不同种植模式背景下栽植生姜对紫色土细菌多样性的影响

为了解栽植生姜对岷江下游紫色丘陵区不同种植模式背景下典型紫色土微生物多样性的影响,采用PCR-DGGE与DNA序列分析方法,研究了紫色丘陵区玉米+红薯间作、大豆单作、生姜连作、水稻-紫云英轮作等4种典型种植模式背景下栽植生姜前后土壤细菌多样性变化特征。PCR-DGGE分子指纹图谱结果表明,同一种植模式下栽种生姜前后DGGE条带数目、位置和亮度差异明显。栽种生姜均降低了各模式下土壤细菌群落丰富度和Shannon-Wiener指数,明显改变了土壤细菌群落结构,其中生姜连作模式背景下土壤细菌丰富度和Shannon-Wiener指数下降幅度最大,玉米+红薯间作模式下降幅度最小,但栽植生姜后4种种植模式之间土壤细菌群落结构相似度明显增加。DGGE特征条带的序列分析表明,栽植生姜后,土壤细菌中的部分绿弯菌门类群消失,部分硝化螺旋菌门类群仅在水稻-紫云英轮作模式中发现、玉米+红薯间作模式中出现了短波单胞菌门的细菌。这些结果为了解栽植生姜对土壤环境的影响以及生姜种植模式的优化提供了一定的科学依据。     

重庆市江津区临峰生姜绿色高效栽培技术要点

重庆市江津区临峰社区已有数百年种姜历史,因其一窝一洞的种植方式,临峰生姜又被称为"洞子姜"。临峰生姜质感脆嫩,采收上市时间长,富含硒元素,深受市场欢迎。近年来,由于连作障碍、管理技术不规范等原因,导致临峰生姜病害较重,种植规模受到限制。从整地消毒、姜种处理、栽种方式、田间管理、病虫害防治、采收贮藏等方面介绍了临峰生姜绿色高效栽培技术要点。     

糜子不同种植方式对土壤酶活性及养分的影响

【目的】土壤酶参与土壤中多种生化活动,是衡量土壤生产力的指标之一。本文比较分析了不同种植方式下糜子生育期间土壤酶活性的动态变化以及成熟期土壤养分含量和糜子产量,旨在探明糜子连作障碍和连作减产的产生机制,为糜子高产高效栽培提供理论依据。【方法】以西北农林科技大学农作一站小杂粮轮作连作长期定位试验为平台,设轮作(T1)、隔年种植(T2)、连作2年(T3)、连作3年(T4)4个处理,在糜子播种期、苗期、拔节期、抽穗期、灌浆期、成熟期测定0—20 cm根际土壤中过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性以及成熟期0—20 cm根际土壤养分含量,对同一时期不同处理间的酶活性和成熟期不同处理间土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾含量以及土壤p H值进行方差分析,并分析土壤养分和酶活性以及糜子产量之间的相关性。【结果】1)土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性随着连作年限的增加而降低;碱性磷酸酶在连作2年处理的活性较低。2)随着连作年限的增加土壤p H值升高,土壤速效钾严重积累,速效磷消耗较多,说明连作导致土壤盐碱化。3)过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶活性与糜子籽粒产量呈显著正相关,土壤p H值与籽粒产量呈显著负相关;蔗糖酶活性、有机质含量与产量具有一定的相关性。【结论】糜子连作改变了土壤酶活性及土壤养分含量,导致土壤腐殖化和熟化程度减慢,土壤次生盐渍化加重,土壤养分不均衡,植株生长发育受到影响,造成籽粒产量的下降。因此,在糜子生产上要进行合理的轮作倒茬,从而减缓连作障碍,实现糜子高产优质。     

