叶面硼肥喷施对柑橘品质及土壤细菌群落的影响

为探究叶面喷施硼肥对柑橘品质及土壤细菌群落的影响,通过田间小区试验,测定3个硼肥施用量水平5 g/株(0.25%)、10 g/株(0.5%)、15 g/株(0.75%)处理的柑橘土壤、叶片硼含量及果实品质指标(果实横径、纵径、单果质量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、固酸比、维生素C含量)与土壤细菌群落。试验结果表明:适宜的硼肥施用量能较好地改善柑橘果实品质,高水平的硼肥处理反而降低柑橘品质。其中,0.25%硼肥施用量的处理效果最好。相较于CK(硼肥施用量为0),该处理柑橘果实横径增加20.42%、纵径增加6.21%、单果质量增加24.62%;可溶性固形物含量增加7.86%、可滴定酸含量降低16.03%、维生素C含量增加9.07%。硼肥喷施显著提升了土壤中抗病菌如Kaistobacter属、红游动菌属(Rhodoplanes)、芽孢杆菌属(Bacillus)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)的相对丰度(P<0.05),其中0.75%硼肥施用量土壤中Kaistobacter属从0.42%提升至2.12%、红游动菌属从0.37%提升至1.36%、鞘氨醇单胞菌属从0.18%提升至0.59%。0.25%硼肥施用量将土壤中芽孢杆菌属从0.23%提升至1.88%,由此说明硼肥喷施可以影响土壤微生物。在提高柑橘品质及保障资源利用最大化的前提下,若柑橘种植生产中土壤有效硼含量缺乏,可以在柑橘的坐果期喷施1次0.25%硼酸溶液(即施用硼酸5 g/株)的硼肥来满足柑橘树对硼营养的需求,进而提升柑橘品质。     

微生物菌剂对连作地块草莓生长、土壤养分及微生物群落的影响

为了研究微生物菌剂对连作地块草莓（Fragaria×ananassa Duch.）生长和土壤性状的影响,设置3个处理：不施用微生物菌剂（CK）、施用单一微生物菌剂（T1）和施用复合微生物菌剂（T2）,统计草莓存活率和产量,并测定土壤样品的理化性状和微生物群落结构变化。结果表明,微生物菌剂处理有助于草莓的生长和增产。与CK相比,T1、T2的草莓存活率分别提高17.99和25.19个百分点,草莓产量分别增加30.16%和41.79%。微生物菌剂处理有效改善了土壤养分。与CK相比,T2土壤有效磷和速效钾含量显著提高18.31%和55.27%。然而,微生物菌剂处理提高了土壤电导率并降低了土壤pH值,长期施用微生物菌剂存在土壤盐渍化和酸化的风险。微生物群落结构分析结果表明,草莓土壤中细菌和真菌的优势菌门分别为厚壁菌门和子囊菌门,优势菌属分别为芽孢杆菌属和曲霉属。微生物菌剂施用提高了土壤真菌群落的丰富度和多样性,但对土壤细菌群落影响较小。与CK相比,微生物菌剂处理增加了芽孢杆菌属、根霉属和假霉样真菌属的相对丰度,其中根霉属和假霉样真菌属相对丰度在T2达到显著水平;降低了鞘氨醇单胞菌属、曲霉属和青霉...     

秸秆覆盖下土壤养分与微生物群落关系研究

以我国17省的85个土壤样品为研究对象,定量添加玉米秸秆置于30℃培养90d,研究处理后土壤有机质(SOM)含量及养分变化与微生物群落之间的关系。结果表明:土壤各理化指标除全氮、碱解氮、全磷含量在处理后部分土壤减少以外,全钾、速效钾、速效磷含量均显著增加;SOM变化差异显著,根据其变化量将土壤分为I_1组有机质增量(I)12.05g/kg,I2组0.25I9.0g/kg,I3组-112.3I-0.3g/kg。I_1和I_3组初始SOM含量高且相似,处理后SOM却出现显著增加和显著降低2种截然相反的结果,而初始SOM较低的I_2组增加,但不显著;初始可培养细菌远高于可培养真菌和放线菌,但处理后真菌增量显著高于细菌,I_3组最为明显;处理前后,I_2和I_3组部分土壤的微生物生物量碳(MBC)变化不显著,部分则显著下降,而I_1组MBC含量在处理后多为显著上升;磷脂脂肪酸(PLFA)测定结果表明I_2组土壤微生物受环境和养分胁迫较I_1和I_3组高,I_2组处理后MBC均值降低了10.3%。秸秆对土壤的添加效果除了受土壤本底养分等条件影响外,很大程度上决定于土壤原有微生物的类型和组成。PLFA可用于预测秸秆添加效果。     

