不同年龄时期石榴园土壤养分、微生物量及酶活性

  目的  明确不同年龄时期石榴园土壤养分、土壤微生物量、土壤酶活性状况,为不同年龄时期的石榴园土壤管理提供参考依据。  方法  采集陕西石榴主产区处于生长期、结果初期和盛果期三个年龄时期的石榴园土样,测定土壤养分、土壤微生物量以及土壤酶活性,并分析它们之间的相关性。  结果  ① 陕西石榴主产区土壤中碱解氮的含量在结果初期和盛果期显著高于生长期,但整体含量均较低;速效磷和速效钾含量随石榴树年龄增加显著递增,且速效磷的含量在各年龄时期均较高,而速效钾的含量仅在生长期偏低。② 微生物数量随石榴树年龄增加逐渐增多,且细菌数量显著递增,而真菌数量和放线菌数量在结果初期和盛果期均显著高于生长期,但在结果初期和盛果期之间无显著性差异。③ 土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性随石榴树年龄显著递增,而过氧化氢酶活性则显著递减。④相关性分析结果表明,土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性与土壤中的细菌和真菌数量正相关,而过氧化氢酶活性则与土壤中的细菌和真菌数量负相关;仅蔗糖酶与放线菌数量显著相关;这四种酶活性均与碱解氮、速效磷以及速效钾含量显著相关;真菌及放线菌数量均与碱解氮、速效磷和速效钾显著相关,而细菌数量与速效磷和速效钾极显著相关,但与碱解氮没有显著相关性。  结论  不同年龄时期的石榴园土壤养分、土壤微生物数量及土壤酶活性具有一定的差异,而且土壤微生物数量及土壤酶活性均与土壤养分密切相关。     

槟榔林下间作平托花生土壤细菌群落结构及多样性研究

为探索槟榔林下间作平托花生能否改善槟榔园土壤微生物环境,试验选取槟榔林下间作平托花生和槟榔单作模式下10～20 cm土层的土壤样本,测定pH及酸性有效磷、全磷、速效钾、有机碳、全氮、碱解氮、全钾含量等理化因子,在此基础上,利用Illumina MiSeq测序平台对槟榔间作平托花生和槟榔单作模式下土壤的细菌群落进行16S...     

不同土壤管理方式对梨园土壤微生物及养分含量的影响

通过田间试验研究不同土壤管理方式对梨园表层（0 ~ 20 cm）和亚表层土壤（20 ~ 40 cm）细菌、真菌、放线菌数量和土壤养分含量的影响。结果表明：梨园土壤微生物数量具有垂直分布的特征,土壤微生物数量随土层的加深而递减。梨园表层和亚表层土壤中微生物数量均细菌最多,放线菌次之,真菌最少。与覆草1年相比较,覆草3年的梨园土壤除表层土壤细菌含量无显著差异外,表层和亚表层土壤中真菌和放线菌数量均显著增加。与自然生草、覆膜、常规灌溉处理相比较,覆草与覆膜结合能最大限度地增加土壤微生物数量。连续覆草3年显著提高了梨园土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量,而覆膜处理使土壤速效养分含量下降,覆膜结合覆草处理能显著提高土壤有机质、速效磷、速效钾含量。     

盐胁迫对棉田土壤微生物量和土壤养分的影响

以耐盐品种中棉所44为材料,模拟滨海混合盐土成分,研究了正常灌水(土壤相对含水量保持在75±5%)和轻度干旱(55±5%)下,不同程度盐胁迫(0,0.35%,0.60%,0.85%,1.00%)对棉田土壤微生物量和土壤养分的影响。结果表明,棉花产量及产量构成(铃数和铃重)、生物量、根重均随着盐浓度的升高而显著递减。棉田土壤微生物量C和N在棉花各个生育期内均随着盐浓度的升高而显著降低,花铃期达到最大,土壤有机质、全氮、速效N、有效P、速效K等养分含量的变化趋势与土壤微生物量C和N基本一致,但降幅较小。土壤微生物量碳与土壤有机碳的比值、土壤微生物量氮与全氮的比值均随着盐浓度的升高而呈现逐渐下降的趋势,表明了土壤微生物量碳氮受盐胁迫的影响大于土壤有机碳和全氮,也表明了土壤微生物对土壤有机碳和全氮转化效率的显著减低。正常灌水条件下各盐分处理的棉花生物量、铃数、铃重、根重、土壤微生物量和土壤养分含量均显著高于相应干旱处理,干旱加重了盐分对土壤微生物量和土壤养分的抑制效应。土壤微生物量C和N与土壤pH值之间存在显著负相关,与土壤有机质、全氮、速效N、有效P、速效K之间均存在显著正相关。     

