施氮水平对花生根际土壤微生物群落结构和多样性的影响

本试验通过16S rRNA基因测序技术,研究零氮(0 kg/hm²)、低氮(75 kg/hm²)、中氮(150 kg/hm²)和高氮(225 kg/hm²)4个氮肥梯度对花生根际土壤微生物群落组成和结构的影响。结果表明,施氮可以提高花生根际土壤微生物群落的丰富度和多样性,不同氮肥处理中以中氮处理的Chao 1指数和Shannon指数最高。施氮处理下的OTUs个数均多于不施氮,且随着氮肥施入量的增加呈先升高后降低的趋势,中氮处理较零氮、低氮和高氮分别高11.21%、4.90%和7.01%。不施氮和在一定施氮范围内,土壤微生物群落稳定,但是高氮会导致土壤微生物群落不稳定。16S rRNA功能预测分析显示,施氮处理下的细胞运动等功能基因的丰度相对升高,对花生根际土壤微生物群落的功能丰度谱产生一定的影响。本研究明确了施氮对花生根际土壤微生物群落结构和多样性的影响,为深入研究不同施肥措施对花生根际微生态的影响提供了借鉴。     

施氮对玉米//马铃薯间作作物氮累积和分配的影响

玉米//马铃薯间作在农业生产中占有重要地位。本文通过两年田间试验研究了4个施氮水平[玉米：N0（0 kg/hm2）、N1（125 kg/hm2）、N2（250 kg/hm2）、N3（375 kg/hm2）,马铃薯：N0（0 kg/hm2）、N1（62.5 kg/hm2）、N2（125 kg/hm2）、N3（187.5 kg/hm2）]对玉米马铃薯作物产量、生物量和氮在作物籽粒、茎叶和根系的累积和分配的影响。结果表明：玉米//马铃薯有间作产量优势,在4个氮水平下,土地当量比（LER）分别为1.46、1.20、1.04、0.92。随氮水平提高,间作产量优势逐渐下降。各施氮水平下间作玉米籽粒、茎叶和根的氮吸收量平均比单作高39.76%、27.98%、15.36%;间作马铃薯块茎和茎叶的氮吸收量平均比单作低4.14%、24.59%。玉米马铃薯氮吸收的间作优势随施氮水平的提高而降低。间作和施氮对玉米马铃薯各组织中氮的分配比率的影响差异不显著。通过玉米//马铃薯产量和氮肥农学利用率的分析结果表明,间作玉米、马铃薯在低氮水平（N1）就能获得单作玉米、马铃薯常规施氮（N2）或高氮水平（N3）时的产量,因此玉米//马铃薯可有效提高作物产量和氮肥利用效率,降低氮投入。     

施氮水平对塿土微生物群落和酶活性的影响

 【目的】研究不同施氮量对土壤微生物群落功能多样性和酶活性的影响。【方法】通过野外大田定位试验,于2009年7月15至2009年9月30采用微生物自动分析系统BIOLOG微平板分析法,对不同施氮水平下土壤微生物群落功能多样性,及水解酶活性的动态变化进行了研究。研究涉及N0（0 kg·hm-2）、N1（60 kg·hm-2）、N2（120 kg·hm-2）和N3（180 kg·hm-2）4个施氮水平。【结果】低氮（N1）、中氮（N2）和高氮（N3）处理的微生物群落碳源利用率（AWCD）、微生物群落Shannon指数（H）和微生物群落丰富度指数（S）均高于零氮（N0）处理,其中N2处理最高。主成分分析表明,不同施氮水平土壤微生物功能多样性差异明显,起分异作用的主要碳源是糖类和氨基酸类。土壤蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶活性均以N2处理最高,分别为24.85 mg glucose·g-1·(24 h)-1、1.04 mg NH3-N·g-1·(24 h)-1 和2.40 mg hydroxybenzene·g-1·(24 h)-1。【结论】氮肥的施用可以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。低量和中量氮肥能够提高蔗糖酶和脲酶活性,而中量和高量氮肥可以增加碱性磷酸酶活性。     

马铃薯燕麦间作和施氮对马铃薯干物质累积、产量及品质的影响

基于宁南山区马铃薯连作障碍、用养地矛盾导致产量低下等问题,通过设置4个氮水平和2种种植模式的裂区试验,研究间作和施氮对马铃薯干物质累积参数、产量及品质的影响规律,为提高马铃薯产量、缓解连作障碍提供一定的理论依据和技术支撑。研究表明,单作马铃薯施氮处理较不施氮处理干物质量积累最大速率分别增加17.26%、27.41%、26.14%,间作施氮处理分别增加10.38%、33.69%、41.10%。与不施氮处理相比较,单作模式下干物质活跃积累时间随施氮量分别降低57.44%、85.09%、31.92%,干物质积累速率最大时生长量分别增加84.75%、8.41%、50.43%;间作模式下干物质活跃积累时间随施氮量分别降低7.04%、16.9%、15.50%,干物质积累速率最大时生长量分别增加18.28%、22.57%、30.96%。间作和施氮对干物质积累和产量的提升明显,其中以间作施氮150kg·hm^-2和225kg·hm^-2处理最佳。通过对产量模拟得出间作马铃薯最佳施氮量为154.08 kg·hm^-2,理论产量可达到34 674...     

