纳米碳保水肥对柑橘田土壤细菌群落结构及柑橘生长的影响

为揭示新型纳米碳保水肥(CSF)减量化对土壤微生物种群结构及柑橘生长的影响。笔者以三峡库区万州柑橘园为对象,以常规施肥为对照(KC1),分别在CSF减量0%(KC2)、10%(KC3)、20%(KC4)、30%(KC5)和40%(KC6)处理下对土壤细菌群落结构及柑橘产量、品质进行分析。结果显示:KC6的种类数、Shannon指数、Chao1指数、PD_whole_tree总体高于KC1,并与KC2基本持平;在科水平上,KC5黄色单胞菌科(Xanthomonadaceae)丰度最高;与KC1相比,KC3、KC4、KC6中的黄色单胞菌科(Xanthomonadaceae)均明显降低,KC6处理后亚硝化单胞菌科(Nitrosomonadaceae)、假单胞菌科(Pseudomonadaceae)较KC1有所提高;在属水平上,不同减量处理的鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)基本低于KC1,但伯克氏菌属(Burkholderia)、假单胞菌属(Pseudomonas)基本高于KC1,细菌群落相似性聚类分析发现,各处理间相似性较小。CSF减量施肥后柑橘产量均有所增加,CSF减量施肥30%,增加了约4.50%,CSF减量施肥40%后减少了4.14%。施用CSF复合肥后,柑橘品质在CSF常量施肥与减量10%,减量40%时并无显著变化,而在减量20%、30%时显著下降。以上结果表明,CSF复合肥减量化施肥处理改变了土壤细菌群落结构的多样性及柑橘产量、品质。     

玉米-大豆轮作及氮肥施用对土壤细菌群落结构的影响

在大豆开花期分别对3个施氮水平下(0、50和100 kg hm^-2)大豆连作(大豆-大豆-大豆)、玉米-大豆轮作I (大豆-玉米-大豆)及玉米-大豆轮作II (玉米-玉米-大豆),应用PCR-DGGE技术研究了玉米-大豆轮作及施氮对土壤细菌群落结构变化的影响。结果表明,随着施氮水平的提高,3种种植方式土壤中细菌群落多样性、丰富度均呈减少趋势。高氮处理(100 kg hm^-2)明显降低了大豆连作、玉米-大豆轮作II根际土壤细菌群落多样性及丰富度,玉米-大豆轮作I根际土壤细菌群落多样性及丰富度略有降低。玉米-大豆轮作I种植方式可减轻氮肥对其根际细菌群落多样性和丰富度的影响,但施氮明显改变了其细菌群落结构。玉米-大豆轮作II中大豆根际土壤细菌群落结构较为稳定,受氮肥影响较小。在3种种植方式的土壤中,分布着酸杆菌门、变形菌门及厚壁菌门细菌,其中前两门菌群占主导地位。     

豆米轮作对春玉米土壤固氮细菌群落结构及多样性的影响

为探明大豆-玉米轮作对土壤固氮细菌的影响,以玉米连作为对照(MMM),以nif-H基因为指示,采用高通量测序技术,分析大豆-玉米2年轮作周期(MSM)和大豆-玉米-玉米3年轮作周期(SMM)下土壤固氮细菌群落结构及多样性。结果表明：大豆-玉米轮作下0～20、20～40 cm土层土壤有机质、全氮、碱解氮、铵态氮和硝态氮均显著增加。固氮细菌的Chao1指数和ACE指数在0～20、20～40 cm土层均为轮作高于对照,轮作下MSM显著高于SMM;Shannon指数和Simpson指数在0～20 cm土层轮作显著高于MMM;20～40 cm土层MSM显著高于MMM。在门水平上,MSM和SMM的0～20、20～40 cm土层变形菌门的相对丰度均高于MMM。在属水平上,2个轮作类型0～20 cm土层的慢生根瘤菌属、弗兰克氏菌属和纤毛菌属相对丰度显著较高;20～40 cm土层慢生根瘤菌属、伪食酸菌属、地杆菌属和固氮弧菌属相对丰度显著较高;MSM 0～20、20～40 cm土层慢生根瘤菌属、甲基孢囊菌属和固氮弧菌属较SMM均提高。方差分析表明,固氮细菌丰度指数（Chao1和ACE指数）与有机质、碱解氮...     

