科研产出
钾肥对甘蔗根际微生物多样性和群落构建过程的影响
《应用生态学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：微生物丰富种群和稀有种群在生态系统中发挥着防止病原体传播、控制养分循环和促进污染物降解等关键作用，但目前在农田生态系统中关注较少。本研究使用高通量测序技术和构建生态模型系统评估了不同施钾量(0、75、150、225和300 kg·hm-2)对甘蔗根际土壤细菌和真菌的丰富种群及稀有种群多样性、驱动因素和群落构建过程的影响。结果表明：施钾肥能够显著改变甘蔗土壤养分含量和酶活性特征，在施钾量为300和225 kg·hm-2时土壤养分含量和酶活性分别达到最高。甘蔗根际土壤微生物的丰富种群集中在几个优势类群中，施钾肥能够极显著改变根际微生物物种组成和群落结构。施钾肥条件下土壤脲酶、有机质和过氧化氢酶等是影响细菌和真菌丰富种群与稀有种群群落结构的主要限制性因子。同时施钾肥对根际细菌群落的影响大于真菌，对丰富种群的影响大于稀有种群。施钾肥后甘蔗根际细菌和真菌群落构建过程主要由确定性过程驱动，细菌群落中异质选择占主导过程，而真菌群落中同质选择占主导过程，同时细菌和真菌丰富种群和稀有种群的群落构建也受确定性过程驱动。综上表明，施钾对甘蔗土壤养分和酶活性存在显著影响，增施钾肥有助于增加细菌和真菌丰富种群及稀有种群的多样性，调控甘蔗根际土壤微生物群落构建过程。
关键词： 甘蔗 钾肥 根际微生物群落 微生物丰富种群 微生物稀有种群 群落构建 土壤酶活性
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粉垄耕作与绿肥还田对土壤酶活性和甘蔗产量的影响
《福建农业学报 》 2024 CSCD
摘要：[目的]探明不同耕作和绿肥还田方式对长期连作蔗地土壤养分、酶活性和甘蔗产量的影响.[方法]采用随机区组设计,设置4个处理:传统旋耕甘蔗单作(TCK)、粉垄耕作甘蔗单作(FLCK)、粉垄耕作甘蔗/大豆还田甘蔗根部(FLG)和大豆还田宽行(FLK).测定土壤有机质、速效养分含量和脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性及甘蔗产量品质.[结果](1)耕作方式和绿肥还田对土壤养分和酶活性影响显著.与TCK相比,所有处理的根部和宽行土壤有机质含量显著提高(P<0.05),增幅40.6%~76.7%.FLG、FLK和FLCK处理根部土壤碱解氮和有效磷含量比TCK显著提高,增幅16.1%~41.8%.(2)所有处理的土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性比TCK提高(FLG处理宽行土壤脲酶活性除外)0.7%~166.7%.(3)FLG、FLK和FLCK处理的2年平均产量显著高于TCK,增幅13.1%~30.5%;FLG和FLK处理的2年平均产量显著高于FLCK,增幅9.9%~15.3%;其中以FLG处理平均产量最高,为86043 kg·hm-2.FLG、FLK和FLCK处理的蔗糖分、锤度、重力纯度、视纯度和转光度均比TCK高.(4)甘蔗产量与土壤脲酶活性显著正相关,与土壤蔗糖酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性、有机质、碱解氮和有效磷含量极显著正相关.[结论]利用粉垄耕作结合绿肥还田可以提高连作蔗地土壤养分、土壤酶活性和甘蔗产质量;结合田间操作的便捷性,本地区生产推荐应用粉垄耕作结合绿肥还田到宽行的模式.