苹果园土壤微生物生态特征研究

2003—2004年开展对9个有代表性的不同产量的苹果园秋季土壤的养分、微生物类群及土壤酶活性的研究,获得不同产量苹果园的土壤微生物生态状况。结果表明,各苹果园的土壤养分、微生物数量、多样性和酶活性均表现出较大差异。随土壤碱解氮、速效磷、速效钾、总碳含量的增加,产量水平呈增高趋势。高产园土壤微生物数量高,多数土壤酶活性强,微生物多样性好。土壤微生物中细菌数量、微生物多样性、蛋白酶、磷酸酶活性可作为评价果园土壤肥力的生物指标。果树产量与土壤微生物类群和数量具有显著正相关,与速效磷、速效钾、碱解氮和全氮含量显著正相关,且与蛋白酶和磷酸酶显著正相关。     

苹果与小麦间作对土壤养分状况及生物活性的影响

通过测定苹果与小麦间作条件下土壤养分及土壤生物活性的变化,探讨了种植方式对农田土壤肥力的影响。结果表明,土壤有机质、全磷及速效磷含量和几种主要土壤酶活性、微生物数量存在离树距内的空间变异。距树越近,有机质含量越高,全磷及速效磷含量越低;树冠区及近冠区几种主要水解酶和氧化酶活性显著受抑,且细菌、放线菌总数和解磷菌、纤维分解菌数量减少。     

火力楠和红苞木幼林的土壤肥力研究

对选定的火力楠幼林和红苞木幼林的土壤物理性质、土壤养分特点、微生物和酶活性进行了对比研究.结果表明,火力楠林的土壤容重显著小于对照,土壤毛管孔隙和总孔隙的比例及土壤毛管持水量显著大于后者.红苞木林的土壤容重是火力楠林的115%,土壤毛管孔隙、总孔隙的比例及毛管持水量分别为后者85%,87%和76%,而二者的非毛管孔隙相近.2种林分的土壤有机质、全N、全K和水解N含量均显著大于对照,而全P、速效P和速效K含量显著小于后者.二者的土壤pH值相近,均呈强酸性.火力楠林的土壤有机质、全N、全P、全K、水解N、速效P和速效K含量分别为红苞木林的1.29,1.26,1.17,1.02,1.20,1.33和1.51倍.火力楠林的土壤细菌、真菌和放线菌数量及土壤脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性分别为红苞木林的1.63,1.18,1.72,1.19,1.06和1.24倍;2种林分的3种微生物数量和3种酶活性显著大于对照.     

不同保水措施对退化干旱山地新植核桃园土壤养分和微生物的影响

[目的]探索退化干旱山地不同保水措施对土壤理化特征的影响,为北方干旱退化山区土壤环境改良提供科学依据。[方法]以太行山新垦片麻岩山地新植核桃园为试材,进行保水剂、玉米秸秆覆盖和地膜覆盖等保水措施的不同组合处理,研究土壤养分和微生物数量的变化。[结果]秸秆覆盖能显著提高土壤养分含量和微生物数量。细菌、放线菌数量和有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷、速效钾含量较对照分别提高了14.04%,17.42%,25.53%,60.29%,25.90%,15.31%,143.67%和51.44%。保水剂使得土壤养分含量和微生物数量略有下降。地膜覆盖降低了土壤细菌、真菌、放线菌、纤维素分解菌数量和有机质、全氮、全磷含量,较对照分别降低了27.19%,21.0%,10.11%,31.07%,1.11%,22.06%和6.06%,却提高了土壤全钾、有效磷、速效钾含量,较对照分别提高了12.6%,9.65%,8.09%。多元组合处理对土壤养分含量和微生物数量的影响相互之间差异较大;而保水剂+秸秆覆盖+地膜覆盖的组合并没有达到最佳效果;在所有处理中,保水剂+秸秆覆盖的组合对土壤的改良效果最好,与对照相比,提高土壤细菌、放线菌数量和有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷、速效钾含量分别达16.67%,3.37%,6.64%,92.65%,12.67%,1.8%,94.25%和105.76%。[结论]土壤养分、微生物数量与土壤水热气状况密切相关;保水措施在改变土壤水热气状况的同时,也改变了土壤养分和微生物数量。     