种植方式对玉米不同生长期土壤微生物群落功能多样性的影响

为探讨玉米不同种植方式下土壤微生物群落功能多样性的差异,进行田间定点试验,采用Biolog方法分别研究了4行轮作、4行连作、8行轮作和8行连作的种植方式对玉米种植前、拔节期、抽穗期和收获期土壤微生物功能多样性的影响。结果表明:4种种植方式的土壤微生物均在种植前代谢活性最弱、功能多样性最低,在玉米抽穗期土壤微生物代谢活性最强,功能多样性最高。在种植玉米前,轮作的土壤微生物代谢活性和功能多样性高于连作,8行轮作和4行轮作土壤微生物的物种多样性指数分别比相应的连作高22.93%和11.42%;4行轮作的土壤微生物物种多样性指数比8行轮作低3.17%,而4行连作比8行连作高6.83%。在玉米拔节期、抽穗期及收获期连作土壤微生物功能多样性略高于轮作,且有4行连作大于8行连作的趋势,但差异均未达显著水平。种植前,4种种植模式的土壤微生物对6大类碳源的利用程度整体上都较低,降解碳水化合物类、羧酸类和聚合物类碳源的微生物是种植方式影响的主要土壤微生物类群;随着玉米的生长,土壤微生物对6大类碳源的利用都逐渐增强,玉米拔节期、抽穗期和收获期之间土壤微生物特征碳源没有较大差异,4种种植方式的土壤微生物对聚合物类碳源利用程度差异都不显著。PLS-EDA分析结果表明种植方式对土壤微生物产生较大影响,种植前8行轮作和4行连作的土壤微生物碳源利用模式具有相似性;种植玉米后4种种植方式的土壤微生物对碳源的利用模式存在较大差异,其中4行连作的土壤微生物在玉米拔节期和收获期对碳源的利用模式与其他3种种植方式差异最大。试验说明作物长期连作栽培会影响土壤微生物群落功能,降低土壤微生物物种多样性,引起土壤微生物群落结构与功能的失调。     

马铃薯与玉米复合种植对土壤化感物质及土壤细菌群落结构的影响

为探究马铃薯与玉米复合种植对化感物质积累与细菌群落结构的影响,分析轮作、间作缓解连作障碍的机制,本研究以马铃薯连作、玉米连作、马铃薯||玉米间作、马铃薯-玉米轮作第8年的土壤为对象,利用GC-MS测定土壤中化感物质含量,并采用Illumina Miseq高通量测序技术对土壤细菌16Sr DNA V4-V5区域进行测序,分析土壤中细菌多样性和群落结构的变化,并对化感物质和优势菌属进行相关性分析。结果表明:玉米连作和马铃薯连作会导致化感物质的积累,玉米连作土壤积累了更多的油酸、亚油酸、花生酸、木焦油酸等脂肪酸,马铃薯连作土壤积累了更多的硬脂醇、二十烷醇等脂肪醇类物质。轮作降低了大部分化感物质的积累,间作降低的化感物质种类相对轮作较少。不同种植方式下土壤细菌群落结构发生了显著变化,相对于连作,间作和轮作Ace指数和Chao指数显著升高。在门水平上,轮作土壤放线菌丰度显著高于马铃薯连作土壤,间作土壤拟杆菌门丰度显著低于玉米连作土壤,两种连作土壤中酸杆菌门丰度都较轮作显著升高。在属水平上,一些有益细菌如节杆菌属、溶杆菌属等在复合种植土壤中相对丰度更高。通过相关性分析发现土微菌属、小梨形菌属与脂肪醇类物质呈显著正相关,黄杆菌属、溶杆菌属、微杆菌属等与脂肪酸类物质呈显著负相关。马铃薯与玉米复合种植降低了化感物质在土壤中的积累,从而抑制了土壤细菌丰度的降低,提高了有益菌属丰度,消减了连作障碍。     

烟草连作障碍研究进展

烟草因连作种植导致产量和品质的下降已成为当前烟叶生产中面临的全国性难题。本文以连作对烟草的危害为切入点,从烟田土壤营养失调、根系中化感自毒物质积累、土壤生物学环境恶化等角度阐述了烟草连作障碍的产生机理,介绍了当前消除烟草连作障碍的主要调控措施,并对烟草连作障碍领域的研究及技术发展方向进行了展望。     

甘肃中部沿黄灌区马铃薯连作对土壤化学和生物学性质的影响

甘肃中部沿黄灌区是全国重要的加工型马铃薯和种薯生产基地,但集约化种植带来的连作障碍问题已严重影响到产业的健康发展。设置不同连作年限(0~5年)马铃薯种植处理,通过田间试验评估连作对土壤化学和生物学性质的影响,探讨马铃薯连作的土壤障碍因子。结果表明:土壤有机碳含量随连作年限延长逐渐降低,而碱解氮和速效钾含量以及电导率与之相反;连作显著增加土壤速效磷含量,但对全氮含量、碳氮比和p H无明显影响。长期连作(3~5年)较非连作(0年)土壤平均酶活性显著降低33.07%~61.78%,脲酶、蔗糖酶和脱氢酶活性亦随连作年限延长逐渐降低。长期连作降低土壤微生物生物量碳含量,土壤基础呼吸量和FDA水解活性与连作年限呈极显著负相关。Biolog ECO分析显示,长期连作显著降低土壤微生物总活性和功能多样性,Shannon多样性指数较非连作降低11.75%~13.65%。碳源利用图谱分析表明,连作明显改变土壤微生物群落结构,碳水化合物是区分不同连作年限土壤微生物群落结构差异的最敏感碳源类型;长期连作显著降低土壤微生物对碳水化合物类、氨基酸类、羧酸类和胺类碳源的相对利用率,且土壤微生物对单一碳源的利用呈现集中化的趋势。线性逐步回归分析和通径分析表明,土壤微生物群落结构、微生物生物量碳、全氮和脱氢酶对块茎产量有显著影响,以微生物群落结构贡献最大,微生物生物量碳次之。土壤微生物因子变化可能是导致甘肃中部沿黄灌区马铃薯连作障碍发生的重要原因。     

