蚓粪和益生菌互作对土壤性状及番茄产量和品质的影响

本试验研究了两株益生细菌(巨大芽孢杆菌BM和解淀粉芽孢杆菌BA)与化肥和蚓粪配施对土壤性状、番茄产量和品质的影响．结果表明:与化肥相比,在等养分条件下蚓粪能够提高番茄产量、果实可溶性糖和蛋白质含量,并提高土壤pH和速效磷含量．与单施蚓粪相比,益生菌与蚓粪配施不仅能提高番茄产量、果实可溶性糖、蛋白质、维生素C含量和糖酸比,降低有机酸和硝态氮含量,而且增加了土壤pH和硝态氮含量,降低了土壤电导率;益生菌与化肥配施的效果不如益生菌与蚓粪配施．BA和BM与化肥或蚓粪配施时,番茄品质无显著差异,但BA配施蚓粪处理的番茄产量显著高于BM配施蚓粪处理;BM与化肥配施处理显著提高了土壤速效磷含量,而BA与蚓粪配施处理则显著提高了土壤速效钾含量．本研究表明,益生菌和蚓粪可替代化肥用于番茄生产和土壤肥力改良.     

老化和风干处理对蚓粪微生物学性质和结构稳定性的影响

蚓粪水稳性团聚体含量是结构稳定性表征之一,蚓粪中水稳性团聚体含量与其微生物学性质是紧密联系的,并且受到老化时问和有机质等因素的影响。国内将蚓粪水稳性团聚体含量与其微生物学性质联系,并结合施用不同有机物处理的研究很少见报道。研究通过室内短期培养试验,研究了在不同碳氮比有机物施用下蚓粪老化和风干处理对其微生物生物量、微生物活性和结构稳定性变化的影响。研究结果表明蚓粪经过老化处理后真菌数量、微生物生物量碳和微生物活性都显著降低。不同有机物的施用对蚓粪微生物学性质的影响主要表现在施用牛粪的处理中蚓粪细菌数量高于施用秸秆的处理,真菌数量相反。新鲜蚓粪经过老化处理后总的水稳性团聚体含量（〉0．053mm）增加,主要表现在水稳性大型大团聚体（〉2mm）含量增加,且在施用牛粪的处理中达到显著,可能是与牛粪比秸秆能分解产生更多的粘结物质有关。蚓粪的风于处理也显著增加各个处理中总水稳性团聚体含量,且风干后蚓粪中水稳性团聚体主要以微团聚体（0．25～0．053mm）形式存在。施用秸秆的处理中,新鲜蚓粪0．25～0．053mm粒级的水稳性团聚体含量显著高于施用牛粪的处理。经风干后,施用秸秆的处理0．25～0．053mm的水稳性团聚体含量显著低于施用牛粪的处理,而水稳性大型大团聚体含量显著高于施用牛粪的处理。蚓粪的不同粒级水稳性团聚体含量和蚓粪的生物学性质之间存在良好的相关性。     

不同区域的人口密集农村地区土壤有机碳的分布

基于IKONOS高分辨率（1m）卫星遥感图,根据Ellis提出的村级景观分类体系,研究我国5个不同宏观生态区域（高邑、宜兴、金堂、益阳和电白）的村级景观细微尺度上土地利用、土地覆盖、生态立地各层次上土壤表层（0～30cm）有机碳的密度和储量,结果表明：高邑、宜兴、金堂、益阳和电白5个地区的土壤有机碳密度分别为：2．62、3．47、2．24、2．86kg／m^2和2．70kg／m^2,平均土壤有机碳密度为2．78kg／m^2。土地利用景观中,高邑地区的水浇地和其它地区的水田和林地的土壤有机碳密度较高,高邑、宜兴、金堂、益阳和电白5个地区土壤有机碳储量最高的土地利用景观分别为水浇地、水田、旱地、水田和林地、林地;土地覆盖景观中,1年生和多年生植被覆盖景观的土壤有机碳密度最高。在由高邑至宜兴,最后至电白的纬度逐渐降低过程中,1年生植被覆盖景观的土壤有机碳储量逐渐减少,而多年生土地覆盖景观呈相反趋势。     

