水旱轮作条件下免耕土壤微生物特性研究

通过野外调查和室内分析,研究了水旱轮作条件下,不同免耕年限土壤微生物数量和生物量的变化特点及其影响因素。结果发现:（1）旱作和水作后,免耕土壤细菌数量显著低于常规耕作。随着免耕年限延长,旱作后土壤细菌数量呈先降低再增加的趋势,免耕5～6 a时最低;而水作后,不同免耕年限间无显著差异。（2）旱作后,免耕土壤真菌和放线菌数量显著高于常规耕作,而水作后,真菌和放线菌数量较常规耕作显著降低。随着免耕年限的延长,旱作后土壤真菌数量呈先降低再增加的趋势,免耕7～8 a时最低;土壤放线菌数量在免耕5～6 a后趋于稳定。水作后,土壤真菌和放线菌数量呈显著负相关。（3）旱作和水作后,免耕土壤微生物量碳和氮显著高于常规耕作,两者呈极显著正相关,变化趋势一致。随着免耕年限延长,旱作后,土壤微生物量碳、氮呈逐渐降低的趋势;水作后,土壤微生物量碳、氮呈先增加再降低的趋势。     

旱地秋季深施肥对土壤微生物的影响

晋东旱作地区秋季深施肥比春季浅施肥有显著的增产作用。本文就旱地秋季深施肥和春季浅施肥对土壤微生物的影响进行了研究。结果表明，深秋季深施明显啬了土壤微生物数量；加强了土壤呼吸强度，固氮强度，纤维分解强度及作物根际效应。对提高土壤营养水平和矿质营养元素的有效性，改善土壤理化性质有显著作用。     

免耕对农田土壤生物学特性的影响

农业管理对土壤群落水平下各种生物之间复杂的相互作用的影响是土壤生态学研究的一个热点。土壤生物和酶活性在改善土壤结构、养分循环、有机质分解和保持中起重要作用。与常规耕作系统比,免耕系统中作物残体和土壤矿物质的机械混合要少得多,因此免耕系统更接近于未受扰动的自然生态系统,可能更加依赖于土壤生物体的固有作用。综合有关文献讨论了耕作实践对一些土壤生物学特性的影响。总体看来,土壤线虫总量及功能类群对免耕既可能是正响应也可能是负响应,与常规耕作相比免耕系统中土壤微生物的丰富度或生物量增加,土壤酶活性增强,土壤呼吸作用减弱。最后还对免耕系统中有关土壤生物学特性研究的重要性和需要解决的问题进行了小结。     

免耕法对土壤微生物和生物活性的影响

本文比较常耕和免耕法对土壤微生物和生物学活性的影响.结果表明,连续免耕6-7年的砂壤土中微生物的数量较集中分布于上表层,常耕处理则相对均匀地分布于经常翻动的土层中.0-7cm表层土壤中微生物的优势种群在两种耕法中有一定差异,特别是霉菌.免耕处理0-7cm土壤培养1天的呼吸活性是常耕处理的2.1倍,尿酶活性是常耕处理的1.6倍.但随着土层的加深,免耕处理的呼吸活性、尿酶活性下降很快,至7-14cm处分别下降56%、71%.培养40天时0-7cm土壤无机氮释放量免耕和常耕处理分别为48.1、34.5mgN/kg,而7-14cm土层则分别为21.5、29.1mgN/kg.不加碳源只加入硫铵培养3天土壤中无机氮的减少在10%左右,免耕上表层0-7cm土壤减少较多,反映土壤微生物对无机氮的固定作用.长期免耕使具有高生物学活性的土层变得浅薄,而常耕处理则较为深厚.     

旱地土壤微生物磷测定方法研究

介绍了国外关于土壤微生物磷测定方法的研究进展 ,讨论了常用的几种方法所存在的问题 ,介绍了主要操作过程要求。对我国 5种主要母质类型的土壤 (pH 3 .3～ 7.4,1molL- 1KCl)的对比研究表明 ,我国土壤采用氯仿熏蒸、0 .5molL- 1NaHCO3在 1∶2 0土水比提取测定无机磷 (Pi)、并以同时测得的培养土壤微生物的磷的回收率作为计算常数得到的结果最佳。测定的大多数南方土壤的微生物磷占土壤全磷的比例小于 1 .5 % ,微生物碳磷比值大于 3 0∶1 ,反映南方土壤磷的生物活性较低 ,土壤微生物对磷的作物供应调节能力不强。     

