羊粪有机肥对洛阳植烟土壤微生物群落结构和功能的影响

本试验通过研究植烟土壤中微生物群落结构和功能类群对羊粪有机肥的响应,为洛阳烟区应用有机肥改良植烟土壤提供科学依据。试验设4个处理：不施肥(CK)、仅施化肥(T1)、50%饼肥氮+50%化肥氮(T2)、50%羊粪有机肥氮+50%化肥氮(T3),采用高通量测序技术分析烟草旺长期各处理土壤微生物群落结构及功能类群。结果表明：(1)有机肥明显改变了植烟土壤微生物群落结构的alpha多样性。与饼肥处理相比,羊粪有机肥降低了烟草土壤细菌群落结构的多样性和丰富度,但是提高了真菌群落结构的多样性和均匀度。(2)beta多样性分析显示有机肥处理土壤微生物群落结构与单施化肥处理明显不同,羊粪有机肥和饼肥处理间真菌群落结构差异较大。(3)优势细菌类群分析：有机肥增加了放线菌门和变形菌门的相对丰度,降低了酸杆菌门的相对丰度,其中饼肥处理放线菌门丰度增加更为显著,羊粪有机肥处理变形菌门丰度增加幅度较大。LEfSe分析表明,T1处理红色杆菌纲和红色杆菌目显著富集,T2样本中放线菌门、放线菌纲、Frankiales目显著富集,T3处理样本中鞘脂单胞菌科、鞘脂单胞菌目和丙酸杆菌目显著富集。(4)优势真菌类群分析：有机...     

不同连作年限植烟土壤细菌和真菌群落结构差异

为明确不同连作年限对植烟土壤微生物群落结构的影响,选择具有代表性的植烟区域,分别采集不同连作年限的土壤样品,利用高通量测序技术分析不同连作年限植烟土壤细菌和真菌群落结构的差异。结果表明,连作1年土壤样品细菌OTUs数目最多,连作4年土壤样品真菌OTUs数目最多。不同连作年限植烟土壤细菌均以变形菌门(Proteobacteria)比例最高,随着连作年限的增加土壤放线菌门(Actinobacteria)和泉古菌门(Crenarchaeota)丰富度呈现一定的增加趋势,同时土壤细菌的群落差异变大;不同连作年限植烟土壤真菌均以子囊菌门(Ascomycota)比例最高,随着连作年限的增加,植烟土壤真菌中的接合菌门(Zygomycota)呈现上升趋势,连作2年和4年的植烟土壤真菌菌群组成具有一定的相似性。综合分析,连续种植烤烟降低了土壤细菌多样性,提高了土壤真菌多样性,连作4年植烟土壤的细菌和真菌群落结构组成均发生较大变化。     

PGPR菌剂对植烟土壤微生物群落结构的影响

采用PCR-DGGE技术对烟草土壤中细菌群落结构进行分析,对其中10条优势条带进行切胶回收、克隆测序及系统发育分析。DGGE图谱结果显示,施用多功能菌剂后细菌群落结构多样性比未施用多功能菌剂高。在采用多功能菌剂的前提下,减少化肥的施用量不会对烤烟的农艺性状和理化性质造成不良影响,T_3处理(减肥10%)对土壤和烤烟的影响最明显。典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)显示,pH、全氮和有效磷是造成烤烟土壤微生物群落结构变化的主要因素。     

氮磷钾肥不同组合对植烟土壤细菌群落结构的影响

施用氮磷钾肥能提高植烟土壤速效养分含量并影响土壤细菌多样性和群落结构。本研究采用高通量测序和RDA方法研究氮磷钾不同施肥组合对植烟土壤细菌多样性的影响,以期为施用氮磷钾肥调控土壤细菌多样性、改善土壤微环境提供理论依据。结果表明,移栽后30 d,施肥处理显著提高土壤细菌丰富度和多样性。移栽后90 d, NK处理相比于CK显著降低细菌多样性。移栽后30 d,在门水平上,施肥处理提高了放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)等优势菌门的相对丰度,降低变形菌门(Proteobacteria)相对丰度。在属水平上,施肥处理提高罗河杆菌属(Rhodanobacter)、朱氏杆菌属(Chujaibacter)和Granulicella等优势菌属的相对丰度,降低新鞘氨醇杆菌属(Novosphingobium)和马赛菌属(Massilia)相对丰度。RDA分析表明,土壤pH值和速效养分对细菌群落结构组成影响显著,其中pH、碱解氮和速效磷是主要影响因子。关联分析表明,土壤细菌多样性与烟草农艺性状相关指标呈显著或极显著正...     