作物轮作对甘薯田土壤微生物群落的影响

为缓解甘薯连作障碍,探究甘薯不同轮作方式对土壤微生物群落的影响,设置甘薯连作、甘薯―花生轮作、甘薯―小麦轮作3个处理,利用磷脂脂肪酸（PLFA）和Biology生态板方法,研究甘薯不同轮作方式下土壤微生物群落结构、碳源利用能力、多样性指数的变化规律。结果表明,与甘薯连作相比,甘薯―花生轮作显著（P<0.05）提高了土壤微生物细菌、放线菌、革兰氏阳性菌（G⁺）、革兰氏阴性菌（G^-）生物量,降低了真菌生物量及真菌与细菌比值,甘薯―小麦轮作降低了土壤细菌、放线菌、真菌、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌生物量,提高了真菌与细菌比值;甘薯―花生轮作提高了土壤微生物对羧酸类化合物、碳水化合物、氨基酸和胺类化合物的利用能力,甘薯―小麦轮作提高了土壤微生物对碳水化合物、氨基酸和胺类化合物的利用能力,其中甘薯―花生轮作对羧酸类化合物、芳香化合物和碳水化合物的利用能力显著高于甘薯―小麦轮作;甘薯―花生、甘薯―小麦轮作均提高了土壤微生物丰富度指数（Shannon index）、均匀度指数（Mclntoch index）和优势度指数（Simpson index）,其中甘薯―花生轮作的均匀度指数高于甘薯―小麦轮作,而丰富度指数和优势度指数显著降低;冗余分析（RDA）表明土壤微生物群落结构、碳源利用能力和多样性指数与不同土壤养分存在相互促进或相互制约的关系。综上所述,甘薯与花生、小麦轮作能够改变土壤微生物群落结构及功能多样性。     

基于高通量测序的不同轮作方式下烟田土壤细菌群落组成分析

在自然界中,土壤微生物与植物之间存在着密切的联系,土壤微生物依赖植物提供的养分而生存,同时对植物的生长发育起着促进作用.本研究利用Illumina HiSeq高通量测序技术,提取西双版纳烟田烟草连作、田菁轮作和青蒿轮作3种种植模式下土壤样品的总DNA,通过PCR方法扩增构建16S rRNA基因文库.结合生物信息学方法分...     

小球藻对罗非鱼养殖水体水质及细菌群落结构的影响

本研究通过向罗非鱼养殖水体中添加小球藻,旨在探究其对养殖水体N、P降解和微生物群落调控的最佳浓度.分别设置对照组(NC)、低浓度组(LC)、中浓度组(MC)和高浓度组(HC),探究不同浓度小球藻对罗非鱼养殖水体中N、P的改善效果,并采用16S rRNA高通量测序技术分析养殖水体细菌群落结构变化.与其他处理组相比,HC组...     

马尾松对喀斯特石漠化地区土壤有机质的影响

以桂西北喀斯特地区为例,研究了石漠化生态恢复过程中,马尾松对土壤有机质含量的影响,并对坡向、海拔高度、恢复年限、植被类型等生态因子与马尾松样地土壤有机质含量的相关性进行了分析,结果表明：土壤水分含量﹑电导率、凋落量、纤维素分解强度等与马尾松林土壤有机质含量呈正相关,凋落物有机质含量与马尾松林土壤有机质含量呈负相关。坡向对土壤有机质含量有较明显的影响,东南坡土壤有机质含量比西北坡高;在一定范围内,植被恢复时间越长,土壤有机质含量就越高;马尾松林土壤有机质含量通常随海拔的升高而有下降的趋势。但是,喀斯特地区生态环境十分脆弱,极易受到人为因素的影响。人为干扰的频度和强度不同,土壤有机质的变化规律也不同,干扰越大,有机质含量越低,土壤就越贫瘠。     

小麦秸秆还田对水稻生长及土壤肥力的影响

采用田间单因素随机区组试验。研究了小麦秸秆在不同处理条件下还田对水稻生长和产量的影响，以及对土壤肥力的影响。研究表明，在麦秸量足的条件下以7500kg／hm^2还田效果最佳，水稻产量比对照增产9．3％，土壤有机质含量比对照提高0．08个百分点，比试验前提高0．06个百分点。低于3750kg／hm^2效果则不明显。     

