花生连作田土壤微生物群落动态与土壤养分关系研究

对不同连作年限花生田土壤中的微生物群落和养分进行了分析，结果表明，随着花生连作年限的增加，土壤及花生根际土壤中的真菌数量明显增加，细菌数量明显减少；根际与非根际土壤的R／S值随连作年限的增加而降低；连作1年后碱解氮含量变化达显著水平，土壤中速效磷和速效钾的含量与细茵数量呈极显著的正相关关系。     

胡椒连作对土壤微生物群落功能多样性与群落结构的影响

连作障碍严重威胁中国胡椒优势种植区可持续发展,而土壤微生物多样性下降、群落结构失衡是连作障碍形成的重要原因之一。为了探明胡椒连作障碍与微生物多样性及群落结构变化之间的关系,揭示胡椒连作障碍形成的微生物机理,本文采用BIOLOG微平板法研究了海南万宁8、18和28 a 3种不同种植年限胡椒园土壤微生物群落功能多样性和群落结构变化。结果表明:随种植年限增加,不同园块之间稳定并达到最大的平均吸光度值(AWCD)呈明显下降趋势;香农指数、香农均匀度等多样性指数亦随种植年限增加呈显著下降趋势,而辛普森优势度指数无显著性差异;微生物群落结构随着年限增加出现了2次明显变化,第1次群落结构变化发生在8~18 a阶段,主要与酚酸类和多聚物类碳源利用微生物大幅减少有关,第2次则发生在18~28 a阶段,与碳水化合物类、氨基酸类、羧酸类和胺类相关利用微生物减少有关。因此,胡椒连作显著降低了土壤中微生物多样性,改变了微生物群落结构,是胡椒连作障碍形成的重要原因之一。     

海南不同母质橡胶人工林土壤微生物群落功能特征

本研究运用Biolog-Eco微平板培养技术对海南橡胶人工林4种母质(花岗岩、玄武岩、变质岩和浅海沉积物)发育土壤微生物群落功能特征进行研究,同时测定土壤理化特性,探究不同母质发育橡胶人工林土壤微生物群落的代谢活性和功能特征及其与土壤理化性质的相关性.结果表明:不同母质之间橡胶人工林土壤理化性质存在显著差异,总体上玄武...     

钙肥、铁肥对长期连作花生土壤真菌群落结构的影响

连作障碍是目前制约我国花生产业可持续发展的突出问题。解析花生连作障碍的机制，可以为缓解或解除花生连作障碍提供理论基础与技术支持。为了探究钙肥与铁肥对花生连作土壤真菌群落分布的影响，通过采用高通量测序技术分析了土壤真菌群落结构。UPGMA分析表明，施钙肥和铁肥均能影响长期连作花生土壤的真菌群落结构，并且施加这两种元素肥料对长期连作土壤真菌群落结构的影响程度均要大于花生品种对其的影响。热图分析表明，与对照相比，钙肥与铁肥处理下花生连作土壤真菌群落结构在门和属水平上都存在显著差异。在门分类水平上，钙肥和铁肥处理的子囊菌门、毛霉门在两个花生品种种植土壤中丰度均显著提高，担子菌门则有所下降，壶菌门丰度在花育20号连作土壤中下降，在花育26号连作土壤中却显著提高，且钙肥的影响明显强于铁肥。在属分类水平上，钙肥、铁肥均能明显改变连作花生土壤中真菌群落结构组成，且钙肥能显著增加花生连作土壤中优势真菌的总体丰度，花育26号连作土壤中的增幅明显高于花育20号，而铁肥处理的花育26号连作土壤中的优势真菌相对丰度同样增加，在花育20号连作土壤中却略有降低。以上结果表明，钙、铁元素施用会影响连作花生土壤中的真菌...     