不同梯度氮磷钾施用量对云南植烟土壤细菌群落结构与多样性的影响

【目的】为了解施用不同梯度氮磷钾推荐用量下对烟田土壤细菌群落的物种多样性的影响。【方法】从云南省澄江县烟区采集不同推荐施肥用量处理中的土壤样品,提取土壤总DNA并利用16S rRNA高通量测序技术及生物信息学分析法进行统计分析。【结果】在烟田中不同施肥处理条件下土壤细菌域有7个优势种群,依次为变形菌门(Proteobacteria),酸杆菌门(Acidobacteria),放线菌门(Actinobacteria),拟杆菌门(Bacteroidetes),芽单胞菌门(Gemmatimonadetes),绿弯菌门(Chloroflexi),厚壁菌门(Firmicutes),这些优势群落占所有有效序列的90%以上。相对于不同氮、钾梯度施用量,不同磷梯度的养分用量对烟田土壤细菌群落的多样性具有显著影响。在磷施用量为67.5 kg/hm²处理条件下,土壤微生物3个α多样性指数最低即OUT=1494(P=0.067),Shannon=5.98(P=0.016)和Simpson=0.9891(P=0.043)。通过不同养分互作条件下优势种群变形菌门α多样性的比较发现,在N=90...     

前茬作物对植烟土壤细菌多样性及群落结构的影响

为了探究不同前茬作物对植烟土壤细菌群落结构的影响,于2019—2020年在贵州省安顺市杨武乡植烟区进行试验,设置4个前茬处理,分别是紫云英(绿肥翻压还田)、黑麦草、白菜、冬闲,采用高通量测序技术对植烟土壤微生物进行测定.结果表明:各处理土壤细菌物种数由高到低排列依次为紫云英>白菜>冬闲>黑麦草,处理间差异不显著;紫云英...     

灭菌方式对植烟土壤微生物群落的影响

对连作障碍严重的植烟土壤进行物理熏蒸、棉隆化学熏蒸和甘蔗渣土壤强还原技术灭菌处理,以未经处理的土壤为对照,分析土壤的理化性质和微生物群落的变化;应用FUNGuild对真菌群落进行功能预测。结果表明：与对照相比,化学熏蒸显著提高了土壤的水解氮含量,物理熏蒸显著提高了速效磷和速效钾含量,甘蔗渣土壤强还原处理显著提高了土壤的pH值和有机质含量;物理熏蒸、化学熏蒸和甘蔗渣土壤强还原处理的土壤中尖孢镰刀菌数量分别减少了26.74%、41.39%和38.46%,3种灭菌方式对植烟土壤尖孢镰刀菌均具有抑制效应;不同灭菌方式的土壤微生物群落组成发生明显变化,化学熏蒸和甘蔗渣土壤强还原处理提高了土壤中芽孢杆菌属(Bacillus)、结核杆菌属(Tuberibacillus)、梭菌属(Clostridium)和拟杆菌属(Bacteroides)的相对丰度;甘蔗渣土壤强还原处理土壤中,氢孢菌属(Hydrogenispora)、瘤胃梭菌属(Ruminiclostridium)和拟杆菌属(Bacteroides)成为优势菌属。群落功能预测表明,物理熏蒸导致土壤中病理营养型真菌增加,化学熏蒸导致腐生–共生营养型向...     

长期有机肥投入对烟株根际土壤真菌群落结构的影响

采用高通量测序法,通过烤烟田间定位试验,研究了长期单一施用化肥(T1)、化肥+稻草还田(T2)和化肥+稻草还田+饼肥(T3)等3个处理对烟株根际土壤真菌多样性的影响.结果表明:T2处理的土壤真菌OTU个数(776个)高于T1和T3处理的;子囊菌门(Ascomycota)和该菌门下物种的相对丰度最高,T2和T3处理分别比...     

