不同连作年限土壤对茄子土壤生物学活性的影响及其嫁接调节

探讨了不同连作年限土壤对茄子根际土壤微生物数量、土壤酶活性的影响及其相关性和嫁接对重要相关因子的调节作用。结果表明:随着连作年限的增加,茄子根际土壤细菌数量和放线菌数量呈下降趋势,真菌数量呈增加趋势;根际土壤中的过氧化氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶、蛋白酶的活性呈降低趋势;土壤微生物数量和土壤酶活性之间有显著的相关性。其中过氧化氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶、蛋白酶是影响根际土壤中细菌和放线菌数量的主要因子,蛋白酶是影响根际土壤中真菌数量的主要因子。嫁接能提高土壤酶活性,缓解连作土壤带来的胁迫。     

种植年限对蔬菜日光温室土壤微生物区系和酶活性的影响

以种植2、4、6、11、13、16、19年的蔬菜日光温室土壤为研究对象,并以露地菜田为对照,测定了土壤微生物区系及酶活性的变化.结果表明: 随着种植年限的增加,土壤中细菌、放线菌和微生物总数均呈现先增加后减少的趋势,在种植11年时达到最大值,分别比对照增加了54.8%、63.7%和55.4%,差异达显著水平;而真菌数量持续上升,种植19年约为对照的2.2倍.微生物生理类群中,纤维素分解菌、自生固氮菌、亚硝酸细菌、反硝化细菌和硫化细菌数量的变化趋势与细菌相似, 种植11年分别为对照的1.5、1.6、1.9、1.4和1.1倍;而氨化细菌数量则呈现先减少后增加的趋势,在种植13年时达到最小值,为对照的56.0%.土壤中脲酶、多酚氧化酶、蔗糖酶、蛋白酶、纤维素酶和碱性磷酸酶活性随种植年限的增加呈现先增强后减弱的趋势,而过氧化氢酶活性较稳定.相关分析表明,细菌、放线菌和微生物总数与各土壤酶均呈显著正相关;而真菌数量与脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶均呈负相关,其中与过氧化氢酶的相关性达到显著水平.     

西瓜连作对土壤主要微生物类群和土壤酶活性的影响

从昌乐不同种植年限西瓜大棚采集土壤,测定了连续种植6、8、10、14和20年西瓜大棚土壤中细菌、放线菌和真菌数量、土壤酶活性及土壤理化特性状的变化特点.结果表明:随着种植年限的增加,土壤中细菌、放线菌呈现先升后降趋势;真菌数量变化趋势则与之相反;蛋白酶、多酚氧化酶也同样呈现先升后降趋势,脲酶呈下降趋势,蔗糖酶呈上升趋势;同时在连作栽培过程中,土壤中速效氮含量较为稳定,速效钾和速效磷的含量随着连作年限的增加出现少量积累,土壤酸化日趋严重.讨论了连作条件下土壤微生物数量与土壤酶活性及土壤理化性状之间的关系.     

轮作与休闲对日光温室黄瓜连作土壤微生物和酶活性的影响

采用盆栽试验,研究了不同作物轮作和休闲方式对日光温室黄瓜连作土壤微生物数量、酶活性及后茬黄瓜生长和产量的影响.结果表明： 与连作相比,轮作有利于改善土壤微生物结构,增加细菌和放线菌数量,减少真菌数量;轮作与休闲有利于提高土壤转化酶、脲酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性.在不同作物轮作和休闲方式下,后茬黄瓜结果期的细菌、放线菌数量和土壤转化酶活性均呈先升后降趋势,在盛瓜期达到最大值;真菌数量随生育期延长而增加;脲酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性则随生育期延长而降低,在初瓜期最高.不同栽培模式下,以大葱-黄瓜轮作和糯玉米-黄瓜轮作的效果更佳,明显改善了后茬黄瓜的生长,提高了产量.     

