科研产出
生物炭对菠萝连作土壤微生物学特性及其心腐病的影响
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：通过温室盆栽试验，设置0%、0.4%、0.8%、1.2%4个生物炭用量(分别为B0、B0.4、B0.8、B1.2处理)，研究不同用量生物炭对菠萝连作土壤理化性质、微生物群落、酶活性及其心腐病发病率的影响。结果表明，与B0处理相比，B0.4、B0.8和B1.2处理的菠萝连作土壤pH分别显著升高0.15、0.33和0.21；土壤全氮、碱解氮、有效磷、速效钾及有机质含量均显著增加，而土壤全磷、全钾含量无明显变化。3个生物炭处理下，土壤微生物量碳含量较B0处理分别显著提高23.14%、57.28%和48.49%，土壤微生物量氮含量分别显著提高53.71%、153.34%和144.24%，而土壤微生物量碳/微生物量氮显著降低。此外，施用生物炭显著增加了菠萝连作土壤细菌与放线菌数量，增强了土壤脲酶、蛋白酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶、蔗糖酶及纤维素酶活性，而显著降低真菌数量以及菠萝心腐病发病率。因此，生物炭施用能够有效改善菠萝连作土壤，且以0.8%生物炭施用量的效果最佳。
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剑麻行间间种平托花生对土壤微生物群落的影响
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了探究间作平托花生还田后剑麻行间间作平托花生对剑麻园土壤质量的影响，对剑麻单作与间作平托花生进行大田实验，研究其不同种植模式的养分以及土壤微生物群落状况，以期为剑麻园剑麻轻简化栽培提供理论依据。间作后门水平细菌群落中放线菌门相对丰度显著升高，肠杆菌门相对丰度显著下降。在门水平上，间作显著提高了真菌群落中子囊菌门和罗兹菌门的相对丰度。相关性分析以及RDA分析表明，土壤微生物群落主要受pH、TN、SOM、NO3--N的影响。根据Tax4Fun细菌功能预测表明，碳水化合物代谢、氨基酸代谢、膜运输、翻译、复制与修复和能量代谢功能群为两种模式的主要功能群。利用FunGuild微生态工具进行功能预测表明，间作后植物病原-土壤腐生-木质腐生真菌和植物病原真菌得到了显著提升。间作平托花生显著提高了土壤的养分状况和土壤微生物群落多样性，提高了细菌群落的脂质代谢和遗传信息处理能力，并且增加了病原型、腐生型和地衣型真菌类群，显著改善剑麻单作土壤质量，有助于剑麻的健康生长，为剑麻园剑麻轻简化栽培技术提供科学依据。
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杉木林下不同生长年限灵芝栽培土壤微生物群落变化特征
《江西农业学报 》 2024
摘要：为研究不同生长年限灵芝对杉木林下土壤微生物群落结构及其多样性的变化，并初步探索土壤因子与真菌、细菌群落的相关性，通过Illumina MiSeq高通量测序技术对杉木林下栽培1年（S1）、2年（S2）、3年（S3）、4年（S4）的灵芝栽培土壤进行了扩增子测序，分析了杉木林下不同生长年限灵芝栽培土壤中微生物群落的变化特征。结果表明，在门水平上，细菌主要优势菌群为变形菌门、酸杆菌门、放线菌门、绿弯菌门，其中变形菌门和酸杆菌门的优势表现较为显著；真菌优势菌群主要为子囊菌门、担子菌门、被孢霉门、罗兹菌门和一些未定种类，其中4组样品中子囊菌门占主导地位，相对丰度占比最高。在属水平上，细菌黄色杆菌属、norank＿f＿＿norank＿o＿＿Elsterales属相对丰度在4组样品中占比均较高，且4年相对丰度占比无显著差异；在真菌属水平上发现，每个年份的主要优势菌群均不同，S1组的主要优势菌群为木霉属，S2组的主要优势菌群为纹枯状革菌属，S3组的主要优势菌群为unclassified＿k＿＿Fungi属，S4组的主要优势菌群为unclassified＿p＿Basidiomycota属。土壤全碳、全磷、漆酶是影响杉木林下不同生长年限灵芝栽培土壤微生物群落结构和土壤微生物多样性的关键因子。
关键词： 不同生长年限灵芝 杉木林下灵芝栽培 土壤微生物 土壤养分
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轮作与施用生物有机肥对菠萝连作土壤微生物特性的影响
