施用生物质炭和羊粪对宿根连作茶园根际土壤微生物的影响

茶树长期宿根连作会导致土壤酸化严重、土壤营养不平衡、根际土壤微生态结构恶化.研究生物质炭、羊粪对宿根连作茶树生长以及土壤微生物群落结构和功能的影响,探讨其对宿根连作茶树土壤环境的调节效果,可为宿根连作茶园土壤微生态的改善提供理论依据.本研究以宿根连作20年的茶园土壤为对象,利用Biolog技术和磷脂脂肪酸(PLFA)方法,研究施用生物质炭(40 t·hm^-2)和羊粪替代部分化肥对连作茶树产量和品质、土壤化学性质、根际土壤微生物群落功能和结构的影响.结果表明:施用生物质炭、羊粪1年后酸化茶园土壤的p H和土壤养分显著提高,并提高了茶叶产量.与常规施肥相比,施用生物质炭、羊粪替代部分化肥处理显著提高了茶树根际土壤微生物的碳源代谢活性和微生物多样性,对胺类、碳水化合物和聚合物的相对利用有所增加.生物质炭和羊粪处理的根际土壤总PLFA含量分别比常规施肥处理提高了20.9%和47.5%,羊粪处理还显著降低了总饱和/总单一不饱和脂肪酸比例.生物质炭和羊粪可改善茶园土壤酸化状况和土壤肥力,对宿根连作茶树的生长具有促进作用,两种措施均不同程度地增加了土壤微生物的代谢活性和微生物量、提高了多样性指数、改善了微生物群落结构.施用生物质炭和羊粪可作为调节宿根连作茶园根际土壤微生态的有效措施.     

不同改良措施对太子参根际土壤酚酸含量及特异菌群的影响

太子参为石竹科多年生草本植物,以根部入药,药用价值高,市场需求大,但其栽培过程中存在严重的连作障碍问题,连作导致产量品质严重下降,病虫害猖獗,探索太子参连作障碍形成的机制及其消减措施意义重大.本研究以广泛栽培的“柘参2号”为试验材料,采用土壤农化分析、高效液相色谱(HPLC)分析、荧光定量PCR(qPCR)等技术对不同连作年限或不同消减措施下太子参根际土壤的主要养分、酚酸含量动态及特异菌群变化进行分析.结果显示: 太子参连作导致产量显著下降,与正茬相比产量下降达43.5%,而水旱轮作和微生物菌肥处理可不同程度缓解其障碍效应.太子参连作土壤主要养分(如速效氮、速效磷、速效钾、全钾)未降反升,但导致土壤酸化.HPLC分析表明,太子参连作下或者随生长时期的推进,土壤酚酸类物质并未表现出明显的积累效应,膨大中期和收获期重茬土壤中大部分酚酸含量甚至低于正茬土壤.进一步荧光定量PCR分析发现,太子参连作导致前期分离筛选到的几类病原菌(如尖孢镰刀菌、踝节霉菌、Kosakonia sacchari)的绝对含量显著上升,而水旱轮作和微生物菌肥处理可有效降低3类病原菌的含量,改善微生态结构.综上认为,太子参连作障碍的发生并非由土壤养分匮乏或者酚酸持续积累直接造成,可能主要与连作下土传病原微生物的大量繁殖爆发有关,本研究结果为深入揭示太子参连作障碍的形成机制及消减修复机制提供了理论依据.     

蚯蚓调控土壤微生态缓解连作障碍的作用机制

连作障碍不仅严重影响作物产量, 而且会导致土壤生物多样性下降、有益微生物减少及病原菌增加等一系列微生态失衡问题。土壤微生态失衡反作用于植物, 导致植物发生更严重的病害、减产等。作为土壤生态系统工程师, 蚯蚓的取食、掘洞和爬行等活动对土壤微生态具有重要的调控作用, 既可以改善土壤环境, 又可以强化土壤生物群落功能, 有望为缓解作物的连作障碍问题提供一条新途径。本文总结了土壤微生态与土壤功能维持及蚯蚓调控土壤生物作用的研究进展, 在此基础上, 结合蚯蚓对化感物质降解作用的研究, 分析了蚯蚓通过调控土壤微生态缓解作物连作障碍的微生物作用机制的三条途径: 直接调控微生物群落、通过改变化感物质组成以及通过调控土壤动物区系调控微生物群落。蚯蚓对微生物群落的调控可改善失衡的土壤根际微生态, 有效缓解作物连作障碍。     