不同品种香蕉种植地土壤微生物多样性及其对土壤理化性质的响应

本研究以广西不同品种香蕉种植地土壤微生物为研究对象,利用扩增子测序技术、Spearman相关性分析、RDA分析等方法对土壤微生物丰度与多样性进行测定分析,阐述了香蕉及种植地土壤理化性质对土壤微生物丰度与多样性的影响。结果表明：香蕉土壤细菌样品OTU总量与真菌样品OTU总量比率大约是2∶1;香蕉枯萎病病原菌所在属Fusarium占属水平丰度5.132%~55.132%;Spearman相关性分析显示Fusarium与土壤理化性质无显著相关;真菌的丰度与多样性比细菌更易受到土壤的理化性质与营养元素的影响,单一土壤理化性质无法显著影响土壤微生物的群落结构和物种组成;土壤真菌在一定程度上体现香蕉品种的抗病性程度。     

连作对植棉区土壤微生物数量的影响

2011年,对湖南常德植棉区不同连作年限棉田土壤中可培养微生物的数量变化进行了研究。结果表明,棉花连作导致土壤中可培养微生物数量减少,不同连作年限棉田的土壤微生物数量差异显著,连作5、10和15年的棉田与种植1年的棉田相比,土壤中的细菌和放线菌数量明显减少,而真菌数量在连作10年后大量增加;在棉花的整个生育期,不同连作年限的棉田土壤微生物菌群数量因生育期的不同而有较明显的差异,其中细菌和真菌数量在4个生育期（苗期、现蕾期、花铃期、吐絮期）的差异显著,放线菌在苗期的数量与其他3个生育期的差异显著。     

连作对不同抗性花生品种根系分泌物和土壤中化感物质含量的影响

采用连续收集法收集到连作障碍抗性较强的大花生品种鲁花11和抗性较差的小花生品种鲁花12不同连作年限苗期和花期的根系分泌物,采用气相色谱-质谱联用的方法鉴定主要成分,并采用液相色谱法对连作花生土壤中酚酸(醛)类化感物质的含量进行了测定。研究结果表明,鲁花11苗期共鉴定出11种根系分泌物成分,花期鉴定出8种。鲁花12根系分泌物苗期比鲁花11少了肉桂酸,花期多了己六醇。连作5年后,鲁花11根系分泌的对羟基苯辛酸的量明显增加,鲁花12根系分泌的长链脂肪酸类物质棕榈酸和硬脂酸以及醇类物质己六醇的量明显增加。两个花生品种连作5年后土壤中酚酸(醛)类化感物质对羟基苯甲酸、邻苯二甲酸、肉桂酸、2,5-二甲基苯甲醛和2,6-二叔丁基苯酚呈现出累积的趋势,鲁花11的积累总量高于鲁花12。连作障碍不同抗性花生品种根系分泌物对连作的响应存在差异,连作会影响到花生根系分泌物的分泌和累积,进而影响到化感作用的强弱。     

不同类型茶园土壤N2O排放速率及其影响因素

对不同生产力(高、中、低产)和种植年限(10、45、100 a)的茶园及与其相邻林地土壤N2O的排放速率进行了田间原位测定,并探究其与土壤pH、有机碳、总氮、水溶性有机碳氮、微生物生物量碳氮(MBN)、铵态氮和硝态氮等土壤理化性质的关系.结果表明,不同类型茶园间的土壤理化性质有显著差异,且各土壤理化性质之间有一定相关性...     

南方红壤丘陵区土壤细菌对土壤水分和温度的响应差异

红壤丘陵区稻田不同时期进行的水分管理导致土壤水分和温度同时变化,继而影响土壤微生物群落结构,二者对土壤微生物的影响机制目前还不清楚。本研究以中国科学院桃源农业生态实验站长期定位试验的稻田作为研究对象,同时以旱地农田作为对照,利用末端限制性酶切片段长度多态性分析（T-RFLP）和荧光定量PCR（qPCR）方法,研究不同水分管理时期细菌群落结构与丰度的变化特征,进而分析其变化的影响因素,阐明水分和温度的相对贡献。结果表明,稻田土壤细菌受土壤水分状况的显著影响,淹水期土壤细菌群落结构明显区别于其他时期,且淹水期土壤细菌丰度和多样性指数均显著低于晒田期。稻田土壤细菌群落结构和多样性指数均受到土壤含水量和土壤温度的显著影响,但土壤含水量的相关性大于土壤温度。而作为对照的旱地农田土壤含水量在不同时期没有差异,土壤细菌群落结构也没有差异,仅土壤细菌丰度和多样性指数发生一定变化,但这种变化并不与土壤温度呈现相关性。因此,本研究认为,南方丘陵区农田土壤细菌对土壤水分的响应比对土壤温度更敏感。     