《中国土壤与肥料 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：通过田间试验，探讨轮作与施用生物有机肥对菠萝连作土壤理化性质、酶活性及微生物群落的影响。结果表明：与菠萝连作处理相比，菠萝-甘蔗轮作和菠萝-甘蔗轮作配施生物有机肥处理的菠萝产量分别显著提高18.56%和39.07%；土壤pH值分别升高0.50和0.66，明显缓解土壤酸化；土壤硝态氮、有效磷、速效钾、有机质含量分别显著增加28.49%和57.67%、20.49%和39.77%、20.78%和45.23%、10.38%和23.10%；土壤微生物量碳含量较菠萝连作分别显著提高12.10%和29.56%，土壤微生物量氮含量分别显著提高17.99%和61.45%，而微生物量碳/微生物量氮值均降低。此外，轮作与轮作配施生物有机肥处理均显著增加了土壤细菌与放线菌数量，显著降低了真菌数量，并促进土壤微生物对碳源的利用；增强了土壤蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶及过氧化氢酶活性。本试验条件下，轮作与增施生物有机肥能够显著改善土壤酸化状况与土壤微生物群落结构，提高土壤肥力，以菠萝-甘蔗轮作配施生物有机肥处理效果最好。
关键词： 菠萝 轮作 土壤微生物 微生物量碳 微生物量氮 土壤理化特性
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碳化石墨烯对朝天椒产量及其根区土壤养分和微生物群落结构的影响
《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究碳化石墨烯对朝天椒产量、品质及其根区土壤养分、酶活性、重金属含量和微生物群落结构的影响,为石墨烯碳肥在辣椒高产高效优质栽培上的应用提供科学依据.[方法]以鲜用型朝天椒为研究对象,在基础施肥(CK)的基础上分别在定植后的朝天椒根区淋施0.07%石墨烯水溶液(A8处理)、0.35%石墨烯水溶液(B8处理)和1.75%石墨烯水溶液(C8处理),测定不同浓度石墨烯处理的朝天椒果实产量、营养指标和不同器官中重金属含量,以及朝天椒根区土壤养分、酶活性和重金属含量,分析不同浓度石墨烯处理的土壤微生物群落结构.[结果]不同浓度石墨烯处理对朝天椒的产量和品质存在一定影响,其中B8处理的产量、维生素C和辣椒素含量分别较CK显著增加6.40%、25.27%和20.45%(P<0.05,下同);蛋白质含量无显著变化(P>0.05,下同),可溶性糖含量显著减少,而硝酸盐含量显著增加.各处理的朝天椒根区土壤全磷、全氮、全钾和土壤水解性氮含量无显著差异,但CK的速效磷和速效钾含量高于或显著高于各石墨烯处理;B8处理的有机质含量略高于CK,A8处理的略低于CK.石墨烯处理可显著增加土壤酸性蛋白酶活性,降低过氧化氢酶活性,并对蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶和硝酸还原酶活性产生一定影响.在朝天椒生长中期,3个石墨烯处理的根区土壤铅和铬含量均低于CK,镉和砷含量高于CK,不同处理间的汞含量差异不大.在朝天椒果实中,3个石墨烯处理的镉和铬含量均比CK低,其中A8、B8和C8处理的镉含量分别较CK低18.52%、22.22%和19.75%,铬含量分别较CK低14.02%、39.25%和42.99%.对不同浓度石墨烯处理下的朝天椒根区土壤微生物测序结果显示,CK、A8、B8和C8处理的土壤微生物OTU总数分别为2016、2074、2182和2063,其中共有的OTU数为1106,特有的OTU数分别为218、224、445和221.对各处理的土壤微生物组成分析结果显示,土壤中的优势菌群为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidota)、酸杆菌门(Acidobacteriota)、绿弯菌门(Chloroflexi)和放线菌门(Actinobacteriota),均为农田土壤常见类群.[结论]在朝天椒定植后淋施0.35%石墨烯水溶液可在一定程度上提高朝天椒根区土壤肥力和酶活性,改善土壤理化性质和微生物群落结构,提高朝天椒的产量和品质.石墨烯具有作为碳肥在辣椒高产高效优质栽培上应用的潜力.
