生物有机肥调控的碱性植烟土壤微生物群落多样性特征

【目的】解析保山山地碱性植烟土壤微生物群落多样性特征,考察深耕配施生物有机肥对土壤质量退化的阻遏效果,为区域植烟土壤的优化管理提供理论依据。【方法】以深耕(30 cm)为主处理,生物有机肥培肥为副处理,设置随机区组试验,分析测试土壤主要理化性质、酶活性和微生物群落结构组成;解析土壤主要理化性质和酶活性与微生物种群丰度间的关系。【结果】深耕+化肥+生物有机肥处理(处理CS)显著降低土壤容重和pH,分别降低28.64%和9.21%;显著提高土壤有机质、全磷、速效磷和速效钾含量及蔗糖酶和脲酶活性,分别提高31.54%、21.63%、165.31%、77.34%、21.68、27.95%和238.55%。Alpha和Beta多样性分析结果表明,各处理细菌Chao1指数和Shannon指数差异不显著;处理CS显著提高真菌Chao1指数和Shannon指数(P<0.05),促进细菌和真菌群落差异性增强,对真菌群落结构组成的影响更为显著。群落结构组成结果表明,处理CS显著提高了变形菌门(Proteobacteria)和被孢霉门(Mortierellomycota)的种群丰度,分别提高74.32...     

改良剂对酸性植烟土壤固氮菌群落结构和丰度的影响

【目的】研究不同改良剂对酸性植烟土壤固氮菌群落和丰度的影响,从固氮微生物角度为改良剂的筛选及其推广应用提供科学依据。【方法】采用田间单因素随机试验,设4个改良剂处理,分别为硅钙钾镁(T1)、白云石粉(T2)、硅钙钾镁+生物炭(T3)和白云石粉+生物炭(T4),以不施用改良剂为对照(CK)。烟叶旺长期进行烟株农艺性状调查并采集根际土壤样品,以nifH基因作为分子标记,应用荧光定量PCR和高通量测序技术,研究不同处理的土壤固氮菌丰度和群落结构变化特征,并分析土壤固氮菌群落结构变化的主要驱动因素。【结果】施用不同改良剂普遍提高了烟株农艺性状及土壤p H、有机碳含量和C/N。施用改良剂可显著提高土壤固氮菌nifH基因丰度(P<0.05,下同),T1、T2、T3和T4处理分别较CK提高2.97、3.32、4.68和3.81倍。施用改良剂也提高了土壤固氮菌群落α多样性,且Chao1、ACE、Shannon和Simpson指数均以T3处理最高。相关分析结果表明,固氮菌丰度、Chao1和ACE指数与土壤pH呈显著正相关。在门水平上,共获得5个类群,其中放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)为优势类群。改良剂施用对固氮菌群落结构有显著影响,优势门和属发生变化,硅钙钾镁+生物炭处理显著增加放线菌门、蓝藻门、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)和固氮螺菌属(Azospirillum)相对丰度。冗余分析结果表明,土壤pH、有机碳、硝态氮和C/N是驱动固氮菌群落结构变化的主要因素。【结论】硅钙钾镁+生物炭混施处理对缓解土壤酸化、改善烟田环境、促进烟株生长及提高固氮菌nifH基因丰度、群落α多样性和优势类群相对丰度效果显著,适合在酸性植烟土壤中推广应用。     

