木薯/花生间作对其根际土壤微生物数量、群落结构及多样性的影响

[目的]研究木薯或花生单作与木薯/花生间作对木薯和花生根际土壤细菌、真菌数量与群落结构及多样性的影响,为从根际微生态角度阐释木薯与花生的地下部互作机制提供科学依据.[方法]设木薯单作、花生单作和木薯/花生间作3个处理,采用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)分别测定单作与间作的根际土壤细菌和真菌数量,并通过变性梯度凝胶电泳(DGGE)进行细菌和真菌群落结构及多样性分析.[结果]不论单作或间作,木薯和花生根际土壤细菌、真菌数量均随着生育期的延长呈先增长后下降的变化趋势,在木薯块根形成期和花生结荚期达到峰值.木薯/花生间作后期根际土壤细菌与真菌数量的比值(B/F)提高,有利于木薯和花生的根际土壤向细菌型转化,且间作木薯根际土壤B/F比间作花生分别提高了1.02和1.25倍.在木薯块根形成期和花生结荚期,与单作相比,间作的DGGE图谱特异条带数有所改变,多样性指数有所降低,但与单作多样性指数差异不明显.[结论]木薯/花生间作有利于木薯和花生根际土壤向高肥力的细菌型转化,且间作同时可改变木薯和花生根际土壤细菌和真菌的群落结构,但对其多样性影响不明显.     

木薯花生间作模式养分吸收与利用优势的比较

设置3种木薯花生间作模式(1行木薯间作2行花生(M_1H_2)、2行木薯间作3行花生(M_2H_3)、2行木薯间作4行花生(M_2H_4)),以木薯和花生单作为对照,研究作物对N、P、K的吸收与利用效率。结果表明:1)3种间作模式在作物产量、磷钾吸收和氮磷钾利用效率上均具有显著间作优势,M_1H_2和M_2H_4模式在产值上具有显著的间作优势,M_2H_4模式的系统产量当量比和产值当量比显著大于M_1H_2和M_2H_3模式的,系统产量当量比与系统磷钾利用效率、系统氮吸收当量比、木薯磷钾利用效率当量比、木薯氮吸收当量比呈显著正相关;2)与木薯单作相比,3种间作模式木薯在产量、产值、磷钾吸收、氮磷钾养分利用效率上均具有显著优势,木薯产量当量比与系统磷钾利用效率当量比、系统氮吸收当量比、磷钾利用效率当量比、氮吸收当量比呈显著正相关;3)与花生单作相比,M_1H_2和M_2H_3模式花生在产量、产值上劣势显著,M_1H_2模式花生在磷吸收、氮磷钾养分利用效率上具有显著的劣势,M_2H_3模式花生在氮磷吸收上具有显著优势;花生产量当量比与花生氮磷钾利用效率当量比呈显著正相关。推荐选用产量和产值优势最佳的M_2H_4木薯花生间作模式。     

施氮和木薯-花生间作对木薯养分积累和系统养分利用的影响

【目的】木薯-花生间作是一种生态高效的种植模式,研究分析施氮和木薯-花生间作对木薯氮磷钾素积累和系统氮磷钾素利用的影响规律,以期为木薯-花生合理间作和养分高效利用提供理论依据。【方法】试验于2015和2016年,以木薯品种华南205和花生品种粤油200为材料,设计不施氮、施氮2个水平和木薯单作、花生单作、木薯间作1行花生、木薯间作2行花生及木薯间作3行花生共5种种植模式,研究不同木薯-花生间作系统的木薯养分积累和系统养分利用特征。【结果】随着木薯生育时期的推进,块根氮磷钾素的积累量和分配率增加;茎秆氮磷钾素积累量和氮素分配率增加,磷钾素分配率先增加后降低;叶片氮磷钾素积累量先增加后降低,分配率下降。不同生育时期、不同施氮水平和不同种植模式间块根、茎秆、叶片和植株的氮磷钾素积累量变化规律存在差异。同一种植模式,施氮处理生产100 kg荚果所需氮钾量、生产100 kg鲜薯所需氮磷钾量、木薯氮素收获指数、木薯磷钾肥偏生产力、钾素间作优势、系统氮钾素积累总量和系统内木薯氮磷钾素比例较不施氮处理提高或显著提高,而花生氮钾素利用效率、花生磷素积累总量、木薯氮钾素利用效率、木薯钾素收获指数、系统内花生氮磷钾素比例、氮素间作优势和氮磷钾素的土地当量比较不施氮处理降低或显著降低。同一施氮水平,间作花生的氮磷素积累总量、氮磷钾肥偏生产力显著低于单作花生,间作木薯的氮磷钾肥偏生产力、钾素利用效率和磷素收获指数低于单作木薯。随着间作花生行数的增加,氮磷钾素的土地当量比和间作优势、系统内花生氮磷钾素比例、花生的氮磷钾素积累总量和氮磷钾肥偏生产力提高或显著提高,系统内木薯氮磷钾素比例下降。【结论】与单作模式相比,木薯间作2行和3行花生模式虽降低了系统内单一作物的产量、氮磷钾肥偏生产力和氮磷钾素积累总量,但提高了系统氮磷钾素积累总量,表现出明显的间作优势,氮磷钾素间作优势分别为63.91—112.11、19.37—42.67和68.29—105.62 kg·hm~(-2)。     

