土壤食细菌线虫对菲降解的影响

以菲作为多环芳烃污染物的代表,通过室内培养试验研究了在菲降解菌恶臭假单胞菌存在与否的条件下,接种食细菌线虫对未灭菌土壤中菲去除的影响。析因设计包括4个处理:单独接种恶臭假单胞菌(B),单独接种食细菌线虫(N),同时接种食细菌线虫和恶臭假单胞菌(BN)以及未接种线虫和细菌的对照(CK);分别在培养后第0、5、14、28天进行破坏性采样,测定土壤中菲的残留量,食细菌线虫和恶臭假单胞菌的数量,土壤FDA(荧光素二乙酸酯)水解酶、过氧化氢酶的活性。结果显示,相比CK,在培养前期(0~14天),处理N提高土壤中菲的去除率;而在培养后期(14~28天),BN处理降解菲的优势逐渐显现出来。在培养结束(28天)时,各处理菲的去除率依次为BN(48.2%)B(45.1%)N(44.4%)CK(43.5%)。试验结果还表明,接种食细菌线虫能显著(p0.05)促进细菌以及土壤酶活性。总之,食细菌线虫和细菌的交互作用可能促进土壤中菲的降解。     

不同肥力农田和不同林型林地红壤总硝化特征研究

在3种不同肥力的农田和3种不同林型林地红壤上利用原状土心-15N库稀释技术原位测定了其总硝化率。结果表明:不同肥力农田和不同林地红壤的总硝化速率在N7.29～23.50μg/(g·d)间波动,总体来说,农田土壤的总硝化速率大于林地土壤。在不同肥力的农田间,施肥处理的总硝化率显著高于不施肥处理(p<0.05)。在不同植被类型林地间,湿地松林地的总硝化率比木荷和混交林林地分别提高了24.8%和66.9%。总硝化包括净硝化和NO3--N的消耗部分。本试验农田NO3--N的消耗速率比林地大,与总硝化率的变化趋势类似。在同一利用方式的不同处理中,NO3--N含量的变化趋势与总硝化速率的变化趋势相类似。     

接种蚯蚓和食细菌线虫对红壤性状及花生产量的影响

通过温室花生盆栽试验研究了接种有益土壤动物(蚯蚓和食细菌线虫)对旱地红壤生物学性质(微生物生物量碳氮、基础呼吸、微生物熵、脲酶和酸性磷酸酶活性)、土壤速效养分(碱解氮和速效磷)及花生产量的影响.试验包含4个处理:不接种处理(CK)、仅接种蚯蚓(E)、仅接种食细菌线虫(N)、联合接种蚯蚓和食细菌线虫(EN).结果表明:①蚯蚓和食细菌线虫均提高了土壤微生物生物量碳氮的含量,线虫对微生物生物量碳的贡献大于蚯蚓.②除花生成熟期的接种蚯蚓处理外,接种蚯蚓和食细菌线虫后土壤基础呼吸均有所增加,且食细菌线虫的影响也大于蚯蚓.③除花生结荚期无显著性差异外,蚯蚓和食细菌线虫均极显著提高了土壤脲酶和酸性磷酸酶活性(P＜0.05).④蚯蚓和食细菌线虫均能增加土壤速效磷和碱解氮含量.⑤接种蚯蚓和食细菌线虫后花生产量的增幅为17％～ 20％.总之,在4个花生生长时期,相对于不接种的对照处理,接种蚯蚓和食细菌线虫能明显改善红壤性状并最终提高花生产量.     

蚓粪和益生菌互作对土壤性状、菠菜产量和品质的影响

选取两种益生菌(巨大芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌)分别与化肥和蚓粪配施,研究了蚓粪和益生菌配施对设施蔬菜地土壤化学性状、酶活性及菠菜产量和品质的影响。结果表明:在等养分条件下与单施化肥相比,蚓粪能够显著提高土壤有效磷含量及p H值,降低速效钾、铵态氮含量及EC值,有利于土壤脲酶、蛋白酶和过氧化氢酶活性的提高,有效改善菠菜品质;与单施蚓粪相比,益生菌与蚓粪配施不仅显著提高土壤硝态氮含量、蔗糖酶活性,还增加了土壤EC值,提高了菠菜可溶性糖、蛋白及维生素C含量,且解淀粉芽孢杆菌配施蚓粪还增加了菠菜产量;而益生菌配施化肥对菠菜产量增加和品质改善效果不及益生菌配施蚓粪效果显著。综合比较两种益生菌和蚓粪配施效果,以蚓粪配施解淀粉芽孢杆菌对土壤性状改善和蔬菜产量、品质提高效果最好。     

