不同连作年限栝楼根际土壤微生物群落多样性分析

为明确连作对栝楼根际土壤微生物群落的影响和栝楼连作障碍产生的原因,以连作2年和连作4年的栝楼根际土壤为研究对象,进行土壤理化性质测定以及土壤细菌16S和真菌ITS高通量测序。土壤理化性质测定结果表明,与连作2年的栝楼根际土壤样本相比,连作4年的栝楼根际土壤样本中有机碳含量下降;与对照土壤样本和连作2年的栝楼根际土壤样本相比,连作4年的栝楼根际土壤样本阳离子交换量(CEC)下降,说明土壤保肥能力已下降。细菌群落α多样性分析结果显示,栝楼连作对细菌群落的影响相对较小。细菌群落结构分析结果表明,与对照土壤样本相比,栝楼连作根际土壤中一些具有重要功能的细菌门相对丰度下降。与对照土壤样本相比,连作2年和连作4年的栝楼根际土壤样本中真菌群落群落结构和组成发生明显变化,一些有害真菌属如Stagonosporopsis、Rhizoctonia和Colletotrichum的相对丰度大幅增加。典型相关分析结果表明,硝态氮含量、全磷含量和速效磷含量是栝楼根际土壤微生物群落多样性的主要影响因素;pH值、阳离子交换量是CK土壤微生物群落多样性的主要影响因素。     

新疆绿洲棉花长期连作对土壤理化性状与土壤酶活性的影响

 【目的】评价棉花长期连作对土壤理化和生物性状的影响。【方法】利用棉花长期连作定点微区试验,研究不同连作年限棉田土壤物理、化学性状和土壤酶活性动态变化。【结果】随着连作年限增加,棉田土壤容重下降,连作5、10、15和20年土壤有机质含量分别比种植1年的增加10.56%、18.09%、37.34%和55.64%,土壤含盐量呈上升趋势,连作5、10、15和20年含盐量分别是连作1年的122%、132%、124%和146%。随着连作年限增加土壤碱解氮含量增加,土壤有效钾含量呈下降的趋势,连作10、15和20年的土壤有效钾含量分别是连作1年的60.4%、35.9%和39.8%;有效磷含量在连作5年达到最大值,比连作1年增加25.2%,随后开始下降,连作10、15和20年之间变化幅度较小。土壤脲酶、过氧化氢酶、转化酶、蛋白酶和中性磷酸酶活性随着连作年限增加呈先下降后上升趋势,连作5年和10年土壤酶活性降低,连作10年以后又升高,土壤过氧化物酶活性随着连作时间延长而增加。【结论】在新疆绿洲棉区,棉花长期连作和秸秆还田后,土壤物理性状改善,土壤含盐量逐渐增加,有次生盐渍化倾向,土壤中氮、磷、钾比例失调。棉花连作5～10年,土壤酶活性较低,连作障碍较明显。     

江苏省设施蔬菜连作障碍土壤理化及生物特征

为阐明江苏省设施蔬菜连作障碍土壤特征,采集不同区域、不同连作周期的土壤,测定分析土壤团粒结构、pH值、土壤电导率、微生物类群以及土壤酶活性差异。结果表明,蔬菜长期连作土壤团粒粒径丰度下降,0.25 mm微粒团粒显著增加;连作土壤pH值多地呈下降趋势,但差异不显著;长期连作土壤电导率显著高于短期连作土壤,土壤脲酶活性降低,过氧化氢酶活性显著增高;土壤微生物类群变化明显,与短期连作土壤相比,长期连作土壤中B/F值(细菌与真菌数量比)下降29.73%～53.31%,造成连作障碍的病原菌尖孢镰刀菌数量上升31.43%～73.68%。设施蔬菜连作影响土壤理化特征、微生物类群、土壤酶活性,土壤微生物类群的变化是造成设施蔬菜连作障碍的主要生物因素之一。     

黄瓜连作对土壤中微生物种群及酶活性的影响

取连作2年的黄瓜土壤进行盆栽试验,分别种植番茄、白菜、萝卜,以连作3年的黄瓜土壤为对照。定期测定各处理土壤养分含量、pH值、土壤中微生物数量及土壤酶活性等,评估黄瓜连作对后荐作物土壤环境的影响。结果表明:连作3年黄瓜土壤中速效磷、速效钾含量相对较高;微生物总量较少但真菌含量相对较高;轮作可以提高土壤有机质含量,增加土壤酶活性,改善土壤环境,减轻连作障碍;与连作黄瓜相比,种植其他作物的土壤中脲酶、过氧化氢酶、蛋白酶、多酚氧化酶活性均有不同程度的提高。     

