长期施用生物有机肥对土壤理化性质影响的研究

长期施用生物有机肥对土壤理化性质影响的研究

孔跃[1]2007年在《生物有机肥对番茄及小白菜生长与品质影响效应的研究》文中研究说明食品优质及安全生产越来越受到社会的关注,消费者对蔬菜产品的需求正由单纯满足数量型转向质量型。针对当前蔬菜品质降低,硝酸盐含量过高的问题,本研究选择番茄和小白菜作为茄果类和绿叶菜类的代表蔬菜,将生物有机肥与无机肥按照不同比例混合进行等价对比试验。通过对番茄和小白菜品质、产量及土壤养分含量等指标的测定,探索在不增加经济投入和不影响产量的前提下,筛选出有利于作物生长、有利于提高果蔬品质和有利于培肥土壤的最佳施肥方案。与无机肥料(对照)相比较,单独施用生物有机肥产量会有一定下降,施用生物有机肥的番茄产量低于对照9.37%。生物有机肥与无机肥配合施用对产量的影响不太大,按照3∶7比例配施的产量低于对照3.79%。施用生物有机肥的小白菜产量低于对照28.10%。生物有机肥与无机肥按照3∶7比例配施的产量只比对照低7.98%。生物有机肥养分释放慢,单独施用不能及时提供番茄和小白菜生长所需的养分,从而会影响当季产量。施用生物有机肥的番茄中硝酸盐含量比对照低15.71%,有机肥与无机肥按照5∶5比例配施的硝酸盐含量比对照低15.18%,按照3∶7配施比对照低5.76%。施用生物有机肥的小白菜中硝酸盐和亚硝酸盐含量分别比对照低36.17%和21.77%;生物有机肥与无机肥按5∶5配施分别比对照低22.70%和11.29%;按3∶7配施分别比对照低12.77%和5.91%。施用生物有机肥可以减少番茄果实中硝酸盐积累,降低小白菜中硝酸盐和亚硝酸盐的含量。施用生物有机肥还可以提高番茄中维生素C和还原糖的含量。番茄在定植30天后开始出现花叶病,其中施用生物有机肥的番茄病害最轻,而且病害蔓延速度慢,生物有机肥与无机肥配合施用的番茄发病率略高于施用生物有机肥的番茄,施用无机肥的番茄发病率最高,而且发病较快,植株早衰现象严重。在番茄生产中施用生物有机肥能减少番茄花叶病毒病的发生,减轻病害给产量和品质带来的影响。施用生物有机肥的土壤种植番茄后有机质含量比对照高11.21%。施用生物有机肥的土壤种植小白菜后有机质含量比对照高11.12%。施用生物有机肥有利于土壤有机质的积累,促进土壤养分转化,培肥土壤,有利于作物根系的伸展和对养分的吸收。培养试验表明,整个培养过程中生物有机肥处理的土壤中速效磷含量显着高于未加生物有机肥处理。生物有机肥不但能通过自身所带磷的循环再利用改善磷素营养,还能提高原有土壤磷的有效性,促进土壤磷的活化,提高土壤的供磷能力。综合生长、产量、品质、病害、种植后土壤养分状况多个指标,生物有机肥与无机叁元肥按3∶7配施对产量没有显着的负面影响,促进作物生长,改善果蔬品质,减轻病害发生,培肥土壤。可作为较为科学经济的施肥方式。

王蓓蓓[2]2015年在《轮作及生物有机肥防控香蕉土传枯萎病的土壤微生物机制研究》文中指出长期单一连作导致的连作障碍严重限制全球香蕉产业发展。由尖孢镰刀菌香蕉专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cubense,FOC)浸染引起的香蕉土传枯萎病已成为其中最主要的限制性因素。利用生物有机肥对枯萎病进行生物防控和利用有效轮作措施缓解香蕉连作障碍是防控香蕉土传枯萎病的两种重要途径。本研究第一部分通过对峙实验筛选得到了一株拮抗性能较好的解淀粉芽抱杆菌W19(Bacillus amyloliquefaciens W19),并利用二次发酵技术制成生物有机肥,通过盆栽和田间试验验证了其对香蕉土传枯萎病的防控效果及对香蕉植株的促生作用,并对其作用机理进行了探究;第二部分通过田间试验验证了一种有效缓解下茬香蕉土传枯萎病病情的轮作体系,即菠萝-香蕉轮作体系,并进一步探究了部分作用机理;第叁部分将两种措施相结合,研究了菠萝-香蕉轮作联合生物有机肥对香蕉土传枯萎病的防控效果及其对土壤微生物群落结构的影响。主要研究结果如下:1.盆栽和田间试验均证明解淀粉芽孢杆菌W19发酵的生物有机肥能够显着降低香蕉土传枯萎病的发病率,其对香蕉苗期的盆栽防效为75%,对低病土壤的田间防效为44%。