免耕和秸秆还田对土壤酶活性和微生物群落的影响

利用在中国科学院封丘农业生态实验站的玉米-小麦轮作保护性耕作定位实验平台,研究了免耕+秸秆还田、免耕、常耕+秸秆还田、常耕4种耕作方式对玉米生长期内土壤酶活性和土壤微生物群落的影响。结果表明:土壤脲酶、碱性磷酸酶、脱氢酶和转化酶活性为免耕处理大于常耕处理,有秸秆还田处理大于无秸秆还田处理,以免耕+秸秆处理最高,常耕处理最低;玉米不同生育时期,脲酶和碱性磷酸酶分别在苗期和吐丝期出现峰值,转化酶和脱氢酶在苗期较低,增加至吐丝期达到峰值,至成熟期又降至低值;微生物各类群数量表现为免耕处理大于常耕处理,有秸秆处理大于无秸秆处理;土壤脲酶、碱性磷酸酶和转化酶与细菌、真菌、放线菌数量呈显著或极显著正相关关系,脱氢酶仅与放线菌数量呈极显著相关关系。     

不同轮作制下长期施肥旱地土壤微生物多样性特征

为了探讨典型旱地区施肥制度对土壤微生物多样性的影响,本研究通过27年长期定位试验,采用454测序技术,分析了黄土旱地区小麦连作、苜蓿连作、粮豆轮作中不同化肥及有机肥施肥措施下土壤细菌、真菌多样性的变化情况。结果表明:除施氮肥和有机肥(NM)处理外,施肥后连作小麦土壤细菌Chao指数提高7.5%(施磷肥和有机肥,PM)~60.6%(单施有机肥,M),Shannon指数增加0.04(PM)~0.40(M),肥料单施优于配施;施肥后连作苜蓿土壤细菌Chao指数提高92.0%(单施磷肥,P)~102.4%(施氮肥、磷肥和有机肥,NPM),Shannon指数增加0.30(NPM)~0.32(P);施肥对粮豆轮作土壤细菌多样性影响较小。除小麦连作NP处理外,施肥后各种植系统土壤真菌Chao指数提高19.1%~55.0%,但真菌Shannon指数变化不大或明显下降。黄土旱地区作物连作时施与适当化肥或有机肥,可提高土壤细菌多样性。本研究对优化旱地作物施肥制度、发挥土壤潜力肥力、实现土壤资源可持续利用有着重要的意义。     

耕作方式对长期免耕农田土壤微生物生物量碳的影响

以华北冬小麦-夏玉米两熟区长期免耕土壤为研究对象, 研究不同耕作方式(免耕、翻耕和旋耕)对长期免耕土壤微生物生物量碳(SMBC)的影响, 为制定合理的轮耕制度提供依据。试验结果表明: 长期免耕土壤进行耕作处理后SMBC 的时空分布和稳定性产生显著变化。不同耕作处理SMBC 含量在0~5 cm 和5~10 cm 土层变化明显, 小麦起身期含量最低, 收获期最高; 深层SMBC变化不明显。免耕处理SMBC 随土壤层次明显降低, 且各土壤层次SMBC 差异达显著(P<0.05)水平; 翻耕、旋耕处理0~5 cm 和5~10 cm 土层间SMBC 无明显差异, 其他层次间差异显著(P<0.05)。从生育期平均值看, 0~5 cm 土层免耕处理SMBC 含量较高, 翻耕和旋耕处理则分别比免耕降低6.7%、6.1%; 与免耕相比, 5~10 cm 土层SMBC 翻耕、旋耕处理分别增加30.2%和20.7%(P<0.01),10~20 cm 土层SMBC 翻耕、旋耕处理比免耕增加48.1%(P<0.01)和10.5%(P<0.05)。在冬小麦生育期内, 0~20 cm土层SMBC 稳定性表现为翻耕>旋耕>免耕, 20~30 cm 土层SMBC 稳定性表现为免耕>翻耕>旋耕。     

西辽河平原区免耕秸秆还田方式对土壤微生物群落组成的影响

【目的】针对干旱半干旱西辽河平原区农田耕层存在的土壤质量问题,揭示不同免耕秸秆还田方式对土壤微生物类群分布特征的影响。【方法】设置浅旋秸秆不还田农户模式（CK）、免耕秸秆秋覆还田（MG）、免耕秸秆秋覆春二次粉碎还田（ME）、免耕秸秆秋覆春配施秸秆腐熟剂还田（MF）、免耕秸秆秋覆春二次粉碎配施秸秆腐熟剂还田（EF）5个处理,用田间小区试验的方法,研究免耕和不同秸秆还田方式对土壤微生物群落组成的影响。【结果】0～15cm土层中4种免耕秸秆还田方式降低细菌操作分类单元数;15～30 cm土层中MF和EF细菌操作分类单元数较高,MF中增加节杆菌属（Arthrobacter）、芽单胞菌属（Gemmatimonas）和假平胞菌属（Sphingomonas）相对丰度,EF中增加Haliangium、溶杆菌属（Lysobacter）、Subgroup＿10、Alistipes和拟杆菌属（Bacteroides）相对丰度;30～45 cm土层中4种秸秆还田方式均增加细菌操作分类单元数,增加了节杆菌属、拟杆菌属、Gaiella、硝化螺旋菌属(Nitrospira)相对丰度,但减少了Alistipes、Es...     