关键词： 粉垄耕作 绿肥还田 土壤养分 土壤酶活性 甘蔗产量
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水氮耦合对旱藕产量、生理特性和土壤理化性状的影响
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探讨水氮耦合对旱藕生长特性及土壤环境的影响,为旱藕的高产高效栽培及其产业的可持续发展提供参考依据.[方法]在遮雨棚内种植旱藕品种桂兴芋3号,设计4个灌水量水平[分别为田间持水量的(20±5)%(W1)、(40±5)%(W2)、(60±5)%(W3)和(80±5)%(W4)]和4个施氮量水平[分别为施纯氮0 kg/hm2(N0)、300 kg/hm2(N1)、600 kg/hm2(N2)和900 kg/hm2(N3)],共16个水氮耦合处理,以W1N0为对照(CK),测定分析各水氮耦合处理旱藕的土壤理化性状、土壤酶活性及旱藕的农艺性状、叶片生理特性和块茎产量.[结果]随着灌水量的增加,种植旱藕土壤的孔隙度、碱解氮含量、脱氢酶活性、蔗糖酶活性及旱藕的茎径、淀粉含量和块茎产量均呈先增加后减少的变化趋势;在缺氮条件下,土壤有效磷含量、速效钾含量、磷酸酶活性及旱藕的分蘖数和株高均随着灌水量的增加逐渐增加.随着施氮量的增加,种植旱藕土壤的孔隙度、蔗糖酶活性及旱藕的株高和茎径均表现先增加后减少的变化趋势;在低水条件下,土壤碱解氮含量、有效磷含量、速效钾含量、脲酶活性及旱藕的分蘖数和块茎产量均随着施氮量的增加逐渐增加.与CK相比,各水氮耦合处理旱藕的块茎产量增加7.78%~70.28%,其中W3N2处理的块茎产量最高.方差分析结果表明,水氮耦合效应对旱藕土壤碱解氮含量、有效磷含量、酶活性及对分蘖、株高和淀粉含量的影响达显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)水平,对土壤孔隙度、速效钾含量及茎径、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量的影响不显著(P>0.05).[结论]田间持水量(60±5)%和施氮量600 kg/hm2的水氮耦合模式对改善旱藕土壤环境及促进旱藕生长的综合效果较佳,适宜在旱藕种植区推广应用.
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韭菜化感物质草莓酸对香蕉枯萎病菌的影响
《广西植物 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：香蕉枯萎病主要由尖孢镰刀菌4号生理小种（Fusarium oxysporum f. sp.cubense,Foc4）引起的一种土传病害，严重威胁香蕉产业的可持续发展。为寻求一种经济有效且环保的防治措施，以韭菜化感物质的衍生物草莓酸（strawberry acid, SA）为材料，通过平板和盆栽实验，研究了SA对Foc4的菌丝生长、香蕉枯萎病病情指数、土壤微生物数量、土壤酶活性的影响。结果表明：（1）随着SA浓度的增加，Foc4的菌落生长直径显著减小，第5天时菌落直径在SA浓度为300、450μL·L-1时比150μL·L-1分别减小了49.15%、70.89%;液体培养条件下SA浓度为600μL·L-1时Foc4的分生孢子数量显著低于对照处理（相差470多倍）;pH为5时SA对Foc4的抑制效果显著比pH为7和9时好。（2）随实验处理时间的延长，添加SA后香蕉幼苗的病情指数显著低于对照。（3）土壤细菌、真菌数量和微生物总量在SA为600μL·L-1时均为最高；Foc4数量随SA浓度升高而降低，在1 200μL·L-1时显著降低。（4）各土壤酶在浓度(300～600μL·L-1)SA处理时活性较高；1 200μL·L-1时显著降低，过氧化氢酶和多酚氧化酶较对照分别降低了41.88%、54.82%。（5）相关性分析得出，土壤微生物总量与细菌、真菌数量极显著正相关；土壤真菌与放线菌显著负相关；土壤细菌、真菌和放线菌数量均与蔗糖酶、多酚氧化酶显著正相关；蔗糖酶与脲酶、过氧化氢酶与多酚氧化酶均显著正相关。综上认为，添加SA浓度为600μL·L-1能较好地抑制Foc4的菌丝生长且能提高其抑制率，病情指数明显降低，有利于改善香蕉的生长环境。该研究结果为有效利用SA防治香蕉枯萎病提供了科学依据。
关键词： 草莓酸 化感物质 香蕉枯萎病 尖孢镰刀菌4号生理小种 土壤微生物数量 土壤酶活性