关键词： 石墨烯碳肥 朝天椒 产量 品质 土壤养分 土壤微生物
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茶与大豆间作对土壤微生物群落代谢功能多样性的影响
《华北农学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：探究茶与大豆间作条件下根系土壤微生物群落代谢功能多样性的变化特征,有助于进一步了解茶园间作生态系统高产优质的机制。通过田间试验,设置茶树单作、大豆单作和茶树/大豆间作3种种植模式,运用Biolog技术分析土壤微生物群落代谢功能多样性的变化。结果表明,与单作模式相比,茶-大豆间作提高了土壤微生物群落的碳源平均利用率（AWCD）,在120 h分别显著提高了11.52%,12.99%。茶-大豆间作提高了土壤微生物群落对糖类、氨基酸类、羧酸类及胺类等4类碳源的利用强度,并且提高了土壤微生物多样性指数。主成分分析表明,茶树与大豆间作主要通过改变土壤微生物群落对糖类、羧酸类碳源利用的模式来改善土壤微生物群落的代谢多样性。本试验条件下,茶与大豆间作改变了根际微生物的群落组成,改善了根际微生物群落功能多样性。
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基于高通量测序分析间作猫豆对甘蔗根际土壤微生物的影响
《南方农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究甘蔗间作猫豆对甘蔗根际土壤微生物多样性的影响,为改善甘蔗根际土壤微生物群落结构及促进甘蔗生长提供理论参考。【方法】采用单因素试验设计,分析单作甘蔗（CK）和甘蔗间作猫豆（T处理）2种种植方式对甘蔗根际土壤养分的影响,并采用Illumina20HiSeq高通量测序技术,在门和属水平上分析甘蔗根际土壤微生物群落结构,在种水平进行主成分（PCA）分析。【结果】T处理的根际土壤中全氮、全钾、水解性氮、有效磷和有机质含量均大于CK。T处理的根际土壤中细菌的丰富度和多样性高于真菌的丰富度和多样性;T处理的根际土壤中细菌丰富度高于CK,但差异不显著（P>0.05,下同）,其多样性显著高于CK（P<0.05,下同）;T处理的根际土壤中真菌的丰富度和多样性均显著高于CK。CK和T处理土壤样品的主要优势细菌门为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和酸杆菌门（Acidobacteria）,其相对丰度均大于10.00%,优势细菌属分别为水恒杆菌属（Mizugakiibacter）、游动四孢属（Luedemannella）、乳杆菌属（Acidothermus）和布氏杆菌属（Bryobacte）,但T处理根际土壤样品中水恒杆菌属、游动四孢属和乳杆菌属的相对丰度分别较CK下降2.47%、1.78%和0.68%,其他细菌属分别增加0.10%～0.86%。CK和T处理根际土壤中优势真菌门为子囊菌门（Ascomycota）,分别为80.00%和92.00%,其次是担子菌门（Basidiomycota）,分别为8.00%和6.00%,排名前3的优势真菌属均为戴氏霉属（Taifanglania）、毛壳属（Chaetomium）和镰刀菌属（Fusarium）。CK和T处理的6份根际土壤样品在种水平上的主成分（PCA）分析结果显示,细菌群落PC1的变异为29.37%,PC2的变异为20.26%,二者的总贡献率为49.63%;真菌群落PC1的变异为33.44%,PC2的变异为27.73%,二者的总贡献率为56.17%。CK与T处理的细菌群落分别属于不同象限,CK位于第1和第3象限,而T处理位于第2和第4象限。【结论】甘蔗间作猫豆可改善甘蔗根际的土壤养分状况,改变甘蔗根际微生物的群落结构,提高细菌和真菌的丰富度和多样性,但未影响优势菌门的排序。
关键词： 甘蔗 猫豆 间作 根际 土壤微生物 高通量测序 群落结构
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生物质炭对草坪土壤微生物碳代谢群落结构的影响