花生植株和土壤水浸液对木薯幼苗生长及土壤生物学特性的影响

探讨花生对木薯的化感效应，为木薯-花生合理间作提供理论依据。以华南8号木薯为供试材料进行盆栽试验，选用花针期花生和根际土壤制备根、茎、叶及根际土壤水浸液（分别用GE、JE、YE和TE表示），待木薯长至30 d时，将20 g/L的4种水浸液分别浇灌至植有木薯的土壤中，以浇灌等量水作为对照，分析水浸液对木薯幼苗生长及土壤微生物学特性的影响。结果表明，JE、YE、TE处理能显著提高地上部鲜重；YE处理能显著提高可培养细菌数量和微生物总量；GE、JE、YE和TE处理均能显著提高木薯地下部的鲜重与干重、土壤可培养真菌数量与放线菌数量、土壤脲酶、过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性。综上，花生植株中的化感物质进入土壤后，能直接或间接改变微生物数量和土壤酶活性，最终促进木薯苗期干物质的积累。     

木薯与花生间作对产量和养分的影响

设木薯单作、花生单作、木薯与花生间作3个处理,研究间作对木薯与花生产量和养分的影响。结果表明:与单作木薯、单作花生相比,在木薯苗期即花生花针期,间作对木薯和花生的生长影响不大;在木薯块根形成期即花生结荚期,间作促进花生的生长,但木薯的株高、茎径和生物量被抑制;间作木薯根、茎、叶中氮、磷含量比单作分别降低16.53%～19.64%、9.20%～25.24%,根、茎中的钾含量比单作分别降低31.29%、1.17%;在木薯块根膨大初期即花生收获期,虽然间作花生的荚果产量比单作降低19.25%,但间作中花生偏土地当量比PLERf,花生表现为间作产量优势,木薯表现为间作产量劣势;在木薯收获期,间作木薯的株高、茎径、鲜薯产量和淀粉产量均接近于单作木薯,说明间作木薯在生长过程中存在"竞争–恢复"现象;共生期,间作木薯根中钙、镁、锌、锰含量比单作分别提高18.62%～42.86%、7.84%～44.44%、12.50%～39.84%、24.00%～58.33%,茎中4种微量元素的含量在不同生育期显著增加,说明间作对木薯根、茎中的钙、镁、锌和锰含量在不同生育期具有"生物强化"作用。     

接种丛枝菌根对矿区扰动土壤微生物群落及酶活性的影响

【目的】研究接种丛枝菌根后不同时间对植物根际土壤微生物数量、酶活性及矿质养分的影响,为采煤塌陷区生态复垦提供理论依据。【方法】采用田间试验,设接种丛枝菌根和不接种对照两个处理,测定接菌后不同时间菌根侵染率、根际土壤微生物数量、酶活性、矿质养分及其相互关系。【结果】与对照相比,接种菌根显著提高菌根侵染率,菌根真菌与植物建立良好的互惠共生关系;相同时间,接菌处理土壤微生物数量大于对照,两处理种群数量上均为细菌数量最多,放线菌次之,真菌最少;同一时间,接菌处理磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性显著（P〈0.05）或极显著（P〈0.01,下同）高于对照,随着复垦时间的延长,土壤磷酸酶活性不断增加;随着植物的生长根际土壤速效磷、碱解氮、有机质含量均逐渐显著降低,同一时间条件下,接菌区速效磷含量显著高于对照区。【结论】接种丛枝菌根真菌对矿区扰动土壤微生物群落、酶活性、速效磷含量有促进作用。     

