微生物群落结构的差异。结果表明,DDY处理土壤全氮、全磷含量及pH值均低于DD处理,其中,全氮含量在3个时期均差异显著,全钾含量增加但与DD处理差异不显著,有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量呈动态变化。轮作对土壤全氮含量影响较大,3个时期DDY处理全氮含量分别较DD处理降低50.76%、46.67%、49.62%。土壤微生物PLFA分析结果表明,与DD处理相比,DDY处理土壤微生物PLFA总量显著提高,3个时期分别提高19.69%、20.20%、49.12%,其中,DDY处理土壤细菌PLFA量显著增加,真菌PLFA量显著降低,真菌与细菌PLFA量比值显著降低。对土壤微生物PLFA进行主成分分析表明,轮作对微生物群落结构产生明显影响,2种种植方式主要影响土壤中细菌和真菌的数量。总之,长期稻-稻-油菜轮作促进了土壤全氮和全磷的分解,显著提高微生物生物量,尤其是细菌生物量,显著降低真菌生物量,提高两者的比值。     

马铃薯根际土壤细菌群落结构及其对干旱胁迫的响应

为研究马铃薯根际土壤细菌的群落结构及其对干旱胁迫的响应,采用盆栽试验,以开花期马铃薯根际土壤为研究对象,提取其总DNA,通过Illumina Miseq对细菌 V3~V4区进行高通量测序,对干旱处理下马铃薯根际微生物的群落结构进行分析。结果表明,共鉴定有效序列1 263 889条,6 785个OTUs归属33个门、94个纲、267个目、462个科、919个属、1 930个种。与对照土壤相比,种植马铃薯后根际土壤中的变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）和芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）为优势菌门,其中放线菌门（Proteobacteria）的相对丰度显著增加。干旱处理提高了马铃薯根际土壤中变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）和假单胞菌属（Pseudomonas）的相对丰度。PCoA（principal coordinates analysis）分析显示,种植马铃薯和干旱胁迫是造成土壤细菌群落结构变异的重要因素。PICRUSt（phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states）分析表明,干旱处理后根际土壤细菌的变化与马铃薯植株的生理代谢、信号转导、防御机制和基本生命活性等密切相关,对植物的生存和耐旱性具有重要意义,为通过改良土壤微生物环境来提高植物胁迫耐受性提供了重要参考。