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长期施肥对红壤性水稻土细菌群落结构和数量的影响 总被引：15，自引：0，他引：15
【目的】通过对土壤细菌数量和多样性的研究,揭示长期不同施肥制度对土壤微生物生态的影响规律,为中国稻田土壤科学施肥、维护健康土壤微生物生态系统及农业可持续发展等方面提供重要理论和实践依据。【方法】采用末端限制性片段长度多态性分析（T-RFLP）和实时定量（real-time）PCR方法,研究湖南省望城县施用化肥（NPK）和秸秆还田（NPKS）对水稻土细菌群落结构及其多样性和数量的影响。【结果】T-RFLP分析结果表明红壤性水稻土细菌的优势类群为变形菌（150 bp;相对丰度33%—37%）和放线菌（67 bp;相对丰度20%—25%）,施肥对土壤细菌群落结构及其多样性产生了显著影响。典范对应分析（CCA)表明不同处理间细菌群落结构差异显著,而土壤pH和有机碳是影响土壤细菌群落结构的主要因子。多样性指数分析（香农指数和均匀度指数）显示秸秆还田处理的土壤细菌多样性最高,施肥处理（氮磷钾配施和秸秆还田）的土壤细菌多样性均高于不施肥处理。通过实时PCR技术定量了3种施肥处理的土壤细菌数量（4.34×1010—10.94×1010 个拷贝16S rDNA每克土）,与不施肥相比,施肥后土壤细菌数量增加了50%—100%。【结论】长期施肥对红壤性水稻土细菌群落结构及其多样性和数量均产生了深刻的影响,长期化肥和秸秆还田,土壤质量和土壤肥力提高,土壤细菌种群多样性和数量显著增加。 相似文献
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《四川农业大学学报》2017,(2):144-150
【目的】微生物群落功能多样性是土壤质量变化的敏感指标,施肥措施与土壤微生物群落功能多样性关系密切。本文的目的在于探明不同施肥措施对土壤微生物群落功能多样性的影响。【方法】以双季稻主产区肥料长期定位试验田为研究对象,应用Biolog技术分析了化肥(MF)、秸秆还田+化肥(RF)、30%有机肥+70%化肥(LOM)、60%有机肥+40%化肥(HOM)、无肥对照(CK)不同施肥处理对大麦成熟期双季稻田根际土壤微生物功能多样性的影响,从根际土壤微生物功能多样性的角度评价施肥对土壤质量的影响。【结果】MF、LOM和HOM处理大麦根际土壤微生物对碳源的利用程度均显著高于其他处理,而RF处理大麦根际土壤微生物对碳源的利用程度低于CK处理。在大麦成熟期,Richness和Shannon指数大小顺序均表现为:HOMLOMRFCKMF,Mc Intosh指数均以HOM和LOM处理为最高,其次为RF和CK处理,MF处理最低。土壤微生物碳源利用的主成分分析结果表明,各施肥处理大麦根际土壤微生物群落利用的碳源主要为氨基酸类和糖类,不同施肥处理间碳源利用类型存在明显的差异。【结论】不同施肥处理对大麦根际土壤微生物功能多样性产生了不同影响,长期有机无机肥配施有利于维持稻田根际土壤微生物群落多样性。 相似文献
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稻田生态系统氧化亚氮(N_2O)排放微生物调控机制研究进展及展望 总被引：1，自引：0，他引：1
氧化亚氮(N_2O)是第三大温室气体,对全球气候变化具有显著影响。稻田是重要的N_2O排放源,追踪稻田N_2O产生及排放关键过程的微生物调控机制,可以为农田土壤氮素循环研究以及稻田N_2O减排提供有价值的信息。微生物调控的硝化作用和反硝化作用是稻田N_2O排放的主要来源。基于此,我们在过去十年的研究中,依托中国科学院桃源农业生态试验站,以水稻田淹水-落干和施肥为关键过程,从水稻根际、土层深度、反应底物浓度等方面探明了土壤硝化反硝化过程和N_2O排放特征及其微生物调控机制;提出了开发稻田土壤微生物资源,提高土壤N_2O消纳能力的可能策略;构建了可以有效降低稻田氮素损失和N_2O排放的基于化肥一次性深施的减氮控磷施肥技术,并在实际农业生产中进行了示范推广。