生物有机肥对核桃园土壤细菌群落结构的影响

为了探究生物有机肥对核桃园土壤细菌群落的影响,采用16s rRNA高通量测序技术,研究了不施肥(CK)、常规施肥(TN)和施生物有机肥(TB)3个处理土壤细菌群落多样性和结构组成。结果表明,TB处理中土壤有机质、全氮、全磷比CK处理分别提高了46.3%、30.6%和50.8%。TB处理α-多样性指数均为最高,而TN处理中香浓指数和ACE指数较CK处理分别降低了0.5%和1.2%。在门水平上,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)为优势类群,共占细菌总量的85.2%～90.6%。鞘脂单细胞菌属(Sphingomonas)和节杆菌属(Arthrobacter)为主要属,其相对丰度在TB处理较CK处理分别增加了17.6%和56.6%,较TN处理分别增加了51.5%和104.3%。冗余分析结果表明,环境因子解释了细菌群落变化的94.6%,土壤有机质、碱解氮和速效钾含量是造成核桃园土壤细菌群落结构差异的主要原因。     

黑龙江大豆轮作和连作土壤细菌群落多样性比较

为研究大豆轮作和连作对土壤细菌群落多样性的影响,提取黑龙江大豆轮作和连作土壤微生物总DNA,采用细菌通用引物27F和1492R扩增了土壤细菌16S rDNA片段,构建了细菌16S rDNA克隆文库,并对文库中的细菌群落多样性进行了分析。通过16S rDNA序列同源性分析,发现76.5%克隆序列与环境中未培养细菌的16S rDNA序列有较高的相似性,仅有23.5%的克隆序列与GenBank数据库中可培养细菌有较高的相似性,表明黑龙江大豆田土壤中的多数细菌尚未培养。系统发育分析表明黑龙江土壤细菌分属于6大类群,其中变形菌Proteobacteria和酸杆菌Acidobacteria所占比例较大,另有少量厚壁菌Firmicutes、放线菌Actinobacteria、芽单胞菌Gemmatimonadetes和未分类的细菌。大豆轮作土壤细菌多样性更为丰富,并以变形菌为优势细菌类群;而大豆连作土壤细菌多样性有所减少,以酸杆菌为优势细菌类群。表明黑龙江大豆田土壤中细菌多样性十分丰富,其种植方式对土壤细菌群落结构影响较大。     

短期玉米秸秆还田对土壤细菌多样性的影响

为揭示秸秆还田土壤细菌群落结构及其差异.在春玉米吐丝期,利用高通量测序技术,结合相关生物信息学分析,研究常规秸秆不还田(CK)、秸秆深翻还田(SF)和秸秆旋耕还田(XG)3个处理下,0-10cm、10-20cm、20-30cm 3个土层细菌群落丰富度、多样性和群落结构变化.秸秆还田对土壤细菌多样性影响较大,细菌菌群Alpha多样性及样品属水平群落组成丰度分析可知,XG及SF 10-30cm土层细菌多样性均比CK的高.CK中纤维素分解菌为鞘氨醇单胞菌属,而XG和SF中纤维素分解菌多样化,其中节杆菌属、湖沉积杆菌属、噬几丁质菌和乳杆菌属相对丰度较高.SF表层土壤固氮、解磷、解钾等功能细菌多样性均比XG的高.秸秆深翻还田提高土壤纤维素降解菌、固氮、解磷、解钾功能细菌多样性.     

胡麻连作对土壤细菌群落的影响

采集种植1、2 a和3 a的胡麻土壤,利用高通量测序技术对不同胡麻连作年限土壤细菌群落进行测定,旨在揭示不同连作年限对胡麻土壤细菌群落结构和多样性的影响.结果表明:连作3 a土壤样本细菌OTU数目最多,为1773条,细菌群落丰度指数(Chao指数1759.07和Ace指数1741.89)最高,而细菌群落多样性(Shan...     

