有机肥对土壤微生物群落特征影响的研究进展

土壤微生物是评价土壤健康的关键指标,农业生产中,施肥提高土壤肥力和粮食产量的同时也深刻地改变着土壤微生物的生存环境。在农业生产发展和推广有机肥的基本政策下,研究有机肥料对土壤微生物的影响有利于全面、客观评价有机肥对土壤健康的意义。中国自20世纪70、80年代,布局了一批长期定位施肥试验,基于这些研究结果,对土壤微生物研究发展变化趋势及环境影响因素进行研究,阐述了有机肥在提高土壤微生物生物量和构建群落结构方面的积极效应,探讨了有机培肥对土壤微生物群落功能多样性的影响。总的来说,有机肥改变土壤微生物群落多样性和碳源利用特征,提高土壤细菌真菌比,增加古菌、固氮微生物和氨氧化微生物等功能微生物菌群丰度,抑制土壤病原菌的活性,从而起到提高土壤碳氮代谢活性和维护土壤健康的作用。有机肥构建土壤微生物群落结构的途径主要是引起土壤pH、养分含量、团聚结构、酶的活性等理化性质的改变,以及自身携带的外源微生物、抗生素、重金属等对土壤微生物群落特征的影响。施用有机肥时应综合考虑土壤条件、作物类型和肥料种类等因素。今后,可以通过新的生物技术深入挖掘微生物功能特性及作用机制,同时开发安全高效的新型微生物肥料,充分发挥微生物在农业绿色发展中的作用。此外,还要重视土壤健康微生物指标的开发和验证,深入开展土壤健康评价体系研究。     

一种鉴定菜用枸杞的新方法——nrDNA ITS测序法

笔者以5种菜用枸杞为试验材料,开展nrDNA ITS序列分析研究,探索适宜于枸杞nrDNA ITS序列分析的优化技术体系,从而为建立分子水平的菜用枸杞鉴定标准提供参考。     

瘤胃投饲不同形式蛋氨酸对肉牛微生物氨基酸的影响

选择安装瘤胃、十二指肠前端和回肠末端瘘管的肉牛4头,采用4×4拉丁方设计,研究瘤胃投饲不同形式蛋氨酸对肉牛微生物氨基酸的影响,投饲蛋氨酸添加剂分别为0( 组)、DL-Met( 组)、动物油包被Met( 组)和吸附MHA( 组)。试验结果表明, 组不仅显著提高瘤胃液中微生物(LAM)中Phe和Met的含量(P<0.05),降低Asp含量(P<0.05),而且显著提高瘤胃食糜中微生物(SAM)Leu和Ile的含量(P<0.05); 组显著提高LAM中Phe和Met的含量(P<0.05),降低SAM中Ile的含量(P<0.05)。 组和 组显著提高十二指肠微生物Ile、Leu、Phe和Met的流通量(P<0.05)。     

除氨菌系对牛粪堆肥氮素转化的影响

为了减轻牛粪堆肥过程中NH3释放对环境的污染及氮素损失,在牛粪堆肥时添加除氨菌系,研究其对氮素形态转化的影响。加除氨菌系处理的NH4+-N、NH3较对照分别降低20.47%和61.21%,全氮、NO3--N较对照分别提高11.63%和65.01%,酸解有机氮、氨基酸态氮、酰胺态氮和氨基糖态氮含量分别提高12.42%、11.26%、16.92%和19.51%。表明除氨菌系在牛粪堆肥过程中,能够固定NH4+-N向有机氮各组分转化,减少NH3挥发,具有较好的保氮作用。     

枸杞产量与气象条件的关系研究

计算研究了枸杞全生育期及不同生长阶段气温、光照、降水、相对湿度、大风等因子对产量的影响,确定了各自的指标。结果表明,枸杞全生育期需要≥10℃积温为3450℃·d,日照1640h;不同生长阶段存在不同的相关气象因子,尤其夏果幼果期最敏感。枸杞在夏果幼果期不耐高温,受干热风影响严重,这是枸杞研究中迄今为止的一个新发现。     