苹果与小麦间作对土壤养分状况及生物活性的影响

通过测定苹果与小麦间作条件下土壤养分及土壤生物活性的变化，探讨了种植方式对农田土壤肥力的影响。结果表明，土壤有机质、全磷及速效磷含量和几种主要土壤酶活性、微生物数量存在离树距内的空间变异。距树越近，有机质含量越高，全磷及速效磷含量越低；树冠区及近冠区几种主要水解酶和氧化酶活性显著受抑，且细菌、放线菌总数和解磷菌、纤维分解菌数量减少。     

长期定位施氮对连作番茄土壤可培养微生物数量的影响

以蔬菜长期定位施肥试验为基础,采用选择性培养基培养微生物,研究长期施氮对连作番茄土壤微生物的组成及数量的影响,并测定了土壤养分,探讨了土壤微生物与土壤养分的相关性。结果表明:处理AN0土壤好气性固氮菌数量最多,显著高于其他处理,处理AN1和BN2显著低于其他处理,施用有机肥可提高土壤中好气性固氮菌的数量。处理AN1氨化细菌数量,显著高于其他处理,BN2和AN2氨化细菌数量较少,有机肥和低浓度氮肥配施可提高土壤中氨化细菌数量,施用高浓度氮肥降低氨化细菌数量。施用有机肥可提高土壤中亚硝化细菌、反硝化细菌和纤维素分解菌的数量。反硝化细菌数量与全磷和速效磷含量显著相关,亚硝化细菌数量与碱解氮、速效钾和速效磷含量显著相关。纤维素分解菌与全氮、碱解氮、速效磷、有机质和速效钾含量显著相关。     

宁夏环香山地区压砂地土壤微生物结构及功能多样性研究

对压砂地不同利用年限下的土壤微生物群落结构及功能多样性进行了分析。研究结果表明,压砂地不同利用年限的土壤微生物群落总菌数整体上明显低于农田对照,且随着压砂利用年限的增加土壤微生物总菌数呈逐年下降的趋势。压砂利用1~3a,5~10a,10~15a之间均存在显著差异<0.05)。压砂第1a对土壤微生物的功能影响很大,能明显提高微生物对C源的利用能力。压砂1a后,随着压砂利用年限的增加土壤微生物的功能明显下降,且不同压砂年限间的微生物功能差异不显著,说明农田压砂初期由于土地利用方式的改变,提高了土壤蓄水保墒及增温效果,使得土壤微生物物功能和利用强度增加,随着压砂地利用年限的增加作物对土壤养分消耗增大,而土壤中养分得不到补充,使得压砂地土壤微生物环境逐步恶化。     

晋西苹果与大豆间作系统土壤养分分布特征

为了研究晋西黄土区果农间作系统中土壤养分分布特征,选取研究区具有典型代表性的4,6和8年生苹果(Malus pumila)+大豆(Glycine max)间作系统为研究对象,对间作系统土壤养分(速效钾、速效磷、有机质、全氮)含量进行了定位、定量监测。结果表明:(1)在垂直方向上,不同树龄苹果+大豆间作系统速效钾、速效磷和有机质含量均随着土层深度增加而减少,而全氮含量表现为先增加再减少;(2)在水平方向上,随着距树行距离的增加,4年生间作系统与6年生间作系统土壤养分总体上呈现"W"型分布,而在8年生间作系统中呈现"M"型分布(全氮除外),极值分别出现在距树行1.5,2.5,3.5m处,且极大值点养分含量与极小值点含量有显著差异(p0.05);(3)随着树龄增长,果树与农作物的养分竞争关系逐渐发生变化,且在8年生间作系统中养分竞争最激烈。基于间作系统土壤养分特征,建议在田间施肥管理时,应以施氮肥为主,且随着树龄的增长应该适时增大复合界面的距离或停止复合经营。     