生物腐植酸对土壤碳组分的影响

土壤碳含量是评价土壤质量的重要指标,对土壤物理、化学以及生物学性质都有重要的影响。增加土壤碳的含量不但有助于农业生产的可持续发展,而且对整个地球生态系统的物质循环也有着至关重要的作用。笔者研究了从有机废弃物发酵产物中提取的生物腐植酸对土壤碳组分的影响。结果表明：腐植酸、有机肥均能在一定程度上显著增加土壤总有机碳的含量,其中腐植酸+化肥处理能在较长的时间内（10~40天）保持土壤有机碳含量,其土壤有机碳碳含量增加了1.6%~10.5%。不同施肥处理土壤水溶性有机碳含量存在差异,与对照相比,腐植酸+化肥处理土壤水溶性碳含量增加了2.7%~20.1%。施肥处理能保持土壤微生物生物量碳含量,腐植酸添加量为400 mg/kg时施肥处理土壤微生物生物量碳含量显著高于对照处理。     

秸秆还田对水稻-油菜轮作体系土壤活性有机碳组分及酶活性的影响

为研究成都平原油菜-水稻轮作体系下不同秸秆用量对土壤活性有机碳组分及碳循环酶活性的影响,于2017—2020年开展连续3 a的田间定位试验,分析秸秆不还田对照(CK)、常规化肥(NPK)、常规化肥+1/2量秸秆(SR1)、常规化肥+全量秸秆(SR2)、常规化肥+2倍秸秆(SR3)5个处理下土壤理化性质、活性有机碳组分含量、碳循环酶活性及其相互间的相关性。结果表明：相比试验前,秸秆还田能有效改善土壤理化性状,提高土壤速效氮、磷、钾等养分含量;与CK处理相比,秸秆还田处理的土壤有机碳、易氧化有机碳、溶解性有机碳以及微生物量碳含量分别显著提升了5.05%～8.55%,18.40%～36.80%,35.76%～66.93%,27.20%～52.10%,且均表现为秸秆用量越大活性有机碳组分含量越高。另一方面,与CK和NPK处理相比,3个秸秆还田处理土壤纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶活性均显著提升;其中SR2处理下的土壤纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶活性值最高,比SR1处理分别显著高出16.25%,8.49%,14.69%,SR3处理下的过氧化氢酶活性最高,比SR1处理显著...     

生物有机肥对水稻土壤酶活性及微生物群落结构的影响

[目的]为了探究施加生物有机肥(QD)之后水稻土壤酶活和微生物群落结构的变化,[方法]分别采用3,5-二硝基水杨酸比色法、磷酸苯二钠比色法、苯酚钠-次氯酸钠比色法、高锰酸钾滴定法测定土壤中的蔗糖酶、磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶活性;基于Illumina HiSeq 测序平台对土壤微生物基因组进行测序。[结果]表明：与CK相比,QD显著提高了土壤中脲酶和磷酸酶的活性(p<0.05),而对蔗糖酶和过氧化氢酶活性影响不显著(p>0.05);在土壤基因组测序结果中变形菌门(Proteobacteria)、子囊菌门(Ascomycota)分别是细菌和真菌中的优势物种,α-多样性分析显示QD使用前后真菌的多样性显著减少,细菌并没有明显变化。[结论]本研究结果在一定程度上为利用生物有机肥对农田土壤改良和农业的可持续发展提供了理论依据。     

Dynamics of Cotton Rhizosphere Bacterial Community Structure in Cotton Continuous Cropping Field Soil

[Objective] The aim of this study is to understand the dynamics of cotton rhizosphere bacterial community structure in cotton continuous cropping field soil. [Method] 16S rDNA genes were sequenced by high-throughput sequencing technology to determine the community structure of cotton rhizosphere bacteria in different developmental stages using an upland cotton cultivar (Gossypium hirsutum cv. TM-1). [Result] Four dominant phyla were found in the cotton rhizosphere bacterial community including Proteobacteria, Acidobacteria, Planctomycetes, and Bacteroidetes. The four dominant phyla and Firmicutes were largely influenced by cotton root. The relative abundances of Acidobacteria, Planctomycetes, Bacteroidetes were promoted, and Proteobacteria and Firmicutes were inhibited, by cotton root. There were significant differences in community structure, but not species richness or α-diversity among different developmental stages of the cotton rhizosphere bacterial community; the differences between the flowering stage and the budding stage were greater than the differences between the budding stage and the seedling stage. The diversity of the rhizosphere bacterial community in cotton continuous cropping field soil was significantly higher than that of the bulk soil; the β-diversity values of both the rhizosphere and bulk soil bacterial communities were highest in the flowering stage. [Conclusion] The structure and dynamics of the cotton rhizosphere bacterial community in cotton continuous cropping field soil was defined by high-throughput sequencing. The effect of cotton on the rhizosphere bacterial community structure was most significant in the flowering stage.     