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粉垄耕作与氮肥减施对木薯地土壤温室气体排放及土壤酶活性的影响
《南方农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究粉垄耕作与氮肥减施对木薯地土壤温室气体排放及土壤酶活性的影响,明确粉垄栽培木薯的增产及碳减排效应,为木薯种植业的可持续发展提供技术支撑。【方法】以木薯品种华南205为试验材料,利用粉垄耕作和常规耕作2种方式进行整地,分别设4个不同施氮量水平（100%N、50%N、25%N和0N）,分2次追肥,于第1次追肥后至木薯收获期采集土壤温室气体及土壤样品,研究耕作方式及施氮量对土壤脲酶、过氧化氢酶活性及土壤温室气体排放量、净增温潜势（GWP）、温室气体强度（GHGI）和固碳量的影响。【结果】在木薯整个生育期中,2种耕作方式下,100%N处理的土壤脲酶活性较高,25%N处理的土壤过氧化氢酶活性较高,且粉垄耕作的酶活性整体上高于常规耕作。土壤温室气体累积排放量、GWP、GHGI和土壤固碳量均受耕作方式和施氮量的双重影响。减氮处理有利于降低土壤N2O、CH4和CO2的累积排放量及GWP和GHGI,0N处理的土壤温室气体排放量均最低;常规耕作100%N处理的土壤GWP和GHGI分别为1170.4 kg/ha和0.069 kg/kg,均显著高于各减氮处理（P<0.05,下同）;粉垄耕作100%N处理的GWP和GHGI分别为367.6 kg/ha和0.014 kg/kg,与各减氮处理差异不显著（P>0.05）。相同施氮量处理下,粉垄耕作的土壤固碳量均显著高于常规耕作,其中100%N处理的土壤固碳量最高,为1.95 kg/（ha·a）。【结论】粉垄耕作可通过优化土壤理化性质,提高土壤固氮效率,改善土壤固碳能力。在相同的试验条件下,粉垄耕作100N%处理的碳减排效果最明显。
关键词： 粉垄耕作 木薯 减量施肥 土壤酶活性 净增温潜势 温室气体强度
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香蕉茎叶生物炭对香蕉枯萎病防控效果及土壤性状的影响
《生态环境学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：对香蕉(Musa paradisiaca)茎叶废弃物进行500℃厌氧处理制备生物炭,采用大田试验,研究了不同生物炭添加量(生物炭与土壤的质量百分比:CK,0%;C1,1%;C2,2%;C3,3%)对香蕉枯萎病的防控效果及对土壤性状的影响,为香蕉茎叶废弃物的资源化利用提供理论参考.结果表明,与对照相比,生物炭处理(C1,C2,C3)使土壤容重显著降低15.4%—34.34%;土壤田间持水量、毛管孔隙度和总毛管孔隙分别增加8.07%—35.40%、14.36%—34.21%和11.96%—31.96%;土壤阳离子交换量、有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷和速效钾含量分别增加了98.17%—273.45%、50.82%—140.77%、8.33%—34.26%、36.07%—90.16%、16.74%—63.0%、36.04%—84.73%、22.57%—288.09%和33.77%—124.70%;土壤pH值增加了1.38—1.99个单位.土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和酸性磷酸酶的活性分别提高了23.94%—78.87%、7.84%—29.51%、32.95%—95.45%和36.78%—112.64%;土壤可培养细菌、固氮菌和放线菌的数量分别提高了2.45%—13.07%、14.10%—78.31%和6.64%—19.14%;可培养真菌和尖孢镰刀菌的数量分别降低了5.38%—23.19%和4.73%—28.13%,均以3%处理效果明显.Biolog-Eco分析的每孔平均吸光度值(AWCD)、丰富度、Shannon-Wiener多样性指数均有所提高.香蕉黄叶率、枯萎病发病率和病情指数随香蕉茎叶生物炭施用量的增加而降低.总之,香蕉茎叶生物炭通过对蕉园酸化土壤理化性质的改良作用,提高了土壤酶活性,优化了土壤微生物群落结构,施用量在3%时,对蕉园土壤培肥效应和防控香蕉枯萎病的作用效果较好.研究结果可为农业废弃物的资源化利用和酸化土壤的改良提供理论参考.