玉米豆科覆盖作物间作对潮土酶活性和真菌群落特征的影响

黄淮海地区土地复种指数高，不具备休闲条件，致使土壤养分消耗严重，土壤微生物群落多样性下降。为改善土壤状况，本研究基于两年的玉米豆科覆盖作物（紫花苜蓿、大豆、花生）间作试验，探讨玉米豆科覆盖作物间作对土壤养分、酶活性以及真菌群落特征的影响，同时分析黄淮海平原潮土区玉米豆科覆盖作物间作的可行性。结果表明：间作条件下土壤碱解氮含量提高，土壤有机质含量无明显变化，玉米紫花苜蓿间作处理和玉米花生间作处理土壤有效磷含量表现上升趋势。所有间作处理土壤脲酶活性都高于单作玉米处理，间作花生处理和间作大豆处理的酸性磷酸酶活性较单作玉米处理分别增加了30.53%和18.70%；间作紫花苜蓿处理土壤碱性蛋白酶活性和蔗糖酶活性对比单作玉米处理有显著提高。间作紫花苜蓿处理和间作大豆处理对土壤优势菌门子囊菌门和被孢霉门的相对丰度有积极作用，其中间作紫花苜蓿处理子囊菌门的相对丰度提高了11.88%，间作大豆处理被孢霉门相对丰度增幅达45.39%，优势菌门丰度的提升有助于补充土壤氮源和碳源。玉米豆科覆盖作物间作可以补充土壤养分，改善土壤微生物群落结构，提高土壤酶活性，可能成为提高黄淮海平原潮土地区土壤质量、维持土壤稳定性的有效措施。     

套种绿肥对尾巨桉人工林土壤细菌群落特征的影响

不合理的桉树人工林种植会对土壤质量产生负面影响。本研究通过田间试验，探讨不同豆科绿肥套种对土壤养分、酶活性以及细菌群落特征的影响，分析在桉树人工林套种绿肥的可行性，从而为改善桉树人工林土壤质量提供参考。试验设置白灰毛豆套种、田菁套种以及无套种对照3种处理。结果表明：套种白灰毛豆和套种田菁可提高土壤养分含量、微生物生物量及酶活性；两种绿肥套种措施对土壤细菌多样性无显著影响，而细菌群落结构存在较大差异；套种田菁时厚壁菌门、绿弯菌门、产醋杆菌属、瘤胃梭菌属和CandidatusSolibacter属的相对丰度较高，而套种白灰毛豆时变形菌门和铁还原菌属的相对丰度更高；细菌群落功能预测表明，套种白灰毛豆的固氮和硝酸盐还原功能显著表达，而套种田菁的芳香族化合物降解功能显著表达。相关性分析表明，土壤有效硼是微生物生物量及酶活性的主要影响因子，而水解氮是细菌门和属相对丰度的主要影响因子。综上，林下套种豆科绿肥可以改善土壤养分状况，提高土壤酶活性，调节土壤微生物群落结构，可作为改善桉树人工林土壤质量和实现桉树人工林可持续经营的有效措施。     