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。     

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。     

生物有机肥与化肥配施对植烟土壤养分和真菌群落特征的影响

【目的】研究生物有机肥与化肥配施对植烟土壤养分和真菌群落特征的影响,为新型生物有机肥的合理应用与烤烟科学施肥提供依据。【方法】2017年4-10月在攀枝花市米易县新山乡中山村进行田间小区试验,试验共设置4个处理:生物有机肥+常规用量化肥(对照,CNA0)、生物有机肥+95%常规用量化肥(CNA1)、生物有机肥+90%常规用量化肥(CNA2)、生物有机肥+80%常规用量化肥(CNA3),每个处理重复3次。分别采集各处理烤烟成熟期土壤,通过化学分析和高通量测序分别测定其养分含量和真菌群落组成与丰度,并对不同处理植烟土壤化学性质与真菌优势类群进行相关性分析。【结果】与对照CNA0相比,CNA1、CNA2和CNA3处理植烟土壤的pH均略有下降;植烟土壤有机质和有效磷含量均以CNA2处理最高,较对照分别增加了30.15%,35.17%;碱解氮和速效钾含量分别以CNA1和CNA0处理最高;所有处理的全氮含量为1.24～1.41 g/kg,仅CNA3与CNA0处理间的差异达到显著水平(P0.05)。高通量测序结果显示,植烟土壤真菌群落丰富度和多样性均以CNA1处理最低,其Chao1和Shannon丰富度指数相较对照分别降低了32.75%和32.46%。不同处理植烟土壤真菌群落的优势菌门均为子囊菌门和接合菌门,CNA1处理的接合菌门丰度是对照的2.53倍。优势菌属分别为被孢霉属、假裸囊菌属和腐质霉属,其中被孢霉属在CNA1处理中相对丰度最高,是对照处理的2.54倍。相关性分析表明,速效钾含量是影响植烟土壤真菌群落的主要环境因子。【结论】生物有机肥与95%常规用量化肥(减施化肥5%处理)配施时,植烟土壤pH适中,有机质、碱解氮和速效钾含量充足,真菌丰富度和多样性均较低,可维持土壤微生态平衡,有效控制烤烟土传病害。     

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...     

微生物菌剂与有机肥复配对植烟土壤微生物区系的影响

为探究微生物菌剂与有机肥复配对植烟土壤微生物区系的影响,通过田间小区试验,采用双因素完全组合设计,测定不同处理下各生长期植烟土壤中细菌、放线菌和真菌的数量。结果表明,各复配处理中,土壤细菌数量在烤烟3个生长期分别以氨基酸有机肥、菌渣、虾肽有机肥与微生物菌剂复配处理最高,尤其是氨基酸有机肥与微生物菌剂复配处理,高出其他复配处理249.1%～705.5%;土壤放线菌数量在烤烟3个生长期分别以油枯、氨基酸有机肥、虾肽有机肥与微生物菌剂复配处理最优,尤其是旺长期,高出其他复配处理1.2%～116.6%;烤烟团棵期和成熟期的土壤真菌数量均以黄腐酸有机肥处理最低,旺长期以牛粪复配处理最低。综合来看,微生物菌剂与氨基酸有机肥复配能有效改善植烟土壤微生物区系组成,是微生物菌剂与有机肥复配的最佳组合方式。     

秸秆还田对洛阳植烟土壤养分和盐分的影响

为探究腐熟秸秆还田对洛阳植烟土壤养分和盐分的影响,以中烟100为材料,采用随机区组试验,在常规施肥的基础上,设置无秸秆还田(CK)和腐熟秸秆还田处理:秸秆还田量为6000 kg/hm2(T1)、秸秆还田量为9000 kg/hm2(T2)、秸秆还田量为12000 kg/hm2(T3),测定不同时期各处理的土壤养分和盐分含...     

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...     

生物有机肥对植烟土壤的影响研究进展

有机肥对于植烟土壤改良具有重要意义。目前,有机肥类型较多,理化性质差异也不尽相同,施入到土壤中的效果不一。综述了动物源有机肥和植物源有机肥的主要性质差异,阐述了其对土壤理化性质及微生物活性的影响,旨在为植烟土壤改良提供参考。     