减施磷肥对番茄植株生长、产量、品质及土壤养分状况的影响

为明确降低磷肥用量对设施番茄种植的影响,采用田间试验的方法,研究了设施条件下常规施肥(CK:P2O5用量891 kg/hm2)、磷肥减量50%(P-1:P2O5用量446 kg/hm2)和磷肥减量70%(P-2:P2O5用量267 kg/hm2)3个磷肥水平对番茄植株生长发育、产量、品质及土壤养分状况的影响。结果表明,磷肥减量不影响番茄植株生长(株高、茎粗、叶片数和株高/茎粗比),同时对番茄单果重、单株产量和单位面积产量影响也不显著;不同磷肥水平番茄单果重为173~181 g,单株产量为1.81~2.05 kg,单位面积产量为51.9~56.9 t/hm2。与CK处理相比,P-2处理显著增加了番茄2 mm根数和根冠比,增幅分别为72.6%和28.0%。2个减施磷肥处理均显著提高番茄还原性糖含量和糖酸比;P-2处理番茄糖酸比又显著高于P-1处理。降低磷肥处理显著降低表层土壤速效磷含量。可见,在本试验条件下,降低磷肥用量70%在不影响番茄产量的基础上,提高了番茄品质,改善了土壤环境。     

生物腐植酸配施不同量肥料对土壤性质及油菜产量的影响研究

为了研究生物腐植酸配施不同量化学肥料对土壤性质及作物产量的影响。通过盆栽试验,研究了生物腐植酸肥在作物生长过程中对土壤性质的影响。结果表明,生物腐植酸的施用可以减少化学肥料的用量,也可以提高土壤中全氮、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾的含量,并达到改善土壤性质和提高油菜产量的目的。生物腐植酸和化学肥料的用量对土壤性质和油菜的产量有着显著的影响,所以油菜生长化学肥料的用量减少量应为20%。总体来看,生物腐植酸和肥料对油菜的生长具有多方面的影响因素,其用量及配比应该综合考虑土壤性质及肥料利用率的基础上确定。     

有机肥替代化肥对茄子产量、品质和土壤肥力的影响

为减少化肥的过量施用导致的蔬菜品质下降、肥料利用率降低等问题,探讨宿城温室茄子合理的有机肥替代氮肥比例和有机肥种类,研究有机肥替代部分氮肥对温室茄子产量、品质和土壤理化性质的影响。结果表明,有机肥替代40%氮肥优于有机肥替代30%氮肥,较常规施肥产量增加了5.17%,氮肥利用率提高了10.49%。有机肥替代40%氮肥,与常规施肥相比,可溶性糖含量增加9.09%,Vc含量增加12.31%,硝酸盐含量减少7.09%,土壤有机质含量增加17.06%,土壤pH降低2.92%。表明减施氮肥、增施有机肥是提高温室茄子产量、改善品质、土壤肥力的有效途径,百可农有机肥适宜提升土壤肥力,沃绿宝有机肥适宜提升茄子品质。     

化肥减施配合生物有机肥对土壤特性和燕麦产量的影响

针对燕麦生产中肥料施用过量的问题,在大田试验条件下,设置减施50%化肥(50D)、减施25%化肥(75D)、100%化肥(CK)、减施50%化肥+生物有机肥(50DM)、减施25%化肥+生物有机肥处理(75DM)等5个处理,分析了土壤3种酶活性、土壤养分含量和燕麦产量,研究减量磷酸二铵并配施生物有机肥对土壤特性和燕麦产量的影响。结果表明：在燕麦开花期和收获期75DM处理下0~20 cm土壤蔗糖酶、脲酶活性和过氧化氢酶活性显著提高,在收获期较CK分别提高7.6%、12.6%和25.2%;与CK相比,化肥配施生物有机肥处理有效增加了燕麦收获期土壤碱解氮含量,增幅为9.8%~22.9%,且以75DM处理最优。化肥配施生物有机肥处理下燕麦有效穗数、穗粒数和千粒重显著增加,其中以75DM处理籽粒产量最高,分别较75D和CK提高24.5%和9.3%。相关性分析表明,土壤酶活性、土壤养分与燕麦产量呈显著正相关。在大田生产条件下,减施25%化肥并配施600 kg/hm²生物有机肥可提高土壤酶活性,增加土壤中有效性氮、磷、钾的含量,从而改善土壤肥力和土壤养分状况,有利于燕麦增产。     