Forage crops alter soil bacterial and fungal communities in an apple orchard

In this study, we investigated the effects of planting three types of forage crops in an apple orchard on the soil microbial community structure. The apple orchard was intercropped with native grasses (NG), red clover (RC; Trifolium pratense L.), ryegrass (RE; Trifolium repens L.), and no vegetation (CT control; clean tillage). We obtained soil samples from depths of 0–20, 20–40, and 40–60?cm from the different treatment plots in the orchard and analysed them using a high-throughput DNA sequencing technique. The three forage crops had affected the soil bacterial and fungal community structures. Compared with CT control, intercropping with NG increased the proportion of Acidobacteria and reduced those of Nitrospirae and Verrucomicrobia, whereas intercropping with RC increased the proportions of Nitrospirae and Verrucomicrobia and reduced that of Planctomycetes. Intercropping with RE increased the proportions of Nitrospirae and Chloroflexi, whereas reduced that of Acidobacteria. Furthermore, unlike in the other treatments, intercropping with NG increased the proportion of Zygomycota in the 0–20-cm soil layer. Intercropping with RC increased the proportion of Chytridiomycota in all the three soil layers, whereas intercropping with RE increased the proportion of Basidiomycota in the 20–40-cm soil layer. Collectively, these findings suggest that intercropping with forage crops, especially RC, in an apple orchard, could alter soil microbial community structure. In our previous study, we showed that microbial sole-carbon-source utilisation is changed by intercropping with forage crops; thus, it can be considered as an effective approach to improve the efficiency of soil C cycling in the apple orchard by altering the microbial community structure.     

间套作改善作物矿质营养的机理研究进展

【目的】合理的间套作能够改善作物的矿质营养。近年来国内外对间套作提高作物生产力、 改善作物矿质营养的机理研究越来越深入。本文分析了国内外不同间套作中作物根际养分动态及作物营养吸收变化,阐述了间套作改善作物矿质营养的可能机理。【主要进展】 1)根系分泌物中的铵态氮和氨基酸态氮作为作物的氮源; 根系分泌物能够诱导豆科作物固氮作用的增强,增加间套作系统中的氮营养; 2)根系分泌物中的有机酸类物质能够活化根际土壤中的磷、 铁、 钾等营养,将其转变为植物可以利用的营养; 3)根系分泌物或地上部的种间互作能诱导作物的根系构型和矿质营养吸收相关基因的表达发生变化,形成空间上的营养生态位互补,增强根系吸收矿质营养的能力,充分利用土壤营养资源; 4)丛枝菌根真菌与作物间形成的网络便于营养在作物之间的转移和吸收; 5)间套作能够改变土壤生物多样性(土壤动物和微生物),而土壤的生物多样性能够促进作物矿质养分的吸收。间套作中,由于微生物代谢功能的多样性,作物对微生物的选择和富集使得根际土壤功能微生物的种类和数量增多,提高了土壤中矿质营养的生物有效性; 6)间套作提高了土壤的酶(如脲酶,酸性磷酸酶和碱性磷酸酶)活性,促进了有机氮、 磷向无机氮、 磷的转化,提高了土壤无机氮、 磷的浓度。总之,根系分泌物、 根系构型变化、 土壤生物多样性、 土壤酶在作物的营养有效利用中发挥重要作用,其中根系分泌物是它们之间的纽带,介导了作物-作物、 作物-土壤、 作物-微生物之间的相互作用。【建议与展望】由于技术手段的限制及地下根际过程的复杂性,人们对于地下生物学过程的认识还远远不够。根系分泌物的原位定性与定量、 间套作中种间的识别和响应、 间套作对土壤生物多样性的影响及土壤生物多样性对作物生长的反馈、 间套作中功能微生物的筛选、 分离、 鉴定及应用都将成为研究的重点。     

农林复合杨树土壤养分的根际效应

用对比试验的方法,研究农林复合中杨树+留兰香、杨树+小麦、杨树+红薯和杨树纯林4种林地的杨树生长量、林地土壤物理性状和土壤养分以及杨树和间作物养分的根际效应。结果表明:1)杨树+留兰香林地的杨树生长量明显小于对照,显著小于杨树+小麦和红薯林地;2)间作林地的土壤物理性状、土壤pH值、非根际土壤养分不是影响杨树生长的关键因素,而根际土壤养分及根际效应的变化对杨树生长有直接影响;3)在杨树根际土壤中,杨树+小麦和红薯林地杨树根际土壤养分质量分数均高于对照;杨树+留兰香林地的杨树根际土壤有机质和速效磷质量分数高于对照,速效钾和速效氮质量分数则低于对照,而留兰香的根际养分质量分数除速效氮外均高于小麦和红薯;4)从养分的根际效应来看,杨树+留兰香林地杨树的养分根际效应值除有机质外小于对照并小于留兰香,杨树+小麦林地杨树的养分根际效应值除速效磷外均大于对照并大于小麦,杨树+红薯林地杨树的养分根际效应值除速效磷外均小于对照,除速效氮外均大于红薯。     

