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作物轮作种植在中国应用历史悠久,而针对不同地区不同栽培目的的轮作模式研究一直处于探索中。笔者以轮作在土壤生态学方面对土壤的改良作用着手,分析国内外学者关于多种轮作模式下土壤线虫与微生物群落的相关研究,讨论轮作模式下土壤理化性状对两者的影响以及在团聚体中微生物和线虫群落的关系。从宏观及微观空间尺度下分析两者在土壤生态系统食物网中的相互作用,根据其互作效应探究微生物、线虫对土壤环境的指示作用,以此来达到合理轮作、培肥土壤、作物可持续稳产高产的目的,使得农田土壤状况向着更有利于作物生长发育的方向发展。 相似文献
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为明确不同轮作模式下耕作层土壤微生物群落的变化,揭示水旱轮作有益于蔬菜可持续生产的潜在机理。本文设计4种常见的轮作模式,在同一地理区域固定试验田块进行长期轮作试验,并利用高通量测序技术测定土壤中真菌的ITS1区域序列和细菌的16S rDNA的V3-V4可变区序列,进行土壤微生物多样性分析。结果表明：Alpha多样性分析表明,在4种周年轮作模式下,耕作层土壤真菌群落多样性发生了显著变化,水旱轮作模式(SH)的Shannon指数显著高于嫁接模式(JJ)和蔬菜轮作LZ模式(LZ)的,而与蔬菜轮作LD模式(LD)的无显著差异。耕作层土壤细菌群落多样性和丰富度均发生显著变化,SH模式的Shannon指数和ACE指数均显著高于LD模式的,且SH模式的Shannon指数显著高于其他模式的。主坐标分析表明,4种周年轮作模式间,耕作层土壤微生物群落发生显著分化,SH模式和LZ模式均各自成组,JJ模式与LD模式聚为一组。组间物种差异显著性分析表明,SH模式有7个属真菌和26个属细菌的丰富度显著高于其他模式的,LD和LZ模式分别有4个属真菌和7个属细菌的丰富度显著高于其他模式的,JJ模式只有1个属细菌的丰富度显著高于其他模式的。不同轮作模式长期周年轮作下耕作层土壤微生物群落发生了显著变化。长期水旱轮作提高了土壤微生物群落多样性,增加了有益菌种类和相对丰度,更有利于蔬菜可持续生产。 相似文献
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为缓解甘薯连作障碍,探究甘薯不同轮作方式对土壤微生物群落的影响,设置甘薯连作、甘薯―花生轮作、甘薯―小麦轮作3个处理,利用磷脂脂肪酸（PLFA）和Biology生态板方法,研究甘薯不同轮作方式下土壤微生物群落结构、碳源利用能力、多样性指数的变化规律。结果表明,与甘薯连作相比,甘薯―花生轮作显著（P<0.05）提高了土壤微生物细菌、放线菌、革兰氏阳性菌（G+）、革兰氏阴性菌（G-）生物量,降低了真菌生物量及真菌与细菌比值,甘薯―小麦轮作降低了土壤细菌、放线菌、真菌、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌生物量,提高了真菌与细菌比值;甘薯―花生轮作提高了土壤微生物对羧酸类化合物、碳水化合物、氨基酸和胺类化合物的利用能力,甘薯―小麦轮作提高了土壤微生物对碳水化合物、氨基酸和胺类化合物的利用能力,其中甘薯―花生轮作对羧酸类化合物、芳香化合物和碳水化合物的利用能力显著高于甘薯―小麦轮作;甘薯―花生、甘薯―小麦轮作均提高了土壤微生物丰富度指数（Shannon index）、均匀度指数（Mclntoch index）和优势度指数（Simpson index）,其中甘薯―花生轮作的均匀度指数高于甘薯―小麦轮作,而丰富度指数和优势度指数显著降低;冗余分析（RDA）表明土壤微生物群落结构、碳源利用能力和多样性指数与不同土壤养分存在相互促进或相互制约的关系。综上所述,甘薯与花生、小麦轮作能够改变土壤微生物群落结构及功能多样性。 相似文献
5.