不同施肥模式对盐碱化稻作土壤细菌群落的影响

为了提高盐碱化土壤肥力,确定适宜的施肥模式,以宁夏银北西大滩核心试验站的盐渍化荒地为对象,采用Illumina高通量测序分析法研究了脱硫废弃物与有机肥不同施肥模式1)对照Control(不施脱硫废弃物和有机肥),2) T1处理(脱硫废弃物31 250 kg·hm~(-2)),3) T2处理(31 250 kg·hm~(-2)+有机肥10 000 kg·hm~(-2)),4) T3(31 250kg·hm~(-2)+有机肥18 000 kg·hm~(-2)),5) T4(脱硫废弃物31 250 kg·hm~(-2)+有机肥25 000 kg·hm~(-2))对盐碱化稻作土壤理化性质、细菌群落结构的影响。结果表明,与对照组相比施用脱硫废弃物31 250 kg·hm~(-2)和有机肥25 000 kg·hm~(-2)处理组(T4)显著增加了水稻土壤有机碳(6.74%)、碱解氮(37.20%)、速效磷(47.83%)、铵态氮含量(96.26%)。测序结果表明,土壤中Proteobacteria,Bacteroidetes,Gemmatimonadetes,Actinobacteria,Acidobacteria,Firmicutes,Chloroflexi,Spirochaetes,Euryarchaeota和Nitrospirae为排名前10位的优势菌群,占总分类单元的96.05%～94.32%。主成分分析发现,施用脱硫废弃物和有机肥可以显著的影响细菌群落结构,土壤细菌群落的α多样性指数随着有机肥含量的增加而增加。T4处理组土壤细菌群落结构与其它处理差异显著。在属水平,包括盐单胞菌(Halomonas)、Sulfurimonas以及Lutibacter在内的12个优势细菌属的相对丰度在T4处理组显著增加(P0.05)。RDA分析表明盐碱化土壤碱解氮和铵态氮含量分别解释了水稻土壤细菌群落结构变异的16.9%和14.0%(P0.05)。这些结果均表明短期不同施肥模式下对盐碱化稻作土壤具有一定的改良效果。     

秸秆还田量对旱地土壤养分、细菌群落结构的影响

探讨常规施肥条件下秸秆还田量对玉米耕地土壤养分、细菌群落结构变化的影响,阐明养分及细菌群落结构变化趋势,为科学利用秸秆还田进行土壤微生态环境调节提供理论支持.试验采用大田随机区组设计,设置三个秸秆还田量0.5kg/m2(BLC)、1.0kg/m2(QLC)、1.5kg/m2(GLC)进行深埋还田处理.在玉米收获期取耕层...     

施肥和种间竞争对黄顶菊入侵土壤微生物的影响

田间条件下建立了入侵植物黄顶菊(Flaveria bidentis)和伴生草本植物马唐(Digitaria sanguinalis)、益母草(Leonurus japonicus)单独种植(以下简称单种)和混合种植(以下简称混种,比例1∶1)小区,设置施氮肥和不施氮肥处理,研究两者对黄顶菊入侵土壤微生物的影响。结果表明:黄顶菊单种小区,土壤增施氮肥黄顶菊的生物量显著升高,且促进了真菌的生长,抑制放线菌、有机磷细菌和钾细菌的生长。黄顶菊与马唐竞争生长,施肥显著抑制了放线菌、有机磷细菌和钾细菌的生长,黄顶菊的竞争攻击力系数(aggressivity,以下简称AG)小于0,在竞争中黄顶菊不占优势;不施肥时细菌、放线菌、有机磷细菌的数量与黄顶菊生物量显著正相关(P0.05),且AG0,在竞争中黄顶菊占优势。黄顶菊与益母草竞争生长,施肥与否仅有机磷细菌数量显著高于裸土,且微生物数量与黄顶菊生物量都无显著相关性(P0.05),黄顶菊的AG都小于0,在竞争中不占优势。由此,黄顶菊与马唐或益母草竞争生长,增施氮肥改变了土壤微生物数量,降低了黄顶菊的种间竞争能力,不利于实现黄顶菊的入侵。     