土壤微生物群落结构研究方法进展

分离培养技术在土壤微生物的研究中有很大的局限性，因为土壤中的微生物大部分还处于不能被分离培养状态。随着微生物研究技术的发展尤其是分子生物学技术的发展，一系列不依赖于培养的技术在土壤微生物研究中得到广泛应用。本文介绍了生物标志物法、SCSU、DNA复性分析、DGGE、TGGE、ARDRA、T-RFLP、SSCP、PAPD和ERIC—PCR图谱分析等方法在土壤微生物群落结构研究中的应用。     

石墨烯施用后对土壤酶活性及土壤微生物群落的影响

将不同浓度的纯石墨烯和氧化石墨烯(0、100、1 000 mg/kg)分别加入潮土和红壤两种土壤中,培养56天后测定潮土和红壤中的脲酶、过氧化氢酶活性,微生物功能及遗传多样性变化。结果表明,培养0、7、14、56天后,100和1 000 mg/kg浓度的石墨烯和氧化石墨烯对红壤和潮土的脲酶和过氧化氢酶活性没有显著的影响。两种浓度的石墨烯和氧化石墨烯对红壤和潮土微生物的AWCD指数没有显著的影响,且两种土壤之间未表现出差异。对添加0、200和1 000 mg/kg氧化石墨烯的潮土进行DGGE测试分析,处理组与对照组相比增加了3个条带,测序分析认为这3个条带与鞘氨醇单细胞菌属和未被培养的细菌类似,可见氧化石墨烯对土壤中微生物有一定的影响,能引起耐受菌数量的增加。     

土壤微生物群落结构的化学估价方法

由于认识到微生物在整个土壤生态系统中的重要功能，就促使人们不断地用最新垂头丧气估价土壤微生物群落结构和多样性。目前除了使用标志化合物外，利用生物细胞膜中磷酯类化合物的脂肪酸组成与土壤中可提取脱氧核糖核酸组成的复杂性作为指纹来估价土壤中微生物群落结构和多样性是两种最常用的方法。     

湖南柑橘土壤中微量养分特征及施肥对策

为了弄清湖南省柑橘园土壤中、微量养分的丰缺及其分布特征,并合理调控柑橘园土壤中、微量养分,采集了湖南省柑橘园主产区14个县共84个土壤样品,检测了土壤中、微量元素的含量状况。结果表明:湖南省柑橘园土壤有86.8%样点呈酸性或强酸性;56.1%样点有机质含量偏低;交换性钙、交换性镁含量较适宜柑橘生长,但分布不均衡,其中湘南56%的样点钙含量不足,湘西南53.6%样点钙含量不足和64.3%样点镁含量不足;有效硫、铁、锰含量均偏高,偏高的比例分别为80.8%、86.9%,64.3%;有效铜含量丰富,但分布不均衡,其中湘南和湘西南分别有76.9%和78.6%样点含量偏高;76.2%样点有效锌含量适宜;85.5%样点有效硼处于缺乏状态;有效钼仅湘南有53.9%地区含量丰富,湘西北、湘西南地区含量适宜。相关性分析表明,柑橘园土壤pH与交换性钙、交换性镁及有效硫,有机质与有效硼、有效锌,以及其余养分间存在一定的相关性。因此,湖南省柑橘园土壤中、微量养分分布不均衡,3个主产区均存在制约柑橘生长发育的问题,据此建议调剂土壤pH,加大有机肥的施用,同时根际施用与叶面喷施相结合,适当补充硼、锌肥。     

