保水剂施用方式对杨树苗根系特性和土壤酶活性及生长的影响

为探讨在减量灌溉条件下保水剂不同施用方式对杨树根系特性与生长的作用效果,以一年生杨树苗为试材,通过盆栽试验研究了在仅有常规灌溉量60%的条件下不施肥和保水剂(CK)、单施尿素(U)、单施保水剂(S)、保水剂-尿素混施(SUM)与保水剂-尿素凝胶(SUG)等处理对杨树苗根系特性、根际土壤酶活性及生长的影响。结果表明：同U处理相比,SUG处理显著提高了杨树苗的根系活力、根系总吸收面积与活跃吸收面积及根系分泌物含量,其中根系总吸收面积分别比CK、U、S与SUM处理显著高出189.73%、26.44%、34.97%与15.56%;同时,SUG处理亦明显增强了根际土壤脲酶、脱氢酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性。此外,SUG处理还显著促进了杨树苗株高与地径的生长,其中株高相比CK、U、S与SUM处理分别提高42.96%、14.67%、26.42%与7.72%,地径分别提高41.86%、17.88%、24.31%与10.37%。与SUG处理相比,S、SUM处理对杨树苗根系特性与生长的影响作用较小。综上,在减量灌溉条件下(60%常规灌溉量)施用保水剂的3种不同方式中,保水剂-尿素凝胶方式更利于改善杨树苗根系特性和增强土壤酶活性,并促进生长。这对于干旱、半干旱地区杨树人工林的节水高产栽培具有重要参考价值。     

保水剂施用方式对杨树苗根系特性和生长及土壤酶活性的影响

为探讨在减量灌溉条件下保水剂不同施用方式对杨树根系特性与生长的作用效果,通过盆栽试验研究了在常规灌溉量60%的条件下单施尿素(U)、单施保水剂(S)、保水剂-尿素混施(SUM)与保水剂-尿素凝胶(SUG)等处理对杨树苗根系特性、土壤酶活性及生长的影响。结果表明:与U处理相比,SUG处理显著提高了杨树苗根系活力、根系总吸收面积与活跃吸收面积及根系分泌物含量;同时,SUG处理明显增强了根际土壤脲酶、脱氢酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性。此外,该处理还显著促进了杨树苗株高与地径的生长。与SUG处理相比,S、SUM处理对杨树苗根系特性与生长的影响作用较小。在减量灌溉条件下施用保水剂的3种方式中,保水剂-尿素凝胶方式更利于改善杨树苗根系特性和增强土壤酶活性,并促进生长。     

盐碱胁迫对芸豆根际土壤微生物数量及酶活性的影响

为了探究芸豆根际微生态环境对盐胁迫的响应机制,以HYD和JW为试验材料,采用盆栽法,将2种碱性盐Na2CO3、Na HCO3按摩尔比1∶9混合,按混合后占土壤质量分数0(S0),0. 4%(S1),0. 8%(S2),1. 2%(S3)设计4个浓度梯度,研究不同程度盐碱胁迫对芸豆根际土壤微生物数量和土壤酶活性的影响。结果表明,在盐碱胁迫下,HYD在株高、根长和地上、下生物量等优于JW。在盐碱胁迫处理下根际土壤细菌、真菌和放线菌数量差异显著,细菌数量高于真菌和放线菌数量。两芸豆品种根际土壤脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性与土壤微生物数量均在S1处理下达到最大值,且差异显著。在相同处理下,HYD的株高、根长和地上、地下生物量等生长特性与根际土壤微生物数量、酶活性均显著高于JW。相关分析表明,脲酶活性与细菌数量、真菌数量、放线菌数量和微生物总量呈显著或极显著正相关,磷酸酶活性与放线菌数量、过氧化氢酶活性与真菌数量均呈显著正相关。在盐碱胁迫条件下,p H值上升,微生物数量发生变化,导致酶活性改变,间接改变根际土壤微环境。一定量的盐碱胁迫有利于提高芸豆根际土壤微生物数量及酶活性,促进芸豆生长。     