关键词： 香蕉茎叶生物炭 土壤理化性质 土壤酶活性 土壤微生物 香蕉枯萎病
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甘蔗间作花生对根际土壤微生物种群及酶活性的影响
《江苏农业科学 》 2019
摘要：通过田间试验,设置甘蔗单作、花生单作和甘蔗/花生间作3种种植处理,探讨甘蔗/花生间作种植下根际土壤微生物群落、土壤酶活性的变化及其内在联系。结果表明,与单作相比,甘蔗/花生间作增加了根际土壤细菌、真菌及放线菌数量,改变了土壤微生物群落的结构组成;提高了根际土壤脲酶、酸性磷酸酶与过氧化氢酶活性。相关分析结果显示,土壤微生物数量与酶活性之间存在显著或极显著的正相关性。说明甘蔗/花生间作具有明显的促进效应,能有效调节根际微生物群落结构组成以及土壤酶活性。
关键词： 甘蔗/花生间作 根际土壤微生物 土壤酶活性 微生物群落
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连作对花生土壤酶活性、养分含量和植株产量的影响
《土壤 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：通过盆栽试验,设置4个不同连作年限处理,研究连作对花生栽培种桂花17和野生种A.correntina土壤酶活性、养分含量和植株干物质产量影响的差异。结果表明:与对照相比,两个花生品种不同连作年限土壤有效养分含量和植株干物质产量均降低,A.correntina相比桂花17下降幅度小。桂花17各连作年限处理土壤的脲酶、转化酶、酸性磷酸酶活性随连作年限的增加有下降的趋势,处理间变幅大。而A.correntina各生育期土壤的脲酶、转化酶、酸性磷酸酶活性总体表现无一致性上升或下降的规律,处理间变幅小。两个花生品种在不同的连作年限间的过氧化氢酶活性的变化无规律性。连作条件下,花生野生种A.correntina的土壤理化和生物学性状的变化幅度更小。
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广西5种人工林地土壤微生物数量及土壤酶活性分析
《河北农业大学学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为当地珍贵速生树种人工林的发展及合理利用提供理论依据。分析广西5种珍贵树种人工林土壤微生物数量及土壤酶活性差异,以相同立地条件下12年生的黑木相思(Acacia melanoxylon)、老排(Mytilaria laosensis)、红椎(Castanopsis hystrix)、黧蒴椎(Castanopsis fissa)和火力楠(Michelia macelurei)人工纯林为研究对象,采用稀释平板涂布法和土壤酶活性测定法,测定和分析该5种人工林地土壤微生物数量及酶活性。结果表明:5种林地的土壤微生物总数和细菌数量大小均为:火力楠>黧蒴锥>红椎>黑木相思>米老排。但5种林地的土壤酶活性大小不一,蔗糖酶、脲酶、蛋白酶、酸性磷酸酶活性在5种林地之间的差异极其显著,而过氧化氢酶活性不显著。5种林地中土壤酶活性相对较强的是米老排人工林,较弱的是黑木相思林和火力楠林。土壤酶活性与微生物数量的相关分析表明,土壤中蔗糖酶活性与放线菌数量呈极显著正相关关系,其余相关性没有达到显著水平。
关键词： 5种人工林地 土壤微生物数量 土壤酶活性 相关性分析
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镉污染对甘蔗生长、土壤微生物及土壤酶活性的影响
《西南农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究添加不同浓度外源镉(Cd)对甘蔗生长情况、土壤微生物数量及土壤酶活性的影响,为探讨Cd污染与甘蔗生长、土壤微生物学特性之间的内在关系提供参考。【方法】盆栽条件下,以糖料甘蔗为材料,采用不同Cd浓度(0、25、50、100、250、500 mg/kg)进行污染处理至甘蔗成熟期,测定其株高、茎径、蔗茎产量、土壤微生物数量及土壤酶活性。【结果】甘蔗株高、茎径和蔗茎产量随着土壤中Cd浓度的增加而降低,Cd浓度越高,抑制效应越明显;Cd污染使酶活性发生变化,随着Cd浓度的增大,特别达到100 mg/kg时,脲酶、酸性磷酸酶活性显著下降,2种土壤酶对Cd的敏感顺序为:脲酶>酸性磷酸酶。Cd污染也使土壤微生物数量发生变化,真菌、细菌和放线菌量在镉浓度100 mg/kg时显著下降。相关性分析表明,真菌、细菌、放线菌、土壤脲酶活性、酸性磷酸酶活性、株高、茎径、蔗茎产量与Cd污染浓度相关显著或极显著。【结论】在盆栽种植甘蔗条件下,外源Cd污染对甘蔗生长情况、土壤微生物数量及土壤酶均产生不同程度地影响。
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