土壤是联系地上和地下生态系统的纽带,土壤微生物在土壤养分循环和作物吸收中起关键作用,被称为土壤质量的指标。土壤微生物通过分解土壤有机物,促进养分循环利用,并调控植物生长发育,随着现代农业种植结构的变化,特别是种植制度的改变,地上植物种类和生长状况常常影响土壤中微生物的群落结构和多样性,调控着作物生长发育,农田有害生物的发生,而影响农作物生产。综述了现代农业中几种主要种植模式,如轮作、连作和覆盖等对土壤微生物群落结构及与农作物有害生物的影响,强调科学合理选择种植模式的重要性,最后,讨论了这些种植模式有待深入研究的一些关键问题。 相似文献
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耕作模式对设施菜地根际土壤微生物群落和盐渍化的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
为探究耕作模式对设施菜地盐渍化成因与土壤根际环境中微生物群落的分布和活性的影响,以宁波市某农业产业园区的大棚菜地和周边土壤作为取样点,选取封闭大棚地块、大棚与露天轮作地块,海边盐渍化的填海造田土,一般农业地块四种类型6个样品地上的5~15 cm浅层土,分析了不同耕种模式下根际土壤的物化性质、微生物的群落分布特性、土壤的呼吸度等特征。结果表明:不同的耕作模式下,土壤样品的有机质含量、盐分浓度、硝态氮的含量等有很大的不同。封闭空间耕作模式,有利于土壤有机质的增加,短期使用的大棚土中菌群总数和硝酸盐还原菌活度都比较高,长期使用有盐渍化现象的则活度明显降低;轮作和大田土中的硝酸盐还原菌的种类和数量明显多于大棚盐渍化土;尽管封闭体系的栽培模式有利于土壤微生物群落的增加,但土壤盐度的积累使微生物品种和能力退化,是形成土壤次生盐渍化的主要原因。在盐碱度比较大的土地环境下,封闭和露天轮作耕种设施菜地是改善根际土壤环境的良好模式。 相似文献
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不同施肥对农田土壤微生物功能多样性的影响 总被引：12，自引：2，他引：10
为了研究华北农区施肥管理对农田（玉米-小麦轮作）土壤微生物群落功能多样性的影响。应用Biolog-ECO技术,借助中国农业科学院武清农田生态系统野外观测站,对农田（玉米-小麦轮作）土壤微生物群落功能多样性进行研究。结果表明：（1）单施有机肥(A1)土壤微生物对碳源利用率明显高于对照不施肥(A0)处理。（2）单施有机肥土壤微生物群落丰富度(H)和优势度指数(D)分别为2.413和0.902,显著高于推荐施肥(A2)与不施肥处理;均匀度指数(E)在推荐施肥处理下最高,显著高于单施化肥处理(A4)与其他处理间无显著差异。（3）主成分分析结果表明,推荐施肥与习惯施肥处理土壤微生物群落碳源利用方式相似,单施有机肥和单施化肥处理下土壤微生物碳源利用方式独特。糖类、氨基酸类和代谢中间产物及次生代谢物为土壤微生物主要利用的碳源。总之,有机肥的添加有利于提高土壤微生物代谢活性和土壤微生物群落功能多样性。 相似文献
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玉米-大豆轮作及氮肥施用对土壤细菌群落结构的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
在大豆开花期分别对3个施氮水平下(0、50和100 kg hm-2)大豆连作(大豆-大豆-大豆)、玉米-大豆轮作I (大豆-玉米-大豆)及玉米-大豆轮作II (玉米-玉米-大豆),应用PCR-DGGE技术研究了玉米-大豆轮作及施氮对土壤细菌群落结构变化的影响。结果表明,随着施氮水平的提高,3种种植方式土壤中细菌群落多样性、丰富度均呈减少趋势。高氮处理(100 kg hm-2)明显降低了大豆连作、玉米-大豆轮作II根际土壤细菌群落多样性及丰富度,玉米-大豆轮作I根际土壤细菌群落多样性及丰富度略有降低。玉米-大豆轮作I种植方式可减轻氮肥对其根际细菌群落多样性和丰富度的影响,但施氮明显改变了其细菌群落结构。玉米-大豆轮作II中大豆根际土壤细菌群落结构较为稳定,受氮肥影响较小。在3种种植方式的土壤中,分布着酸杆菌门、变形菌门及厚壁菌门细菌,其中前两门菌群占主导地位。 相似文献
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通过分析金钱草—水稻水旱轮作模式对金钱草土壤微生物群落的影响,为中药金钱草的高效、高产栽培和持续种植提供理论依据。采用高通量测序技术,分析金钱草—水稻轮作对土壤微生物群落的组成和多样性差异。结果表明：土壤细菌OTU数量在金钱草水稻轮作前后无显著差异,真菌OUT数量显著减少;细菌的多样性和丰富度在轮作前后无显著性变化,真菌多样性无显著性变化,但丰富度显著降低。在门水平上,供试土壤共检测出22个细菌门,包括变形菌门、酸杆菌门、放线菌门等,共检测出8个真菌门,主要有子囊菌门、担子菌门、被孢霉门和罗泽洛菌门等;除酸杆菌门相对丰富度在水稻轮作后显著增加外,其他细菌门和真菌门相对丰富度都呈现减少趋势。金钱草-水稻轮种能减少土壤微生物相对丰富度,特别是真菌的相对丰富度显著减少,作物连作过程会使土壤微生物动态演替表现出真菌数量增加的趋势,以期为进一步研究金钱草连续种植下的连作障碍和降低病害研究提供一定理论依据。 相似文献
10.