多抗菌剂对植烟土壤细菌群落多样性的影响

本试验运用454焦磷酸高通量测序的方法对施用多抗菌剂的植烟土壤进行细菌群落结构分析。结果发现：植烟土壤中细菌的种类主要集中在变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和厚壁菌门(Firmicutes)。施用多抗菌剂与未施用多抗菌剂的样品相比,根际土壤中细菌总纲数减少7.27%,检测到的OTU数目减少12.83%;非根际土中,细菌的总纲数减少4.62%,检测到的OTU数目减少20.31%。可见,施用多抗菌剂可以降低植烟土壤中细菌群落多样性。     

耕作深度与翻压绿肥对植烟土壤细菌群落结构及多样性的影响

【目的】研究不同耕作深度与翻压绿肥对植烟土壤细菌群落特征的影响,以期筛选出适宜贵州福泉黄壤烟区的耕作深度与绿肥品种,为该烟区培肥改土及保障优质生态烟叶生产提供理论依据。【方法】以旋耕深度（浅耕与深耕）和翻压绿肥（油菜、光叶紫花苕、黑麦草）后的0~20 cm耕层烟株根际土壤为研究对象,以无绿肥土壤为对照,采用Illumi...     

纳米银对土壤固氮微生物群落结构及固氮活性的影响

为评估纳米银在土壤环境中的风险,采用土壤培养方式,比较了不同浓度10 nm的纳米银(10、25、50 mg·kg~(-1))和50 nm的纳米银(25、50、100 mg·kg~(-1))暴露对土壤固氮微生物数量、群落组成以及固氮作用的影响。结果表明:纳米银暴露下土壤固氮微生物的种类减少,且慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、假单胞菌属(Pseudomonas)、流行杆菌属(Vulgatibacter)和厌氧黏细菌属(Anaeromyxobacter)的相对丰度降低,而固氮弧菌属(Azoarcus)的丰度上升,群落组成发生明显变化;10 nm的纳米银暴露7 d对固氮微生物群落结构的影响最大,50 nm的纳米银暴露90 d固氮微生物群落结构变化最小;10 nm和50 nm的不同剂量纳米银暴露28 d,土壤自生固氮菌数量下降18.96%～47.28%和17.42%～27.78%;土壤固氮活性随着纳米银暴露时间的延长而降低,10 nm和50nm的不同剂量纳米银暴露90 d后,土壤固氮酶活性下降了14.55%～27.47%和17.87%～21.79%。研究表明,纳米银对土壤固氮微生物及固氮作用具有负面影响,且影响程度与其尺寸、剂量以及暴露时间有关。     

生物降解地膜对土壤微生物丰度、活性及群落结构的影响

为明确生物降解地膜对土壤微生物的影响情况,推动生物降解地膜在农业上的应用和推广,本研究基于2018年在辽宁阜新和海城建立的地膜覆盖玉米定位试验（试验设计相同,包含透明、黑色生物降解地膜和透明、黑色塑料地膜覆盖,以及不覆膜处理）,测定了2019年春季土壤呼吸速率和春秋两季的土壤水解酶（β-葡萄糖苷酶、半纤维素酶、N-乙酰葡萄胺糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶和酸性磷酸酶）活性、微生物生物量碳含量、微生物生物量氮含量、磷脂脂肪酸（PLFA）含量。结果表明：地膜短期覆盖对土壤可溶性有机碳、酶活性、微生物生物量碳氮及PLFA含量无显著影响。对于两个试验地点,覆盖生物降解地膜土壤呼吸速率均高于塑料地膜,说明生物降解地膜有提高微生物活性的潜力。研究表明,生物降解地膜的应用在短期内没有对土壤微生物活性产生负面影响,但不同类型地膜对土壤的长期影响仍需要进一步监测和综合评价。     

畜禽粪肥添加及干湿交替强度对土壤微生物功能多样性的影响

水肥管理是农业土壤田间管理的重要措施,对农业土壤质量和生态稳定性具有重要的影响。以长期施用化肥的稻麦轮作低有机碳含量的犁底层土壤为供试土壤,通过设置添加畜禽粪肥处理和干湿交替强度处理的室内培养实验,研究水肥管理对土壤微生物群落功能多样性的影响。结果表明,添加畜禽粪肥显著提高了土壤微生物群落对碳源的利用能力,添加鸡粪肥和猪粪肥处理土壤总AWCD值分别为空白对照的4.5倍和5.9 倍;土壤微生物群落丰富度指数、辛普森指数和香农指数均显著高于对照。干湿交替强度对微生物群落功能多样性也产生了明显影响,表现出对土壤微生物群落功能多样性的激发作用,其中强干湿交替最为明显。因子分析、对应分析和聚类分析结果表明,添加畜禽粪肥是土壤微生物群落功能多样性变化的主控因子,而干湿交替胁迫是第二控制因子。综合分析结果表明,添加畜禽粪肥和干湿交替主要是通过改变土壤中碳水化合物和氨基酸类碳源等影响土壤微生物群落功能多样性。     