花生连作对土壤酶活性的影响

为评价辽宁地区花生连作对土壤生物性状的影响,对不同连作年限花生土壤酶活性动态变化进行了研究。结果表明,随着花生连作年限的增加,在整个生育期内,土壤酸性和中性磷酸酶活性均呈现先升高后下降的趋势,活性排列顺序为连作2年＞连作4年＞正茬＞连作6年;土壤脲酶活性在整个生育期内总体上呈现先下降后升高再下降的趋势;土壤过氧化氢酶和转化酶活性在不同生育时期内其变化规律不一致。连作改变了土壤酶活性,使花生根系毒害作用和土壤磷素流失加重,使土壤状况,pH值,氮素供应能力均发生变化。     

连作百香果对土壤理化性质和微生物特性的影响及病原真菌的分离与鉴定

为了分析连作对百香果土壤理化性质及微生物的影响,本研究以种植0(未种植)、1、2、3 a的百香果根际土壤为材料,分析连作百香果对土壤理化指标、自毒潜力、微生物数量的影响,并对连作百香果根际土壤病原真菌进行分离、鉴定.结果表明,随着种植年限的增加,百香果根际土壤pH呈显著下降趋势,土壤总氮、磷、钾含量变化较小,而有效性氮...     

不同甘蔗品种根际土壤酶活性及微生物群落多样性分析

通过桶栽试验,比较了8个甘蔗品种吸氮效率的差异以及不同品种根际土壤酶活性和微生物群落多样性的差异,以期为甘蔗生产上的选种以及蔗地土壤生产力的维持提供科学支持。在甘蔗大生长期末期收集甘蔗植株和根际土壤,比较不同品种甘蔗植株的吸氮效率和氮肥利用率、测定根际土壤蔗糖酶以及脲酶活性、利用Miseq高通量测序技术对甘蔗根际细菌群落多样性进行分析。研究结果表明,不同甘蔗品种在大生长期末期的吸氮效率存在一定差异,8个品种的植株平均吸氮效率为17.95%~27.57%,氮肥利用率为22.15%~34.02%,其中吸氮效率及氮肥利用率最高的品种是‘桂糖44号’,最低的是‘桂选B9’;8个品种的根际土壤蔗糖酶活性3.51~6.56 mg/(g·d),脲酶活性1.12~ 1.42 mg/(g·d),不同品种间存在一定差异,土壤酶活性表现较高的品种为‘桂糖48号’和‘新台糖22号’,而‘粤糖93159’的土壤酶活相对较低。高通量测序分析结果显示,8个不同品种甘蔗根际土壤细菌种群结构存在一定差异,不同品种间在优势菌群组成上差异不显著,主要差异表现在优势菌属的丰度上,其中‘桂糖44号’和‘粤糖93159’均以Bacillus为最主要的优势菌属,而其他6个品种的主要优势菌属均为Chryseolinea。冗余分析结果显示,甘蔗氮吸收率、土壤碱解氮含量以及土壤pH对土壤微生物群落结构的影响最大;相关性分析表明,不同甘蔗品种吸氮效率的差异以及部分土壤理化指标均与根际土壤微生物群落中不同优势菌门存在一定的相关性;根系微生物菌群结构的差异可能在一定程度上影响了甘蔗的吸氮效率。本研究结果初步揭示了不同甘蔗品种氮肥利用率与根际微生物群落结构的相关关系,为深入研究甘蔗根际微生物多样性及功能与环境因子之间的关系提供了借鉴。     

黑土区连作大豆根际微生物群落结构的动态变化

为探明长期连作对大豆根际土壤微生物群落结构的影响,基于环境因子相同的黑土区大豆连作长期定位试验,采用实时定量聚合酶链式反应(Quantity-PCR,qPCR)和PCR-DGGE技术,解析大豆根际微生物群落丰度和结构组成在不同连作年限间的动态变化过程。结果表明,连作7年以上处理的细菌群落结构组成和多样性明显低于轮作和连作4年以下处理,由此可以看出,大豆连续种植导致土壤中细菌群落组成的演替,是根际作物-土壤-微生物相互作用缓慢累积的过程,直到连作7年才足以被检测出来。连作大豆根际真菌群落结构多样性分析结果表明,连作2年和连作4年根际真菌群落组成丰富,多样性较高。而连作7年以上和轮作处理的大豆根际真菌群落多样性指数为3. 067 7~3. 071 5,低于连作2年和连作4年处理,同时连作7年处理真菌群落组成与轮作处理相似性较高,由此可以看出大豆连作土壤被称作抑制性土壤的机制所在。     