黄土高原旱地麦田26年免耕覆盖对土壤肥力及原核微生物群落多样性的影响

为明确黄土高原旱作麦田长期保护性耕作对土壤肥力和土壤原核微生物的效应,以位于山西省临汾市实施保护性耕作26年的小麦田为试验基地,采用Illumina Hiseq 2500高通量测序等手段,开展了不同耕作措施[免耕覆盖（NTS）、深松免耕覆盖（SNTS）和传统耕作（TT1）]对土壤理化性质和土壤原核微生物多样性的影响分析。研究结果表明：1）NTS和SNTS处理比TT1处理显著提高了土壤全氮、碱解氮、速效磷及速效钾的含量,降低了土壤pH,提高了土壤贮水能力和水分含量,降低了0~10 cm土层的土壤容重,但提高了10~20 cm土层的土壤容重;同时,SNTS处理显著增加了土壤的有机质含量。2）Illumina Hiseq高通量16S rRNA基因V4区测序结果表明：NTS和SNTS处理比TT1处理显著降低了绿弯菌门的相对丰度;NTS比SNTS处理显著降低了土壤中疣微菌门和绿弯菌门的相对丰度;NTS处理显著增加了土壤原核微生物群落的多样性,但未显著改变原核微生物群落的丰度;SNTS对原核微生物群落的多样性和丰富度均未有显著改变;NTS处理的显著性差异物种（Biomarker）高于其他2个处理;其他原核微生物门的相对丰度,在3个处理间尚未有明显差异。3）聚类分析可见：NTS和SNTS处理与TT1处理的微生物群落结构差异较大;NTS处理与SNTS处理间的微生物群落结构差异较小。4）CCA分析可知：土壤pH、有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量对土壤原核微生物群落遗传多样性的变化起着重要作用;与TT1处理相比,NTS和SNTS处理在一定程度上改变了土壤原核微生物群落结构,但仍存在结构的相似性。综上所述,长期进行NTS和SNTS处理对黄土高原旱地麦田土壤微生物多样性、丰富度以及土壤肥力因子等的正效作用明显。     

水旱轮作后免耕水稻土微生物数量和生物量的变化特征研究

土壤微生物数量和生物量能迅速反映土壤肥力和土壤质量的演变趋势。通过野外调查和室内分析,研究了水旱轮作后,不同免耕年限土壤微生物数量和生物量的变化特点。结果表明:水旱轮作后,免耕耕层(0～20cm)土壤微生物数量、生物量P和生物多样性显著低于常规耕作,而微生物生物量C和N显著高于常规耕作;随着免耕年限延长,生物多样性、微生物生物量C和N在免耕7～8年时最低;免耕0～5cm土壤微生物数量和生物量显著高于5～10cm,而常规耕作0～5cm和5～10cm土壤微生物数量和生物量无显著差异。     

免耕留茬覆盖对旱作燕麦土壤养分及微生物量的影响

以旱作燕麦田为试验对象,设置免耕高留茬高覆盖、免耕低留茬高覆盖、免耕高留茬低覆盖、免耕低留茬低覆盖和常规耕作5个处理,研究了免耕留茬覆盖对土壤养分、微生物量及燕麦产量的影响。结果表明,免耕留茬覆盖各处理均能明显提高土壤0—10cm和10—20cm土层中土壤有机质、全量养分及速效养分含量,0—10cm土层各土壤养分含量均高于10—20cm土层;免耕留茬覆盖对土壤微生物碳、氮具有显著的提高作用,整个生育期抽穗期达到最大值,0—10cm土层土壤微生物量碳、氮均大于10—20cm土层,其中免耕高留茬高覆盖处理效果最佳;免耕留茬覆盖对0—10cm和10—20cm土壤微生物商有显著提高作用,免耕留茬覆盖处理间差异不显著;免耕留茬覆盖对燕麦产量影响显著,其中高留茬高覆盖处理产量最高,为2 111.4kg/hm~2,较常规耕作增产18.6%,产量总体表现为免耕高留茬高覆盖免耕低留茬高覆盖免耕高留茬低覆盖免耕低留茬低覆盖常规耕作。     