蚯蚓-秸秆及其交互作用对黑麦草修复Cu污染土壤的影响

以高沙土为供试土壤,加入Cu^2＋以模拟成：0,100,200,400mg／kgCu^2＋的Cu污染土壤,设置接种蚯蚓（E）、表施秸秆（M）,同时加入蚯蚓和秸秆（ME）及不加蚯蚓和秸秆的对照（CK）4个处理,并种植黑麦草。研究蚯蚓、秸秆相互作用对黑麦草吸收、富集铜的影响。结果表明：加入秸秆显著提高了蚯蚓的生物量,一定程度上缓解了重金属对蚯蚓的毒害,同时蚯蚓显著提高了秸秆的分解率,较无蚯蚓对照提高了58．11％～77．32％。接种蚯蚓（E,ME）还提高了土壤有效态重金属（DTPA-Cu）含量,秸秆处理（M）则降低了土壤有效态重金属含量。研究还发现,E处理促进了黑麦草地上部生长,而M和ME处理均显著提高了黑麦草地下部的生物量。E和ME处理同时提高了植物地上部和地下部的Cu浓度及Cu吸收量,M处理则只对植物的地下部Cu浓度和Cu吸收量有显著促进作用。总体来看,E处理、M处理及ME处理分别使黑麦草地上部Cu富集系数提高了31．22％～121．07％．2．12％～61．28％和25．56％～132．64％。     

接种蚯蚓对秸秆还田土壤碳、氮动态和作物产量的影响

通过为期 2年的小区 (2 .8m× 1.0m)试验 ,研究了旱作水稻 小麦轮作条件下接种蚯蚓对施用玉米秸秆 (第一季用量 15 0 0g·m-2 ,以后各季为 75 0g·m-2 )农田土壤碳、氮动态和作物产量的影响 .结果表明 ,接种 10条·m-2 或 2 0条·m-2 环毛蚓 (Pheretimasp .)对土壤有机碳和全氮含量无显著影响 ,蚯蚓活动未造成土壤C库的衰减 ,土壤碳、氮基本维持平衡 .接种蚯蚓处理土壤N的矿化作用增强 ,矿质N含量提高 ,NO3 - N含量增加 ,而且稻季比麦季增加更为明显 .接种蚯蚓在稻、麦季均能提高微生物量碳、氮含量 ,蚯蚓具有扩大土壤微生物量N库和促进有机N矿化的双重作用 .这种作用在有效C源供应丰富的作物生长发育旺盛期更为明显 .接种蚯蚓对旱作水稻和小麦有一定的增产作用 ,其中水稻的增产幅度达 9.3% ,小麦为 5 .1% .接种蚯蚓后土壤容重明显降低 ,孔隙度显著增加 .蚯蚓在保持土壤C库平衡的同时 ,对于促进秸秆有机肥N素养分的再循环和作物生产力的提高具有重要的生态学意义 .     

温度和CO2浓度升高下转Bt水稻种植对土壤活性碳氮和线虫群落的短期影响

全球气候变化下转Bt水稻种植对土壤生态系统的影响仍是未知领域。利用野外开顶式气室(OTC)模拟气候变化,探讨了温度和CO2浓度([CO2])升高后种植转Bt(华恢1号)水稻对土壤活性碳氮和线虫群落的影响。结果表明:(1)温度和[CO2]升高条件下种植转Bt水稻显著影响土壤可溶性碳(DOC)、可溶性氮(DON)和硝态氮(NO-3-N)含量,同时DOC和DON受到升温和[CO2]升高与转Bt水稻的交互影响;在正常温度和[CO2]下,转Bt水稻显著降低了土壤微生物量碳氮含量(MBC、MBN),但在温度和[CO2]升高后转Bt水稻种植使土壤MBC和MBN含量显著高于亲本水稻。(2)在温度和[CO2]升高条件下,转Bt水稻土壤线虫总数呈高于亲本水稻的趋势,植食性线虫的比例随[CO2]和温度升高呈增大的趋势。此外,升温和转Bt水稻种植提高了土壤线虫群落的能流通道指数,而[CO2]升高和转Bt水稻种植则提高了土壤线虫群落的富集指数。总之,在模拟全球气候变化下,种植转Bt水稻在短期内对土壤活性碳氮和线虫群落均产生影响,但短期研究并未发现转Bt水稻种植对土壤生态系统的不利影响。     