不同施肥处理对辣椒根际土壤微生物区系和酶活性的影响

以单施有机肥(CK)为对照,研究了单施生物菌肥、单施化肥及化肥+生物菌肥混合施用等3种不同处理对辣椒根际土壤微生物组成和酶活性变化的影响。结果表明,单施菌肥处理中,辣椒根际土壤细菌和真菌数量较CK显著增加,增幅分别达到49.46%和40.25%,放线菌数量有所下降;菌肥+化肥处理中,细菌数量较CK增加了16.55%,放线菌和真菌数量有所减少;纯化肥处理中,细菌、真菌和放线菌数量均显著下降。施用菌肥后土壤过氧化氢酶、脉酶、蛋白酶和磷酸酶活性均较CK显著增加。其中单施菌肥处理土壤中,过氧化氢酶、腥酶和蛋白酶活性均较CK大幅增加,分别增加了33.9%,396.4%和30.1%。施用生物菌肥可增加土壤微生物功能群数量,改善土壤微生态环境和土壤氮素营养循环,提高土壤酶活性和土壤肥力。     

野生金线莲根际土壤微生物分析

为分析野生金线莲根际土壤微生物的种类和丰度,优化金线莲仿生态栽培土壤条件,本研究采用Illumina NovaSeq高通量测序技术对6个样本福建金线莲根际土壤微生物16S区域文库进行双末端测序,分析金线莲根际土壤微生物多样性。结果显示,共得到可操作分类单元(operational taxonomic units, OTU)6 695个,分属46个菌门,421个菌属,在门水平上优势菌门为变形菌门(Proteobacteria),亚优势菌门为酸杆菌门(Acidobacteriota)和厚壁菌门(Firmicutes),变形菌门在各样本中的含量占比不同,但都属于优势菌群。在属水平上优势菌属为梭菌属(Clostridium),亚优势菌属为苔藓杆菌属(Bryobacter)和玫瑰螺菌属(Roseiarcus)。金线莲土壤6个样本共有OTUs数938个,占各样本OTUs数大于80.00%。金线莲根际土壤微生物的丰富度和均匀度高,物种组成较为相似。该研究为金线莲仿野生栽培的土壤改良奠定基础。     

甜菜抗病品种产生抗性的土壤微生物机理

本研究以甜菜和根腐病为研究对象,分析了不同品种以及不同发病程度甜菜中土壤微生物群落组成、结构以及功能的变化,以期获得抗性品种、发病程度和根际微生物相互间的关系,揭示抗病品种的土壤微生物机制。利用抗病型和感病型两种甜菜品种作为研究对象,并从2种品种中分别选取了发病轻和发病重的甜菜根际土壤样品,通过Illumina MiSeq高通量测序技术对根际土壤细菌和真菌群落进行测定。结果发现：发病较轻的甜菜根际土壤微生物（细菌和真菌）和抗病型甜菜根际土壤真菌的多样性相对较高。NMDS分析表明甜菜品种能显著影响土壤真菌的群落结构,而发病程度则能同时明显改变细菌与真菌的群落结构。在根际微生物富集方面,抗病型甜菜根际富集了假单胞菌(Pseudomonas)、节杆菌(Arthrobacter)、芽孢杆菌(Bacillus)等有益细菌,而感病型甜菜中则富集了较多的病原微生物-尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)。另外,发病较轻样品中富集了较多的未分类的酸杆菌纲属、芽孢杆菌(Bacillus)、红色杆菌属(Rubrobacter)、未分类的放线菌纲属、链霉菌属(Streptomyces)、类诺卡氏属(Nocardioides)等有益细菌。除此以外,FUNGuild功能预测表明,感病型甜菜和发病较重样品中检测到更多的植物病原菌。抗病品种和健康植株根际微生物虽然在种类上不同,但是其根际均聚集了大量的有益微生物,而感病型品种和发病严重植株则更容易在根围定殖病原微生物。抗病品种的抗病机理之一是植物生长过程中招募了更多的有益细菌作为抵御病原菌的侵染第一道防线。本研究从土壤微生物组的角度对抗病品种抗性机制进行了阐明,充实了抗病品种抗性产生的理论机制。     