连作对大蒜土壤养分、微生物结构和酶活的影响

为探讨引起大蒜连作障碍形成的原因,研究了连作0年(对照)、5年和10年的大蒜土壤理化性质、土壤微生物数量和酶活变化趋势。结果表明,随着连作年限的增加,大蒜产量降低,与对照相比,连作5年和10年的大蒜产量分别下降了31.1%和40.8%。大蒜连作使土壤p H升高,土壤速效钾、铵态氮,硝态氮及有机质的含量降低;土壤中细菌、放线菌数量降低,而真菌数量升高;土壤中过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性显著降低,说明长期连作影响土壤中物质和养分的转化。综上所述,长期连作使大蒜产量降低,p H升高,酶活降低,土壤中微生物结构发生改变。建议施用有机肥来改善土壤性质,改良土壤中微生物的酶活性和菌群结构。     

马铃薯连作年限对土壤氮磷钾及微量元素的影响

通过对马铃薯主要生育期连作处理的土壤养分进行分析,结果表明,各处理的全氮、速效氮和速效钾随连作年限增加呈明显下降趋势,全磷及速效磷随连作年限增加呈先降后增。土壤微量元素Ca、 Mg、 Mn、Fe、 Zn、 Cu、 B含量随着马铃薯的生长发育呈增加趋势,且连作土壤中总含量均高于正茬。连作3 a的土壤中Ca含量最高,连作4 a的土壤中Mg、 Mn含量最高,随着连作年限增加,土壤中Zn、 B含量升高, Fe含量明显降低, Cu含量呈先高后低的趋势。     

设施番茄连作障碍与土壤芽孢杆菌和假单胞菌及微生物群落的关系分析

以山东寿光及禹城地区不同连作年限(1~21年)的54个设施番茄土壤为研究对象,研究芽孢杆菌(Bacillus spp.)和假单胞菌(Pseudomonas spp.)及土壤微生物群落随连作年限的变化及其与土壤养分的关系,进而分析土壤中芽孢杆菌和假单胞菌与连作障碍之间的关系。结果表明:土壤细菌随着连作年限的持续增加而逐渐减少,连作年限少于6~10年时芽孢杆菌和假单胞菌的数量为增加趋势,连作6~10年后表现为减少趋势;PCR-DGGE(变性浓度梯度凝胶电泳)结果显示,作为土壤优势种群的芽孢杆菌及假单胞菌也在连作4~5年后减少,均与连作障碍发生(集中于5~10年)的时间基本吻合。土壤微生物生物量氮、碳随着连作年限呈增加趋势,符合指数增长模型(R2分别为0.30及0.20,P0.001)。由于设施番茄土壤肥料投入量大,土壤有机碳、C/N随着连作年限的增加而增加,呈显著正相关关系;土壤细菌数量与土壤C/N呈极显著负相关关系。通过对设施连作番茄土壤分析可知,连作番茄土壤中土壤细菌数量随连作年限呈减少趋势,芽孢杆菌及假单胞菌数量随着连作年限的变化与土壤连作障碍出现的时间基本吻合,可能是导致连作土壤微生物群落发生变化的原因。     

大蒜根际土壤有机化合物的GC/MS分析

文章采用GC-MS方法对金乡大蒜的连作与非连作土壤进行分析,测出土壤中有机化合物主要有烷烃类、醇类、酯类、苯类等,非连作土样和连作土样存在成分差异,并且连作土壤有机物种类比非连作土壤多.两个土样中均含有2,6-二叔丁基苯酚和邻苯二甲酸二异丁酯,这两种物质都被报道是化感物质,可能与大蒜连作障碍有关.     

温室黄瓜连作对根际微生物区系的影响

通过对日光温室黄瓜连作下土壤根际微生物变化的分析,结果表明,土壤微生物数量表现较明显的温室效应.与非连作对照比较,连作土壤真菌数量明显增多,放线菌数量总的变化趋势降低;土壤微生物总量和细菌数量变化,连作5年以上土壤普遍降低,5年以下(包括5年)土壤则变化不明显;微生物生理类群中氨化细菌数量变化不大,硝化细菌数量低于非连作对照,反硝化细菌即连作土壤高于对照土壤.     