花生不同连作年限土壤酶活性的变化

采用盆栽试验，研究了花生不同连作年限土壤酶活性的变化及与土壤有效养分、花生总干物重和荚果产量的相关。结果表明，随着连作年限的增加，土壤中的碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶等水解酶的活性均随之降低，连作３年，碱性磷酸酶活性降低２９．３％，蔗糖酶降低１２．７％，脲酶降低９．８％。连作对过氧化氢酶的活性影响不大，不同连作年限间提高和降低均不超过５％。碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶等水解酶的活性与土壤中的Ｎ、Ｋ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎ等速效养分含量呈正相关，播种前的活性与Ｐ、Ｋ、Ｚｎ含量的相关系数达显著或极显著水平；收获后的活性与花生总干物重和荚果产量多呈极显著正相关。     

玉米根系分泌物缓解连作花生土壤酚酸类物质的 化感抑制作用

为探讨玉米//花生间作系统中玉米根系分泌物对连作花生土壤中酚酸类物质化感作用的影响机制，采用二氯甲烷提取了玉米抽雄期根系分泌物，添加到含有不同浓度的连作花生根系分泌物中主要的三种酚酸类物质（肉桂酸、邻苯二甲酸和对羟基苯甲酸）混合物的土壤中，研究了土壤微生态环境变化情况。结果表明，酚酸类物质对土壤微生物量、微生物活性、酶活性及养分含量均存在化感抑制作用，且浓度越高，抑制作用越强（P＜0.05）。整个培养时期，添加玉米根系分泌物均增加了酚酸类物质处理土壤呼吸强度、酶活性、微生物量及养分含量，以低浓度处理增幅较大，分别平均增加7.58%、6.73%、7.72%和4.90%；降低了酚酸类物质对土壤各指标的化感指数，其中低浓度酚酸类物质处理土壤微生物量碳氮、微生物活性、酶活性和养分含量的化感指数分别降低21.57%、21.19%、 26.32%和20.95%。3次取样，酚酸类物质的化感作用呈先增强后降低的趋势，各处理在第10d达到最强；而玉米根系分泌物对酚酸类物质化感作用的影响以处理第5d最强，随后呈减弱趋势。玉米根系分泌物可在一定程度上缓解酚酸类物质对土壤微生态环境的化感作用，为玉米//花生间作缓解花生连作障碍技术提供了理论依据。     

不同种植方式下大豆田土壤微生物磷脂脂肪酸特征

磷脂脂肪酸方法(PLFA)可较准确地表达土壤微生物的类群及其生物量,是一种快速、重现性好的分析土壤微生物群落结构多样性方法。以中国科学院海伦农业生态试验站定位试验区大豆20年连作、轮作、迎茬和裸地的耕层土壤为对象,采用PLFA方法在大豆盛花期、鼓粒期和成熟期对不同轮作方式下土壤微生物群落结构进行研究。结果表明:20年连作使土壤微生物总磷脂脂肪酸含量有所增加,尤其是在盛花期,20年连作微生物总磷脂脂肪酸(PLFA)含量为10 327μg·g-1,显著高于其它轮作方式,20年轮作和迎茬土壤微生物总磷脂脂肪酸含量在大豆3个生育时期变化并不显著。土壤中真菌、细菌和放线菌PLFA含量与总PLFA含量变化基本一致。但是轮作条件下细菌/真菌磷脂脂肪酸比值显著高于其它轮作方式,说明轮作增加了土壤细菌PLFA含量,降低了真菌PLFA含量。对主要PLFAs进行主成分分析,主成分一(PC1)解释了45.5%的变异,主成分二(PC2)解释了20.6%的变异,而且从主成分得分图上可明显将轮作和迎茬与连作和裸地区分开。结果说明20年连作在一定程度上改变了土壤微生物群落结构,但20年轮作土壤生态系统仍然相对较稳定。     