有机肥对红葱生长和产量及土壤肥力的影响

为提高红葱生产效益,解决红葱长期连作引起土壤连作障碍等问题,用农业废弃资源草菇渣的发酵产物为主要原料,与土壤改良剂混配成有机肥,在红葱上进行小区试验和生产试验。结果表明：有机肥能促进红葱植株的株高、叶片长、鳞茎长、鳞茎粗的生长,促进植株分蘖,提高红葱单株重量和各器官的重量,提高红葱产量,特别是前期产量比对照提高了61.6%~72.5%,小区试验的差异极显著;有机肥还固定和活化土壤营养,提高土壤交换性钙、交换性镁的含量,中和土壤酸性,降低土壤EC值,最终达到了平衡土壤养分,改善土壤理化性状等效果;而试验农户的土壤存在磷、钾肥过量,镁肥缺乏的问题。本试验为草菇渣等有机废弃物的综合利用,提高城郊农业生态环境的保育功能,增加红葱生产效益提供了合理有效的技术措施。     

生草栽培对桃园土壤养分特性及细菌群落的影响

为了研究生草栽培方式对土壤养分特性及细菌群落多样性的影响,探讨桃园生草栽培的土壤生态机理,在浙江杨渡桃园培育区设计了套种黑麦草、套种毛苕子和清耕杂草（对照）3个处理,并采集不同样地表层土壤进行分析。结果表明,在套种黑麦草、毛苕子8个月后,桃园土壤(0~20 cm)的有机质、全氮、速效钾和速效磷等指标,没有随着套种带来的土壤养分竞争增加而减少;相反,有机质、全氮等出现增加的趋势。同时,通过变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术,对不同生草桃园土壤细菌群落多样性表征得到,与清耕杂草土壤管理方法比较,套种牧草后土壤细菌群落多样性有所提高,优势菌群数量增加幅度明显,尤其是套种毛苕子。研究表明,黑麦草、毛苕子套种对维护桃园土壤肥力、减少土壤中养分元素淋失和提高土壤的细菌生物多样性等方面都具有重要的作用。     

合理氮肥用量改善冬小麦土壤耕层细菌群落结构及理化性质研究

通过对黄土高原地区冬小麦在不同施氮水平下土壤细菌群落多样性和理化性质的研究,揭示不同施氮量下土壤细菌群落结构的变化规律,为科学施肥以及土壤生态系统的可持续提供依据。本试验处理为5个不同施氮(N)量0 (N0)、90 (N6)、180 (N12)、240 (N16)、300 (N20) kg/hm²,N0处理为对照,采用高通量测序技术,研究不同施氮量对小麦耕层土壤细菌群落结构及理化性质的影响。结果表明：增施氮肥显著增加了土壤水稳性团聚体平均重量直径(MWD)(P<0.05)。随着施氮量的增加,土壤酶活性先升高后下降,在N12处理下土壤酶活性均最高。施氮量对土壤细菌多样性指数有显著影响。不同施氮量处理中土壤细菌16S rRNA基因拷贝数为6.47×10¹⁰～15.18×10¹⁰,在N12处理达到最大值。在门水平上,15个样品获得的类群中变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和芽单胞菌门(Gemmati...     

不同水分下腐殖酸对杨树生长和土壤肥力的影响

为了探索杨树高产栽培水肥措施,采用盆栽试验,研究低水(W1)、常规水分(W2)和高水(W3)三种水分条件下,配施腐殖酸(M)和单施无机肥对杨树生长和土壤肥力的影响。结果表明：低水条件下,配施腐殖酸与单施无机肥处理杨树总生物量无显著差异,而在常规水和高水条件下有显著差异。低水、常规水和高水条件下,杨树平均总生物量分别为14.60 g、96.03 g和230.00 g,差异明显。相同水分下,配施腐殖酸降低了土壤硝态氮、速效磷和速效钾含量,提高了铵态氮含量;提高土壤有机碳量,增加土壤腐殖质的活性;提高多酚氧化酶活性,但对过氧化氢酶活性无显著差异;脲酶活性在低水和常规水分下,施腐殖酸处理高于单施无机肥处理,差异显著,高水条件下差异不显著。研究表明,施腐殖酸在低水条件下发挥不了其活性作用,在常规水分和高水下施腐殖酸对杨树养分生长和土壤肥力产生显著影响。