不同连作年限植烟土壤养分含量分析

试验研究了不同烤烟连作年限土壤内养分的变化规律。结果表明,连作5年土壤内全氮含量显著高于连作20年土壤,连作3年土壤内碱解氮含量显著高于连作5年以上土壤;土壤内全钾、缓效钾、速效钾含量表现为随着连作年限的增加呈先升高后降低的变化趋势,但是连作20年土壤内缓效钾含量显著高于连作3年土壤;土壤内有机质含量不因连作年限的增加而发生显著变化,不同连作年限之间无显著差异;土壤内全磷含量随着连作年限的增加表现出显著升高的变化趋势。综合分析认为,烤烟连作会导致土壤内部分养分含量显著增加。     

不同生物炭对连作蚕豆土壤理化性状、产量及品质的影响

本研究以连作蚕豆土壤为试验材料，探讨4种不同来源生物炭对连作蚕豆土壤理化性状、蚕豆产量和营养品质的影响。结果表明，添加4种不同来源生物炭均能改善土壤环境，改善连作蚕豆土壤酸化程度，增加土壤有机质的含量、土壤中有效磷含量、土壤中速效钾含量和土壤中碱解氮含量，能够促进连作蚕豆的生长，提高连作蚕豆的产量。生物炭促进连作蚕豆维生素C含量增加，使得可溶性糖含量明显提升，促进可溶性蛋白和脂肪含量增加。不同生物炭种类对连作蚕豆土壤性状、蚕豆产量和品质影响有所不同。4种不同来源生物炭中效果有所不同，稻壳生物炭>木片生物炭>稻秆生物炭>厨余垃圾生物炭。     

非洲菊连作对土壤理化性状与生物性状的影响

 【目的】研究非洲菊连作土壤物理化学性状、土壤微生物区系和土壤酶活性动态变化。【方法】以未种植过非洲菊的土壤作对照,测定连作非洲菊1、3、5和7年土壤的理化性质、酶和微生物活性的变化。【结果】随着连作年限的增加,土壤pH和容重下降,连作1、3、5和7年的土壤总含盐量分别比对照增加4.00%、72.80%、24.00%和88.00%。土壤有机质和速效氮含量随着连作年限的增加而上升,土壤速效磷和速效钾含量呈下降趋势。土壤脲酶和蔗糖酶活性呈先升后降的趋势,连作1年和3年土壤酶活性降低,连作5年以后又升高,土壤过氧化氢酶和中性磷酸酶活性呈下降趋势,连作1、3、5、7年土壤蛋白酶活性分别比对照增加9.09%、50.00%、63.64%、93.18%。土壤真菌数量随着连作时间延长而增加,连作7年的土壤真菌数与对照相比增加了192.04%,细菌数量呈下降趋势,其它微生物类群的数量呈先升后降的趋势。【结论】非洲菊连作后土壤pH降低,土壤总含盐量逐渐增加,有次生盐渍化的趋势,土壤中氮、磷、钾比例失调。连作5—7年,土壤真菌数量上升,细菌和放线菌数量和土壤酶活性下降,连作障碍明显。     

大豆连作根际土壤微生物群落构建特征

研究连作对大豆根际土壤中细菌、真菌群落组成、构建的影响,为大豆连作障碍的生物防治和农田土壤修复提供理论支持。试验于2021-2022年在沈阳农业大学铁西区定位试验站进行,试验站土壤类型为棕壤土。以玉米-大豆轮作(对照)和大豆连作根际土壤为研究对象,利用16SrDNA、ITS高通量测序技术,结合土壤化学性质和土壤酶活性测定,分析连作对大豆土壤化学性质、酶活性以及根际微生物多样性、群落构建特征的影响。结果表明:连作下,土壤全氮、全磷、全钾等土壤化学性质指标含量下降,速效钾、pH值升高;连作显著提高土壤蔗糖酶和过氧化氢酶活性,显著降低土壤脲酶、亮氨酸氨肽酶活性和N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性。土壤细菌多样性指数连作处理(4.63)低于轮作处理(5.34),细菌属水平下,连作增加鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium)和卡氏伯克霍尔德菌属(Burkholderia,LRR:1.4%;LCR:2.4%)相对丰度;土壤真菌多样性指数连作处理低于轮作处理,真菌属水平下,连作增加病原真菌镰刀菌属(Fusarium,LCR:20.5%;LRR:13.2%)相对丰度。在群落组装过程中,大豆连作根际土壤...     