苦参腐解物对酚酸类物质胁迫下茄子生长和根际土壤微生物活性的影响

研究了盆栽条件下添加苦参腐解物对酚酸物质(香草醛和肉桂酸)胁迫下茄子生长及根际土壤微生物种群数量和土壤酶活性的影响。与对照相比,苦参腐解物处理促进了酚酸作用下茄子的株高和茎粗生长,增加了茄子土壤微生物的种群数量,尤其增加了细菌和放线菌数量。随着外源香草醛和肉桂酸浓度的增加,细菌和放线菌数量先增大后减小,而真菌数量先降低后增加;同时,茄子根际土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶的活性均高于对照,呈先增大后降低的变化趋势。     

黄瓜连作土壤酚酸类物质积累对土壤微生物和酶活性的影响

伴随连作年限的增加,日光温室黄瓜连作土壤中酚酸类物质(对羟基苯甲酸、阿魏酸、苯甲酸)明显积累,连作5～9年的土壤酚酸类物质含量显著高于连作1～3年的土壤.伴随外源酚酸类物质处理浓度的增加,黄瓜根区土壤中细菌、放线菌和微生物总量以及N生理群均呈先升后降趋势,在80 μg·g^-1处理浓度下细菌、放线菌数量最多,处理浓度在120μg·g^-1以下土壤真菌数量(包括尖孢镰刀菌、疫霉)急剧增长;多酚氧化酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和蛋白酶活性也同样呈先升后降趋势,但其峰值对应的浓度不同.     

连作改变土壤性状对甜叶菊产量和品质的影响

为了解连作障碍的产生机理，对甜叶菊(Stevia rebaudiana)连作后的土壤性状变化进行了研究，并探讨土壤性状与叶片干质量和甜菊糖苷之间的相关性。结果表明，连作2 a和3 a的土壤pH值、有机质、速效磷、脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶和甜叶菊叶片干质量及甜菊糖苷组分含量均无显著差异。连作4 a后，土壤pH值、全氮和速效钾含量显著下降，分别比对照降低了10.07%、14.38%和24.79%，土壤电导率(EC)和速效磷含量显著增加，是对照的2.57和1.70倍；土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶活性、微生物量碳和微生物量氮在连作4 a降到最低，比对照分别降低了63.68%、72.03%、47.43%、78.35%和41.07；多酚氧化酶则在连作4a达到最高，是对照的4.22倍；与对照相比，连作4a的叶片干质量和甜菊苷含量降低了29.51%和16.00%，莱鲍迪苷A含量则增加了22.19%。叶片干质量及甜菊糖苷含量与土壤性状间存在着相关性。因此，连作通过改变土壤性状影响甜叶菊产量和品质，生产中最大连作年限不宜超过3 a。     

地黄连作对根际微生物区系及土壤酶活性的影响

以地黄连作2年和1年的土壤为研究对象,分别测定了根际微生物区系变化及根际土壤酶活性．结果表明：地黄连作对其根际微生物区系及土壤酶活性产生了较大的影响．随种植年限的增加,根际细菌和真菌减少,但差异均不显著;放线菌增多,连作2年的土壤约为1年的4倍．土壤中氨化细菌、好气性固氮菌、硫化细菌、反硝化细菌和嫌气性纤维素分解菌分别增加了25．99、45．39、11．43、1．36和1．43倍,而好气性纤维素分解菌减少了86．74％．连作地黄根系的分泌物对脲酶、多酚氧化酶、蔗糖酶、蛋白酶和纤维素酶活性具有促进作用,分别增加了62．87％、9．43％、47．91％、139．62％和31．33％,而对过氧化氢酶则呈抑制作用．说明地黄连作会破坏根际微生物种群平衡．     

秸秆生物反应堆对西瓜连作土壤微生物数量和土壤酶活性的影响

于西瓜大棚内分别对连作2、4、8年的土壤铺设玉米秸秆生物反应堆,同时设立各自相应的对照,定期测定各处理土壤养分含量、pH值、土壤微生物数量和土壤酶活性等,以评价秸秆生物反应堆修复连作土壤、改善土壤健康状况的效应。结果表明,使用秸秆生物反应堆1年或2年之后,连作土壤有机质含量、土壤微生物数量、土壤多酚氧化酶、蔗糖酶活性等显著提高。连作8年的土壤连续2年使用秸秆生物反应堆后,土壤有机质含量达到了2.41%;土壤细菌数量为1.65×108CFU/g、放线菌为3.12×106CFU/g、真菌为0.5×105CFU/g,土壤中丛枝菌根(AM)真菌孢子密度达到57个/50mL,分别是对照的2.2、5、1.44、1.36和3.2倍;多酚氧化酶和蔗糖酶活性则分别是对照的1.25和2.13倍。表明秸秆生物反应堆处理对修复连作土壤、改善土壤健康具有一定作用。     