几种土壤调理剂改良大棚种植草莓土壤的效果

随着草莓产业的稳定高效发展,设施草莓大棚土壤连作障碍问题日益突出.采用硅钙钾镁、钙镁磷、月桂醇乙氧基硫酸铵、天然海洋萃取物碳酸钙与椰子提取物混合物和聚丙烯酰胺5种土壤调理剂进行了小区试验,分析了不同处理下草莓种植大棚的土壤养分、酶活、盐分以及草莓的产量和品质.结果表明,硅钙钾镁是改良大棚草莓连作障碍土壤中比较理想的土壤...     

蚯蚓原位堆肥提升番茄连作土壤质量研究

[目的]连作障碍引起的土壤质量劣变是制约种植业可持续发展的瓶颈问题之一.已有研究表明蚯蚓腐熟粪肥能有效提升连作障碍土壤质量.本研究比较了蚯蚓原位腐熟粪肥和使用异地腐熟粪肥对提高土壤理化和生物学性状的效果,以提出高效可行的蚯蚓堆肥施用模式.[方法]田间试验在宁夏连续种植5年番茄的温室内进行,供试番茄品种为'粉宴1号'.试...     

大豆专用肥对轮作、连作大豆土壤酶活性和有效养分的影响

采用盆栽、田间小区控制试验及室内分析相结合的方法 ,研究了施用大豆专用肥对连作、轮作大豆土壤酶活性和有效养分的影响。结果显示施用大豆专用肥后 ,土壤酶活性和有效养分总体均能达到或高于轮作土壤常规施肥水平 ,这表明大豆专用肥能调控大豆连作所引起的土壤酶活性和养分恶化 ,最终使得大豆专用肥能克服大豆连作所引起的大幅度减产     

烟稻轮作高产栽培技术分析

轮作种植不同于传统的连作种植,是通过轮番种植不同作物来增加作物产量、提高作物品质的种植方式。烟稻轮作一般是指在同一块土壤中,先种植烟草,在采收之后再种植水稻。在这个过程中,需要保证这两种作物所需要的土壤营养是一致的,在水稻采收之后,可以通过对土地进行修养或者种植绿肥的方法来提升土壤的品质,从而实现更好地种植农作物。基于此,对烟稻轮作高产栽培技术进行相关的分析和研究。     

温室土壤连作对黄瓜主要病害的影响

在温室条件下,通过田间系统观察和室内测定相结合的方法,研究了不同连作年限温室土壤对黄瓜主要病害发生的影响.结果表明:随种植年限的延长,土壤中病原微生物数量增加,是导致黄瓜土传病害加重的主要原因;黄瓜植株生长发育不良,黄瓜的光合速率及抗性酶活性降低,植株自身抗病性下降,是引起黄瓜病害发生加重的内因;温室内温度降低、湿度提高、光照下降,是导致黄瓜病害发生加重的外部条件.随着连作年限延长,黄瓜病害发生依次加重,土传病害对连作的反应比气传病害敏感,病害是土壤连作障碍的重要原因之一.     

大豆专用肥对轮作、连作大豆土壤酶活性和有效养分的影响

采用盆栽、田间小区控制试验及室内分析相结合的方法，研究了施用大豆专用肥对连作、轮作大豆土壤酶活性和有效养分的影响。结果显示施用大豆专用肥后，土壤酶活性和有效养分总体均能达到或高地轮作土壤常规施肥水平，这表明大豆专用肥能调控大豆连作所引起的土壤酶活性和养分恶化，最终使得大豆专用肥能克服大豆连作所引起的大幅度减产。     