生物炭及炭基肥对土壤微生物群落结构的影响

【目的】微生物在土壤养分循环中起到转换者的作用。论文以传统有机肥(玉米秸秆和猪厩肥)为对照,探究施用生物炭和炭基肥等新型有机物料培肥改土对土壤微生物群落结构的影响,以期为不同有机物料合理施用提供理论参考。【方法】依托沈阳农业大学棕壤改土定位试验平台(始于2009年),利用磷脂脂肪酸(PLFA)技术研究长期不同有机无机配施条件下土壤理化性质和微生物群落结构特征及二者的相关关系。试验处理包括:秸秆配施化肥还田(CS)、猪厩肥配施化肥(PMC)、炭基肥(BF)以及生物炭配施化肥(BIO)。【结果】PMC和BF处理的pH显著高于BIO处理;PMC处理的全氮含量显著高于BF和CS处理,BIO与PMC处理没有显著差异;PMC处理的有机质含量显著高于BF和BIO处理;PMC处理的土壤含水量最高;不同处理间土壤全钾含量没有显著差异。PMC处理的土壤微生物总PLFAs含量最高,其他处理间没有差异;PMC处理的细菌PLFAs含量最高,BF处理的细菌PLFAs含量显著低于BIO和CS处理;PMC处理的真菌、革兰氏阳性和阴性细菌PLFAs含量显著高于BIO处理,BF与PMC处理差异不显著;PMC处理的放线菌含量显著高于CS处理,BF和BIO处理居于中间无显著差异。BF处理的Shannon-Winner多样性指数和真菌/细菌比值显著高于BIO处理,BF和PMC处理的革兰氏阳性/阴性细菌比值显著低于BIO处理。冗余分析(RDA)结果显示,土壤pH、全氮和有机质对土壤微生物各PLFA有极显著影响(P0.01),含水量和全钾有显著影响(P0.05)。【结论】生物炭和炭基肥长期施用明显改善了土壤理化性质;相较猪厩肥,施用生物炭不利于真菌和革兰氏阴性细菌的积累,而且施用生物炭和炭基肥对土壤微生物群落的影响不同,施用生物炭有利于细菌群落的繁殖,施用炭基肥有利于土壤真菌/细菌比和土壤微生物群落结构多样性的提高;土壤pH、全氮、有机质、含水量和全钾依次是影响土壤微生物群落的重要因子。     

玉米秸秆对土壤有机质含量及微生物群落结构的影响

为秸秆还田改善土壤生态功能提供理论依据,以添加秸秆后不同有机质含量变化的土壤为研究对象,利用磷脂脂肪酸(PLFA)法测定土壤微生物群落结构的分布,分析土壤微生物结构与有机质含量变化的关系。结果表明:玉米秸秆添加后引起土壤有机质呈大幅正向增加(I_1)、小幅度正向增加(I2)和负向变化(I_3)3种趋势,其中小幅度正向增加的I2磷脂脂肪酸的种类和绝对含量均低于I_1和I_3,而直链单不饱和脂肪酸/环丙烷脂肪酸(A/B)、直链饱和脂肪酸/直链单不饱和脂肪酸(C/A)、支链异构饱和脂肪酸/支链反异构饱和脂肪酸(iso/anteiso)值均高于I_1和I_3;有机质大幅正向增加的I_1磷脂脂肪酸的种类和绝对含量为3组中最高,且玉米秸秆处理过程中刺激16:0、18:1w6c、18:1w9c、16:0 10-methyl和19:0cyclo w8c所表征的优势类群的增殖,特征性菌群细菌/真菌和革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G+/G—)比值较I_1和I2低;有机质负向变化的I_3土壤中表征优势类群的磷脂脂肪酸的绝对含量均低于I_1,且支链饱和脂肪酸绝对含量为3组土壤中最高;主成分分析表明,I_1和I_3土壤微生物种类间无明显差别。土壤初始有机质含量高,玉米秸秆添加后土壤有机质变化幅度大,土壤微生物种类及丰度高。     