大蒜连作障碍形成机理的研究进展

大蒜是我国重要的经济作物,大蒜连作障碍是制约其产量和品质的关键因素.本文从连作障碍对大蒜生长的影响入手,通过阐述大蒜土壤微生物群落失衡、土壤养分不均衡、自毒作用及各因素相互关系等,解析大蒜连作障碍形成的机理机制.同时,对目前大蒜生产中常用的,防治连作障碍的手段进行分析,最后对大蒜连作障碍研究方向做出展望.     

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。     

三七连作障碍研究进展

三七是中国名贵中药材之一,但其在种植环节中存在严重的连作障碍现象。连作障碍产生的原因主要有根际土壤微生物群落变化、土传病虫害增加、化感物质积累及其自毒作用、土壤理化性状恶变等。以前三七连作障碍研究多集中于单一因素对连作障碍的影响及三七病虫害防治,疏于综合分析各种因素间的内在联系和相互影响。本文总结了作物连作障碍形成机制的最新研究进展,综合分析了各因素间可能存在的关系,首次提出了各因素对三七连作障碍影响指数的评估方法,建议了未来研究方向,旨在为揭示三七连作障碍形成机制提供参考,并为连作障碍消减提供理论依据。     

植物连作障碍的形成机制及其调控技术研究进展

针对植物连作障碍现象较为普遍且十分严重的现状,综述了连作障碍的具体表现。从土壤理化性状改变、土壤生物学环境恶化及化感自毒作用3个方面概述了近年来植物连作障碍形成机制的研究进展,总结了植物连作障碍的主要调控技术,包括实施轮作、合理施肥、土壤灭菌及选育抗性品种等。在此基础上,还对植物连作障碍相关研究中应进一步关注的热点问题进行了展望。     

广西苦丁茶的生产现状及无公害栽培技术探讨

广西苦丁茶生产区主要在大新县和天等县,种植面积约3 000 hm2,年产茶叶约700 t。生产过程中存在对农药和化肥的过份依赖、产品的重金属和农药超标等问题,需要通过无公害栽培来提高产品质量。该文从茶园选择、种植、土壤管理和施肥、茶树修剪和茶叶采摘、病虫害防治等方面对苦丁茶的无公害栽培技术进行了初步探讨。     

作物连作障碍的成因与机制及其消减策略

在论述作物连作障碍危害的基础上,从植物营养学、土壤学、微生物学角度分析产生作物连作障碍的原因与形成机理,认为作物连作障碍形成是复杂的根际生物学过程,它是由连作作物根系分泌物介导引起根际土壤微生物结构失衡,导致病原微生物增多,土壤酸化和营养封存综合作用的结果。据此,进一步就连作障碍防治措施及修复技术进行归纳总结,为有效克服作物连作障碍提供技术借鉴。     

不同栽培模式对茶园生态环境及茶叶品质的影响

对陕南茶区的纯茶园、塑料大棚茶园、松茶间作茶园及林篱茶园4种常见栽培模式的茶园生态环境(包括小气候因子、土壤因子)和茶叶中各项生化指标(包括氨基酸、咖啡碱、茶多酚、酚氨比、茶水浸出物)进行了测定.结果表明:不同栽培模式茶园小气候因子有显著差异.相对于纯茶园,塑料大棚茶园、松茶间作茶园和林篱茶园能更有效地改善光照条件、降低环境温度、提高土壤水分和有机质含量、增强空气湿度,提高土壤养分状况.3种复合式茶园茶叶品质也较纯茶园显著提高,氨基酸和茶水浸出物含量显著高于纯茶园茶叶,而茶多酚含量却显著低于纯茶园茶叶.因此,林茶复合栽培模式和大棚模式茶园的生态环境更有利于茶树的生长和茶叶品质的提高.     