不同种植方式对北疆绿洲土壤养分和生物学性状的影响

长期种植不同作物对土壤的理化性质与生物学性状有很大影响。本研究针对北疆绿洲灰漠土几种典型作物种植方式,研究了不同作物长期种植对土壤养分、酶活性、微生物量碳氮以及土壤呼吸的影响。结果表明:长期种植不同作物使土壤表层(0～20cm)与亚表层(20～40cm)的土壤肥力性质产生明显分异,表层土壤的肥力水平明显高于亚表层;土壤pH则表层低于亚表层,而不同种植方式对灰漠土pH无显著影响。长期种植不同作物对土壤主要生物过程关键酶活性、土壤呼吸等土壤生物性状有明显影响,磷酸酶、脲酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶、纤维素酶在不同种植方式下差异显著,小麦/油葵轮作10年(WSR)方式下上述5种酶活性均较高。土壤微生物量碳氮随棉花连作年限的延长而显著下降,且玉米连作10年(CrM)、小麦连作10年后棉花连作10年(WCtR)、棉花连作15年(CtM)和小麦/油葵轮作10年的土壤微生物量碳氮比分别为6.31、6.02、5.83和3.53。不同种植方式下土壤呼吸在120h内的变化均为先下降后趋于平稳,不同种植方式下的土壤呼吸商之间呈显著性差异,WSR呼吸商最高,平均20.54μg(CO2-C)·mg-1(Bc)·h-1,WCtR最低,平均14.01μg(CO2-C)·mg-1(Bc)·h-1。作物长期连作后与绿肥作物轮作,有利于提高土壤生物活性,是一种较好的种植方式。     

加工番茄连作对土壤理化性状及微生物量的影响

通过在石河子大学农学院试验站开展加工番茄连作定点微区试验,研究了不同连作处理(种植1 a、连作3 a、5 a和7 a)对新疆加工番茄土壤理化性状、微生物生物量和酶活性的影响。结果表明,随着连作年限的延长,土壤p H升高,全磷、速效磷及全钾含量呈先升后降的趋势,土壤容重无明显变化。连作7 a时土壤有机质、全氮及速效钾含量较对照分别下降了8%、21%和29%(p0.05)。土壤微生物量碳(SMBC)、微生物量氮(SMBN)和微生物商(q MB)呈显著下降趋势,与对照相比分别降低了52.3%、78.8%和48.2%(p0.01);微生物量磷(SMBP)呈先升后降趋势,连作3a时,SMBP含量达到最大值,是对照的1.65倍(p0.01)。土壤过氧化氢酶活性呈显著升高趋势,而脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶及磷酸酶活性的变化则相反。连作导致加工番茄产量显著下降,连作7 a时产量下降达34%(p0.01)。相关分析表明,p H、微生物量、q MB、酶活性及养分之间相关性极为密切,说明土壤微生物量和酶活性相结合,可以反映土壤质量的变化。加工番茄连作导致土壤p H和电导率升高,显著抑制了土壤微生物活性,降低了土壤肥力,最终造成产量下降,连作障碍明显。     

茄子与香蕉轮作配施生物有机肥对连作蕉园土壤微生物区系的影响

连作现象在香蕉生产上非常普遍,而长期连作会导致严重的连作障碍。本文针对香蕉连作障碍,选择连作香蕉13年的地块,采用常规方法结合变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术,在田间条件下研究了轮作茄子配施生物有机肥对高发枯萎病连作蕉园土壤可培养微生物数量、土壤化学性状以及土壤细菌群落结构的影响。结果表明:与连作香蕉相比,轮作茄子处理可显著降低可培养尖孢镰刀菌数量,使其数量从种植初的10~4 cfu·g~(-1)(干土)下降到10~3 cfu·g~(-1)(干土),同时提高了土壤p H,增加了土壤有机质、速效钾、碱解氮含量。无论是轮作还是连作种植模式,与配施普通有机肥相比,配施生物有机肥对可培养尖孢镰刀菌、真菌和细菌数量影响均不显著;但在轮作模式下,施用生物有机肥处理的细菌数量与真菌数量比值(B/F,381.2)显著高于配施普通有机肥处理(270.3)。PCR-DGGE分析结果表明,轮作茄子配施生物有机肥显著改变了土壤细菌群落结构,增加了细菌丰度、稳定性和多样性,其中多样性指数(Shannon-Wiener指数,3.22)较连作香蕉配施普通有机肥处理(2.89)显著增加。以上结果表明,茄子与香蕉轮作有利于连作蕉园土壤的微生态环境,同时轮作配施生物有机肥效果更优。     