不同水肥运筹对再生季稻根际土壤酶活性及微生物功能多样性的影响

再生季水、肥管理措施是再生稻尤其是机收中低留桩再生稻获得高产稳产的一项关键措施,明确再生季合理的水肥运筹对提高机收中低留桩再生稻低节位再生芽的萌发成穗具有重要意义。本文以杂交籼稻泸优明占为材料,通过设置再生季分蘖期3个不同水肥处理盆栽试验,即淹水灌溉不施用促苗肥(S处理)、干湿交替灌溉不施用促苗肥(G处理)和干湿交替灌溉施用促苗肥(GN处理),研究不同水肥运筹对再生季稻腋芽、产量、根际土壤酶活性及微生物功能多样性的影响。结果表明,再生季稻不同水肥处理对根际氧化还原电位和根际土壤酶有显著影响,处理后10 d,与S处理相比,G处理可以显著提高根际土壤的氧化还原电位和根际土壤多酚氧化酶、过氧化物酶、磷酸单酯酶、过氧化氢酶活性,与G处理相比,GN处理可显著提高根际土壤多酚氧化酶、过氧化物酶、脲酶、蔗糖酶、磷酸单酯酶、过氧化氢酶活性。不同水肥调控下再生季稻根际土壤微生物对碳源的利用程度和碳源代谢的多样性差异显著,处理后10 d,GN处理和G处理根际微生物对6类碳源的利用程度显著高于S处理,GN处理根际土壤微生物对氨基酸、酚酸、羧酸类碳源的利用程度显著高于G处理。GN处理和G处理的根系伤流量分别比S处理的提高27.27%和14.84%,再生季分蘖数和产量分别比S处理的提高102.50%~111.11%、42.50%~44.44%和91.41%~108.72%、37.93%~40.94%。由此可见,再生季采用干湿交替灌溉或施用促苗肥均可提高根际土壤酶活性,促进再生季稻根际土壤微生物对碳源的利用程度和代谢多样性,从而有利于根际土壤有机质的氧化和腐殖质的形成及增加根际土壤中养分的有效性,促进再生季新根的形成和腋芽的萌发。采用干湿交替灌溉耦合促苗肥对再生季稻的促控效果是最佳的。     

草木灰对烤烟根际土壤微生物群落结构及代谢功能多样性的影响

施用草木灰旨在改善土壤微生物群落结构，减少由土壤自身衰退而引发的土传病害，更好的维持土壤生态系统的平衡。通过田间小区试验，采用平板培养法和BIOLOG技术研究施用草木灰对烤烟根际土壤微生物数量和功能多样性的影响。研究结果表明：施用草木灰显著增加了烤烟根际细菌、放线菌和微生物总量(P＜0.05)，真菌数量虽略有降低但差异并不明显；移栽后35、55、75天的3个时间段均有一致规律。同时，上述3个时间段烤烟根际微生物群落碳源利用率(AWCD)和对6类碳源的利用程度也以施用草木灰处理显著高于对照。施用草木灰后，烟株各时期根际土壤微生物群落Shannon 指数(H)、Simpson指数(D)、均匀度指数(E)、丰富度指数(S)(P＜0.05)均有所提高，其中移栽后35天时差异显著。根际微生物群落的PCA分析表明，增施草木灰处理和对照在主成分坐标体系中差异十分明显，草木灰处理集中在第1主成分正方向，而未施用的对照则集中在第1主成分负方向，表明土壤微生物功能多样性差异显著。上述说明增施草木灰在改善烟株根际土壤微生物群落结构及功能多样性方面有明显效果。     

草木灰对烤烟根际土壤微生物群落结构及功能多样性的影响

施用草木灰旨在改善土壤微生物群落结构,减少由土壤自身衰退而引发的土传病害,更好的维持土壤生态系统的平衡。通过田间小区试验,采用平板培养法和BIOLOG技术研究施用草木灰对烤烟根际土壤微生物数量和功能多样性的影响。研究结果表明:施用草木灰显著增加了烤烟根际细菌、放线菌和微生物总量(P0.05),真菌数量虽略有降低但差异并不明显;移栽后35、55、75天的3个时间段均有一致规律。同时,上述3个时间段烤烟根际微生物群落碳源利用率(AWCD)和对6类碳源的利用程度也以施用草木灰处理显著高于对照。施用草木灰后,烟株各时期根际土壤微生物群落Shannon指数(H)、Simpson指数(D)、均匀度指数(E)、丰富度指数(S)(P0.05)均有所提高,其中移栽后35天时差异显著。根际微生物群落的PCA分析表明,增施草木灰处理和对照在主成分坐标体系中差异十分明显,草木灰处理集中在第1主成分正方向,而未施用的对照则集中在第1主成分负方向,表明土壤微生物功能多样性差异显著。上述说明增施草木灰在改善烟株根际土壤微生物群落结构及功能多样性方面有明显效果。     