施肥对小麦、玉米和大豆连作土壤微生物群落功能多样性的影响

为了明确长期施肥和不施肥条件下作物连作对土壤微生物群落功能多样性的影响,以典型黑土为研究对象,选取长期定位实验站长期施肥和不施肥条件下的小麦、玉米和大豆连作处理,通过稀释平板法和Biolog Eco微平板法,测定土壤细菌、真菌、放线菌数量、碳源代谢活性等指标,为建立合理的农田管理措施提供数据支撑和理论依据。结果表明:长期施肥条件下大豆、小麦和玉米连作土壤细菌、真菌和放线菌数量均高于不施肥处理,且均以大豆连作处理细菌和真菌数量最高。不施肥条件下小麦和玉米连作土壤细菌总数较大豆连作处理分别下降了24.8%和31.0%,真菌总数分别下降了64.0%和51.2%;施肥条件下小麦和玉米连作土壤细菌总数则较大豆连作处理分别下降了29.0%和45.5%,真菌总数分别下降了26.7%和31.5%。Biolog结果表明,不施肥条件下小麦连作处理的平均颜色变化率(AWCD)高于玉米和大豆连作处理,施肥条件下则是大豆连作处理的AWCD值高于小麦和玉米连作处理。不施肥条件下大豆、玉米和小麦连作处理利用最多的碳源是碳水化合物类,施肥后不同连作处理利用最多的是碳水化合物类和多聚物类。大豆和小麦连作不施肥条件下土壤微生物利用率最高的碳源均是α-D-乳糖,施肥条件下利用率最高的碳源均是D,L-α-甘油,而不论施肥与否,玉米连作条件下土壤微生物利用率最高的碳源均是D-半乳糖醛酸;葡萄糖-1-磷酸盐和γ-羟基丁酸是农田黑土微生物群落特异利用的关键碳源。主成分分析得出,施肥对土壤微生物碳源代谢能力的影响大于作物的影响。     

多菌灵对新疆灰漠土细菌群落多样性的影响

本研究旨在探明不同浓度多菌灵处理对土壤细菌群落多样性的影响,从而为多菌灵的合理使用和减少环境污染提供科学依据。采用PCR-DGGE方法,研究了新疆灰漠土上不同浓度多菌灵处理(0、5、10、20、50 mg/kg和100 mg/kg)细菌群落结构的变化。结果表明:试验条件下,在土壤细菌群落多样性分析中,Shannon-Wiener指数和丰富度在多菌灵施用14 d时随着多菌灵浓度的增加有所增加,在28 d和42 d时则随着多菌灵浓度的增加而降低,Shannon-Wiener指数降低的幅度分别为4.05%~29.48%和6.13%~16.86%,丰富度降低的幅度分别为9.01%~63.64%和22.22%~38.89%;多菌灵处理对细菌均匀度和Simpson指数的影响不大。综合分析认为,施用多菌灵不仅影响了土壤细菌群落的种类和结构组成,还改变了土壤细菌的种群数量和结构多样性,导致其多样性降低。     

陇中干旱区盐碱土壤剖面微生物群落分布特征

以陇中地区典型结皮盐土(HY)、荒漠盐土(XQ)、绿洲农田土壤(YC)为研究对象,分析了土壤垂直剖面(表土层A (0-20cm),心土层B (20-40cm),底土层E (40-80cm))中可溶性盐离子含量、细菌和真菌多样性与群落结构的分布特征,探讨了水盐变化与微生物群落分布的关系。结果表明：土壤盐分呈表层积聚特征,总盐度>6.0g·kg^-1,属于重度硫酸盐型盐碱土壤,盐碱化程度为HY> YC> XQ。16S rDNA、ITS扩增子高通量测序结果表明盐碱土壤及剖面中放线菌门、变形菌门、绿弯菌门、厚壁菌门为细菌优势群落;子囊菌门、担子菌门为真菌优势群落。沿土壤剖面,细菌多样性呈直线递减、“U”型和单峰模式分布,真菌多样性呈直线下降,较细菌下降更为明显。群落分布特征与长期水盐运移过程形成的土壤剖面异质性相关,其中含水量是剖面微生物群落分布的决定性生态因子,与总盐度、pH共同塑造了特定的群落结构。研究结果阐明了黄土盐碱化过程中微生物群落剖面变化特征,对干旱区黄土的可持续利用及生态修复具有实际指导意义。     

不同灌溉模式下氮肥水平对水稻生物学特性及水分利用效率的影响

为了研究不同灌溉模式下氮肥水平对水稻生物学特性及水分利用效率的影响,以两优培九为材料,设计3种不同的灌溉模式（常规灌溉、干湿交替灌溉和厢沟灌溉,分别记作W1,W2,W3）和4种不同氮肥水平（0,90,180,270 kg/hm2,分别记作F0,F1,F2,F3）的大田试验。结果表明：与W1处理相比,W2和W3处理水稻灌...     