减施氮肥和控制灌溉对稻田土壤线虫群落的影响

采用2×4双因子完全交互试验设计,研究了常规和控制灌溉条件下氮肥减量施用(常规施氮300 kg N·hm-2、减氮10%、减氮20%和减氮40%)对稻田土壤线虫数量、种类及群落结构的影响。结果表明,8个处理中共观测到16科28属的土壤线虫,分别为食细菌线虫7科12属,食真菌线虫3科4属,植食性线虫3科5属,杂食/捕食性线虫3科7属。其中丝尾垫刃属(Filenchus)为所有处理的优势属,占所有线虫总数的35.4%~47.9%。所有处理中均以食真菌线虫所占比例最高,食细菌线虫次之,然后是植食类线虫,杂食/捕食性线虫数量最少。常规灌溉条件下土壤线虫总数略大于控制灌溉下的线虫总数,但无显著差异;当施氮量减少20%(即降低到240 kg N·hm-2)时,土壤线虫总量有明显的提高,而随着施氮量的进一步降低,线虫总数并没有进一步的变化。     

线虫和蚯蚓对土壤微量气体排放的影响

线虫和蚯蚓是农业中广泛存在的土壤动物,由于它们与微生物的相互作用及对土壤生态系统能量传递和养分转化的影响,可能影响土壤微量气体代谢和温室气体的排放.通过在不同土壤线虫密度下接种蚯蚓的15d培养试验结果表明,土壤动物对土壤微量气体(CO2和N2O)代谢有显著促进作用.与灭线土相比,高密度线虫土壤处理与高密度线虫土壤加蚯蚓的处理导致CO2排放量分别增加了4.3倍和5.2倍,相应的N2O排放量增加了1.8倍和2.7倍.与低密度线虫土壤处理比较时,高密度线虫土壤处理导致CO2和N2O排放量分别增加了19%和21%.接种蚯蚓在高密度线虫土中较接种在低密度线虫土壤中的CO2和N2O排放量分别增加了12%和27%.5个处理中,除了低密度线虫加蚯蚓的处理和高密度线虫处理间差异不显著外,其余各处理间均达到极显著差异(P<0.01).两种气体的排放速率呈极显著正相关(R2=0.9414).高密度线虫土壤较低密度线虫土壤显著提高了土壤的DOC含量,不同线虫密度土壤中DOC显著性的差异与CO2和N2O排放密切相关(P<0.05).     

食真菌线虫对热或铜胁迫下土壤生态功能稳定性的影响

在模拟胁迫条件下(施加 CuSO₄ 的持续胁迫或加热40 ℃的瞬时胁迫),以大麦叶粉短期分解过程代表土壤功能,采用室内培养试验研究了土壤食真菌线虫(Aphelenchus avenae)与微生物的相互作用对土壤生态功能稳定性(抗性和恢复力)的影响.结果表明：无论施加胁迫与否,食真菌线虫的活动都有促进土壤微生物活性的趋势,尤其是在施加铜胁迫后第8 天开始到培养期结束,接种食真菌线虫导致土壤基础呼吸显著增加(P<0.05),但加热胁迫后食真菌线虫对土壤基础呼吸的促进作用仅在第8天有显著差异(P<0.05),反映了食真菌线虫对土壤微生物活性的影响程度与胁迫类型有关.在两种胁迫条件下,接种食真菌线虫对土壤功能的抗性没有影响,但都能促进胁迫条件下土壤功能的恢复.培养后期,两种胁迫条件下接种食真菌线虫处理真菌生物量低于未接种线虫处理,表明胁迫条件下食真菌线虫对真菌的取食可能限制甚至抑制了真菌生长,导致真菌对细菌的竞争压力减少,从而使细菌获得更大的生长优势,间接促进了细菌的生长.     

不同土壤水分条件下华美新小杆线虫对枯草芽孢杆菌数量、活性及土壤氮素矿化的影响

采用悉生培养微缩体系,探讨了不同土壤含水量条件下,华美新小杆线虫(Caenorhabditis elegans)对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)数量和活性及土壤氮素矿化的影响.结果表明：在试验设置的不同含水量条件下,线虫对细菌的取食活动均促进了细菌的增殖 ,并明显提高了土壤呼吸强度; 不同含水量条件对细菌的增殖促进作用总体表现为23%含水量处理>17%含水量处理>28%含水量处理.线虫与细菌的相互作用显著提高了土壤铵态氮和矿质氮含量,促进了土壤氮的矿化.接种线虫对土壤氮素矿化的促进作用表现为23%含水量处理的矿质氮含量显著高于其它两个含水量处理.