甘蔗‖绿豆间作体系作物根围土壤无机磷变化特征

为了探讨甘蔗‖粮肥兼用绿豆间作模式下作物根围土壤磷素形态转化机制及其有效性,以酸性低磷土壤为介质,通过根箱试验比较不隔根(NS)、尼龙网隔根(PS)和塑料膜隔根(FS)3种处理方式下,甘蔗‖粮肥兼用绿豆间作体系中作物地上部生物量及植株吸磷量,测定根围土壤有效磷含量、磷酸酶活性、土壤磷组分含量。结果表明,甘蔗生物量以不隔根处理的最高,比尼龙网隔根处理的高14.65%,比塑料膜隔根处理的高25.56%。不隔根处理甘蔗磷的吸收量比尼龙网隔根处理的高19.19%,比塑料膜隔根处理的高22.74%。不隔根处理的甘蔗根际土壤的速效磷含量比塑料膜隔根处理和尼龙网隔根处理的分别高20.29%和31.75%;不隔根和尼龙网隔根处理的甘蔗根围土壤磷酸酶活性都显著高于非根围土壤,分别高10.16%和18.22%。磷素组分结果显示,不隔根处理的甘蔗根围土壤的AL-P、Fe-P、O-P含量显著低于甘蔗塑料隔根处理和尼龙隔根处理,而Ca-P含量则相反。绿豆不同根处理间的干物质累积量和磷的累积量差异不显著,其根围土壤的速效磷含量、有效磷含量、磷酸酶活性和AL-P、Fe-P、O-P、Ca-P组分含量差异也不显著。试验表明甘蔗与绿豆间作种植,通过根系交互作用可以改变甘蔗根围土壤磷的相关化学特性,从而促进甘蔗对磷的吸收。     

新疆棉花黄萎病发病株根际土壤微生物生态特征

在新疆石河子垦区采集3组棉花健康植株与黄萎病发病植株根际土样,研究其微生物数量、土壤养分、土壤酶等微生物生态特征与棉花黄萎病发病之间关系.结果表明:①发病株根际土壤微生物总量均大于健康株根际土壤微生物总量,且微生物总数和细菌数量与土壤有机质呈显著正相关;②发病株根际土壤真菌数量均大于健康株;③健康株和发病株根际土壤养分和土壤酶活性的变化没有明显规律性.研究表明棉花黄萎病病株根际土壤微生物群落结构的变化,特别是真菌数量的大幅度增加,是棉花黄萎病发病最明显的特征.     

不同混播方式和供磷水平对燕麦+箭筈豌豆混播草地磷利用效率的影响

本研究以混播牧草获得混播优势和优化地上种间竞争格局为目的,以箭筈豌豆(Vicia sativa)和燕麦(Avena sativa)2种牧草为研究材料,在新疆昭苏县新疆生产建设兵团77团自然环境条件下进行盆栽混播试验,将不同土壤供磷水平(低磷/中磷/高磷)和不同混播方式(同行/异行/异行阻隔)作为竞争环境的变化因素,利用根际土壤磷的富集率、土壤磷酸酶活性、植株含磷量和磷利用效率等指标,分析混播体系中牧草的磷养分利用优势,明确混播方式和土壤供磷水平对混播体系磷养分竞争和牧草混播优势的影响。结果表明,高磷异行混播处理下,箭筈豌豆+燕麦混播群体的牧草产量、土地当量比和植株含磷量均处于较高水平,而根际土壤磷养分活化能力处于较低水平,土壤施用磷肥可以改善混播群体磷养分竞争格局,而异行混播可通过提高土壤磷酸酶活性,降低土壤pH值,增加根际土壤富集磷的能力,从而获得混播优势。中磷同行混播处理的根际全磷富集率最高,低磷同行混播处理的根际速效磷富集率最高,中磷同行混播处理的磷利用效率最高。低磷和中磷处理下箭筈豌豆+燕麦同行混播时的根际活化效率得到提高。土壤根际与非根际速效磷均显著影响富集率和植株含磷量,植株磷含量与牧草产量和土地当量比有密切联系。箭筈豌豆+燕麦混播草地可以通过优化群体结构、增加土壤磷养分供给实现较高的生产性能。     