地上和地下植食者互作对水稻氮分配及土壤活性氮的影响

植物茎叶和根系植食者虽然在空间上隔离,但二者的相互作用被认为是联系地上和地下部生态系统的基础。土壤氮素有效性通过植物影响植食者已得到大量研究的证实,但有关地上和地下部植食者互作对土壤氮素影响的研究却鲜有报道。以水稻褐飞虱和潜根线虫分别作为地上和地下的植食者,采用两因素交互试验设计,两个褐飞虱水平(未接种褐飞虱、接种褐飞虱),两个潜根线虫水平(未接种潜根线虫、接种潜根线虫),探讨二者的交互作用对水稻氮吸收和土壤活性氮(微生物生物量氮、可溶性有机氮以及铵态氮和硝态氮)的影响。结果表明,褐飞虱和潜根线虫相互抑制,二者的共存加剧了对水稻茎叶和根系生长的危害。褐飞虱未影响水稻茎叶和根系含氮量,而潜根线虫显著降低了水稻根系含氮量(p0.05)。褐飞虱和潜根线虫对土壤活性氮的影响表现出强烈的交互作用,在未接潜根线虫的处理中,褐飞虱显著提高了微生物生物量氮含量(p0.05),显著降低了硝态氮含量(p0.05);潜根线虫显著影响了微生物生物量氮含量和土壤活性氮总量。总之,褐飞虱和潜根线虫的相互抑制关系对土壤活性氮的影响格局较为复杂,相比褐飞虱,潜根线虫趋向于提高土壤活性氮水平,这可能影响与氮转化有关的土壤生态功能。     

不同连作年限番茄根系淀积物的变化及其与根结线虫的关系

了解蔬菜连作与土传病虫害的关系有助于发展绿色农业。基于根系淀积物在植物-土壤之间功能反馈中的重要地位,选择野外定位试验中番茄第2、第6和第8茬的不同连作年限处理,研究根结线虫的变化及其与土壤性质特别是根系淀积物组成的关系。结果显示：与第2茬相比,连作茬数增加导致土壤pH显著降低（P< 0.05）,而土壤有机碳和硝态氮含量显著升高;同时,根系淀积物的组分类别及其相对含量也有显著变化,其主要组分中有机酸类物质的数量和相对含量随连作茬数的增加而增加。土壤化学性质、根系淀积物和根结指数三者的网络结构分析表明,根结指数与网络中其他节点之间的联系伴随连作年限而增强。在第8茬中,根结指数与月桂酸含量呈负相关,与土壤NO₃^--N含量以及颠茄碱、麦角甾醇的含量呈正相关,说明连作番茄根结线虫病害加重与土壤化学性质尤其是根系淀积物的变化有密切联系。     

退化红壤不同植被恢复下土壤微生物量季节动态及其指示意义

不同植被恢复下退化红壤恢复 1 0a后土壤微生物生物量 (C、N)的季节动态分析表明 :相比侵蚀裸地 ,植被恢复显著提高了土壤微生物量。不同植被对微生物量的影响具有极显著差异 (p <0 0 1 ) ,0～5cm土层的季节平均值顺序为 :保护荒草地 >干扰荒草地 >小叶栎 >混交林≥木荷 >马尾松 ;不同植被下微生物量N的差异更为明显。土壤微生物量呈高度季节变异 ,植被与季节存在极显著的交互作用 (p<0 0 1 ) ,但季节的影响低于植被 ;植被和季节的影响主要反映在 0～ 5cm土层。微生物量与土壤有机质及其它生物活性指标高度相关 (p<0 0 1 ) ,且能很好地区分不同植被间的差异 ,在红壤质量指示方面潜力很大。利用微生物量监测红壤质量恢复 ,建议春季为采样期 ,至少单独分析 0～ 1 0cm土层     