本文对上述研究取得的成果,以及国内外相关研究结果进行了全面综述。结合分子生物技术在土壤科学研究中的应用,今后的研究工作将会从以下几个方面开展:1)解析土壤微生物与土壤生产力和生态环境之间的关系;2)在基因组和转录组水平构建农田土壤碳氮循环功能微生物分析平台;3)解析土壤微生物分布与生态功能之间的关联机制;4)根系—土壤—微生物之间的协同机制以及植物—内生菌—土壤微生物之间相互影响的分子机制;5)加强对实用技术的研发,把基础研究成果转化为生产力,服务农业生产和生态文明建设。 相似文献
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《湖南农业大学学报(自然科学版)》1983,(3)
潜育性稻田是我省主要的低产田之一,约占稻田面积的40%左右,一般比非潜育性稻田每亩约减产100-200斤,严重阻碍农业生产的发展。改良潜育性稻田,提高共产量是当前的一个重要问题。各种农业技术措施对于潜育性稻田土壤理化性状的影响,同内外已做了很多研究,但对土壤微生物特性的影响,目前还报道得很少。本试验研究了施肥、开沟排水改良潜育性稻田的土壤和根表微生物的数量、土壤酶的活性和呼吸强度。试图查明改良潜育性稻田对土壤微生物特性的影响,并探索是否可用微生物数量和土壤酶活性作为衡量改良措施优越性的指标。 相似文献
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【目的】探究大球盖菇菌渣全量还田对水稻产量、土壤肥力和微生物多样性的影响，为评价菌渣对土壤环境质量的改良提供重要参考。【方法】在江西吉安开展菌渣原位还田试验，试验设置常规施肥（CK）、菌渣原位还田+常规施肥（JZ）和秸秆全量还田+常规施肥（JG）3个处理，分析不同栽培措施下水稻的生物量、产量和养分吸收量，以及土壤养分含量、菌群丰度和微生物多样性等土壤环境的差异。【结果】与CK处理相比，JZ和JG均显著提高了水稻的生物量和产量，产量增幅分别为9.51%和4.89%。JZ和JG处理促进了水稻对氮（N）、磷（P）、钾（K）养分的吸收，成熟期N、P、K吸收量分别提高了41.44%和31.01%、48.64%和33.13%、28.44%和26.74%。JZ处理土壤pH较CK略有升高，JG处理移栽前期和幼穗分化期则显著降低；JZ和JG处理土壤中有机质和速效养分含量均明显升高；施用菌渣和秸秆显著提高了土壤中细菌的多样性，JZ处理土壤中与有机质降解相关的菌群丰度明显升高。【结论】大球盖菇菌渣原位还田和秸秆全量还田均能提高土壤的养分含量、土壤微生物群落多样性和水稻产量，菌渣原位还田对稻田土壤环境和水稻生... 相似文献
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稻田土壤肥力是影响水稻产量与品质的重要环境因子,分析土壤肥力水平,探讨土壤养分丰缺现状和土壤肥力改善方向,能提高水稻产量与品质,为配方施肥提供依据,对粮食安全、生态平衡和农民合理施肥科学种田都有着重要意义。笔者分析了古田县稻田土壤养分丰缺现状,并提出相关施肥对策。 相似文献
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不同施肥对缺钾红壤性水稻土的生态效应 总被引：3，自引：1，他引：2