异翅独尾草不同年龄阶段根际与非根际土壤特征

为了明确异翅独尾草根区微生物群落特征,研究了古尔班通古特沙漠南缘不同年龄阶段异翅独尾草根际土壤微生物数量、土壤酶活性和养分含量。结果表明:不同年龄阶段根际土壤微生物的含量与组成差异较大,衰老期微生物数量最多,衰老期养分的积累有利于微生物的生长。土壤中幼年期pH值、过氧化氢酶、蔗糖酶、中性磷酸酶,成熟期放线菌、速效磷、有机质,衰老期全钾、过氧化氢酶呈现根际负效应。其他各时期微生物数量、酶活性和养分含量均具有明显的根际聚集现象。根际土壤细菌、真菌、放线菌、脲酶、蔗糖酶、有机质、全氮、全磷和速效钾有很密切的相关性。表明不同年龄阶段的异翅独尾草均提高了土壤的有机质与养分含量,且根际土壤养分总量大于非根际土壤和裸地土壤,根际微生物促进了养分的积累,改善了沙漠土壤的质量。     

不同种植年限苹果园根际土壤养分、pH及微生物的相关性

为了研究苹果园种植年限对土壤养分及微生物的影响,采用土壤养分分析与微生物培养相结合的方法,对行唐县3个不同种植年限(5、14、23 a)苹果园的土壤养分、pH及微生物含量的变化情况进行了研究。结果表明,随着果园种植年限的延长,土壤营养指数呈下降趋势,速效磷含量呈显著上升趋势,磷钾比处于偏高水平,土壤pH值显著降低,土壤逐渐酸化;土壤微生物总量显著降低,其中,放线菌所占比例降低,细菌和真菌所占比例有所增高,微生物多样性指数升高。土壤硝态氮、速效磷、土壤pH值与微生物三大种群存在显著相关性,其中,硝态氮、pH值与细菌和真菌均呈显著负相关,与放线菌呈显著正相关;速效磷与细菌和真菌均呈显著正相关,与放线菌呈显著负相关。综上,土壤养分、pH与微生物间存在显著相关性。随着果园种植年限的延长,果园土壤有效磷积累、土壤酸化、微生物总量减少、真菌占比增高等综合因素使土壤质量退化。试验结果可为行唐县老龄果园土壤管理、减轻连作障碍提供一定的科学依据。     

不同形态氮源对玉米幼苗生长及根际环境的影响

为合理调控氮素营养,减少氮素损失及不良环境效应,以玉米为材料,通过盆栽试验方法,研究了不同氮源处理的玉米幼苗生长、养分吸收和土壤微生物、酶活性、养分状况,以及植物根际环境因素之间的相互作用。结果表明,施用氮肥处理的根际土壤,脲酶活性平均提高2.36μg/(g·d),细菌数量提高4%~60%,硝态氮提高137.47~174.10 mg/kg,p H值平均下降0.12~0.14;根际土壤中的玉米幼苗根冠比下降0.01~0.05,氮吸收量提高86%~193%。铵态氮、有机态氮处理的玉米幼苗磷吸收量分别比对照提高20.36%和15.57%,钾吸收量提高153%和141%。与非根际土壤相比,根际土壤脲酶活性平均提高1.74μg/(g·d),细菌数量提高1.4~3.8倍,速效磷含量平均提高14.38 mg/kg,速效钾含量平均降低31.53 mg/kg。根际土壤的磷酸酶活性与株高和地上部干重、铵态氮含量与氮吸收量、细菌数量与钾吸收量、脲酶活性与速效钾含量呈显著正相关;硝态氮含量与速效磷含量、p H值与铵态氮含量呈显著负相关。说明施用氮肥降低玉米幼苗根冠比,提高氮吸收量,提高根际土壤脲酶活性、细菌数量、硝态氮含量,降低p H值。不同形态氮源对土壤磷酸酶活性、铵态氮含量无显著影响。根际土壤脲酶活性、细菌数量、速效磷含量高于非根际土壤,速效钾含量低于非根际土壤,细菌的根际效应较大。根际土壤的磷酸酶活性、铵态氮含量、细菌数量显著影响植株生长和养分吸收量。不同形态氮源中,铵态氮和有机态氮有利于根际土壤性状改善和玉米生长,促进玉米对磷和钾的吸收。     