玉米、大豆间作对根际土壤微生物数量和酶活性的影响

通过盆栽实验,研究了玉米间作大豆对根际土壤微生物数量和酶活性的影响。结果表明:在玉米喇叭口期和大豆分枝期,玉米、大豆间作的玉米地上生物学产量高于单作玉米38.73%,大豆地上生物学产量较单作大豆降低了8.12%,差异不显著。与单作相比,间作体系中的玉米、大豆根际土壤养分有效性、根际土壤微生物数量、根际土壤酶活性均显著高于相应单作根际土壤。间作体系中玉米取得间作优势,养分利用率提高主要是根际土壤养分有效性的提高,而根际土壤养分有效性高受根际土壤中微生物数量和酶活性的影响。     

施氮对阔叶红松林土壤微生物多样性和群落结构的影响

在黑龙江省伊春市五营区丰林国家自然保护区和丽林实验林场的阔叶红松林地,选取长期固定研究样地,施加氮肥(为硝酸铵)设置4个施氮梯度,分别为对照(不施氮)、低氮(2.5 g·m^-2·a^-1)、中氮(5.0 g·m^-2·a^-1)、高氮(7.5 g·m^-2·a^-1),每个处理3个重复,共12个20 m×20 m试验区,试验区之间保留10 m宽缓冲带。从2011年5月份开始,硝酸铵作为添加氮,在当地森林的每个生长季节(5—9月份)均匀添加5次。施加到每个地块的硝酸铵溶解在32 L纯水中,使用背负式喷雾器将硝酸铵溶液均匀地喷洒在每个地块的森林地面上,为了保持处理的一致性,对照样地处理用等量32 L纯水喷洒。2021年7月份,在12块样地内各随机设置5个采样点,用土钻在0～10 cm土层采集土样,测定土壤含水率、pH、有效氮质量分数、有效磷质量分数、有效钾质量分数、全碳质量分数、全氮质量分数、全磷质量分数、微生物量碳质量分数、微生物量氮质量分数、微生物磷质量分数、微生物...     

魔芋与玉米间栽对魔芋根际微生物群落代谢功能多样性的影响

研究了魔芋与玉米间栽对魔芋软腐病的控制作用,同时采用Biolog方法间栽对魔芋根际微生物群落代谢功能多样性的影响。结果表明,魔芋与玉米间栽能有效控制魔芋软腐病,其中玉米2∶魔芋4(T3)效果最好,相对防效可达61.27%。另外,魔芋与玉米间栽使魔芋根际微生物Shannon多样性、均匀度指数和每孔颜色平均变化率(AWCD)发生变化,魔芋根际微生物对碳源的利用情况也发生了改变,与净栽魔芋(CK)相比,T3对聚合物类和酚类化合物的利用率分别升高了25.7%和23.5%,而对糖类、羧酸类、氨基酸类和胺类这4类碳源的利用率分别降低了30.7%,39.9%,34.9%和38.6%。主成分分析表明,间栽处理的魔芋根际微生物群落代谢功能与净栽相比差异显著。     

转基因大豆对根际土壤微生物群落功能多样性的影响

采用大田试验结合Biolog技术比较分析了种植转基因大豆PAT与其亲本PAT1、转基因大豆ALS与其亲本ALS1及当地主栽大豆中黄13对根际土壤微生物群落功能多样性的影响。结果表明,由平均颜色变化率(AWCD)反映的土壤微生物活性呈现以下变化规律:在整个温育过程中,两种转基因大豆根际土壤微生物活性均高于相应亲本,当地品种中黄13根际土壤微生物活性介于转基因大豆和非转基因亲本大豆之间;两种转基因大豆根际土壤微生物群落物种均一度(J)和优势度指数(D)较对应亲本均无显著差异(P>0.05),转基因大豆PAT根际土壤微生物群落香农-维纳指数(H)与亲本相比差异不显著(P>0.05),而转基因大豆ALS根际土壤微生物群落香农-维纳指数(H)显著高于其亲本ALS1(P<0.05)。主成分分析结果表明,转基因大豆PAT、亲本PAT1、非转基因亲本大豆ALS1以及中黄13土壤微生物群落碳源利用类型相似,仅转基因大豆ALS土壤微生物碳源利用类型表现出差异。对不同碳源的分析结果表明,土壤微生物利用的主要碳源为糖类、氨基酸类、羧酸类和聚合物。     