【目的】研究不同配方施肥对缺钾水稻土的生态效应。【方法】采取盆栽方式对长期缺施钾肥水稻土进行了三年半施肥试验。施肥处理为氮、磷、钾平衡施肥同时结合施用适量的与水稻营养密切相关的硅、钾、有机肥。【结果】平衡施用氮、磷、钾肥能使水稻健康生长,显著提高了养分利用率和水稻产量,水稻增产幅度达27.7%(NPK处理)至51.5%(NPKSi处理)。水稻健康生长又促使其根系分泌物量增大,泌氧增多,稻田土壤细菌数量、微生物活度、微生物量碳、微生物量磷及微生物量氮含量显著提高,其中MBC增幅达33.9%(NPK处理)至47.3%(NPKSi处理),从而强化了微生物生态系统的供肥能力,增强了稻田生态系统功能。而长期过量施用钾肥(NPhK)虽提高了土壤钾含量,但相对不施钾肥处理(NP)水稻增产不显著,土壤微生物非正常生长,稻田生态系统质量没有明显改善。各处理比较,NPKSi处理生态效应最佳,以下依次是NPKM、NPhKM和NPK。NPhK对稻田生态系统产生负效应。【结论】平衡施用氮、磷、钾肥是改善缺钾水稻土质量的有效措施,其中在平衡施用无机氮、磷、钾肥的基础上增施硅肥或有机肥效果尤为显著。 相似文献
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汞是一种全球性有毒污染物，其具有持久性及生物累积性特点，在自然条件下，汞通常都以无机形态存在，在生物和微生物的作用下，无机汞可转化为毒性更强的甲基汞；水旱轮作是我国稻田的主要耕作模式，旱作季与水作季土壤汞微生物甲基化的生成与影响因素不同，水稻对甲基汞富集能力非常强，水稻植株内的甲基汞主要来源于稻田土壤，导致食用稻米成为汞污染区人群甲基汞暴露的主要途径。为水旱轮作稻田旱作季土壤汞微生物甲基化的生产应用及同类研究提供参考，从水旱轮作稻田旱作季不同类型土壤汞微生物甲基化及土壤微生物汞甲基化的影响因素两大方面进行综述，并对未来的研究方向进行了展望。 相似文献
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拟研究常规施肥下纳米硅藻页岩的施用对水稻土壤中微生物群落功能多样性的影响,为合理施用纳米硅藻页岩改良农田土壤微生态环境提供理论参考。以常规水田土壤为研究对象,分别施用0、150、300、600 kg/hm~2等4种不同剂量的纳米硅藻页岩(分别记作CK、DS_(150)、DS_(300)、DS_(600)),采用Biolog技术进行研究。结果表明,与对照处理相比,DS_(300)处理可以提高土壤微生物活性、微生物群落物种多样性、微生物对碳水化合物类碳源的利用率。对31种碳源作主成分降维分析表明,DS_(300)处理的土壤微生物能够提高对D-半乳糖醛酸、D-甘露醇、N-乙酰-D-葡萄糖胺等共13种碳源的利用率。此外研究表明,施用300 kg/hm~2纳米硅藻页岩可以提高土壤微生物的代谢活性和微生物对碳源的利用能力,从而增强水稻土壤微生物的功能多样性,促进微生物类群向更好的趋势发展,对于维持农田土壤生态系统的健康有重要意义。 相似文献
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稻田土壤固氮微生物的多态性研究方法进展 总被引：1，自引：0，他引：1
稻田土壤固氮微生物群落的地理分布和多样性,为生物固氮在农业实践中的高效应用提供了有力证据.实验室中传统的微生物分离、培养和分类方法,在反映土壤微生物的基因信息上有很大的局限,因此目前逐渐地被分子生物学的方法替代.PCR(聚合酶链式反应)-DGGE(变性梯度凝胶电泳)技术能够很好地分离PCR产物中的具体基因,为在时间与空间上追踪优势菌株提供了新的方法.该文以PCR-DGGE技术为主,阐述了利用分子生物学技术研究稻田土壤固氮微生物多样性的基本原理及研究进展. 相似文献
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水稻是我国最主要的粮食作物,稻田是农业温室气体的重要排放源。在水稻种植和研究中,有机肥因其有机质含量高、养分全面、肥效稳定等特性被广泛应用。有机肥能够改善稻田土壤的理化性质,改变土壤微生物的活性和群落结构,进而直接或间接影响稻田温室的气体排放。然而,有机肥种类繁多,不同类型有机肥对稻田土壤的作用机理及影响温室气体排放的机制存在一定的复杂性。本文以有机肥对土壤理化性质的影响为出发点,系统综述有机肥对水稻根系、地上部生长、产量及其构成因素的影响,阐述有机肥通过改变土壤碳氮比以及土壤产甲烷菌、甲烷氧化菌等微生物活性等途径,直接或间接影响稻田甲烷和氧化亚氮排放的生理机制,并阐述不同类型有机肥对稻田甲烷、氧化亚氮排放的影响。结合国内外研究进展,对不同类型有机肥增减排稻田甲烷、氧化亚氮能力的文献进行梳理,提出未来有机肥对水稻生产和稻田温室气体排放关系的研究方向,以期为更好地揭示有机肥对水稻产量形成、稻田温室气体排放的作用机制及为稻田温室气体减排提供理论依据。 相似文献