樱桃根际生物活性因子动态变化初步研究

采用盆栽试验研究了樱桃根际土壤酶活性、微生物种群数量及速效性养分动态变化及其相互关系。结果表明:春梢旺长期脲酶活性、磷酸酶活性最高,根际效应显著,随生育期推进其活性及根际效应均逐渐减弱,而过氧化氢酶活性先上升后下降,表现为负向根际效应;细菌、放线菌及真菌数量变化在生长期内表现为低—高—低型,新梢停长期根际细菌、放线菌数量最多,但二者根际效应方向相反,落叶期真菌数量最多。生长季内速效性养分整体呈下降趋势,根际碱解氮亏缺明显,而根际速效磷、速效钾相对富集,这种作用亦随生育期推进逐渐减弱。根际土壤酶活性与土壤养分间相关性强,而微生物数量与土壤酶活性及土壤养分间相关性弱。     

幼龄枣园间种作物的土壤效应

研究了幼龄枣园间种不同作物对土壤养分、主要微生物及酶活性的影响.结果表明,间作行土壤的养分、细菌、放线菌的数量及酶活性显著提高,真菌的数量下降.总体上讲,大豆小麦轮作改土增肥效果大于花生小麦轮作.间作对上层土壤的改土增肥效果明显大于下层土壤.     

杨树刺槐混交林及纯林土壤酶活性的季节性动态研究

测定了 2 2年生杨树、刺槐混交林及纯林根际和非根际土壤中与氮、磷养分转化相关的酶活性的季节性动态变化 .结果表明 ,混交后非根际土壤的脲酶、蛋白酶、磷酸酶活性比纯林提高 5 0 %～ 10 0 % ;但对于根际土壤 ,混交后杨树有所提高 ,而刺槐则有所下降 .说明混交后更有利于氮、磷养分的转化 ,并且杨树得益大于刺槐     

三七根腐病病株和健株根域土壤微生态研究

对比三七健株和急性青枯型根腐病病株根域土壤微生物数目、土壤酶活性以及土壤养分,研究它们与根腐病间的关系。结果表明,病株根际土和根系的细菌数目显著大于健株,而放线菌和真菌数目小于健株;病株根际土和根系各微生物生理类群数目受外界环境影响发生了不同变化;健株非根际土的蔗糖酶、纤维素酶、过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性均显著大于病株,但过氧化物酶和多酚氧化酶活性小于病株;非根际土壤放线菌和纤维素酶活性明显相关;病株非根际土的速效氮、磷、钾含量均高于健株,水溶性镁含量低于健株。病株根际土和根系微生态变化,特别是细菌数目的大量增加是急性青枯型根腐病最明显的特征。     

核桃不同套种模式对土壤养分、微生物数量及酶活性的影响

【目的】分析核桃不同套种模式对土壤养分含量、微生物数量和酶活性的影响,为石漠化地区生态恢复及其核桃产业的可持续发展提供理论依据。【方法】在石漠化地区广西河池市巴马县东山乡设核桃/红薯、核桃/玉米、核桃/火麻、核桃/黄豆和核桃/花生套种模式(套种处理),以核桃单种为对照(CK),测定分析各处理林地的土壤养分含量、微生物数量和酶活性,并采用Pearson相关系数评价三者间的相关性。【结果】与相应的CK相比,核桃/黄豆、核桃/红薯和核桃/玉米处理林地的土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量分别显著提高19.92%、63.45%和102.98%(P0.05,下同),核桃/花生处理的有机质含量提高14.32%,但差异不显著(P0.05)。核桃/黄豆、核桃/花生和核桃/黄豆处理林地的细菌数、真菌数和放线菌数分别较相应的CK提高40.24%、100.00%和42.16%,其中核桃/花生处理林地的真菌数显著高于CK。核桃/玉米、核桃/红薯和核桃/玉米处理林地的土壤纤维素酶、脲酶和酸性磷酸酶活性分别较相应的CK显著提高118.15%、21.50%和137.94%。相关分析结果表明,土壤酶活性与土壤速效养分含量间具有相互促进作用,其中,酸性磷酸酶活性与速效钾含量呈极显著正相关(P0.01),与有效磷含量呈显著正相关,脲酶活性与有效磷含量、纤维素酶活性与速效钾和有机质含量呈显著正相关。【结论】在广西河池市巴马县,核桃/黄豆、核桃/红薯、核桃/玉米和核桃/花生套种模式分别对提高核桃林地碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量的效果最佳,核桃/黄豆、核桃/花生和核桃/黄豆套种模式林地的土壤细菌、真菌和放线菌数最高,在生产中可根据核桃园的实际土壤状况选择适宜的作物进行套种。     