连作西瓜抗逆系统及土壤微生态对大蒜伴生的响应

以大蒜-西瓜化感伴生栽培模式为研究对象,设置连作西瓜单作(对照)、大蒜苗期伴生连作西瓜、大蒜全生育期伴生连作西瓜3个处理,考察西瓜枯萎病发病率,西瓜叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,以及根际土壤酶活性和微生物数量,探索大蒜伴生对西瓜酶促抗氧化系统及土壤特性的影响。结果表明:(1)大蒜-西瓜伴生栽培体系中,西瓜枯萎病发病率比单作对照显著降低,且全生育期伴生处理效果更好。(2)大蒜-西瓜伴生栽培的西瓜叶片抗氧化酶(超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶)活性均比连作单作对照显著增加,且全生育期伴生处理增幅更大。(3)大蒜-西瓜伴生栽培的西瓜叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量比单作对照显著增加,而其脯氨酸含量显著减少,且全生育期伴生处理变化幅度更大。(4)大蒜-西瓜伴生栽培的西瓜根际周围土壤真菌、尖孢镰刀菌数量比单作对照显著减少,而其细菌和放线菌数量显著增加;同时其西瓜根际周围土壤多酚氧化酶、过氧化物酶、脲酶活性比单作对照增加,而蔗糖酶活性显著降低。研究发现,大蒜-西瓜伴生栽培能够显著降低西瓜连作枯萎病的发病率,增强西瓜植株叶片抗氧化酶活性,提高植株叶片渗透调节物质含量,并有效改善根际周围土壤菌落平衡和土壤酶活性,从而提高了连作西瓜抗性和根际土壤质量,有效破除了西瓜连作的障碍。     

烟草连作障碍与土壤理化性质及微生物多样性特征的关联

【背景】烟草是我国最重要的经济作物之一,其忌连作的特点严重影响了我国烟草产业的发展。【目的】通过研究烟草连作障碍、土壤理化性质和微生物多样性特征的关系,为解决烟草连作障碍问题、制定有效的烟草生产技术提供理论基础。【方法】选择连作障碍严重烟田和克服连作障碍烟田作为研究对象,基于高通量测序技术,探究烟田连作障碍情况、烟田理化性质与土壤微生物多样性的联系。【结果】克服连作障碍的烟田土壤pH、总氮和有机质含量显著高于连作障碍严重的烟田土壤,克服连作障碍烟田和连作障碍严重烟田土壤微生物多样性之间不存在显著差异,但土壤微生物优势群落发生了显著改变,烟田土壤的pH、有机质、有效磷、总氮都与微生物群落显著相关。【结论】烟田克服连作障碍的差异,可能与烟田土壤的理化性质以及微生物组成的差异有关,此研究为解决湘西烟区连作障碍问题提供理论基础和技术支持。     

重茬种植西洋参对其根区土壤微生物与土壤理化性质影响

以北京产区西洋参根际土为研究对象,通过对不同重萑年限西洋参根际土与对照新土进行比较,研究重茬对西洋参根际土壤微生物及其土壤理化特性的影响。结果显示：西洋参种植第1a微生物及土壤各项理化性质指标与对照相比都戍较低水平,随着重茬年限的增加土壤理化性质与微生物都变化较大,其中重萑2a土的全钾含量较高,为对照新土的1．38倍。重茬3a土的细菌、真菌均达到高峰,分别为对照的11．26、5．94倍。放线菌含量在重茬4a土中达到高峰为对照的8．41倍。     