氮素营养对烤烟抗旱适应性的影响

通过研究在不同氮素营养水平下,烤烟对干旱胁迫的一些反应,包括脯氨酸的积累、丙二醛含量和叶片膜透性的变化,并对不同氮素水平和土壤水分条件下的烤烟叶片水分状况、烤烟生长及其根冠比进行分析.结果表明:干旱胁迫下,烤烟的叶片水势、相对含水量、自由水含量及干物质积累均下降,而脯氨酸、丙二醛、束缚水含量升高,膜透性增大,施氮烤烟与不施氮烤烟之间有明显差异.氮素营养改变了烤烟适应干旱的方式,施氮在一定程度上提高了烤烟的生理耐旱性,促进了根系的发育,增加了干物质积累.     

保水剂与氮肥混施对土壤持水特性的影响

测定聚丙烯酰胺(PAM)、凹凸棒/聚丙烯酸(WT)和聚丙烯酸钠(HM)3种保水剂在浓度分别为2‰、5‰8、‰的NaCl、MgCl2、CaCl2、FeCl3、尿素、硝酸钾、氯化铵等7种溶液中的吸水倍率;用离心机法测定保水剂与氮肥混施条件下土壤的持水特性。结果表明:与去离子水比较,保水剂在盐溶液中的吸水倍率显著下降,且随着溶液浓度升高,保水剂的吸水倍率明显下降,对于同一盐溶液浓度,离子类型对保水剂吸水倍率的影响表现为:Na+Mg2+Ca2+Fe3+,WT保水剂表现出较强的抗离子特性;保水剂在不同氮肥溶液中的吸水倍率有较大差异,氮肥类型对保水剂吸水倍率的影响表现为:尿素硝酸钾氯化铵;保水剂与氮肥混合施入土壤能提高土壤的持水能力,但施入氮肥降低了保水剂的性能;推荐保水剂与氮肥混合使用时,施氮量不超过0.50 gN/kg干土,保水剂用量不超过6‰。     

棉花品种间土壤Nmin异同及氮肥推荐技术研究

在滴灌条件下,利用流动分析仪测定基因型差异较大的陆地棉和海岛棉在不同施氮水平下,各主要生育期0～60 cm土壤无机氮含量,对土壤氮素营养诊断及氮肥推荐技术基因型间的异同进行试验研究.结果表明:不同棉花品种0～20 cm土壤Nmin含量与施氮量和产量均有显著的正相关关系,采样深度增加相关性降低,品种间基肥和追肥总量氮肥推荐指标差异不显著,可采用同一标准.但由于2个品种各时期吸收氮的能力不同,不同品种主要生育时期最佳供氮量,植株全氮含量和收获后0～60 cm土壤硝态氮残留量都有一定差异.     

黄土高原长期施肥对小麦产量及土壤肥力的影响

重点分析黄土高原长武试验站长期定位施肥试验地2004年长期施肥对小麦产量、肥料利用率及土壤肥力影响的试验结果,表明:单施磷肥和单施氮肥的产量很低,与对照的产量无明显差异,氮磷钾配施与氮磷配施能显著提高小麦的产量。单施磷肥的磷肥利用率最低,为1%;单施氮肥的氮肥利用率为12.5%;氮磷配施的氮、磷肥利用率均较高,磷肥利用率比单施磷肥提高5.7%,氮肥利用率比单施氮肥提高42.1%。氮磷钾配施较氮磷肥配施的氮肥利用率降低了4.5%,而磷肥利用率升高了2.2%,钾肥的利用率不高,仅为7.3%。单施磷肥只增加土壤磷素含量而降低了氮素含量,单施氮肥能增加土壤中氮素的含量,速效磷含量增加了31%,氮磷肥配施增加了土壤中有机质和氮、磷养分含量。氮、磷配施或氮、磷、钾配施是提高黄土高原小麦产量和土壤肥力的有效措施。     

新疆干旱区灰漠土农田养分平衡与养分消长规律

长期定位试验结果表明 ,灰漠土的氮养分的自然供给力基本在 35 %以下 ,属于较低水平 ,因此氮肥的施入对作物的产量影响很明显。磷素自然供给力由 74.2 %下降到 5 0 % -60 % ;钾素自然供给力由 92 .2 %下降到 70 % - 80 %。农田养分平衡盈亏及其变化决定了土壤养分消长规律 ,其中有效磷的消长与磷素盈亏的相关模型为 Y=1 .72 7+ 0 .1 6X     