花生玉米间作对土壤酶活性、养分及作物产量的影响

【目的】研究花生玉米间作对土壤酶活性、养分及作物产量的影响。【方法】采用大田试验的方法,以泉花557及雪甜7401为材料,在不同生育时期,测定花生单作、玉米单作和花生玉米间作根际土壤养分含量和酶活性的变化规律,并进行相关性分析。【结果】（1）在花生开花下针期和结荚期,花生玉米间作处理作物根际土壤脲酶活性分别比花生单作提高4.7%和5.0%,分别比玉米单作提高了2.6%和4.3%。（2）在花生苗期、开花下针期及花生成熟期,间作处理作物根际土壤酸性磷酸酶活性分别比花生单作提高8.0%、13.0%和34.7%,分别比玉米单作提高11.1%、19.6%和6.4%。（3）在花生苗期、开花下针期、结荚期及花生成熟期,花生玉米间作处理作物根际土壤蔗糖酶活性分别比花生单作提高1.5%、21.5%、11.2%和6.4%,分别比玉米单作提高了46.4%、33.8%、27.3%和11.1%。（4）在花生成熟期时,间作根区土壤的碱解氮和速效钾含量分别比玉米单作提高15.11%和5.66%,碱解氮、有效磷和速效钾含量分别比花生单作提高了3.42%、13.17%和11.39%。（5）相关性分析结果表明,在花生开花...     

木薯/花生间作体系中木薯行距配置对薯块产量的影响

在大田条件下,以等行距(0.8 m)和宽窄行(1.0 m+0.6 m)木薯单作为对照,研究了等行距和宽窄行木薯间作花生对木薯生长、薯块品质和产量的影响。结果表明:宽窄行单作与等行距单作间木薯的生长、薯块品质和产量均差异不大;与单作比较,间作木薯的生长、薯块品质和产量均受到较大抑制;与等行距间作比较,宽窄行间作有助于提高木薯的根冠比、相对生长率、群体生长率、叶面积指数、鲜薯干物率和淀粉含量以及鲜薯、薯干和淀粉产量,且宽窄行间作的木薯偏土地当量比略高于等行距间作的,表明木薯间作花生模式以宽窄行为优。     

玉米与花生间作的根际互惠方式及其机制

采用两种间作比例(3∶8和3∶12)和3种种间根系间隔方式(无隔、网隔、全隔)双因素随机试验设计,运用生态位理论与方法,对玉米和花生复合群体的产量、系统生产力(SPI)及根际生态位效益进行分析.结果表明,玉米和花生以3∶8和3∶12间作在无隔和网隔处理下的土地当量比(LER)均大于1,且3∶8间作在无隔和网隔处理下的SPI显著高于3∶12间作的相应处理和单作对照.在相同间作比例下,全隔处理的实际产量损失指数(AYL)、区域时间等价率(ATER)和农田利用效率(LUE)均明显低于无隔和网隔处理.在单作环境下,作物群体占据的营养生态位宽度最窄(B_m=0.078 5,B_p=0.089 3),重叠度最高(O_(mp)=0.995 6);3∶8间作的营养生态位宽度和重叠度的变化幅度大于3∶12间作.此外,3∶8间作的玉米和花生土壤生境生态位适宜度均比3∶12间作高,单作最低;3∶8和3∶12间作在无隔处理下的根系生态位指数显著高于单作、全隔和网隔处理.