长期不同养分缺乏对冬油菜土壤微生物群落组成及多样性的影响

为探明长期不同养分缺乏对冬油菜根际与非根际土壤细菌和真菌群落组成结构及多样性的影响,以江汉平原中稻 -冬油菜田间定位试验为研究对象,选取施磷钾肥不施氮肥(-N)、施氮钾肥不施磷肥(-P)、施氮磷肥不施钾肥(-K)和施用氮磷钾肥(NPK)4个处理,于成熟期采集各处理冬油菜非根际土壤(标记为 0)和根际土壤(标记为 1)。基于 Illumina MiSeq高通量测序技术对土壤样本的细菌 16S rDNA和真菌 ITS进行扩增、测序,并结合生物信息学分析根际和非根际土壤中细菌和真菌群落组成和多样性。结果表明:长期养分的投入缺乏造成土壤 pH和养分含量均有不同程度的降低。相比非根际土壤,冬油菜根际土壤的有机质、有效磷和速效钾含量有富集的趋势,而缓效钾差异不显著。长期平衡施肥(NPK处理)条件下,油菜根际土壤的细菌多样性比非根际土壤高,而根际真菌多样性低于非根际土壤。门分类水平上,各处理土壤中的细菌优势物种是绿弯菌门、酸杆菌门和变形菌门,平均相对丰度分别为 30.9%、25.7%和 17.6%;真菌优势物种是子囊菌门和担子菌门,平均相对丰度分别为 52.0%和 6.3%。相比 NPK处理,-N、-P和 -K处理对冬油菜根际和非根际细菌、根际真菌群落分布有显著影响,但对非根际真菌群落分布无明显作用,从而导致各处理的优势属种类型和相对丰度差异显著。冗余分析结果表明,pH、速效钾和有效磷含量对土壤细菌群落结构的影响最为显著,而有机质和碱解氮含量对真菌群落结构的影响最为明显。可见,长期不同养分缺乏会显著改变冬油菜根际细菌和真菌群落的组成结构及其多样性,尤其是缺磷、缺氮,其次是缺钾。因此,平衡施肥仍是维持农田微生物生态系统平衡与稳定的重要措施。     

叶面补铁对喀斯特土壤小白菜生长、土壤养分及微生物的影响

为探究喷施铁肥对喀斯特地区石灰性土壤上蔬菜生长以及微生物多样性的影响,利用盆栽试验,清水作为对照(CK),研究了 0.05%硫酸亚铁(Y0)和有机铁肥(浓度梯度分别为0.05%、0.03%、0.025%、0.02%,记为 Y1、Y2、Y3、Y4)对小白菜生物量、叶片抗氧化酶、土壤养分及微生物的影响,结果表明:0.05%硫酸亚铁对小白菜的地上部生物量具有抑制作用,比对照减少了 14.16%,有机铁肥对小白菜的生物量表现出不同程度的促进,且 Y3、Y4处理增加显著,分别比对照增加了 54.26%和 57.86%。与对照相比,有机铁肥不同程度增加了叶片抗氧化酶活性,其中超氧化物歧化酶(SOD)影响最大。除 Y3、Y4处理外,其余处理均增加了丙二醛(MDA)含量。随有机铁肥浓度的减小,土壤碱解氮、有效磷及速效钾含量均呈下降趋势,而有机质呈上升趋势,土壤养分在 Y4处理时有显著差异。Y4处理细菌、真菌及放线菌数量最高,分别为 4.27、0.85和 0.39 nmol·g -1,Y1处理最低,分别为1.18、0.20和 0.12 nmol·g -1。主成分分析表明,硫酸亚铁处理和有机铁肥处理之间土壤微生物群落结构有明显差异,Y0处理相对提高了革兰氏阴性菌(16∶1ω9c,18∶1ω7c)与放线菌(10Me17∶0,10Me18∶0)的丰度,Y3、Y4处理相对提高了革兰氏阳性菌(a17∶0,i18∶0)的丰度。通过对产量与多个因素的相关分析,结果表明小白菜产量与丙二醛呈显著负相关关系,与速效钾含量呈极显著负相关关系,而与土壤有机质含量呈显著正相关关系,但与不同微生物之间无显著相关性。综合比较,喷施 0.02%有机铁肥对喀斯特地区小白菜产量及微生物多样性具有最佳效果,研究成果可为喀斯特岩溶地区生态农业发展提供参考。     