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荆江地区湿地与稻田有机碳、微生物多样性及土壤酶活性的比较 总被引：7，自引：1，他引：6
【目的】通过湖北荆江地区湿地与稻田土壤有机质、微生物多样性及土壤酶活性比较分析,研究在人为培育下水稻土有机碳与微生物特性之间的关系。【方法】在湖北荆江地区采集代表性河流湿地和稻田耕层（0-20 cm）土壤样本,用硫酸-重铬酸钾消煮法和氯仿熏蒸-硫酸钾提取法测定土壤有机碳和微生物生物量碳,用稀释平板菌落计数法和PCR-DGGE研究微生物区系数量和群落结构多样性,并配合比色法测定土壤酶活性。【结果】湿地在长期种植水稻后,土壤有机碳含量提高了55.42%,全氮和碱解氮也大幅度升高。而且,微生物生物量碳提高了180%。尽管细菌、真菌、放线菌和自生固氮菌的丰度与细菌和真菌多样性均未发生分异,但是稻田土壤蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶活性比湿地分别提高了89%、70%和72%。微生物生物量碳和归一化的酶活性均与土壤有机碳呈显著正相关关系。【结论】在人为定向培育下,荆江地区水稻土有机碳含量明显提高,微生物生物量碳与酶活性也显著增强,同时,土壤微生物生物量碳和酶活性可以作为稻田土壤有机质功能变化的指示指标。 相似文献
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亚热带水稻土碳循环的生物地球化学特点与长期固碳效应 总被引：4，自引：1，他引：3
稻田是我国重要的农田生态系统,对农业生态环境保护和国家粮食安全具有举足轻重的作用。水稻土有机碳循环既是土壤物理、化学、生物过程和土壤肥力的基础,又与土壤固碳功能、温室气体产生和排放密切相关。近10年来,本研究团队以探讨水稻土固碳(肥力提升)与减排科学原理为目标,瞄准土壤有机碳矿化的"控制阀"假说与"激发效应"、水稻土固碳与温室气体排放的生物地球化学过程机理等前沿性的重要基础科学问题,遵照以典型案例(典型景观单元和长期定位试验监测)揭示区域水稻土有机碳演变基本规律与固碳潜力,借助模拟试验阐明水稻土长期固碳的生物地球化学机理的整体研究思路,运用同位素示踪和生物分子技术,系统研究了亚热带水稻土碳的生物地球化学循环特点与长期固碳效应。研究表明,过去30年间,水稻土有机碳处于持续增加状态,增幅达60%,年平均固碳速率为0.28 t/hm~2,具有明显固碳效应;且水稻同化"新碳"的输入抑制了水稻土原有有机碳的矿化,表现出明显的负激发效应,证实了亚热带水稻土的"阻滞效应"。量化了水稻生长期间光合碳对土壤有机碳各组分的贡献及其对氮素的响应特征;发现水稻光合碳向土壤微生物快速转移,同化根际碳的微生物主要为真菌和革兰氏阴性菌。发现稻田土壤具有微生物光合同化大气CO_2并将其转化为土壤有机碳的能力;农田土壤固碳功能种群主要包括固碳细菌和藻类。阐明了稻田土壤有机质周转过程的生态化学计量学特征,揭示了"水稻—微生物—土壤"相互作用的养分调控机理,以及土壤C、N、P等元素耦合的微生物计量学调控机制。基于微流控芯片技术,构建土壤芯片并实现了土壤微界面生物地球化学过程的动态模拟和监测。提出基于丘陵区稻草"易地还土"和稻田施用生物质炭的固碳减排新措施。研究成果为亚热带水稻土有机碳积累、生产力提升和农田可持续发展提供了重要科技支撑。 相似文献