不同水肥处理对苕子和后茬玉米生长及土壤肥力的影响

在田间试验条件下,研究不同水肥处理对光叶紫花苕子(简称苕子)生长,及其翻压后对后茬玉米产量和土壤肥力的影响。结果表明,灌溉和施肥均显著促进苕子生长。在绿肥季,不论施肥与否,灌溉处理均可显著提高苕子的生物量、根系活力和N、P养分累积,NPW(绿肥季施氮磷肥和灌溉)和CKW处理(绿肥季不施肥,只进行灌溉处理)的苕子生物量、根系活力和N、P养分累积分别比相应的未灌溉处理提高34.58%和56.10%,26.49%和37.92%,43.47%和146.89%,103.84%和113.94%。苕子翻压的养分还田量为125.32～274.49kg/hm2,约占玉米季化肥总养分的26.95%～59.03%。与冬闲处理(CF)相比,不同施肥和灌溉处理的绿肥翻压均促进玉米产量和养分累积,以及土壤养分含量的提高,其中以NPW处理的提升效果最明显。周年等养分条件下,玉米季15.56%氮或50.00%磷肥料前移至绿肥季,可明显促进绿肥养分还田量的增加,后茬玉米产量(增幅为8.39%～31.19%)和养分累积量(增幅为7.31%～29.20%)也有不同程度的增加。综上,在适量灌溉和施肥条件下,苕子生物量明显增加,进而促进后茬玉米产量和养分累积量增加。研究结果可为我国绿肥农田应用及化肥减施提供数据支撑和实践依据。     

土壤反硝化对磺胺嘧啶及抗性基因消减的影响

农田土壤中抗生素及抗性基因的复合污染已给生态环境安全和人体健康带来了全新隐患。针对厌氧条件下,反硝化作用过程对土壤抗生素乃至抗性基因消减影响的研究一直相对较少。因而,本研究采集牛粪堆积池塘周边底层农田土壤作为目标污染土壤,重点研究反硝化作用过程对土壤磺胺嘧啶及抗性基因消减动态的影响。结果表明:相较于原始污染土壤处理(T1),添加了NO_3~–-N的处理(T2)可以显著强化土壤和水相中反硝化速率,提升N_2O的产气速率,促进土壤中磺胺嘧啶浓度和抗性基因丰度的快速降低;同时发现土壤反硝化基因(nir K、nir S和nos Z)与磺胺类抗性基因(sul Ⅰ和sul Ⅱ)呈显著负相关(P0.05),说明当NO_3~–-N底物越充足,土壤反硝化细菌活性往往被激活,其反硝化功能基因表达就越活跃,土壤反硝化作用过程就越强烈,从而反馈作用促进磺胺嘧啶抗生素的厌氧消减,进而有助于sul系列抗性基因丰度的显著衰减;同时通过高通量测序技术及对反硝化细菌的分离筛选后,发现变形菌门(Proteobacteria)赖氨酸芽胞杆菌属(Lysinibacillus)的细菌是土壤厌氧反应前后的主导优势菌群,对于强化反硝化过程和促进磺胺嘧啶及sul抗性基因的消减发挥了潜在的积极作用。本研究结果可为探明土壤中抗生素的厌氧消减过程和缓解抗性基因的扩散传播提供新颖的认知基础。     

不同秸秆施用方式下接种蚯蚓对土壤团聚体及其中碳分布的影响

通过室内培养试验,研究在施用有机物条件下接种蚯蚓对土壤团聚体的分布、团聚体的水稳性以及不同粒径的水稳性团聚体中有机碳含量的影响.干筛结果表明,不同秸秆施用方式下,蚯蚓接种能显著促进各个处理中＞2 mm团聚体含量的增加,且在秸秆混施的处理中表现得尤为明显,团聚体含量增加了2.95倍;湿筛结果表明,蚯蚓在不施和混施秸秆的处理中能显著降低土壤黏砂粒含量,即增加土壤中水稳性团聚体的含量,但是在表施秸秆的处理中显著降低了0.25～ 0.053 mm粒级团聚体含量,使之分散为黏砂粒.蚯蚓和秸秆对土壤团聚体分布和水稳性的影响都达到显著水平.蚯蚓对水稳性微团聚体的影响极显著,而秸秆的作用更多地表现在水稳性大团聚体上.在秸秆表施和秸秆混施条件下,接种蚯蚓均显著促进了微团聚体碳含量的增加,分别为相应对照的2.1和1.2倍.蚯蚓作用能显著降低黏砂粒有机碳在全碳中含量,增加团聚体有机碳含量,主要是由于蚯蚓的作用能促进黏砂粒黏结为团聚体.