玉米秸秆覆盖冬小麦免耕播种对土壤微生物量碳的影响

土壤微生物量碳(SMBC)是土壤有机碳的一部分,在养分循环中起着重要作用.本研究目的在于揭示我国华北平原玉米秸秆覆盖冬小麦免耕对土壤微生物量碳的影响.4～5年的试验结果表明,不同耕作方式对农田SMBC含量的时空变异具有显著的影响.玉米秸秆覆盖免耕播种处理上层(0～10cm)的含量比下层(10～20cm)增加47.4%,而清茬翻耕和还田翻耕处理的含量在土壤中的分层不显著.不同的耕作方式的SMBC含量均随气温降低而减少.全年平均来看,在0～10咖土层,不同耕作方式的SMBC含量大小表现为覆免>还翻>清翻,在10～20cm土层则表现为还翻>覆免=清翻.整个耕层(0～20cm)表现为还翻>覆免>清翻.在气温较低时,覆盖免耕的SMBC含量比清茬翻耕和还田翻耕低.在土壤表层,不同耕作方式SMBC含量的稳定性大小表现为还翻>覆免>清翻;在下层,不同耕作方式之间差异不显著.     

紫色水稻土水稳性团聚体土壤微生物基因组DNA提取方法探讨

为了找到提取土壤微生物总DNA的最佳方法,通过OD值检验、凝胶电泳、PCR和DGGE分析,比较了Reddy法、基于DNAout kit试剂盒改进的实验方法、以及Kuske修订法、Edgcomb改进法、SDS高盐提取法、Eichner调整法等常用的不同土壤微生物基因组的DNA提取方法在亚热带地区长期免耕紫色水稻土水稳性团聚体0.25～2.0 mm粒径上的提取效果.结果表明,6种方法都可以从团聚体中提取到长度大于23.1 kb的DNA片段,但不同方法提取的DNA的产量存在明显差异,土壤总DNA均不需纯化就可以用于PCR扩增,使用细菌16S rDNA基因V3区的通用引物可扩增得到相应的片段.研究表明,改进的DNAout kit试剂盒法是长期免耕紫色水稻土水稳性团聚体中微生物基因组DNA的最佳提取方法.     

保护性耕作与秸秆还田对土壤微生物及其溶磷特性的影响

试验研究保护性耕作与秸秆还田对土壤微生物及其溶P特性结果表明,免耕和秸秆还田均能促进土壤麦角固醇的增加,而少耕却显著提高土壤微生物生物量。耕作方式间土壤有机碳水平无明显差异,但秸秆还田可提高土壤有机碳含量。免耕处理土壤微生物量显著增加,深耕处理土壤微生物量则较低,秸秆还田微生物量显著高于无秸秆对照。浅耕处理溶P细菌数量最高,免耕最少,但少耕和免耕处理溶P微生物的溶P能力大于深耕及浅耕,秸秆还田对溶P微生物群体和高效溶P菌生长均有促进作用。     

黄土高原旱地土壤水资源管理

该论述了黄土高原土壤水资源的数量、性质和动态规律，提出了土壤水资源管理应从提高作物耗水量，水分利用效率和建立水分良性循环的植制度３个途径进行。     

浙江省丘陵旱地土壤供钾能力的研究

浙江省主要丘陵旱地土壤的全钾量随母岩中长石和云母的含量增加而增加,幅度为0.57—3.13%,速效钾和缓效钾的含量分别为33—216ppm和80—638ppm,与土壤中高岭石及伊利石的相对含量有关。以化学试剂连续提取、电超滤(EUF)和强度/数量关系研究结果表明:高岭石为主的土壤,其缓冲容量(PBC^k)较低,有效钾数量较少,且缓效钾释放慢,在黑麦草耗竭试验中,经1—2次收获后,产量和吸钾量明显下降。以伊利石为主的土壤,其缓冲容量(PBC^k)高,黑麦草试验可得到连续的高产和吸取较多的钾。黑麦草试验还表明土壤的供钾特性较之其有效钾储量更有实践意义。     

三江源区土壤微生物和土壤养分空间分布特性研究

选取三江源地区玉树、沱沱河、隆宝、治多及多彩5个研究地,对其土壤微生物群落数量及土壤养分空间分布规律进行了分析研究,为我国高寒草地土壤生态系统多样性和系统变化数据提供科学依据。结果表明:不同土壤层(0~5、5~10和10~15 cm)土壤微生物群落数量表现为细菌放线菌真菌,且细菌数量占绝对优势;各研究地土壤微生物群落主要分布在土壤表层,其数量随土层深度的增加而减少;土壤微生物数量与土壤养分之间存在相关性,影响细菌数量的主要土壤因子是全钾、碱解氮、全氮及有效磷,影响放线菌数量的主要土壤因子是速效钾与全氮,影响真菌数量的主要土壤因子是p H值。