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盐碱化及养分投入对稻田土壤基础肥力的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
《吉林农业科学》2014,(3):31-35
通过施肥和不施肥处理,研究水稻收获后盐碱化稻田土壤养分状况,旨在明确盐碱化及养分投入对稻田土壤基础肥力的影响,为盐碱地水稻生产配方施肥提供理论依据。结果表明,不论施肥与否,土壤盐碱化均导致土壤全氮、速效氮、全磷、速效磷、速效钾含量下降;全钾含量变化略有不同,未施肥情况下,盐碱土壤全钾含量降低,施肥后,反而升高。化肥施入后,各处理全氮、全磷、速效磷含量相应增加,速效氮含量却相应下降,全钾、速效钾含量的变化受土壤类型和品种的影响较大。 相似文献
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四川盆地水稻产量对基础地力与施肥的响应 总被引：14，自引：4，他引：10
【目的】四川盆地是中国主要的单季稻种植区之一。研究四川盆地稻田土壤基础地力、养分供应能力和施肥效果,评价土壤基础地力和施肥对水稻产量的影响,为四川盆地稻田地力的保育培肥和区域合理施肥提供依据。【方法】依托2005年以来在四川盆地布置的474个水稻田长期定位试验点,选取对照（不施肥CK）、磷钾（PK）、氮钾（NK）、氮磷（NP）和氮磷钾（NPK）5个处理,测定水稻产量和养分吸收量,分析四川盆地稻田土壤基础地力现状、土壤养分供应能力和施肥效果及其之间的关系,基于水稻产量评价不同基础地力稻田的施肥效果及产量稳定性和可持续性。同时通过调研四川盆地水稻研究结果,分析30多年来稻田基础地力的变化趋势。【结果】文献调研表明,四川盆地田基础地力稳定提升,2000年以来稻田基础地力产量在5.6-6.4 t·hm-2,比二十世纪八九十年代提高了1.5 t·hm-2,地力贡献率也上升6.7%。田间试验表明,基础地力和肥料对产量的贡献率分别为67.4%-75.9%和24.1%-32.6%。四川盆地稻田土壤氮、磷、钾养分供应量分别为103-120、23.2-27.5和139-185 kg·hm-2,土壤养分对产量的平均贡献率达到78.2%、88.8%、90.8%,而施肥对产量的贡献率低于30%,且氮肥的增产效果高于磷肥和钾肥。四川盆地不同生态区土壤基础地力和养分供应能力均表现为成都平原＞盆地中部浅丘区＞盆地周边丘陵区＞盆地东部丘陵区;土壤基础地力越高越容易实现水稻高产,土壤基础地力与土壤贡献率呈显著正相关,而与肥料贡献率呈显著负相关;土壤基础地力越高,产量可持续性和稳定性越高。【结论】提高稻田土壤基础地力可促进水稻高产稳产,降低高产对肥料的依赖性,有利于水稻的可持续生产。 相似文献
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《农业与技术》2019,(21)
通过对化肥与油菜绿肥配施的几种不同方式所引起的微生物区系变化进行研究,为探索化肥与绿肥的最佳配施方案,建立保护土壤的农田管理规程提供理论依据。土壤样品取自进行了6a化肥绿肥配合的定位试验田,共进行5个施肥方案,利用Biolog技术,对施肥后土壤的微生物数量、微生物碳、无机碳、麦角固醇进行测定分析,从而得出土壤中不同菌群数量及活性的结论。发现:低量化肥与绿肥配施有利于增加土壤有机碳、微生物碳、麦角固醇以及微生物的数量;不施肥能够提高土壤革兰氏阴性(GN)细菌和革兰氏阳性(GP)细菌的多样性,有机和无机肥料都能引起土壤GN、GP细菌多样性的下降,合理的化肥与绿肥配施,能够减缓土壤GN细菌多样性下降速度,油菜用作绿肥不利于GP细菌多样性的培育;不施肥有利于土壤SFN真菌多样性的保持,施肥会使土壤SFN真菌多样性下降,单施化肥会导致SFP真菌多样性的下降,绿肥和中量化肥配施能够提高SFP真菌的多样性。 相似文献