黄河三角洲退化湿地土壤养分、微生物与土壤酶特性及其关系分析

为了揭示黄河三角洲湿地退化与土壤的关系,为湿地生态修复和有效利用湿地资源提供理论依据,对黄河三角洲退化湿地不同演替阶段的土壤酶活性、土壤养分和土壤微生物特性及土壤酶与养分和微生物的关系进行分析。结果表明:随着湿地由白茅群落到光板地的逆向演替,土壤脲酶、蛋白酶活性呈逐渐下降趋势,碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性变化规律与其相似;不同演替阶段土壤酶活性表现出差异性,各种酶之间蛋白酶活性最高;土壤养分质量含量基本都随着湿地逆向演替的进行而递减,不同演替阶段土壤养分质量分数差异显著;退化湿地土壤中各种微生物数量存在明显差异性,在土壤微生物群落中,细菌数量所占比例最大,在各类微生物中占绝对优势,其次为放线菌,真菌数量最少;白茅群落阶段细菌和真菌数量最多,柽柳群落阶段放线菌数量最多;土壤酶与土壤养分、土壤微生物存在密切正相关关系;细菌与脲酶和过氧化氢酶有密切关系,真菌与脲酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶都具有显著的相关性。     

宁夏干旱风沙区林药间作生态恢复措施与土壤环境效应响应的研究

以干旱风沙区林药间作恢复措施为研究对象,研究了通过不同密度柠条林内种植甘草的生态恢复措施对土壤环境的影响.结果表明:8 m,6 m柠条带间的土壤含水量明显高于自然恢复地,3 m带间土壤含水量低于自然恢复地;土壤容重以6 m带距和8 m带距的较低,自然恢复地最高;总孔隙度以6 m带距内的最高,其他处理措施差异性不显著;土壤速效氮、速效磷表现出以自然恢复地较高;物种多样性为8 m带距内的人工甘草恢复区＞6m带距内的人工甘草恢复区＞野生甘草自然恢复区＞3 m带距内的人工甘草恢复区;适宜的林药间作恢复措施一定程度上增加了物种数和植被的盖度,但是人工柠条林的密度过大,反而引起植被盖度的下降及单个植物优势度的增加.     

辽西北沙地苹果-花生间作系统土壤养分空间分布特征及间作效应

[目的] 研究辽西北沙地农林复合系统土壤养分的空间分布及其效应,从土壤养分角度探讨果农间作系统中果树和农作物对土壤养分的相互作用关系,为该区农林复合系统的可持续经营提供科学合理的依据。[方法] 以苹果与花生间作、花生单作、苹果单作为研究对象,对0-60 cm土层深度,0-300 cm水平距离范围内土壤养分含量进行测定和分析。[结果] 沙地间作系统中土壤有机质、速效钾极缺乏,全氮、碱解氮很缺乏,全磷缺乏,有效磷含量中等;间作系统在水平方向上,苹果树和花生植株对总养分有机质、氮、磷的竞争激烈位点位于果树带区,对有效养分氮、磷、钾的竞争激烈位点位于近果树作物区;在垂直方向上,各养分总体表现出了表聚性,间作系统对有机质、有效磷的竞争主要位于深土层,对全磷、速效钾的竞争主要位于表土层,对全氮、碱解氮表现为合作效应,表土层效应更高;与苹果单作、花生单作相比较,间作系统速效钾和有效磷含量呈现负效应。[结论] 沙地苹果-花生间作系统土壤养分贫瘠,应在果树带区施用有机肥、磷肥,作物区施入钾肥,以减轻养分竞争,提高养分效应。