不同培肥方式对伊犁新垦区淡灰钙土的熟化效果

针对伊犁新垦区淡灰钙土土壤肥力不高的特点,设计了4种土壤熟化处理措施（无施肥,CK;施氮磷钾肥,NPK;施氮磷钾+糠醛渣,NPKK;施氮磷钾+秸秆还田,NPKJ）,进行3 a定点试验。应用模糊数学（Fuzzy）综合评判法,计算不同熟化处理下土壤的综合肥力指数（IFI）。在不同熟化方式下,对比分析单项土壤肥力指标与综合肥力指数以及作物产量。结果表明：增施有机物对土壤养分含量均有提高,同时还可以有效降低土壤pH和土壤容重,其中以增施糠醛渣效果最明显;综合肥力评价表明,施氮磷钾+糠醛渣的土壤肥力综合指数最高,达0.826,施氮磷钾+秸秆还田高于单施氮磷钾肥或不施肥;增施有机物是提高土壤综合肥力的有效方法,但有机物中养分的释放存在一定延后性。     

不同比例有机肥替代化肥对玉米生长及水分利用效率的影响

为了探索黄土高原半干旱区全膜双垄沟播玉米适宜的有机氮替代无机氮水平,于2018—2019年通过大田试验研究了单施化肥(F100M0)、有机肥50%替代(F50M50)、有机肥37.5%替代(F62.5M37.5)、有机肥25%替代(F75M25)以及有机肥12.5%替代(F87.5M12.5)化肥和不施肥(CK)对玉米耗水特性、籽粒产量及水分利用效率的影响。结果表明：两个丰水年,玉米耗水差异主要表现在播种期50~110 cm土层和成熟期10~30 cm土层;与对照相比,F62.5M37.5和F87.5M12.5处理的籽粒产量和生物产量分别较对照增加100.6%、122.0%和132.7%、156.8%,水分利用效率和降水利用效率分别增加了73.1%、165.1%和93.6%、179.8%,水分利用效率和降水利用效率增加的原因主要是F62.5M37.5和F87.5M12.5处理协调了籽粒产量与耗水量之间的关系,使玉米水分利用效率和降水利用效率较对照分别增加。所有处理中,F87.5M12.5处理表现出与单施化肥相当的经济效益。因此,在200 kg·hm^-2施氮水平下,适度降低有机肥替代比例能提高玉米的水分利用效率和经济效益,本研究推荐有机肥替代化肥的水平为12.5%~37.5%。     

Effects of long-term fertilization on oxidizable organic carbon fractions on the Loess Plateau,China

The effects of long-term fertilization on pools of soil organic carbon(SOC)have been well studied,but limited information is available on the oxidizable organic carbon(OOC)fractions,especially for the Loess Plateau in China.We evaluated the effects of a 15-year fertilization on the OOC fractions(F1,F2,F3 and F4)in the 0–20 and 20–40 cm soil layers in flat farmland under nine treatments(N(nitrogen,urea),P(phosphorus,monocalcium phosphate),M(organic fertilizer,composted sheep manure),N+P(NP),M+N(MN),M+P(MP),M+N+P(MNP),CK(control,no fertilizer)and bare land(BL,no crops or fertilizer)).SOC content increased more markedly in the treatment containing manure than in those with inorganic fertilizers alone.F1,F2,F4 and F3 accounted for 47%,27%,18% and 8% of total organic carbon,respectively.F1 was a more sensitive index than the other C fractions in the sensitivity index(SI)analysis.F1 and F2 were highly correlated with total nitrogen(TN)and available nitrogen(AN),F3 was negatively correlated with p H and F4 was correlated with TN.A cluster analysis showed that the treatments containing manure formed one group,and the other treatments formed another group,which indicated the different effects of fertilization on soil properties.Long-term fertilization with inorganic fertilizer increased the F4 fraction while manure fertilizer not only increased labile fractions(F1)in a short time,but also increased passive fraction(F4)over a longer term.The mixed fertilizer mainly affected F3 fraction.The study demonstrated that manure fertilizer was recommended to use in the farmland on the Loess Plateau for the long-term sustainability of agriculture.