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. 相似文献
11.
为揭示土壤微生物群落对甘薯不同种植制度的响应机制,通过田间定位试验,设置甘薯连作、甘薯–小麦轮作、甘薯–玉米间作3个处理,采用磷脂脂肪酸（PLFA）和生态板（BIOLOG ECO）技术手段,研究了轮作与间作对甘薯根际土壤微生物群落结构、碳源利用能力的影响。结果表明,与甘薯连作处理相比,轮作与间作改变了土壤微生物主要类别的PLFA生物量,甘薯–小麦轮作与甘薯–玉米间作处理的细菌含量分别显著（P<0.05）增加21.82%和38.77%,放线菌含量分别显著增加6.98%和12.77%,革兰氏阳性菌生物量分别显著增加28.60%和63.44%,革兰氏阴性菌生物量分别显著增加18.21%和22.29%,真菌含量分别显著降低16.60%和13.03%;随着培养时间的延长,甘薯–玉米间作处理的平均颜色变化率（AWCD值）显著高于其他2个处理,甘薯–玉米间作处理对羧酸类化合物、多聚化合物、碳水化合物、氨基酸化合物和胺类化合物的利用能力较甘薯连作处理分别显著增加17.28%、14.67%、54.17%、36.62%和20.00%;冗余分析（RDA）结果表明,土壤微生物群落结构及功能多样性的变化受多种因素共同影响,土壤速效钾和全氮为主要驱动因子;甘薯–小麦轮作与甘薯–玉米间作在一定程度上均可优化土壤微生物群落结构,提升微生物功能多样性,其中甘薯–玉米间作处理效果较好。 相似文献
12.
以不同保护栽培方式和不同种植年限间小麦-玉米根际土壤为研究对象,对土壤微生物细菌、真菌、放线菌数量和多样性进行分析。采用微生物平板分离计数,SPSS统计学软件分析小麦玉米不同时期及5年间多样性指数变化。结果表明：小麦玉米轮作根际微生物数量变化与他们生长发育呈正相关,一体化保护栽培结果显示翻耕有利于增加细菌和放线菌数量,旋耕真菌数量显著增加,深松有利于减少真菌数量,覆盖秸秆有助于微生物数量的增加。微生物多样性指数受到小麦玉米长期轮作影响,导致微生物群落不均逐渐减少,但在轮作第5年小麦拔节期和玉米苗期微生物多样性指数升高。 相似文献
13.