有机肥和钙肥对盐碱土花生根际细菌群落结构的影响

为研究有机肥和钙肥对盐碱地花生根际微生物群落结构和功能的影响,以不施肥为对照（CK）、设置施用钙肥（C）、有机肥（M）和有机肥+钙肥（CM）处理,通过构建细菌16S rRNA基因文库和高通量测序技术对不同处理下花生根际微生物进行测序。结果表明,施用有机肥、钙肥和有机肥钙肥配施均显著影响较轻度盐碱土壤花生根际微生物的多样性和丰富度,而对较重度盐碱土花生根际细菌的多样性和丰富度无显著影响。PCoA分析表明,样本OTUs多样性与土壤盐碱程度关系密切,施用钙肥处理花生根际微生物的菌群结构与其他处理间存在较大差异。两种滨海盐碱土花生根际微生物的种群结构均受施用有机肥、钙肥及其配施的影响,不同处理根际微生物均具有相同的优势菌群,但各优势菌群的相对丰度存在较大差异。在目和科水平上,有占总细菌76.3%～82.5%的新种OTUs未能注释,说明黄河三角洲滨海盐碱土花生根际蕴含大量微生物新种资源。16S rRNA功能预测分析表明,施用钙肥和有机肥处理均可显著提高2种土壤花生根际微生物碳水化合物代谢、氨基酸代谢、能量代谢、辅助因子和维生素的代谢、核苷酸代谢、翻译和膜运输等相关功能基因丰度。由此可见,施用钙肥和有机肥有利于改良盐碱土壤根际微生态环境,提高植物胁迫耐受性。     

长期不同施肥对水稻产量及土壤肥力的影响

 【目的】研究化肥、有机肥对水稻产量、土壤有机质的影响,以及化肥氮磷钾、有机肥氮磷钾提高土壤养分的异同。【方法】依托祁阳站有机无机、肥水稻长期定位试验,分析历史样品及数据。【结果】有机肥与化肥氮磷钾配合施用对水稻高产稳定有显著作用;长期施用化肥和有机肥对提高土壤有机质都有显著作用,但施用化肥只能提高土壤有机质含量至28.1 g?kg-1,与试验开始时相比只提高了42%。凡施用牛粪能使土壤有机质平均最高增加到41.6 g?kg-1,比试验开始时提高了91%;有机肥氮提高土壤全氮、碱解氮含量的效果优于化肥氮,土壤全氮、碱解氮含量比化肥处理提高了30%和16%。而施入的有机肥磷在土壤中累积较少,土壤全磷、速效磷提高较少, 施入的化肥磷在土壤中累积较多, 土壤全磷、速效磷含量提高幅度较大。与有机肥相比,化肥提高土壤全磷30%,提高速效磷115%。【结论】有机肥与化肥氮磷钾配合施用对水稻高产稳产和提升土壤肥力有重要的作用。     

不同处理方式对奶牛粪细菌群落多样性及群落结构的影响

以腐熟牛粪、新鲜牛粪以及蚯蚓粪为材料,提取其微生物总DNA,利用细菌16S rDNA V3区扩增及变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)法,分析了3种材料中细菌的多样性以及细菌群落结构的相似性.结果表明,蚯蚓粪的细菌多样性最丰富,腐熟牛粪次之,新鲜牛粪的细菌多样性最小.蚯蚓粪和腐熟牛粪的细菌群落结构有40%的相似性;蚯蚓粪和新鲜牛粪的细菌群落结构的相似性为25%;新鲜牛粪和腐熟牛粪的细菌群落结构的相似性则为35%.     

生物复混肥对土壤微生物群落功能多样性的影响

在温室盆栽条件下,利用Biolog微平板技术,研究玉米施用无机复混肥、有机无机复混肥和生物复混肥后土壤微生物群落功能多样性的变化。结果表明,不同施肥处理土壤微生物群落AWCD、Shannon多样性指数(H)和Shannon均匀度指数(E)以生物复混肥处理最高,CK处理最低;土壤微生物群落利用6类碳源的能力随玉米生长期的延长而降低,但是中后期各处理的土壤微生物对6类碳源的利用率差异不显著,土壤微生物利用的碳源主要是糖类、多胺类、氨基酸类和多聚物类。土壤微生物群落主成分分析表明,不同处理土壤微生物碳源利用特征出现分异:生物复混肥处理主要分布在第1主成分正方向,其他处理主要分布于第1主成分的负方向,起分异作用的主要碳源是糖类、羧酸类和氨基酸类。生物复混肥处理能够提高土壤微生物代谢活性和土壤微生物群落功能多样性,无机肥和CK处理土壤微生物碳源利用特征相似。     