不同年限对栽参土壤生物活性的影响

通过对不同年限栽参土壤微生物功能多样性和土壤酶活性的动态变化分析,探究人参生长年限与微生物碳源利用、土壤酶活性之间的相互关系,寻找人参生长与土壤生物活性之间的变化规律,旨在从生物活性角度分析人参连作障碍成因及为科学指导栽参提供理论依据。分析表明,随着人参生长年限的增加,AWCD值、物种丰富度指数和碳源利用丰富度指数均降低,而优势度度指数升高。土壤脲酶,蔗糖酶活性随栽培年限增加活性降低,而过氧化氢酶活性升高。相关性分析表明,微生物代谢与土壤酶活性关系密切,微生物种类多,奇异度高,微生态系统稳定,土壤酶活性高。因此,保证土壤微生物的多样性,保持土壤酶活性,是提高土壤质量的重要手段,也是解决人参连作障碍的有效途径。     

中药材连作障碍原因及防治途径研究

中药材连作障碍严重、产量降低、品质变劣,是中药材生产中亟待研究和解决的“瓶颈“问题.从土壤养分的亏缺、中药材化感物质的自毒作用、土传病害的加重3方面概述了中药材连作障碍的原因,并提出了连作障碍的防治途径.     

茶园土壤类型对铁观音茶叶稀土元素分布和组成的影响

为探明铁观音茶的质量安全状况,追溯隐患来源,对福建安溪县不同土壤茶园的铁观音茶叶进行稀土元素的分布、组成、迁移和富集能力进行研究。结果表明,安溪县红壤、黄红壤、黄壤茶园稀土组成均以镧、铈、钕、钇为主,但具体组成特征各异。3种类型土壤茶园铁观音茶叶片、叶柄稀土元素组成均以钇、镧、铈、钕4种元素为主,且含量均以第3叶第2叶第1叶叶柄。同种土壤类型茶园铁观音茶树不同部位叶片的稀土元素组成特征类似,但叶与叶柄对稀土元素的吸收能力不同。土壤类型对茶叶稀土元素的累积有显著影响,黄红壤茶园的茶叶稀土元素含量要显著低于红壤、黄壤茶园的(P0.05)。土壤与茶叶中稀土元素组成的相关系数为0.886～0.985,P 0.001,表明二者稀土元素组成密切相关。因此,铁观音茶叶中稀土元素累积、分布与茶园土壤类型有显著相关性。     

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。     

太子参连作障碍效应研究

以贵州施秉中药材种植基地连作1～12年的太子参和土壤为试验对象,研究了不同连作年限的太子参生长发育状况、产量、土壤肥力、酶活性、以及土壤微生物等的变化规律,以探讨太子参连作障碍的原因.结果表明:(1)连作严重危害太子参生长发育,随着连作年限的延长,根长、根系数量、株高、茎分支数、结实种子数、总生物量呈下降趋势,产量和单个根重明显降低.连作对太子参地上部的危害最大,连作1～12年地上部生物量极显著下降.(2)连作土壤中总磷、总氮含量增加,速效氮、速效钾、速效磷含量降低,土壤pH值变化微小,有机质变化差异较大;连作土壤微量元素(Cu、Mn、B、Zn、Fe)累积,而钼(Mo)降低甚至缺失.(3)连作地土壤细菌数量减少,放线菌数量呈倒"U"型趋势变化;连作使土壤淀粉酶活性降低,磷酸酶活性呈下降后回升趋势变化,但土壤脲酶活性变化微小.连作使土壤中养分、微生物、酶活性等发生变化,不利于太子参生长,根系微生态失衡可能是太子参连作障碍的主要原因之一.     

设施土壤生态环境特点与调控

论述了设施土壤生态环境的特性主要是土壤养分富集 ,土壤板结 ;土壤酸化、次生盐渍化和连作障碍严重 ;土壤产生有害气体 ;土壤微生物区系变化很大。这些特点主要是盲目大量施肥 ,土壤长期连续利用 ,土壤环境密闭 ,单一化栽培 ,用肥种类不合理及某些化学物质积累造成的。利用生物、农业耕作、地上环境和工程措施调控相结合 ,是调控设施土壤生态环境的有效方法 ,土壤生物学的应用将是改善设施土壤生态环境新的研究方向。     