《华北农学报》2021,36(2)
为建立以小麦和油菜轮作模式为基础的休耕制度提供理论依据,以休耕后的农田土壤及后茬作物油菜和小麦为研究对象,研究农田土壤生物学特性的变化规律以及作物产量对休耕的响应。2 a试验结果表明,各项指标受气候因素影响较小,均表现为休耕后的小麦和油菜田土壤生物学性状优于小麦-油菜常规轮作模式。休耕后茬小麦田和油菜田的土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和磷酸酶的活性都高于小麦-油菜常规轮作模式,其中过氧化氢酶和蔗糖酶活性的差异达到显著性差异(P0.05);休耕后茬土壤微生物量碳、氮和B/F值均高于小麦-油菜常规轮作模式,土壤细菌丰富度和多样性的差异在2 a间略有不同,但总体表现为大于小麦-油菜常规轮作模式,真菌表现相反;休耕后茬作物生物产量和经济产量显著高于小麦-油菜常规轮作模式(P0.05)。相关性分析表明,作物生物产量和经济产量与酶活性、微生物量和细菌丰富度呈正相关,而与真菌的丰富度呈负相关。休耕能提高后茬作物农田土壤的酶活性、微生物生物量、细菌的丰富度和多样性,降低真菌的丰富度和多样性,提升耕地质量,增加作物产量。 相似文献
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粮棉轮作对土壤中养分及真菌多样性的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
《华北农学报》2017,(6)
为了改善冀中南地区多年连作棉田的土壤环境,分析棉花-小麦-玉米两年三熟轮作种植制度对土壤速效养分和真菌多样性的影响。依托河北省南宫市棉花原种场试验点,采用定期采集土壤样品,测定土壤中的有效磷、速效钾、全氮含量及提取各样品中的总DNA,借助Illumina Hi Seq 2500高通量测序平台,研究不同种植模式对土壤真菌的群落结构、丰度等的影响,分析养分变化和群落变化的相关性。结果表明:轮作模式土壤速效磷、全氮残留含量比连作棉田显著增加,而土壤速效钾则差异不明显。轮作模式和连作模式土壤中的分类单元(Operational taxonomic units,OTU)个数分别为783,750个,真菌多样性表现为轮作模式土壤﹥连作模式土壤。通过聚类分析,发现不同种植模式下的土壤样品被完全区分且菌群的差异性显著,轮作模式土壤较连作模式土壤中的散囊菌目(Eurotiales)、伞菌科(Agaricaceae)显著减少,而粪壳菌目(Sordariales)显著增加。此外通过综合比较发现,不同作物对土壤中营养元素的吸收和利用存在偏好性,可以利用轮作方式改变连作棉田的化肥使用方式,减少化肥的使用量,提高使用效率,为茬口衔接节肥技术的实施提供了依据;同时轮作能够减少土壤中包含许多腐生和寄生有害真菌的散囊菌目菌群种类和数量,增加了大多腐生于富含有机质的土壤和植物残体上的粪壳菌群。由此可以初步认为,对冀中南连作棉田进行轮作,能够提高肥效,优化土壤的菌群结构,从而改善棉田土壤结构,为提高棉田的产量奠定基础。 相似文献
15.
轮作方式对土壤微生物量及酶活性的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
《中国农学通报》2018,(9)
为了探究不同轮作模式对阴山北麓土壤微生物量和土壤酶活性的影响,筛选适合阴山北麓的轮作模式,试验设计了6种轮作模式、3种连作处理及休闲,共10个处理,研究轮作对土壤生物学性状的影响。结果表明:2015年,轮作处理的土壤微生物量碳含量均显著高于较连作处理,且S2、S6、S4轮作模式较好,而2016年以S2、S3、S4模式较好;微生物量氮的变化2015年以S1、S4模式较好,而2016年以S4模式下的土壤微生物量氮含量显著高于其他处理(P0.05)。土壤过氧化氢酶活性的变化表现为2016年均低于2015年,且2015年以S2、S4、S5模式较好,2016年以S3、S4、S5模式表现较好;土壤脲酶和蔗糖酶活性的变化在2015年均以S1、S2、S4模式较好,而2016年以S4、S5模式好,且较2015年高,脲酶活性提高了24.53%、23.30%,蔗糖酶活性提高了21.23%、19.29%。2015年土壤微生物量的变化与脲酶活性呈显著相关,2016年土壤微生物量变化与土壤酶活性的相关性不显著。本试验中得出燕麦苜蓿混作(1年)、苜蓿(1年)、马铃薯(3年)种植模式能提高土壤微生物量及土壤酶活性。 相似文献
16.