长期种植大棚蔬菜对涂地土壤生物学性质的影响

在浙东滨海平原选择连作时间为3～4年,8～10年和20年以上的大棚蔬菜地及蔬菜-水稻轮作8～10年和20年以上的大棚蔬菜地,同时选择刚围垦和经围垦改良脱盐的其他农地作为对照,分析研究不同种植年限和种植模式蔬菜地土壤微生物区系和酶活性,探讨长期种植蔬菜对涂地土壤生物学性质的影响。结果表明,围垦涂地种植蔬菜3～4年内,土壤有机质、氮和磷的全量和有效态、土壤微生物生物量碳、微生物数量、土壤酶活性均呈现增加的趋势,土壤质量明显改善;连作蔬菜8～10年后,土壤速效养分继续呈增加趋势,但土壤盐分显著积累,同时土壤生物学性质明显恶化（细菌和放线菌数量减少、真菌数量增加、土壤酶活性降低、土壤微生物生物量碳降低）。与连作相比,轮作可显著地防止土壤生物学性质的恶化。磷脂脂肪酸（PLFA）的方法研究也表明,蔬菜种植时间、种植方式（连作、轮作）对土壤生物学性质有很大的影响。     

嫁接对番茄连作土壤环境及土壤酶活性消减的影响

连作障碍是我国番茄集约化生产的瓶颈,为了探索适宜连作的栽培模式,试验以易感青枯病番茄品种‘梅赛德斯’实生苗及以抗病品种‘爱好’为砧木,‘梅赛德斯’为接穗的嫁接苗为试材,通过分析检测连作3年下根际土壤养分和土壤酶活性指标的变化,结合土传病害发生情况,分析嫁接对番茄连作障碍下土壤环境消减的影响。结果表明：连作3年内,嫁接苗青枯病的发病率都极显著低于实生苗,说明嫁接苗较实生苗极显著降低了土传病害发生率;嫁接有利于缓解番茄根际土壤中碱解氮含量的升高及连作导致的土壤酸化问题;同时,嫁接有利于缓解番茄根际土壤多酚氧化酶活性、尿酶活性和蔗糖酶活性的下降;另外,连作对嫁接苗种植土壤有机质含量的影响相对不显著,而实生苗在连作1年后显著降低了土壤有机质含量;嫁接对番茄速效钾、有效磷含量的影响无明显规律性。综上所述,嫁接对改善番茄根际土壤化学性质和土壤酶活性有积极作用。     

新疆绿洲连作棉田土壤微量元素含量的时空变化研究

为了解棉花长期单一种植对土壤微量元素含量的影响,明确连作棉田土壤质量变化规律,在南疆棉区分别选择新开垦1a和连续植棉5、15、20、30 a的棉田,研究了不同时间尺度上棉田0~100cm土壤剖面Mo、Cu、Zn、Mn、Fe等5种微量元素全量的变化规律,分析了棉田微量元素含量与连作年限之间的关系。结果表明,棉花长期连作后,土壤0~20cm耕作层全钼含量随连作年限的增加持续下降,与连作年限呈一元负线性关系;全铜、全锌、全锰含量随年限的增加先升后降,与年限呈二次函数关系,分别在连作7~10、10~12、17~18 a达到最高累积量,之后持续下降,分别在14~17、20~22、32~34 a降回到开垦初期的水平。土壤剖面中部30~50cm土层各元素全量均随连作年限增加剧烈下降,与连作年限呈一元负线性关系,长期连作易导致该层微量元素缺乏。剖面下层50~90cm土层各元素全量在长期连作后表现出一定的累积趋势,然而与连作年限之间没有明显的函数关系。随连作年限延长,0~60cm土层中含量水平越低的元素,含量下降越明显,Mo表现最明显,其次为Zn和Cu,而Mn和Fe下降较少。在长期连作棉田,棉花种植应注重Mo、Zn、Cu等微量元素肥料的补充施用,并结合土壤深度翻耕,提高中部土层微量养分含量。     

长期种植苜蓿对土壤氮素营养的作用

13年长期施肥和轮作试验结果表明，连续种植苜蓿对N肥、P肥、有机肥的配合施用（NPM）较单施P肥对提高土壤硝态氮（NO3^-N)含量水平有较好效果；而无论施肥与否，种植苜蓿对土壤深层NO3^-均造成不同程度的亏缺。苜蓿（NPM）连作较小麦（NPM）连作土壤NO3^--N利用率高；种植苜蓿对土壤铵态氮（NH4^ -N)分布影响与NO3^--N不同，深层土壤CK、NPM配施处理CK、NPM配施处理NH4^ -N含理明显高于施P和裸地处理，不同作物种植系统中以苜蓿连作土壤剖面中NH4^ -N含量最高。与其他轮作相比，苜蓿连作在提高土壤剖面供N能力方面有较好作用。