林下参根区土壤微生物群落结构的研究

为了解林下参的生长对土壤微生物群落结构的影响,采用磷脂脂肪酸(PLFA)法测定了5,10,15,20,25年生林下参根区土壤的微生物量的活性部分及群落结构的变化情况。结果表明:林下参根区土壤微生物群落均以i15:0,a15:0,18:1ω9t,16:0,16:1ω9c,18:1ω9c,br17:0,18:2ω6,i16:0,16:1ω9t的微生物为优势种群;林下参生长根区土壤微生物总量、细菌生物量、真菌生物量及放线菌生物量与对照相比均有提高,且15a以后提高的幅度更加明显;在菌群结构变化上,与对照相比20a及25a放线菌占有总生物量的比率有所提高,真菌占有比率有所下降。15年后的林下参土壤微生物结构朝着有利于人参生长的微环境方向发展,野山参在深山密林中健康生长几十年而不死亡可能与其土壤微生物群落结构有直接关系。     

松栎混交林土壤微生物数量与土壤酶活性及土壤养分关系的研究

对秦岭山地松栎混交林土壤微生物数量特征及其与土壤酶、土壤理化性质之间的关系进行了研究。结果表明:(1)林地土壤中三大类群微生物的数量在土层间自上而下急剧减少,表层土壤微生物数量最多,占土壤剖面总数的51.55%以上。(2)土壤微生物数量以细菌为主,占总数的99.70%~99.96%;放线菌次之,占总数的0.04%~0.30%;真菌最少,小于0.01%。(3)密度中等(1500~1650株hm-2)的林分能显著增加土壤中的微生物数量。(4)土壤细菌、放线菌、真菌数量与土壤过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶、蔗糖酶及土壤养分含量和土壤总孔隙度呈极显著正相关,与土壤容重呈极显著负相关;土壤放线菌、真菌数量与土壤含水量呈显著正相关;土壤细菌数量与土壤pH值呈显著正相关。     

不同植被类型下草本群落与土壤因子的关系

[目的]在黄土高原大规模植被恢复重建的背景下,揭示贴地草本群落与耕作层土壤理化性质的协同发育及相互关系对恢复植被的可持续性发展尤为重要。[方法]以陕北绥德辛店沟小流域不同植被恢复类型下草本群落为研究对象,通过野外布设样方采集土壤标本,测定群落盖度,物种信息等指标,辅以室内试验和统计分析的办法,分析了不同植被类型下草本群落特征、土壤因子及其响应关系。[结果](1)陕北小流域不同植被恢复类型下草本层的Margalef丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数四项指数总体差异显著,荒地、灌丛地>乔灌混交林>人工草地、乔木林(p<0.05)。(2)土壤因子与草本群落生物量、群落盖度、叶功能性状呈现出显著相关关系(p<0.05),且在不同植被类型下草地样方的响应中南坡优于北坡。(3) RDA排序分析发现,土壤有机碳、全氮、全磷含量、土壤容重和土壤最大持水量是影响草本群落生长发育的关键因子。[结论]灌丛地、乔灌混交林和荒地中草地生态稳定性及水土保持功能性优于其他植被恢复模式。     

溶磷微生物菌剂对土壤营养元素及玉米生长的影响

为比较不同溶磷菌剂在田间应用效果,通过田间小区试验,研究3种菌剂草酸青霉I1(I1)、黑曲霉H1(H1)和巨大芽孢杆菌BM(BM)对土壤营养元素动态变化以及玉米产量的影响。结果表明:施用3种菌剂,土壤有效磷含量显著提高,在不同磷水平下,土壤有效磷含量比对照提高6.47%~37.13%。在P2O592 kg·hm-2水平下,在玉米生长前期,施用3种菌剂,土壤pH值显著降低,土壤交换性Ca、Mg和有效性Fe、Cu、Zn含量以及玉米叶片SOD、POD和CAT酶活性显著增加,而有效Mn的含量降低;总体上,各处理间提高土壤交换性钙、镁和有效锌的能力为H1I1BM,提高土壤有效铁能力为H1≥BMI1,提高土壤有效铜能力为BMH1I1。不同磷水平下,施用3种菌剂后,玉米产量显著提高,在P2O592 kg·hm-2水平下,施用微生物菌剂玉米产量比CK增加8.2%~12.1%,总体上,增产效果为I1H1BM。     