基于高通量测序技术研究栽培苍术根际土壤微生物变化

苍术为多年生草本植物,传统的种植方式是连续多年在同一地块种植,这往往导致其生长发育受阻和土传病害的发生,根际微生物被认为是植物的第二基因组,对植物的生长发育具有重要作用。为分析栽培苍术对根际土壤微生物的影响,探讨苍术病害发生与微生物变化间的关系,以陕西省柞水县下梁镇种植过3年苍术的根际土壤,以及从未种植过苍术地块的土壤为试验材料,利用高通量测序方法对微生物群落进行扩增子测序分析。结果表明,栽培3年后,苍术根际土壤细菌和真菌结构发生变化,细菌群落多样性和丰富度下降,真菌群落多样性下降、丰富度上升,变形菌门、放线菌门和酸杆菌门是细菌中的优势菌群,子囊菌门、被孢霉门、担子菌门是真菌中的优势菌群。栽培3年后,苍术的根际土壤微生物呈有益菌下降、病害菌增加的趋势。     

连作模式下甜菜土壤微生物研究进展

为揭示甜菜连作模式下的土壤微生物响应机制,本研究分析了甜菜连作下土壤微生物群落区系和根际微生态研究进展,初步探讨连作甜菜土壤微生物群落变化的演变规律,着重阐述土壤微生物与根际微生态在连作条件下的作用机制,并对未来的研究方向做出展望.指出连作条件下甜菜与微生物互作是一个复杂的过程,其受多重因素共同作用,与根际微生态环境密...     

不同制炭材料与温度对水稻生长发育影响

旨在找到适合南通地区秸秆生物质炭还田的最适条件。在南通科技职业学院试验基地，设7 组不同处理CK、3SD、4SD、5SD、3YM、4YM、5YM。测定生物质炭施用后稻田土壤的物理性状、养分含量、酶活性以及微生物群落结构的变化状况，采用水稻产量以及多指标的冗余分析评价不同制炭条件与生物质炭施用量对水稻生长发育的影响。结果表明，5SD 与5YM均能使水稻增产，分别为28.01%和29.86%，5SD对水稻增产效果更高；在成熟时期5SD与CK相比，对水稻生物量具有增产的效果增幅为65.99%；对稻田土壤微生物总量具有增幅效果为243.90%。而稻田土壤微生物量碳、微生物量氮、土壤酶脲活性、土壤蔗糖酶活性均会降低，降幅为-41.01%、-82.78%、-48.92%、-57.29%。在本实验条件下施加500℃、水稻秸秆制成的生物炭对水稻的增产效果最好，而且还能改善土壤理化性质以及土壤酶活性。     

植烟根际土壤生物活性对生物炭配施有机菌肥的响应

通过大田试验研究植烟土壤在生物炭与不同比例复方有机菌肥配施的条件下,烤烟根际土壤生物活性的动态变化,为植烟土壤的合理施用生物炭及有机菌肥提供理论依据。在施用等量烟草专用复合肥的基础上,设置CK(不施有机肥,烟农习惯施肥即仅施复合肥525 kg/hm2)、T1(增施生物炭1500 kg/hm2)、T2(增施复方有机菌肥1500 kg/hm2)、T3(增施60%复方有机菌肥+40%生物炭)、T4(增施50%复方有机菌肥 +40%生物炭)、T5(增施40%复方有机菌肥+60%生物炭)6个处理。结果表明,T2处理提高了整个生育期的土壤蔗糖酶活性,T2和T3处理显著提高了30 d的土壤脲酶活性,其酶活性分别为0.74 mg/(g.d)和0.75 mg/(g.d)。T2处理显著提高了30 d的土壤微生物量碳(达到810.09 mg/kg)和微生物碳熵,T3处理提高了整个生育期的微生物量氮和微生物氮熵;同时施用菌肥可明显提高土壤细菌、真菌和放线菌的数量,尤其T2处理的细菌和放线菌数量在整个生育期均最高。在豫中烟区,施用复方有机菌肥及60%复方有机菌肥配施40%生物炭对改善根际土壤微生物环境和土壤肥力效果最好。     