土壤灭菌方式对不同深度土壤养分和微生物群落结构的影响

土壤强还原灭菌技术（Reductive soil disinfestation,RSD）是一种缓解连作障碍的有效手段,目前关于它对土壤微生物群落结构与活性影响的研究很多,但对于不同RSD处理下,不同深度土壤微生物群落结构的差异及其与环境因子的联系关注很少。为在一定程度上说明RSD改良缓解连作障碍的基本原理,并为后续研究人员采用微生物手段改良土壤质量、防治土壤连作障碍提供研究基础,本研究通过土壤理化性质检测和高通量测序技术比较了不同土壤灭菌方式对土壤养分和微生物群落的影响。结果表明：RSD处理能有效提高土壤中全氮、全钾和全磷含量,并促进有效磷、速效钾等土壤速效养分在土壤中的转化积累。同时,根据群落与环境因子关联分析,发现土壤深度、全氮、有效磷和交换态镁等环境因子共同驱动了Chloroflexi、Actinobacteria、Ascomycota、Basidiomycota、Mortierellomycota等菌门丰度变化,其中土壤深度差异是造成微生物群落结构差异的最主要原因。群落功能预测表明,RSD能有效提高浅层土壤中细菌的碳水化合物代谢、萜类与多酮类化合物代谢等功能丰度,并促进深层土壤中土壤腐生真菌、木质腐生真菌和枯落物腐生真菌的定殖。综上所述,RSD能有效提高土壤养分积累并驱动微生物群落结构与功能变化,有利于农田土壤地力提升与生态可持续发展。     

不同氮肥管理方式对稻田土壤微生物群落结构的影响

为合理使用氮肥,维持稻田生态健康发展,运用磷脂脂肪酸(PLFA)和Biolog-Eco微平板法研究了4种氮肥管理模式:不施氮肥(CK)、农民习惯施肥(FP)、氮肥优化管理1(OPT1)、氮肥优化管理2(OPT2)对稻田土壤微生物群落结构的影响。结果表明:OPT1处理较CK提高了土壤微生物的代谢活性和碳源利用能力,而FP、OPT2处理均较CK降低了土壤微生物代谢活性和碳源利用能力。OPT1处理的土壤总生物量最高,为42.11 nmol·g^-1,OPT2处理的土壤总生物量为40.16 nmol·g^-1,均高于CK的34.19 nmol·g^-1,而FP处理的土壤总生物量为34.16 nmol·g^-1,低于CK。OPT1处理的土壤微生物多样性较复杂,F/B值最高。综合各项指标,OPT1处理更有利于土壤生态环境稳定。     

施加生物质炭对风沙土土壤线虫群落结构的影响

生物质炭科学施加量以及施加时间是改良和维持土壤健康的研究热点。本研究设计两组玉米盆栽试验(A组和C组),其中A组为一次性施加生物质炭7年处理,C组为一次性施加生物质炭1年处理,各组施加量分别为0、15.75、31.50、63.00 t·hm^-2和126.00 t·hm^-2,探究不同生物质炭施加量以及施加时间对风沙土土壤线虫群落结构特征的影响。结果表明：施加生物质炭1年后可增加土壤pH以及养分含量,生物质炭随老化时间的延长对土壤养分的提升效应会降低,土壤养分与土壤线虫群落结构有密切的相关性。土壤线虫以拟丽突属为优势属,食细菌类和捕食/杂食类为主要营养类群,土壤有机质的分解以细菌分解为主。施加生物质炭1年后,施加量的增加改变了土壤线虫群落结构、营养类群分布和丰度,生物质炭施加量的增加会显著抑制土壤线虫数量,但施加生物质炭7年后土壤线虫数量会恢复。随施加年限的增加,生物质炭会导致土壤食细菌类线虫丰度降低,捕食/杂食类线虫丰度增加,植物寄生类线虫丰度增加,但对线虫多样性指数(H)和丰富度指数(SR)影响不大。一次性施加126.00 t·hm^...     