香蕉枯萎病区土壤可培养微生物生态特征

在海南香蕉种植区采集了23个香蕉枯萎病发病和不发病土壤样品,研究其土壤理化性质、养分含量和可培养微生物类群及其数量与香蕉枯萎病发病之间的关系。结果表明:①不同蕉园土壤理化性质及养分含量存在较大差异,但与香蕉枯萎病是否发生没有直接的相关性;②土壤pH值是影响蕉园土壤微生物群落结构的主要因素;③香蕉枯萎病危害程度中、重度土壤中可培养细菌和放线菌的种类及数量与危害程度轻度和无危害土壤相比均明显减少,而真菌种类没有明显的改变,数量却明显增加;④土壤微生物数量在约80%的相似性水平上可分为重度和中度发病区与轻度发病或不发病区两大类型。由此推论,土壤微生物数量的改变是香蕉枯萎病发病后的重要特征。     

三种酚酸类化感物质对花生根际土壤微生物及产量的影响

为进一步探明花生连作障碍的机理,通过外源添加的方法研究了不同浓度肉桂酸、邻苯二甲酸、对羟基苯甲酸及其混合物对花生开花下针期、结荚初期、结荚末期根际土壤微生物及产量的影响。结果表明,与对照相比,各处理均降低了各生育期花生根际土壤细菌和放线菌的数量、微生物量生物量以及呼吸强度,增加了真菌的数量。随浓度增加,化感作用增强,以3种酚酸类化感物质混合物的化感作用最强。随处理时间的延长,对真菌的化感作用增强,对其他指标的化感作用减弱。各处理均显著降低了花生产量（P < 0.01）,处理浓度越高,花生减产幅度越大。最高浓度（初始含量为90mg·kg-1干土）的肉桂酸、邻苯二甲酸、对羟基苯甲酸以及混合物处理使花生每盆荚果产量分别降低了43.2%、32.9%、40.2%和47.3%。这三种酚酸类物质的累积与连作花生根际土壤微生物群落结构的变化相关,是花生连作障碍产生的可能因素之一。     

连作对胡椒园土壤和植株中微量元素含量的影响及相关特征分析

为探讨胡椒园土壤、根系和叶片的中微量元素含量与连作年限、产量、品质和根际土壤微生物区系的关系,选取连作12、18、28和38 a的胡椒园,测定土壤、根系和叶片中Ca、Mg、B、Zn、Fe、Mn等中微量元素的全量含量,分析其随种植年限增加的变化规律,并探讨土壤中微量元素与胡椒产量、品质和土壤微生物区系的相关关系。研究发现,长期连作的胡椒园土壤Ca、Mg含量显著降低,B、Zn、Fe表现出不同程度的降低;土壤Ca、Mg含量与根际土壤细菌菌门相对丰度关系密切,而B、Fe含量与胡椒产量和品质以及Actinobacteria、Ascomycota、Verrucomicrobia菌门相对丰度显著或极显著相关。连作胡椒长期定位施肥等原因会造成土壤中微量元素含量降低,因此生产中应注意中微量元素肥料的平衡施用。     

百香果连作对土壤细菌群落结构的影响

细菌群落在土壤健康和植物的生长中起着重要作用,而作物的连作对其有着显著的影响。为探明百香果连作对土壤细菌群落结构和多样性的影响,本研究以种植‘台农1号’百香果1年（TF）、2年（TS）、3年（TT）、4年（TFo）及0年（撂荒地,TZ）的土壤为材料,利用Illumina高通量测序技术对不同种植年限土壤细菌群落结构及多样性开展分析研究。结果表明,所有土壤样本共检测出2418个OTUs,分属28门、70纲、170目、269科、465属、963种,其中变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和放线菌门（Actinobacteria）是主要的优势菌门,细菌群落的丰富度和多样性指数随连作年限的增加表现为先增加后降低。分析发现,百香果连作对土壤细菌群落结构有显著影响,其中绿弯菌门（Chloroflexi）、厚壁菌门（Firmicutes）和芽孢杆菌属（Bacillus）的相对丰度随连作年限的增加而显著升高,研究结果可为百香果连作障碍发生机制的进一步研究提供依据。