设施菜地休闲期施用石灰氮防控根结线虫对土壤pH及微生物量的影响

为了研究设施菜地施用石灰氮对土壤生化性质的影响,通过设施蔬菜大棚休闲期撒施石灰氮防治根结线虫后,研究了其对芹菜土壤pH及微生物量的影响。结果表明：施用石灰氮后,石灰氮处理芹菜根际土壤的pH高于对照处理,但均显著低于相应非根际土壤的pH;在对照和石灰氮处理中除石灰氮处理的真菌数外,其余根际土壤细菌、真菌、放线菌数量都高于非根际土壤,差异都达到了显著水平（P<0.05）。在施用石灰氮后,芹菜根际土壤的细菌、放线菌数量分别较对照根际土壤增加了100%和65%,同时根际土壤的放线菌数量/真菌数量(A/F)和细菌数量/真菌数量(B/F)值显著增加。对照处理根际土壤的B/F,A/F值较非根际土壤有所增加,但差异不显著;石灰氮处理的根际土壤中微生物总数量高于对照处理根际土,差异达显著水平。两个处理的根际土壤中微生物总数量也显著多于非根际土;施用石灰氮后,芹菜根际土壤的脲酶活性较非根际土壤、对照处理的根际与非根际土壤分别高出18.5%、49.2%、25.4%;芹菜的根系活力较对照高出了104%,同时也显著提高了芹菜的产量,增产达到22.7%。结果证实了施用石灰氮能够改善感染根结线虫根际土壤的生化性状。     

水稻根际酶活性对土壤重金属污染的响应

为了解水稻根际土壤酶活性的变化及其与根际重金属有效性的关系,选取酸性矿山废水污灌形成的多重金属污染水稻土,采用根际袋模拟水稻根际环境,研究水稻根际土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性的变化特征及其与土壤有效态Cd、Pb、Cu和Zn含量的关系。结果表明,根际土壤pH和脲酶活性均低于非根际土壤,根际土壤微生物量碳和磷酸酶活性均高于非根际土壤。根际土壤有效态Cd和Zn含量低于非根际土壤,有效态Pb 和Cu含量高于非根际土壤。土壤pH与有效态Pb和有效态Zn均呈显著负相关,有效态Cd、有效态Pb 和有效态Cu含量与微生物量碳均呈显著正相关,有效态Cd、有效态Pb、有效态Cu和有效态Zn含量与土壤脲酶活性呈显著负相关,有效态Cd、有效态Pb 和有效态Cu含量与蔗糖酶活性呈显著正相关。可见,在多重金属污染土壤,土壤酶活性受不同重金属有效态含量影响;该结果可为水稻重金属污染治理研究提供理论依据。     

微生物菌剂对烤烟根际土壤脲酶和过氧化氢酶活性的影响

旨在为微生物菌剂在烟草生产上的应用提供参考。以‘云烟85’和‘红花大金元’为供试材料,采用育苗基质添加微生物菌剂的试验方法,研究了微生物菌剂对烤烟根际土壤脲酶和过氧化氢酶活性的影响。胶质芽孢杆菌促进‘云烟85’根际土壤脲酶活性较佳,EM菌剂或胶质芽孢杆菌提高‘红花大金元’根际土壤脲酶活性显著;EM菌剂和胶质芽孢杆菌剂混合处理提高根际土壤过氧化氢酶活性显著,在旺长期和成熟期提高了10.31%和50.26%;与对照相比,添加微生物菌剂,显著降低了‘红花大金元’烤烟根际土壤过氧化氢酶活性。胶质芽孢杆菌剂促进‘云烟85’和‘红花大金元’根际土壤脲酶活性,EM菌和胶质芽孢杆菌混合菌剂对提高云烟85根际土壤过氧化氢酶活性效果显著。     