施加微生物菌剂对马铃薯根际土壤细菌多样性的影响

为了从土壤微生物生态学的角度阐述微生物菌剂对马铃薯根际土壤细菌群落结构的影响,采用高通量测序技术对细菌16S rRNA V3⁺V4区序列进行测序分析,以不施肥（CK）、单施化肥（F）作为对照,研究T1（化肥⁺颗粒菌剂75 kg·hm^-2）、T2（化肥⁺颗粒菌剂150 kg·hm^-2）、T3（化肥⁺颗粒菌剂225 kg·hm^-2）、T4（化肥⁺颗粒菌剂300 kg·hm^-2）处理下根际土壤细菌群落多样性。结果表明,与F相比,T2可以显著提高土壤细菌OTU数量、Chao1指数和ACE指数。门水平上,与CK、F相比,T4酸杆菌门分别降低33.24%、29.33%,芽单胞菌门分别降低25.16%、21.01%。纲水平上,与CK相比,T4 γ-变形菌纲和拟杆菌纲相对丰度分别显著增加32.04%、59.73%,T3和T4放线菌纲相对丰度分别显著增加129.11%、 169.68%,T4芽单胞菌纲、母链菌纲相对丰度分别显著降低26.91%、38.1%;与F相比,T3和T4酸微菌纲相对丰度分别显著降低21.38%、24.04%,而放线菌纲相对丰度分别显著提高59.48%、 87.72%,T2、T3和T4拟杆菌纲相对丰度分别显著增加74.19%、73.52%、124.49%。说明施用微生物菌剂显著提高土壤细菌的丰富度,改善菌群结构,增加有益菌的丰度,进而改善马铃薯土壤微环境。     

苄嘧磺隆对水稻田土壤微生物群落功能多样性的影响

采用BIOLOG碳源底物利用法研究了不同浓度苄嘧磺隆(空白对照0 mg·kg-1、田间最大推荐剂量0.4 mg·kg-1和10倍田间最大推荐剂量4mg·kg-1)对水稻田土壤微生物群落功能多样性的影响。对BIOLOG微平板每孔颜色平均变化率(AWCD值)的分析结果表明,低浓度苄嘧磺隆会提高微生物的碳源利用能力,高浓度苄嘧磺隆表现抑制作用,且随着时间延长,苄嘧磺隆对微生物的促进和抑制作用逐渐消失。施药后96 h水稻田土壤微生物群落功能多样性指数(Shannon指数、Simpson指数和McIntosh指数)的数据分析结果表明,苄嘧磺隆会导致水稻田土壤微生物群落的碳源利用能力集中、可利用碳源种类数减少以及碳源利用程度下降。对水稻田土壤微生物群落主成分分析结果表明,苄嘧磺隆改变了水稻田土壤微生物的群落结构,但随着时间延长,苄嘧磺隆对水稻田土壤微生物群落结构的影响逐渐消失。     

外源生物炭对黑土土壤微生物功能多样性的影响1）

以东北典型黑土区表层（0～10 cm）耕地土壤为研究对象,采用盆栽试验和Biolog－ECO微平板法,通过平均颜色变化（ AWCD）、丰富度指数、Shannon－Winner多样性指数、Simpson指数、McIntosh指数和碳源利用率等指标的测定与分析,研究了生物炭添加量对黑土土壤微生物功能多样性的影响。结果表明（：1）黑土耕地土壤微生物群落碳源平均颜色变化,随培养时间呈现对数变化规律,在“拐点”处（168 h）平均颜色变化的范围为0．56～0．98,且以SA2处理（质量分数为2％）最高;（2）土壤微生物McIntosh指数表现出随生物炭添加量的增加,呈先增大后减小的趋势,平均颜色变化范围为5．61～8．53,同样以SA2处理最大;（3）外源生物炭对黑土耕地土壤微生物功能多样性的促进作用,主要是通过提高微生物对碳水类和胺类碳源的利用率得以实现。     