汶川地震对岷江柏林土壤微生物群落及养分的影响

为了探索地震灾害对森林土壤肥力和微生物多样性的影响,以四川理县地震灾区不同受灾程度的岷江柏林土壤养分及细菌、古菌群落为调查对象,在受灾区选择2个典型土壤类型、7个人工岷江柏(Cupressus chenginana)林为调查对象,其中,在熊尔山调查点(山地褐土)选择1个受地震影响小的林分作为对照,3个受灾林分,在蒲溪沟调查点(山地棕壤)选择1个对照和2个受灾林分。结果表明:受地震影响,熊尔山和蒲溪沟两个研究区的p H平均值显著升高了11.5%。与对照相比,土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾、有效铁、有效锰和有效铜的含量都出现显著下降(P0.05)。以干土计的细菌和古菌的基因拷贝数范围分别为2.42×10~7~5.81×10~7copies g~(-1)和1.77×10~6~5.66×10~6copies g~(-1),比对照降低了1~2个数量级。细菌数量高于古菌数量,而细菌和古菌均与土壤养分因子(土壤有机质,全氮,碱解氮,有效磷,速效钾,有效铁,有效锰)达到显著正相关水平,与土壤p H为极显著负相关,与有效铜含量没有显著相关关系。总之,地震破坏了土壤微生态环境,土壤细菌和古菌数量减少,土壤肥力降低,应进一步明确营养元素对土壤微生物影响的机理。     

Soil Micronutrients and Citrus Growth

By using nutritional diagnosis of citrus leaves and determining soil micronutrients,the relationship between soil micronutrients and citrus growth in southern China has been studied.Studies showed that there was a significant positive correlation between available micronutrients (such as Zn,Mo,Cu)in the soil and the corresponding nutrients in citrus leaves.Thus,one can roughly learn of the sufficiency or deficiency of certain nutrients in soils by analyzing citrus leaves.Rational spray of Zn B or Mo fertilizer not only improved citrus yields but also increased the total sugar of Satsuma mandarin and of Xinhui orange by 2.9 and 17.2% respectively compared with the control.Spraying Mo fertilizer increased the vitamin C content of Satsuma mandarin juice by 4.7%-8.4%,maturated fruits 7-10 days earlier and gave the peel a brighter color.The ultramicroscopic characteristics of Zn-deficient citrus leaves were investigated under an electron microscope.Results showed that the Zn-deficient leaf cell was characterized mainly by poor cytoplasm,endoplasmic reticula and ribosomes and by big starch grains in the chloroplast.As a result of spraying Zn fertilizer the structure of the cell returned to normal,the cytoplasm became rich and the amount of chloroplast increased.There also appeared a great deal of multiform endoplasmic reticula,thus promoting the photosynthesis of Zn-deficient plants.This provides a cytologico-theoretical basis for fertilization of high-yielding citrus trees.     

有机肥替代部分化肥对土壤肥力和微生物特征的影响

采用有机肥替代30%化肥(I)、常规化学施肥(N)和不施加任何肥料(CK)三种处理进行田间试验,探讨三种施肥处理对玉米产量、土壤可培养微生物和土壤养分的影响。结果表明,有机肥替代30%化肥显著提高玉米的株高、双穗率、地上部分生物量、产量和土壤养分的容量和供应强度。玉米拔节期有机肥替代30%化肥显著增加了可培养细菌和固氮菌的数量,表明添加有机肥有利于土壤养分转化和土壤氮素的补充,而化肥处理显著提高了可培养氨化细菌的菌群数量,表明施加化肥的土壤对氮素的固持能力差,造成氮素外排,污染环境。相关性分析结果显示,土壤可培养真菌、细菌、氨化细菌和固氮菌与土壤全氮、有效磷、有效钾和有机质均显著正相关,而可培养放线菌数量与土壤养分均负相关;聚类分析和主成份分析结果表明,不同施肥方式下土壤养分和土壤微生物类群及数量随玉米生育期的完成而逐渐趋同化,揭示定期补肥的必要性和土壤微生物具有可指示土壤肥力的作用。     