营养基质对连作栽培下温室黄瓜生长及土壤微环境的影响

分别利用营养基质(稻草+田园土壤+膨化鸡粪)及土壤在同一温室内进行黄瓜的槽式连作栽培,研究其对黄瓜生长及土壤微环境的影响.结果表明:随着连作茬次的增加,两种栽培方式均出现了不同程度的连作效应.同一连作茬次间比较,营养基质的养分含量、蔗糖酶和脲酶活性、细菌/真菌均明显高于土壤,而真菌数量低于土壤,营养基质栽培改变了细菌种群结构,促进了黄瓜植株生长及产量提高.相关分析表明,连作栽培条件下土壤细菌数量与黄瓜株高、根干质量呈显著正相关,与地上部干质量及产量呈极显著正相关;土壤脲酶活性与产量呈极显著正相关.综上,与土壤栽培相比,营养基质栽培能够明显改善根区微环境,有效延缓连作障碍的发生.     

多功能菌株的筛选及其在次生盐渍化土壤中的应用

次生盐渍化和土传病害是导致设施栽培连作障碍的主要因素，为了缓解设施栽培的连作障碍，从土壤中筛选多功能菌株并应用于连作障碍土壤中成为一种新的研究思路。文章通过对12株菌株的硝酸盐降解能力、产胞外聚合物（EPS）能力、降碱能力、抑菌能力进行验证，优选出硝酸盐降解能力最强的假单胞菌（Pseudomonas sp.）N11,EPS产量最高的琼氏不动杆菌（A c ine tobacte r junii）S27，抑菌效果最好的解淀粉芽孢杆菌（Bac illus amyloliquefacie ns）Y2，并将其制成混合菌剂运用于次生盐渍化土壤中。实验组对土壤中硝酸盐的降解率可达31.71%，而对照组仅为15.28%，说明混合菌剂降盐效果显著。筛选出的多功能菌株，可有效改善连作障碍土壤的次生盐渍化和土传病害问题，为提高设施蔬菜栽培产量提供可靠的技术手段。     

茶园杉木防护林带生态效应的研究

茶树在系统发育过程中,形成了喜荫、喜温、喜湿的特性。单一茶园种植的茶树处于阳光的直射状态,光温条件不适合茶树生长发育的要求,茶树生长不良,降低茶叶产量和品质,并引起茶园土壤侵蚀,茶园生态环境不断恶化。据资料报道,茶园间种梨、柿、板栗、杨梅、橡胶、湿地松等植物,形成各种不同类型的生态茶园,改善了光温条件,获得较     

茶园土壤及与茶叶中微量元素锌硒含量相关性的研究

植物生长的环境适应及其内含物质功能和变化规律的研究已成为热点问题。该研究对贵州省地标品牌湄潭翠芽、凤冈锌硒茶4个样地12个样点茶园土壤及其对应种植点茶叶样品中锌硒含量变化进行了检测与分析。结果表明:(1)4个样地中,3个样地的锌含量都是原土高于种植土,而硒含量没有明显规律性变化;各主产区土壤锌硒含量的标准差均大于均值的5%,土质均匀度都较低;(2)4个样地新叶(一芽二叶)与老叶的锌含量都呈现显著差异,而硒在新叶和老叶中的含量差异无明显变化规律;(3)锌元素在茶树体内转移现象明显,由老叶向新叶中转移,新叶中含量较高;硒元素在新叶和老叶中的含量变化不明显。新叶中锌的含量与其0~20 cm表层土样和21~40 cm深层土样中锌的含量呈极显著正相关(P0.01),相关系数为0.768;而新叶硒的含量与0~20 cm表层土中硒含量呈显著正相关(P0.05)。茶叶中锌硒主要是通过茶树根系从土壤中吸收和传输,但其吸收转移效率不由土壤中的含量多少直接决定,还受到茶园土壤质地、茶园温湿度等环境管控因素的影响,锌硒微量元素参与茶树体内的生理作用和代谢途径具有较大的差异。因此,进一步探索茶树吸收与转化锌硒微量元素的存在形态和作用机理,了解不同产区茶叶中微量元素锌硒含量与其茶园土壤的关系,对于生产适宜于人类身体健康适当锌硒含量的有机茶具有重要意义。