地下煤火不同燃烧阶段上覆土壤微生物群落功能多样性

[目的]了解不同燃烧阶段地下煤火上覆土壤微生物群落功能多样性.[方法]利用BIOLOG指纹图谱方法,分析新疆吉木萨尔县境内不同燃烧阶段地下煤火风化期、氧化期、自燃期、全面燃烧期、硫磺析出期、芒硝析出期和熄灭期的上覆土壤微生物功能多样性.[结果]地下煤火不同燃烧阶段上覆土壤理化性质差异显著,自燃期硝态氮含量最高,熄灭期有机质含量最低;不同时期微生物群落碳源利用能力及多样性均低于对照;主成分分析表明,土壤微生物在31种碳源构建的二维体系分布差异明显,微生物群落结构在地下煤火发生发展过程中呈现动态变化;相关性分析显示,土壤pH是影响地下煤火上覆土壤微生物群落利用碳源差异的显著因素.[结论]地下煤火降低上覆土壤微生物群落功能多样性,不同燃烧阶段微生物群落功能多样性差异显著,这对地下煤火区生态恢复具有一定参考利用价值.     

功能性微生物菌剂对小麦生长和根际土壤生态的影响

[目的]研究不同功能微生物菌剂对小麦生长和土壤质量等作用,为微生物菌剂复配和小麦土壤改良、病害防治和高产优产等提供参考.[方法]分别设置无菌水(CK)、抗倒伏(A)、促早熟(B)、防病促生功能菌剂(C)4个处理,通过田间浸种试验,采用测定小麦的生长、传统的化学分析方法和Biolog微平板法,研究不同功能微生物菌剂对小麦...     

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。     

施氮量对马铃薯磷钾利用和土壤磷钾含量的影响

为了提高肥料利用效率,采用田间试验方法,在基施等量磷肥(P2O5150 kg/hm2)和钾肥(K2O 360 kg/hm2)条件下,研究施氮量(0、80、160、240 kg/hm2)对马铃薯(Solanum tuberosum L.)费乌瑞它磷钾利用和土壤磷钾含量变化的影响。结果表明,马铃薯干物质、全磷及全钾积累总量随施氮量的增加而递增,但施氮量达160 kg/hm2以上时再增施氮肥增加不显著;增加施氮量,磷肥和钾肥的肥料效率略呈上升趋势,但磷肥和钾肥的收获指数、经济效率及生理效率略呈下降趋势。马铃薯收获后,种植地土壤尤其是0~30 cm土层的速效磷和速效钾含量显著增加,但各土层速效磷和速效钾含量随施氮量的增加呈递减趋势。施氮量还影响干物质、全磷及全钾在马铃薯各器官的分配。因此,本研究条件下,N、P2O5、K2O施用量可在160、150、360 kg/hm2基础上适当减量。     

氮减量配施微生物菌剂对烤烟产量和土壤微生物多样性的影响

【目的】研究减氮条件下配施微生物菌剂对烤烟产量和土壤微生物多样性的影响,达到提高烟叶品质、改善土壤环境的目的。【方法】以云烟 87 为试验材料,采用随机区组试验,设置 T1 当地常规施肥（CK）、T2 常规施肥＋微生物菌剂、T3 常规施肥减氮 10%+ 微生物菌剂、T4 常规施肥减氮 20%+ 微生物菌剂 4 个处理,测定各处理不同时期烤烟农艺性状、烤后烟叶经济性状和成熟期根际土壤微生物群落多样性。【结果】（1）不同施肥处理和时期烤烟农艺性状均无显著差异,表明氮减量配施微生物菌剂下烤烟生长稳定。不同处理烤烟经济性状表现为 T2、T3 处理的产值与 T1 处理无显著差异;T4 处理的产值为 1 351.56 元 /667m2,显著低于 T2处理。与 T1 处理相比,其他各处理土壤理化性质各指标均没有显著差异。（2）微生物菌剂各处理增加了细菌和真菌总 OTUs 数量以及独有的 OTUs 数量,与 T1 处理相比,T2 处理细菌独有的 OTUs 数量增加 68.4%,T2、T3 处理真菌独有的 OTUs 数量分别增加 85.2% 和 78.2%,T2、T3 处理的真菌总 OTUs 数量分别增加 60.2%、54.9%;T2、T3 处理真菌的丰富度均显著高于 T1、T4 处理。（3）细菌门水平下 T4 处理变形菌门（Proteobacteria）相对丰度较其他处理显著提高,真菌门水平在不同处理下无显著差异。（4）T1 处理的有害微生物镰刀菌种（s_Fusarium_equiseti）的相对丰度高于其他处理,T4 处理 α- 变形菌纲（c_Alphaproteobacteria）、鞘氨醇单胞菌目（o_Sphingomonadales）、芽单胞菌属（g_Gemmatimonas）、拟杆菌纲（c_Bacteroidota）等有益微生物数量显著提高。【结论】相比常规施氮,减氮 10% 配施微生物菌剂在稳产的同时烤烟产值提高 12.5 %,并改善了土壤微生物群落组成。