菌株W19的发酵液和脂肽类粗提液均能抑制病原菌生长,产生的挥发性拮抗物质也能明显抑制病原菌菌丝生长,抑菌率达到21%。利用液质联用仪(HPLC-MS)对芽孢杆菌W19的发酵液进行检测,共检测到iturin、bacillomycin D和surfactin 3种脂肽类物质;利用气质联用仪(GC-MS)对芽孢杆菌W19的挥发性代谢产物进行检测,共检测到18种有拮抗效果的挥发性化合物。2.菌株W19发酵的生物有机肥对香蕉植株有显着的促生作用。与对照相比,盆栽试验中,生物有机肥处理苗期植株干重和鲜重分别增加了22.6%和34.6%。两块田间试验中,生物有机肥处理香蕉果实平均单产分别增加了1.89和2.22kg/株,总产量分别提高了8.5和10.5吨/公顷,总产提高率分别为25.8%和34.5%。激光共聚焦和扫描电镜观察,发现菌株W19能够有效地定殖在香蕉植株根际,并且根系分泌物对W19的定殖起到决定性作用。同时,利用HPLC在菌株W19的发酵液中检测到促生类物质IAA,其浓度为7.35 mg L-1。3.MiSeq高通量测序结果显示:与普通有机肥和香蕉种植公司常规施肥处理相比,生物有机肥显着提高了土壤真菌的Alpha多样性;提高了细菌酸杆菌门(Acidobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)和真菌担子菌门(Basidiomycota)、接合菌门(Zygomycota)的相对丰度,降低了真菌子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度;提高细菌Bacillus、酸杆菌Gp1属和真菌曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicillium)、被孢霉属(Mortierella)的相对丰度,降低了真菌镰刀菌属(Fusarium)的相对丰度。此外,镰刀菌属(Fusarium)的相对丰度和细菌酸杆菌Gp1、真菌接合菌门(Zygomycota)呈负相关关系,和细菌拟杆菌门(Bacteroidetes)、真菌子囊菌门(Ascomycota)呈正相关关系。4.多点调查结果显示,相对于玉米-香蕉轮作体系,菠萝-香蕉轮作体系能够更加有效地降低土壤中的尖孢镰刀菌数量和下茬香蕉土传枯萎病的发病率。通过一系列室内实验研究了菠萝植株对尖孢镰刀菌的抑制机制,结果显示,菠萝各部分植株浸提液对香蕉土传枯萎病病原菌孢子萌发和菌丝生长均有显着抑制作用;菠萝-香蕉轮作处理能够显着提高土壤中有拮抗效果的劳尔氏菌属(Ralstonia)和伯克氏菌属(Burkholderia)的比例。利用454高通量测序对玉米-香蕉轮作和菠萝-香蕉轮作处理的土壤微生物群落结构进行分析,结果显示,这两种作物的种植能够将同一背景下的土壤微生物群落组成调节到两个不同的方向。利用热图(Heatmap)和维恩图(Venn)对两个处理中相对丰度较高的OTU进行分析比较,结果显示,两者之间真菌微生物群落结构差异较大。与玉米-香蕉轮作体系相比,菠萝-香蕉轮作体系显着提高了细菌酸杆菌门(Acidobacteria)、浮霉菌门(Planctomycete)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌Gp1、Gp2属、慢生根瘤菌(Bradyrhizobium)、伯克氏菌属(Burkholderia)和真菌担子菌门(Basidiomycota)、球囊菌门(Glomeromycota)、浮霉状菌属(Planctomyces)的相对丰度;降低了细菌厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌Gp3属和真菌子囊菌门(Sordariomycetes)、镰刀菌属(Firmicutes)的相对丰度。5.将菠萝-香蕉轮作和施用生物有机肥两个措施联合应用在田间试验中,结果显示,香蕉土传枯萎病的发病率从高到低依次为香蕉连作处理(BOF)、菠萝-香蕉轮作后施普通有机肥处理(POF)、菠萝-香蕉轮作后施生物有机肥处理(PBIO)。