灵芝连作土壤真菌群落分析

本研究通过Illumina MiSeq平台对邻近野生土壤（GL0）、种植1年（GL1）、2年（GL2）和4年（GL4）的灵芝覆土进行ITS1扩增子测序,分析灵芝连作覆土中真菌群落的变化,为揭示灵芝连作障碍的机理提供理论依据。研究结果表明,12个灵芝土壤样本一共获得349 642条有效序列,经聚类得到2 426个OTU,分别隶属于8门、28纲、64目、127科、233属和449种。在门水平上,随着连作年限的增加,灵芝覆土中真菌的多样性水平逐渐减低,在GL4组中只含有担子菌门（Basidiomycota,占85.03%）、子囊菌门（Ascomycota,占14.77%）和少量被孢霉门（Mortierellomycota,占0.20%）。其中,担子菌门的相对丰度随着连作年限的增加显著增加,子囊菌门的相对丰度显著减少,而被孢霉门的相对丰度无显著性差异。在属水平上,担子菌门灵芝属Ganoderma的相对丰度随着连作年限的增加而极显著增加,子囊菌门仅青霉属Penicillium菌群的相对丰度呈现先减少后增加的趋势,在GL4组中相对于GL0组其相对丰度增加了57.92%,表明青霉属可能是引发该地区灵芝连作障碍的重要菌群,该研究为探索灵芝连作障碍的分子机制和生态防控提供了理论依据。     

不同连作年限甜瓜种植土壤性质和微生物多样性

[背景]连作种植和化肥、农药过量施用导致设施甜瓜土壤质地恶化、病害严重,甜瓜产量和质量下降.[目的]明确甜瓜连作种植年限对土壤化学性质、土壤酶活性和微生物多样性的影响.[方法]以甜瓜种植1年、5年和10年的温室耕层土壤为研究对象,采用常规分析方法、土壤酶活测定试剂盒、稀释涂布平板法和Illumina MiSeq高通量测...     

不同种植方式对绿洲农田土壤酶活性与微生物多样性的影响

研究了玉米连作10年、小麦连作8年 棉花连作10年、棉花连作15年和棉花6年 6年小麦/油葵轮作4种种植方式对土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、芳基硫酸酯酶、脱氢酶和蛋白酶活性的影响,并分析了土壤细菌、真菌、氨氧化古菌与氨氧化细菌对北疆绿洲农田不同种植方式的响应.结果表明： 不同种植方式对土壤过氧化氢酶、芳基硫酸酯酶、脱氢酶和蛋白酶活性影响明显,但对蔗糖酶无显著影响;对氨氧化古菌多样性指数有显著影响,对土壤细菌、真菌和氨氧化细菌多样性指数无明显影响.土壤真菌和氨氧化细菌群落结构对不同种植方式的响应较细菌和氨氧化古菌敏感.长期棉花连作使绿洲农田土壤酶活性下降,微生物群落多样性降低,而轮作可提高土壤酶活性和微生物群落结构多样性.
     

基于地学信息图谱的东北黑土区种植模式分析

不同种植模式具有不同的经济学和生态学意义,因地制宜确立合理的种植模式是保护黑土地的重要措施.目前,对东北黑土区的种植模式类型及其空间格局尚缺乏系统的认识.本研究基于东北黑土区2017-2019年作物分类数据,应用地学信息图谱理论和方法构建种植模式图谱,以揭示黑土区种植模式类型及其空间格局,并在此基础上使用分布指数模型和...     

16S rRNA-Based PCR-DGGE Analysis of Actinomycete Communities in Fields with Continuous Cotton Cropping in Xinjiang, China