生物复混肥对土壤微生物功能多样性及土壤酶活性的影响

在温室盆栽条件下,采用Biolog微平板技术,研究了玉米施用等养分量的无机肥、有机无机复混肥、生物复混肥后土壤微生物群落功能多样性及土壤酶活性的动态变化。结果表明,生物复混肥处理的微生物群落平均颜色变化率(AWCD)、微生物群落Shannon指数(H)、丰富度指数(S)和Shannon均匀度指数(E)均为最高;微生物群落主成分分析表明,不同施肥处理土壤微生物群落碳源利用特征有一定差异,PC1将生物复混肥与其他处理明显区分,生物复混肥处理分布在PC1的正方向,其他处理分布在PC1的负方向;起分异作用的主要碳源有糖类、羧酸类和氨基酸类;土壤蔗糖酶、脲酶活性均以生物复混肥处理最高,分别为72.74mgglucose·g-·1(24h)-1和1.15mgNH3-N·g-1·(3h)-1。研究表明,生物复混肥的施用比等养分量的有机无机复混肥处理能显著提高土壤微生物群落碳源利用率、微生物群落的丰富度和功能多样性,增强土壤蔗糖酶和脲酶活性。     

化肥减量配施有机肥对樱桃番茄产量、品质和微生物群落结构的影响

【目的】研究化肥减量配施有机肥对樱桃番茄产量、品质和土壤微生物群落结构的影响,明确化肥减量配施有机肥在樱桃番茄上的应用效果,以期为樱桃番茄栽培中化肥和有机肥合理施用提供科学依据。【方法】以‘千禧’樱桃番茄为试验试材,采用田间小区试验,设置了单施化肥、基施80%化肥+20%有机肥、基施60%化肥+40%有机肥、基施40%化肥+60%有机肥、基施20%化肥+80%有机肥、基施100%有机肥6个处理,测定分析了樱桃番茄果实产量、维生素C含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量以及土壤pH值、有机质含量、碱解氮含量、有效磷含量、速效钾含量和土壤细菌、真菌群落结构。【结果】随着有机肥配施量的增加,樱桃番茄产量呈先上升后下降的趋势,与单施化肥处理相比,基施40%化肥+60%有机肥处理的产量显著提高了14.00%,其他处理产量差异均不显著。与单施化肥相比,基施40%化肥+60%有机肥、基施20%化肥+80%有机肥、基施100%有机肥处理可显著增加樱桃番茄维生素C含量、可溶性糖含量和糖酸比,其中基施40%化肥+60%有机肥处理樱桃番茄维生素C含量、可溶性糖含量、糖酸比分别较单施化肥处理提高了10.17%、2....     

微生物发酵有机肥对土壤腐殖酸及酶活性的影响

[目的]为在轻度重金属污染的土壤上科学施肥提供依据。[方法]通过盆栽正交试验,研究土壤中加入低量铅、汞条件下,有机肥与微生物菌剂配施对土壤有机质、腐殖酸组分及酶活性的影响。[结果]结果表明：有机肥料经过EM有益微生物的发酵处理,施入土壤后土壤有机质、腐殖酸及其组分胡敏酸、富里酸的含量有显著增加,而以有机肥料配施化肥的处理效果最好。施用化肥和有机肥料土壤胡富比都有所降低,随着种植茬数的增加,胡富比不断提高,以有机肥料配施化肥的处理增加幅度最大。[结论]有机肥与化肥配施能加快腐殖酸的活化速度。