采用MiSeq高通量测序技术对叁个处理中土壤微生物群落结构进行分析,结果显示:BOF处理中病原菌的相对丰度最高,平均值为10.07%,显着高于POF处理(6.50%)和PBIO处理(4.79%);轮作处理中,PBIO处理病原菌的相对丰度显着低于POF处理;PBIO处理土壤真菌和细菌的Alpha多样性最高,而BOF处理最低;利用随机矩阵理论(Network)构建土壤微生物群落生态网络分析不同处理中高丰度OTU的网络构成、模块性和稳定性。结果显示,与POF和BOF处理相比,PBIO处理的土壤微生物网络模块性更好,更为稳定。利用方差分解分析(VPA)来计算耕作方式、施肥方式和土壤理化叁个因素对土壤细菌和真菌微生物群落构建的贡献率,结果显示,耕作方式对细菌和真菌群落构建的解释量是最高的,分别为4.19%和5.12%,其次为施肥种类,说明本研究中影响土壤微生物群落重建的主要因子为轮作措施。结论:单独施用生物有机肥在低病土壤中对香蕉土传枯萎病有很好的防控效果;与玉米-香蕉轮作相比,菠萝-香蕉轮作是一种防效显着的轮作措施;在高发病土壤中,菠萝-香蕉轮作与施用生物有机肥这两种措施联合使用能够最大化地提高枯萎病的防控效率。两种措施均能提高土壤细菌和真菌的Alpha多样性;单纯的有机肥施用和综合措施均能显着提高真菌担子菌门(Basidiomycota)和接合菌门(Zygomycota)的相对丰度,降低子囊菌门(Ascomycota)和病原菌的相对丰度;相比单独施用生物有机肥和单独的轮作措施,综合措施的土壤微生物网络模块性更好;这两种措施中,菠萝-香蕉轮作对土壤微生物群落的构建影响更大。

沈宗专[3]2015年在《抑制香蕉土传枯萎病土壤的微生物区系特征及调控》文中提出我国是仅次于印度的世界第二大香蕉生产国,主产区90%以上的栽培品种为“卡文迪许”,而此品种目前正遭受由尖孢镰刀菌香蕉专化型4号生理小种(Fusariumoxysporum f.sp.cubense race 4,Foc 4)侵染引起的香蕉枯萎病的严重威胁。因种植香蕉经济效益好,我国大部分蕉园实行单一连作模式,导致土壤微生物群落失衡。加之蕉农对香蕉枯萎病防控不力,此病害已迅速蔓延,严重制约着我国香蕉产业的发展。土壤健康是农业系统中作物健康生产的重要决定性因素之一,而土壤微生物对维持土壤健康极其重要,其群落结构及多样性影响着土传病害的发生。因此,解析香蕉抑病型土壤微生物群落特征,研究其调控形成手段,是防控香蕉连作生物障碍的重要基础。本研究通过平板计数、实时荧光定量PCR、变性梯度凝胶电泳(DGGE)及高通量测序等技术研究了1)海南6处抑制土传枯萎病蕉园土壤的微生物区系特征;2)海南万钟实业有限公司乐东分公司农场不同连作年限下香蕉园土壤的微生物区系特征;3)多年连作香蕉且高发枯萎病的土壤施用生物有机肥对香蕉枯萎病的防控效果及对土壤微生物区系的调控效果,试图揭示连作加剧香蕉土传枯萎病发生的土壤微生物生态学原因、抑病型土壤微生物区系特征及施用生物有机肥防控香蕉土传枯萎病潜在的土壤微生物生态学机理。主要研究结果如下:1.抑制香蕉土传枯萎病土壤的微生物区系特征通过比较海南6处抑制土传枯萎病及周边导病型蕉园土壤发现:抑病型土壤pH值、总氮、总碳、速效磷及速效钾含量显着高于导病型土壤;可培养放线菌数量显着高于导病型土壤,而尖孢镰刀菌数量显着低于导病型土壤;抑病型土壤中能拮抗尖孢镰刀菌4号小种(Foc 4)的芽孢杆菌数量高于导病型土壤,其优势拮抗菌分类不同于导病型土壤,主要为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、甲基型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。MiSeq高通量测序结果表明:不同试验点土壤细菌及真菌群落结构差异明显,且各试验点内抑病型土壤细菌群落结构明显不同于导病型土壤;抑病型土壤中变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌Gp4(Gp4)、木霉属(Trichoderma)和假单胞菌属(Pseudomonas)的相对丰度显着高于导病型土壤,而镰刀菌属(Fusarium)的相对丰度显着低于导病型土壤。