《南方农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探明不同用量生物质炭对草坪土壤微生物多样性特征的影响,为生物质在草坪土壤中的应用提供理论依据。【方法】以草坪土壤为研究对象,以不施用生物质碳为对照,设8、20、40和200 kg/m2共4个生物质炭用量处理,对照和4个处理分别标记为BC0、BC8、BC20、BC40和BC200。播种5个月后采集0～30 cm土壤,测定土壤有机碳、全氮、水溶性碳和微生物量碳含量及土壤微生物碳代谢群结构,分析不同用量生物质炭对草坪土壤微生物碳代谢群落的影响。【结果】与对照BC0相比,施用生物质炭处理的土壤全氮含量显著增加（P<0.05,下同）,BC40和BC200处理的土壤有机碳显著增加,BC200处理的水溶性碳显著增加,而土壤微生物量碳无显著变化（P>0.05）。BC20处理的土壤平均光密度（AWCD）值较对照BC0提高12.4%,BC200处理的AWCD值则较对照降低51.3%。BC20处理增加了生物群落结构AWCD值,利用胺类物质微生物活性显著提高;BC200处理降低了土壤微生物数量,对利用多聚物类物质微生物的负面影响最小。主成分分析结果表明,第一主成分可解释变异的86.06%,主要为代谢吐温40、吐温80、L-丝氨酸、D-半乳糖酸内脂、D,L-α-磷酸甘油和4-羟基苯甲酸等六种碳源物质引起的,能有效区分适量（BC8、BC20、BC40）和过量（BC200）施用生物质炭含量处理的草坪土壤。相关分析结果表明,土壤微生物量碳与i-赤藓糖醇的光密度值呈显著正相关;土壤有机碳和水溶性碳含量与L-精氨酸、L-丝氨酸等多种碳源的光密度值呈显著或极显著（P<0.01）负相关。【结论】适量施用生物质炭可提高草坪土壤的微生物数量和活性。施用生物质炭的草坪土壤利用L-精氨酸、L-天门冬酰胺的能力较强,但对利用L-苏氨酸、i-赤藓糖醇、D-木糖和2-羟基苯甲酸等碳源基质的利用能力较弱。建议在种植草坪草时,生物质炭的施用量控制在20 kg/m2以内。
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甘蔗轮作青饲玉米和花生对甘蔗生长和土壤性状的影响
《作物杂志 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为研究不同轮作模式对蔗田土壤养分、微生物和酶活性以及甘蔗主要农艺性状的影响,设甘蔗连作（A）、青饲玉米-青饲玉米-甘蔗轮作（B）和花生-花生-甘蔗轮作（C）3个种植模式,分别测定了连作和轮作前后蔗田耕作层土壤养分含量、微生物数量和相关酶活性,调查了甘蔗产量主要农艺性状,并分析了不同模式下作物的经济效益。结果表明,与A处理相比,B处理显著提高了土壤全氮和有效磷含量、过氧化氢酶和脲酶活性和细菌数,而C处理显著提高了土壤的p H值,水解性氮、有机质和速效钾含量,蔗糖酶、酸性蛋白酶、酸性磷酸酶和纤维素酶活性,明显降低了土壤真菌数量,下降了2.47×104个/g。2种轮作模式甘蔗的农艺性状和品质均优于连作,B处理和C处理的出苗率、分蘖率、产量和糖分比均显著或极显著高于A处理。相关性分析结果显示,土壤养分含量和微生物量与相关酶活性呈显著正相关。因此,轮作使甘蔗生产提质增效,可能由于轮作提高了土壤中微生物数量和相关酶活性,进一步改善了蔗区酸性土壤的p H值,加速土壤有效养分的释放,从而促进甘蔗的生长发育,缓解连作障碍,实现经济效益的增长。
关键词： 甘蔗轮作 甘蔗生长 土壤微生物 土壤酶活 土壤养分
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猫儿山常绿阔叶林土壤微生物群落功能多样性的季节动态
《基因组学与应用生物学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为研究不同季节猫儿山常绿阔叶林土壤微生物群落功能多样性的变化规律,采用Biolog-Eco平板的方法对其碳代谢功能多样性进行了分析测定.结果表明:随着培养时间的增加,土壤微生物群落平均颜色变化率(AWCD)也逐渐增大.不同季节土壤微生物的AWCD排序为:夏季>秋季>春季>冬季.不同季节6类碳源的利用强度排序与AWCD一致,氨基酸类、酯类和胺类碳源有较高的利用强度.不同季节土壤微生物群落碳源利用多样性指数分析结果表明不同季节间的Shannon指数差异显著,夏季与其他3个季节之间的差异显著(p<0.05);秋季土壤微生物Simpson优势度指数最高,夏季最低.主成分分析(PCA)结果表明,季节变化对土壤微生物群落碳源代谢有显著影响,氨基酸类、醇类和羧酸类是不同季节土壤微生物群落代谢特征起分异作用的主要碳源.相关性分析结果表明,土壤有机质、全磷、全钾和速效磷含量等土壤理化性质与微生物群落功能多样性指数之间密切相关,其可能是造成不同季节常绿阔叶林土壤微生物群落功能多样性差异的主要原因.
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