耕作与保墒措施对小麦不同生育阶段水分利用及产量的影响

为探明不同耕作与保墒措施下冬小麦不同生育阶段的水分利用特征,采用田间试验,研究了普通耕作、深松、秸秆覆盖、保水剂、有机肥等措施对小麦不同生育阶段的耗水量、干物质积累量、水分利用及产量等的影响。结果表明,在小麦不同生育阶段均以秸秆覆盖和深松处理的保墒、储水效果较佳。在小麦整个生育期中,有机肥处理的耗水量最大,而深松和秸秆覆盖处理较少。在小麦拔节期前,有机肥处理更利于干物质的积累;在小麦拔节-孕穗期,以保水剂和深松处理积累的干物质量较高。孕穗期以后,秸秆覆盖处理的干物质积累量均高于其他处理,且秸秆覆盖处理在小麦全生育期的干物质积累量也较高。除返青-拔节期和孕穗-扬花期外,小麦不同生育阶段的水分利用效率均以秸秆覆盖处理最高,且其产量和水分生产效率均高于其他处理,其产量较普通耕作提高了50.9%,水分生产效率提高了11.7 kg/(mm·hm~2)。综上所述,秸秆覆盖处理较其他措施更能有效地改善小麦不同生育阶段的水分环境,从而促进小麦产量和水分利用率的提高。     

不同水分条件下常规尿素和控释尿素对玉米根冠生长及产量的影响

为了进一步探讨控释尿素在玉米上的应用效果, 于2006—2007年在防雨棚中, 应用郑单958进行了池栽试验。在不同水分条件下, 比较了施用常规尿素和控释尿素后, 玉米各生育阶段的根系活力、植株生长及籽粒产量。与常规尿素(全部基施和基施+小喇叭口期追施)相比, 地上部干重、叶面积指数开花前较低, 开花后较高;成熟期籽粒产量显著高于不施氮对照和两个常规尿素处理, 生物产量显著高于不施氮对照和常规尿素全部基施处理。从籽粒产量看, 维持土壤田间最大持水量的50%时, 控释尿素处理分别比常规尿素全部基施处理和分次施处理高27.3%和12.1%;维持土壤田间最大持水量的75%时, 分别比常规尿素全部基施处理和分次施处理高17.4%和8.1%。相同氮肥处理, 土壤田间最大持水量维持75%处理比维持50%处理籽粒产量和生物产量平均分别高20.6%和17.0%, 差异均达极显著水平。与常规尿素处理相比, 控释尿素处理花前根系数量、活性和根冠比均较低, 但花后三者能维持较高水平。可见, 控释尿素对玉米生长具有明显的“前控后保”效果;控释尿素与水分对玉米产量的耦合效应高于常规尿素, 其原因是生育后期能维持较高的根系数量及活性, 促进地上部干物质积累和转移。     

甘薯轮作与间作对根际土壤微生物群落的影响

为揭示土壤微生物群落对甘薯不同种植制度的响应机制,通过田间定位试验,设置甘薯连作、甘薯–小麦轮作、甘薯–玉米间作3个处理,采用磷脂脂肪酸（PLFA）和生态板（BIOLOG ECO）技术手段,研究了轮作与间作对甘薯根际土壤微生物群落结构、碳源利用能力的影响。结果表明,与甘薯连作处理相比,轮作与间作改变了土壤微生物主要类别的PLFA生物量,甘薯–小麦轮作与甘薯–玉米间作处理的细菌含量分别显著（P<0.05）增加21.82%和38.77%,放线菌含量分别显著增加6.98%和12.77%,革兰氏阳性菌生物量分别显著增加28.60%和63.44%,革兰氏阴性菌生物量分别显著增加18.21%和22.29%,真菌含量分别显著降低16.60%和13.03%;随着培养时间的延长,甘薯–玉米间作处理的平均颜色变化率（AWCD值）显著高于其他2个处理,甘薯–玉米间作处理对羧酸类化合物、多聚化合物、碳水化合物、氨基酸化合物和胺类化合物的利用能力较甘薯连作处理分别显著增加17.28%、14.67%、54.17%、36.62%和20.00%;冗余分析（RDA）结果表明,土壤微生物群落结构及功能多样性的变化受多种因素共同影响,土壤速效钾和全氮为主要驱动因子;甘薯–小麦轮作与甘薯–玉米间作在一定程度上均可优化土壤微生物群落结构,提升微生物功能多样性,其中甘薯–玉米间作处理效果较好。