利用随机矩阵理论构建土壤微生物群落生态网络分析所有抑病型及导病型土壤中微生物区系的网络组织性、模块性及稳定性。结果表明:相比于导病型处理,抑病型土壤细菌及真菌的生态网络组织更复杂、网络节点之间联系更紧密;功能宏模块更多;Generalist和Supergeneralist比例更高,且其组成成员不同于导病型土壤,主要为黄杆菌属(Flavobacterium)、芽单胞菌属(Gemmatimonas)、鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium)、发菌属(Terrimonas)和酸杆菌Gp3(Gp3)等。2.不同连作年限香蕉园土壤的微生物区系特征通过比较种植1年、连作2、6、9、10及11年蕉园土壤微生物区系发现:随着连作年限的增加,香蕉枯萎病发病率逐渐升高,产量逐渐降低。MiSeq高通量测序结果表明:随着连作年限的增加,细菌及真菌群落结构均发生了明显变化,尤其是真菌群落结构的变化尤为明显;新种1年及连作10年蕉园土壤中镰刀菌属(Fusarium)的相对丰度显着低于其它连作处理;镰刀菌属的相对丰度与连作年限间无显着相关性,但与发病率呈正相关关系,与香蕉产量、土壤pH值及有机质含量呈负相关关系;香蕉枯萎病发病率与细菌丰度间呈负相关关系,而与真菌丰度间呈正相关关系;土壤中常见的黄杆菌属(Flavobacterium)和酸杆菌Gp(Gp4)等潜在生防菌的相对丰度与连作年限间无显着相关性,但与香蕉枯萎病发病率、产量之间有显着相关性。利用随机矩阵理论构建土壤微生物群落生态网络(Network)分析短期(新种1年、连作2及6年)及长期连作(连作9、10及11年)土壤中微生物区系的网络组织性、模块性及稳定性。结果表明,长期连作导致土壤细菌及真菌的微生物生态网络组织性、模块性及稳定性下降,网络协同作用变差。3.盆栽条件下持续施用生物有机肥对香蕉枯萎病防控效果及土壤微生物区系的影响通过比较盆栽条件下在多年连作香蕉且高发枯萎病的土壤上持续施用化肥、少量及大量含解淀粉芽孢杆菌NJN-6(B.amyloliquefaciens NJN-6)生物有机肥处理发现:连作土壤持续施用生物有机肥能显着降低香蕉枯萎病的发生,生物有机肥施用量加大,防控效果更佳。MiSeq高通量测序结果表明:持续施用生物有机肥改变了土壤细菌及真菌群落结构;与化肥对照相比,大量施用生物有机肥处理增加了土壤中厚壁菌门(Firmicutes)和芽抱杆菌属(Bacillus)的相对丰度,降低了酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)及子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度;持续施用生物有机肥还降低了土壤中镰刀菌属(Fusarium)的相对丰度;Pearson相关性分析和冗余度分析(RDA)结果也表明大量施用生物有机肥处理的土壤中芽孢杆菌属(Bacillus)、TM7属(TM7_genera)及Spartobacteria属(Spartobacteria_genera)的相对丰度较高,土壤pH值、总氮、总碳及速效磷含量较高,而香蕉枯萎病发病率与此呈负相关关系。4.田间条件下施用生物有机肥对当季及留芽季香蕉枯萎病防控效果及土壤微生物区系的影响与常规对照相比,田间条件下在多年连作香蕉且高发枯萎病土壤上施用含解淀粉芽孢杆菌NJN-6生物有机肥后当季香蕉枯萎病发病率降低了47.1%,香蕉果实可滴定酸含量降低,可溶性总糖含量及糖酸比升高。田间施用生物有机肥增加了土体土壤中可培养细菌、放线菌、芽孢杆菌数量及细菌真菌比,降低了可培养真菌及尖孢镰刀菌数量。DGGE结果表明:施用生物有机肥改变了土体土壤细菌群落结构,提高了细菌丰富度,增加了伯克氏菌属(Burkholderia)和放线菌属(Actinomyces)等有益菌含量。