为了比较福建三明地区不同水稻-烟草轮作土壤细菌多样性及群落结构,认识三明水稻-烟草轮作土壤微生物资源多样性,对不同土壤样品中细菌类群进行分析。通过构建细菌16S r DNA克隆文库,对将乐砂壤土、将乐壤土、宁化砂壤土和宁化壤土细菌多样性和群落结构进行分析和比较。结果表明:4个土壤样品中的细菌类群包括厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)等11个类群,将乐2个土壤样品中厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)是优势类群;宁化2个土壤样品中变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)为主要优势菌门。香农-维纳指数(H′)和辛普森指数(D)表明,壤土细菌多样性高于砂壤土。通过构建细菌16S r DNA克隆文库揭示了三明水稻-烟草轮作土壤中细菌多样性十分丰富,这为初步掌握三明水稻-烟草轮作土壤中细菌种类和组成状况提供了一定的参考依据,也为进一步开发利用该地区水稻-烟草轮作土壤微生物资源提供科学的依据。 相似文献
17.
植物对土壤微生物多样性的影响研究进展 总被引：20，自引：3，他引：17
土壤微生物是植物-土壤系统中比较活跃的组成成分,土壤微生物多样性代表着微生物群落的稳定性,对植被的生长发育和群落结构的演替具有重要作用。本文通过植物类型、植物多样性、植物不同生长发育阶段、同一植物不同基因型、植物根系分泌物和外来植物入侵对土壤微生物多样性的影响分析,探讨植物和土壤微生物多样性之间的内在联系,为植物保护和农业可持续发展研究提供参考。 相似文献
18.
在自然界中,土壤微生物与植物之间存在着密切的联系,土壤微生物依赖植物提供的养分而生存,同时对植物的生长发育起着促进作用。本研究利用Illumina Hi Seq高通量测序技术,提取西双版纳烟田烟草连作、田菁轮作和青蒿轮作3种种植模式下土壤样品的总DNA,通过PCR方法扩增构建16S r RNA基因文库。结合生物信息学方法分析土壤细菌16S r RNA基因V3~V4区的多样性指数、群落结构等,以确定烟田更好的种植模式。所有样本共测序分析获得4 898个细菌分类单元OTU,经琢多样性和茁多样性分析表明3个处理下细菌群落多样性存在显著差异,并且在对照组中的细菌群落丰富度最高,青蒿轮作中的细菌群落丰富度最低。样本中优势门类为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和绿弯菌门(Chloroflexi),其中变形菌门(Proteobacteria)相对丰度33.49%占绝对优势。优势属类为硝化螺旋菌属、Kaistobacter、红游动菌属和黄杆菌属,可促进氮素转化的硝化螺旋菌属在田菁中的相对丰度最高,烟株青枯病致病菌罗尔斯通菌属在青蒿轮作中相对丰度最低;拮抗黑胫病的假单胞杆菌属在青蒿轮作中相对丰度最高。本研究将对烟草轮作方式和轮作作物的选择提供分子层面的支持。 相似文献
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不同蔬菜轮作对日光温室土壤微生物的影响 总被引：3，自引：1，他引：2
摘 要：本试验为了探寻一种适合日光温室有机生产的蔬菜轮作方式,设计了五种处理：大葱-萝卜-小白菜-辣椒,食用菊花-生菜-辣椒,辣椒-生菜-辣椒（CK）,花椰菜-辣椒,大葱-球茎茴香-生菜-辣椒,研究了不同蔬菜轮作方式对土壤微生物数量的影响,两年试验结果表明：五种蔬菜轮作方式下,土壤的微生物数量发生了变化,CK的细菌数量减少,而真菌数量增加。食用菊花-生菜-辣椒处理促进了有益微生物的繁育,同时抑制有害真菌的繁殖,从土壤微生物角度看是最好的轮作组合。 相似文献
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稻豆轮作是我国南方多熟制地区常用的水旱轮作种植模式,我国早在汉代就有对稻豆轮作的描述。长期实践表明,稻豆轮作对增加作物产量、改善土壤理化性质、增加土壤肥力及防治病虫草害具有重要作用,对促进农业绿色高效可持续发展具有重要意义。本文在前人研究基础上,综述了稻豆轮作在提高作物产量和品质、改善土壤理化性质、增加土壤肥力、优化土壤微生物群落结构,减少稻田碳排放和提升经济效益方面的作用,这为稻豆轮作在生产上可持续利用提供理论依据。 相似文献