The purpose of this study was to examine the variations in the microbial community structure of soil actinomycetes in fields with continuous cropping of cotton in Xinjiang Autonomous Region, China. Soil samples were collected from four depths in fields with 7-year continuous cotton cropping. The community structure of soil actinomycetes was examined using the 16S rRNA-based polymerase chain reaction–density gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE) techniques. The microbial diversity indices of the soil samples from different depths generally decreased along with the period of continuous cotton cropping. When the period of continuous cropping of cotton reached 5 years, the diversity indices rose again and gradually stabilized at a level slightly lower than that of soils with original ecology (i.e., 0-year cotton cropping). Cluster analysis showed that at the 1–20-cm depth, the actinomycete community structure of the soil subjected to 1-year cotton cropping was similar to that of soil subjected to 0-year cotton cropping, whereas that of soils after 3-year continuous cotton cropping showed high similarity. At the 21–40-cm depth, the actinomycete community structure showed various changes but generally recovered to its original pattern after repeated fluctuations. Principal component analysis showed that at the 1–30-cm depth, the actinomycete community structure varied similarly regardless of the period of continuous cotton cropping. In contrast, there were no clear actinomycete community structure variation trends at the 31–40-cm soil depth. Homology comparison of sequences recovered from the DGGE bands showed that the obtained sequences shared similarities >88 %. Alignment with the known homologous sequences indicated a lack of microorganisms related to soil-borne cotton diseases. Continuous cotton cropping exerted significant influences on the community structure of soil actinomycetes in Xinjiang Autonomous Region, which were largely determined by the soil depth and the period of continuous cotton cropping. The microbial diversity of soil actinomycete communities gradually recovered after 5-year continuous cropping. Thereafter, a new actinomycete community structure that was beneficial for continuous cropping of cotton was formed and stabilized each year.     

轮作和连作对胡萝卜根际和非根际细菌多样性的影响

细菌是土壤最重要的组成部分,土壤细菌的群落结构对土壤的健康至关重要,可以直接影响植物的生长。胡萝卜的长年连作导致其产量低、质量差等一系列问题的发生,连作问题已成为不可忽视的问题。本研究通过HiSeq PE250高通量测序和生物信息学方法获得了玉米胡萝卜轮作种植和胡萝卜连作种植中胡萝卜根际和非根际土壤细菌的组成结构。研究结果表明,相较于胡萝卜连作,玉米胡萝卜轮作种植改变了胡萝卜根际土壤细菌的组成和群落多样性。RM.M (玉米胡萝卜轮作根际土壤样品)样品中的优势菌门为放线菌门和厚壁菌门,RM.R (胡萝卜连作根际土壤样品)的优势菌门是变形菌门;有益菌如芽孢杆菌属和根瘤菌属在玉米胡萝卜轮作种植中的胡萝卜根际富集。RM.M与RM.R的细菌类群差异显著,群落多样性较低;NRM.M(玉米胡萝卜轮作非根际土壤样品)和NRM.R (胡萝卜连作非根际土壤样)的细菌类群差异不明显,群落多样性较高。与连作根际土壤相比,轮作根际土壤中有益菌的相对丰度较大,细菌相对丰度明显增加。本研究结果对通过调节根际土壤细菌组成来保证胡萝卜产量和质量的稳定,解决连作问题具有重要的意义。     

附子连作障碍效应初步研究

通过大田试验,调查了连作附子的生长发育、产量及病虫害的变化,分析附子的连作障碍原因;并通过实验室常规分析,测定连作土壤的理化性状,探讨附子连作障碍的形成机理。结果显示：随着连作年限的增加,连作附子株高、茎粗、母根直径、最大子根直径均出现了不同程度的下降,其中连作对附子株高和茎粗的影响极显著;连作使病、虫害逐年加重,产量显著下降;附子连作使土壤pH下降,有机质含量升高,全N、有效P、速效K过剩。结果表明,连作加重了附子根腐病的发生,影响了附子母根的正常发育,从而导致附子产量下降;连作导致土壤pH降低是影响附子正常生长的限制因子。因此通过采用科学的配方施肥措施,调节土壤pH值,改善土壤环境,是缓解附子连作障碍的重要途径。     

有机肥防治生姜青枯病及其RAPD分析

利用随机扩增多态性技术研究生姜连作地、施加有机肥后的生姜连作地及新开地中土壤微生物多样性与生姜青枯病的关系,结果发现,连作地的青枯病发病率为100％、新开地没有发病,而施加有机肥的连作地生姜青枯病发病率降至37．64％。发现施加有机肥连作地的真菌、放线菌数量增加。多样性指数分析发现Shannon指数、Simpson指数等均显著增加。随机扩增条带出现连作地的条带丰富度较少、新开地的条带最多、施加有机肥连作地的RAPD条带明显多于连作地,接近新开地,并出现了一些连作地没有的特异条带。这些结果表明,施加有机肥可以改善土壤微生物群落结构,提高微生物多样性,从而抑制病害发生。