大豆长期连作施肥白浆土中Zn营养的研究

研究了大豆连作条件下,土壤中有效Zn与植株体内Zn营养的变化情况。结果表明,不同生长期各施肥处理大豆连作土壤中有效Zn都高于轮作土壤,但连作大豆植株体内Zn累积吸收量却低于轮作。不同施肥处理轮作和连作土壤中有效Zn含量、植株体内Zn累积吸收量的大小排列顺序为:施有机肥>秸秆还田>施用化肥>对照。     

辣椒不同品种对土壤连作障碍的响应效应研究

采用土壤培养试验,研究‘航椒8号’(HJ 8)和‘航椒5号’(HJ 5)在连作土壤(CC)以及非连作土壤(CK)中对土壤连作障碍的响应。结果表明:在连作土壤中‘航椒8号’和‘航椒5号’植株幼苗的健康指数分别比对照低45.81%和40.71%;在辣椒各生长时期中,连作障碍使‘航椒8号’在株高、茎粗、花蕾数、叶绿素水平、地上部干重、根干重显著降低了14.07%～66.32%。在辣椒收获期,‘航椒8号’辣椒果实干重显著较对照降低了267.43%。在辣椒花期,连作障碍使‘航椒8号’植株叶片中POD、SOD酶活性以及土壤可培养放线菌数量显著降低了40.56%、32.21%、53.40%,土壤总微生物降幅达到39.75%。连作显著抑制了‘航椒8号’叶片中POD、SOD酶活性,减少了土壤放线菌的有效活菌数和土壤微生物总数,导致连作土壤微生物群落发生变化,从而抑制了辣椒健康生长而造成连作障碍,其中‘航椒5号’对连作障碍的抗性强于‘航椒8号’。     

新疆连作棉田土壤微生物数量动态变化

以新疆连作陆地棉吐絮期土壤为对象,采用稀释平板法测定土壤微生物数量变化趋势。结果表明：棉田土壤中微生物种群以细菌为主,其次为放线菌,真菌数量最少。不同连作年限,细菌数量随着连作年限的增加而逐渐减少,但连作10年后增加;真菌和放线菌数量总体呈增加的趋势;棉花枯萎病和黄萎病病原菌数量总体也呈增加的趋势;相同连作年限,土壤微生物种群结构变化不大。     

连作油菜田土壤营养条件的初步分析

通过对连作油菜田土壤养分的测试及跟踪分析表明,连作油菜田土壤水解氮易表现供应不足,增施氮素肥料,提高土壤中有效态氮素的水平,是连作油菜田增产的重要技术措施。     

不同连作年限土壤对大棚黄瓜根系活力及光合速率的影响

分别以大棚黄瓜连作４,２５年的土壤为处理,以露地菜田非连作土壤为对照进行盆栽黄瓜试验,研究不同连作年限土壤对黄瓜根系活力、光合速率及产量的影响,结果表明,连作２５年土壤栽培的黄瓜与连作４年土壤栽培的黄瓜根系活力、光合速率及产量均有显著差异,连作４年土壤栽培的黄瓜根系活力、光合速率及产量均高于连作２５年土壤栽培的黄瓜,而连作２５年１４年土壤栽培的黄瓜与对照相比均无显著差异。     

大豆根瘤突变体连作土壤中纤维素酶和蔗糖酶活性的变化

以多根瘤及无根瘤的2个大豆突变体为试验材料,取成熟期正茬、连作1年、连作2年土壤,测定其中的纤维素酶、蔗糖酶活性。结果表明:连作的年份越久,土壤中的纤维素酶活性越高,且多根瘤大豆土壤中的纤维素酶活性比无根瘤大豆土壤中的高;蔗糖酶则相反,连作的年份越久,无根瘤的大豆土壤中的蔗糖酶活性在整体上越高,其中连作一年土壤中的蔗糖酶活性最低;多根瘤大豆土壤中蔗糖酶活性则随连作年份的增加而降低。     

生物质炭调控烟草连作障碍的研究进展

烟草为忌连作作物,长期连作使烟草病虫害加剧,土壤有害微生物积聚,导致病原菌在土壤中占据主导优势,使得土壤营养元素失衡、作物自毒作用加重、土壤微生物区系失衡、酶活性改变。土壤微生态失衡,是烟草连作障碍产生的根本原因。生物质炭的多孔性、偏碱性及其养分特性,使其成为定向调控根际微生物种群特征、恢复并重建健康根际生态系统、克服烟草连作障碍的重要途径。通过物理、化学及生物学过程,生物质炭定向调控根际微生物的种群特征,恢复并重建健康的根际生态系统,增加土壤中有益微生物及细菌数量,使土壤微生物从真菌主导型向细菌主导型转化,使病原菌在土壤生态系统中失去主导优势,维持土壤微生态平衡,最终达到缓解和根治连作障碍的目的。通过分析植烟土壤连作障碍成因,综述生物质炭对烟草连作障碍的调控作用,并提出生物质炭调控烟草连作障碍的作用机制。