生物炭原位添加对养殖池塘底泥中微生物群落结构的影响

为深入了解生物炭添加对养殖底泥微生物群落结构的影响,采用高通量测序方法,分析了在养殖池塘现场原位修复期间,养殖底泥中微生物群落的变化特征。结果显示：添加小麦秸秆生物炭修复期间,Simpson多样性指数先降低后逐渐升高,在第42 d时指数达到最低（0.16）,Shannon指数与Chao1指数以及OTU数的变化也呈现相似的规律,即在第42 d时生物丰度达到最大值。养殖底泥细菌中门水平优势细菌相对丰度发生改变,变形菌门（Proteobacteria）和放线菌门（Actinobacteria）的相对丰度显著提高,而酸杆菌门（Acidobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）的相对丰度降低。Heatmap图也呈现出相似的结果,即Ardenticatenales、芽单胞菌科属（Gemmatimonadaceae）、bacteriap25和棒状杆菌属（Rokubacteriales）的相对丰度出现了先增加后降低的趋势。研究表明,养殖底泥中添加小麦秸秆生物炭可以改善微生物的群落结构,进而有助于底泥中多环芳烃等有机污染物的降解去除。     

生物质炭对草坪土壤微生物碳代谢群落结构的影响

【目的】探明不同用量生物质炭对草坪土壤微生物多样性特征的影响,为生物质在草坪土壤中的应用提供理论依据。【方法】以草坪土壤为研究对象,以不施用生物质碳为对照,设8、20、40和200 kg/m2共4个生物质炭用量处理,对照和4个处理分别标记为BC0、BC8、BC20、BC40和BC200。播种5个月后采集0~30 cm土壤,测定土壤有机碳、全氮、水溶性碳和微生物量碳含量及土壤微生物碳代谢群结构,分析不同用量生物质炭对草坪土壤微生物碳代谢群落的影响。【结果】与对照BC0相比,施用生物质炭处理的土壤全氮含量显著增加（P<0.05,下同）,BC40和BC200处理的土壤有机碳显著增加,BC200处理的水溶性碳显著增加,而土壤微生物量碳无显著变化（P>0.05）。BC20处理的土壤平均光密度（AWCD）值较对照BC0提高12.4%,BC200处理的AWCD值则较对照降低51.3%。BC20处理增加了生物群落结构AWCD值,利用胺类物质微生物活性显著提高;BC200处理降低了土壤微生物数量,对利用多聚物类物质微生物的负面影响最小。主成分分析结果表明,第一主成分可解释变异的86.06%,主要为代谢吐温40、吐温80、L-丝氨酸、D-半乳糖酸内脂、D,L-α-磷酸甘油和4-羟基苯甲酸等六种碳源物质引起的,能有效区分适量（BC8、BC20、BC40）和过量（BC200）施用生物质炭含量处理的草坪土壤。相关分析结果表明,土壤微生物量碳与i-赤藓糖醇的光密度值呈显著正相关;土壤有机碳和水溶性碳含量与L-精氨酸、L-丝氨酸等多种碳源的光密度值呈显著或极显著（P<0.01）负相关。【结论】适量施用生物质炭可提高草坪土壤的微生物数量和活性。施用生物质炭的草坪土壤利用L-精氨酸、L-天门冬酰胺的能力较强,但对利用L-苏氨酸、i-赤藓糖醇、D-木糖和2-羟基苯甲酸等碳源基质的利用能力较弱。建议在种植草坪草时,生物质炭的施用量控制在20 kg/m2以内。     

沼渣施用对土壤线虫群落结构的影响

为了解沼渣施用对土壤生物环境的影响,以土壤线虫为指示工具,通过盆栽试验对比沼渣(BR)、有机肥(OR)、化肥(CF)和不施肥(CK)4个处理下土壤线虫群落结构,评估不同施肥对土壤健康的影响,结果表明:沼渣可极大地刺激r-策略线虫的增长,使得线虫总数高出其他处理。各处理共获得线虫22个属,以食细菌线虫的种类和比例最高,然而不同处理食细菌线虫功能群的组成差异较大,沼渣处理几乎全部为cp值为1的小杆科线虫,有机处理cp1和cp2线虫比例相当,化肥和对照处理则主要是cp2的线虫。植食性线虫在沼渣处理中受到了明显的抑制。利用线虫群落评价不同施肥后的土壤状况,发现施用沼渣的土壤最优,食物网呈结构化,土壤养分富集;而化肥和不施肥对照土壤则表现出一定胁迫的状态。