EM堆肥对土壤生物影响的研究

长期定点施用EM堆肥试验结果表明:EM有机堆肥能提高土壤细菌、真菌、放线菌数量;相同有机物料投入水平下,EM堆肥处理的微生物总量最高;随着有机物料投入水平的降低,土壤微生物数量下降;施用EM能提高土壤微生物活性,增加微生物的分布密度。施用EM堆肥土壤蚯蚓数量均显著高于其他施肥处理。EM堆肥各处理平均土壤螨虫数量高,但在相同的有机物料投入水平下,差异不显著。在大部分作物生长期,施EM 15t/hm2处理与化肥处理和对照处理土壤生物总量差异显著。     

印度芥菜生理生化特性及其根区土壤中微生物对Cd胁迫的响应

通过盆栽试验研究了印度芥菜对土壤Cd污染的耐性及其生理生化特性响应。结果表明,印度芥菜对Cd胁迫表现了较强的耐性,在Cd添加量为0～200mg·kg-1的情况下,印度芥菜能够顺利发芽、生长,其生物量出现了先增后降的＂抛物线型＂变化规律,Cd主要影响其生殖生长,大量的Cd使印度芥菜延迟进入生育期。植株体内Cd浓度随土壤Cd浓度增加而升高,地上部可达7.824～102.672mg·kg-1,地下部可达0.374～191.910mg·kg-1。地上部富集系数呈逐渐降低的趋势,而地下部富集系数呈逐渐升高的趋势。转移系数为20.920～0.535,呈逐渐降低趋势。随着土壤Cd胁迫浓度的增加,印度芥菜3种酶活性均呈先增后降的＂抛物线型＂变化趋势,并且出现抗性酶活性高峰所对应的土壤Cd浓度相同,均为120mg·kg-1,在Cd高浓度水平下酶活性普遍受到抑制,在最高浓度处理时的酶活性均明显低于对照。根区土壤中微生物数量为细菌〉放线菌〉霉菌,随着Cd添加量的增加,土体内微生物的数量也增加,但当Cd添加量〉160mg·kg-1时,微生物数量下降。     

Biosurfactant-assisted phytoremediation of potentially toxic elements in soil: Green technology for meeting the United Nations Sustainable Development Goals

Biosurfactants are biomolecules produced by microorganisms, low in toxicity, biodegradable, and relatively easy to synthesize using renewable waste substrates. Biosurfactants are of great importance with a wide and versatile range of applications, including the bioremediation of contaminated sites. Plants may accumulate soil potentially toxic elements(PTEs), and the accumulation efficacy may be further enhanced by the biosurfactants produced by rhizospheric microorganisms. Occasionally, the growth of bacteria slows down in adverse conditions, such as highly contaminated soils with PTEs. In this context,the plant's phytoextraction capacity could be improved by the addition of metal-tolerant bacteria that produce biosurfactants. Several sources, categories,and bioavailability of PTEs in soil are reported in this article, with the focus on the cost-effective and sustainable soil remediation technologies, where biosurfactants are used as a remediation method. How rhizobacterial biosurfactants can improve PTE recovery capabilities of plants is discussed, and the molecular mechanisms in bacterial genomes that support the production of important biosurfactants are listed. The status and cost of commercial biosurfactant production in the international market are also presented.     

玉米/蒜苗套作系统中土壤微生物和土壤酶状况分析

对玉米蒜苗套作根区进行隔膜、隔网和无隔处理以及各自单作处理,通过处理间的相互比较,分析影响套作产量的主要土壤因素。结果表明:套作蒜苗土壤微生物上升其主要原因是根系间的非接触物质交换;套作玉米除此外,地上部环境的改变也使根部土壤微生物数量上升。根系间的非接触效应还使蒜苗、玉米土壤过氧化氢酶、蔗糖酶活性提高,而环境因素的改变也使玉米过氧化氢酶,蒜苗脲酶活性提高。相关性分析表明:微生物对蒜苗根际土壤酶活性的影响大于对玉米土壤酶的影响。     

Effects of global change and human disturbance on soil carbon cycling in boreal forest: A review

Increasing human demands for Earth’s resources are hastening many environmental changes and creating a need to incorporate the routine monitoring of ecosystem functions into forest management.Under global change and anthropogenic disturbances,soil carbon (C) cycling in terrestrial ecosystems is undergoing substantial changes that result in the transformation between soil C sources and sinks.Therefore,the forest C budget requires an understanding of the underlying soil C dynamic under environment...