氮肥减施配施菌剂对水稻生长及土壤有效养分的影响

为明确滨海盐渍型水稻土在氮肥减量施用条件下,微生物菌剂促进土壤养分释放和对水稻生长影响的机制,以盐丰47水稻为供试作物,采用盆栽试验方法,研究在氮肥减量30%条件下,化肥配施固氮螺菌和复合微生物菌剂对苗期水稻生长和土壤养分有效性的影响。结果表明:化肥配施微生物菌剂明显提高水稻生物量,增加水稻株高、根长、根体积、根表面积等根系发育指标。与常规施肥相比,在氮肥用量减少30%条件下配施微生物菌剂可以提高土壤有效磷和速效钾含量,提高幅度分别为2.71%～17.67%和0.73%～18.17%,土壤碱解氮含量变化相对较少,差异不明显。微生物菌剂可以替代部分化肥对水稻生长的促进作用,氮肥配施复合微生物菌剂处理比配施固氮螺菌的效果更好。研究结果对化肥合理减施、保障作物产量和合理应用微生物菌剂有重要意义。     

秸秆配施腐熟剂对土壤细菌群落及养分状况的影响

利用Illumina平台Miseq高通量测序技术,分析了盆钵培养条件下土壤添加秸秆和配施腐熟剂在不同时间节点土壤微生物群落组成和多样性变化规律及与土壤环境因子间的相关关系。结果表明,与无秸秆无腐熟剂(CK)组相比,添加秸秆无腐熟剂(S)组可显著提高土壤中有机质、碱解氮、速效磷含量及降低pH水平,添加秸秆和腐熟剂(SI)组可快速提高土壤中有机质含量和速效磷含量且显著高于S组。细菌多样性Chao指数、ACE指数及门、纲水平的物种丰度在腐熟期内均呈现S CK SI。SI的细菌门水平下的变形菌门和厚壁菌门、纲水平下的α-变形菌纲和芽孢杆菌纲及γ-变形菌属丰度相对最大;其中土壤细菌物种丰度在培养第15 d和30 d时与速效钾含量显著相关,在第45～75 d与碱解氮和有机质含量关系更密切。添加秸秆和腐熟剂的土壤在前期以优势度高的微生物物种促进秸秆快速腐解,随着秸秆腐解时间的延长、微生物种类持续增加至秸秆腐熟中后期,土壤微生物种群分布趋于稳定。     

未干扰黑土土壤微生物群落特征的季节变化

采用稀释平板法和Biolog-ECO微平板检测法,以山杨天然次生林土壤为对象,研究了典型黑土区未经开垦干扰黑土表层土壤(0~10 cm)微生物群落的季节变化特征。结果表明:①土壤微生物数量表现为夏季最多,春季次之,秋季最少,且总菌数、细菌、真菌和放线菌数量的变化范围分别为(4.76~16.44)×106、(4.68~16.19)×106、(4.29~10.07)×104和(3.97~14.96)×104 cfu/g干土。②在培养168 h时,土壤微生物碳源平均颜色变化率(AWCD)的变化范围为0.81~1.21,并表现为夏季最高,春季次之,秋季最低。③土壤微生物群落功能多样性指数则表现为夏季显著高于秋季和春季(P0.05),而春、秋两季间无显著性差异,且夏季丰富度指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和McIntosh指数分别为27、3.18、0.95和8.19。④初步确定氨基酸类、多聚物类和羧酸类碳源是未经开垦干扰黑土土壤微生物利用率较高的碳源类型。研究结果为科学评价典型黑土区土壤生境质量退化与恢复过程中微生物特征的变化提供了本底值参考。