454高通量测序结果表明:施用生物有机肥改变了土体土壤细菌群落结构;增加了土壤酸杆菌门(Acidobacteria)及芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)的相对丰度,降低了拟杆菌门(Bacteroidetes)的丰度;增加了土壤酸杆菌Gp4(Gp4)及芽单胞菌属的相对丰度。Pearson相关性及RDA结果也表明生物有机肥的施用增加了土壤芽单胞菌属(Gemmatimonas)及鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)的相对丰度,并增加了土壤铵态氮、总氮含量,而这些指标与香蕉枯萎病发病率之间呈负相关关系。与化肥对照相比,施用生物有机肥处理留芽季香蕉枯萎病发病率降低了40.6%,香蕉产量增加了22.4t/ha。生物有机肥的施用增加了香蕉根际土壤中可培养细菌、放线菌、芽孢杆菌数量、有拮抗能力芽孢杆菌数量及细菌真菌比,降低了可培养真菌及尖孢镰刀菌数量。施用有机肥改变了香蕉根际土壤中可培养细菌群落结构,增加了慢速生长菌(k-策略者)的比例。可培养细菌群落DGGE结果表明:施用生物有机肥改变了根际土壤细菌群落结构,提高了其丰富度和多样性。454高通量测序结果表明:施用生物有机肥改变了根际土壤细菌及真菌群落结构;增加了细菌多样性并降低了真菌多样性;增加了酸杆菌门(Acidobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)及芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)的相对丰度,降低了变形菌门(Proteobacteria)及子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度;增加了酸杆菌Gp1(Gp1)及Gp3(Gp3)、小球腔菌属(Leptosphaeria)及拟暗球腔菌属(Phaeosphaeriopsis)的相对丰度,降低了镰刀菌属(Fusarium)的相对丰度。结论:香蕉长期单一连作逐渐打破了土壤微生物区系平衡,加剧了土传枯萎病的发生。抑病型土壤微生物区系生态网络组织性好,镰刀菌属的相对丰度低,假单胞菌、酸杆菌Gp4和木霉属等潜在生防菌的相对丰度高。无论是盆栽还是田间条件下,施用生物有机肥均能改良连作土壤微生物区系,使其向抑病型土壤区系转化,从而减轻香蕉枯萎病的发生。

刘星[4]2015年在《甘肃中部沿黄灌区马铃薯连作障碍机理及防控技术初探》文中认为甘肃中部沿黄灌区是全国重要的加工型马铃薯生产基地和种薯繁殖基地,然而,因集约化生产和订单农业种植模式带来的连作障碍问题已严重影响到马铃薯产业的可持续发展。因此,阐明马铃薯连作障碍机理,进而寻求有效的连作障碍防控措施迫在眉睫。本文通过连续多年的田间试验,从马铃薯植株对连作的生理生态响应和连作土壤障碍因子角度进行系统研究,并就“土壤熏蒸-生物有机肥联用”技术防控马铃薯连作障碍的效果进行田间评估,主要研究结果如下:1、连作对马铃薯干物质积累和分配的影响与非连作相比,短期连作(1~2年)条件下马铃薯并未表现出明显的连作障碍现象,植株生长发育和块茎产量均不受影响,但自连作3年开始,块茎产量出现显着下降,降幅约21.7%~75.7%。单薯重量变化是产量下降的直接原因。马铃薯整株和块茎干物质在整个生育期内均表现出明显的“S”型积累特征。Logistic模型拟合表明,连作缩短植株干物质快速增长期的持续时间,并降低快速增长期内干物质平均积累速率。连作影响马铃薯植株干物质在不同器官间的分配,特别是明显增加根系干物质的分配比例,根冠比增加。马铃薯植株花后干物质分配同样受连作影响显着,在非连作和短期连作(1~2年)条件下,块茎产量形成完全依赖于花后同化产物的直接输入,然而长期连作(3~5年)导致花后同化产物向块茎的输入量大幅降低,营养器官花前贮藏干物质在花后向块茎的转运比例显着增加。2、连作马铃薯植株库源关系评价及其与块茎产量的关系与非连作相比,短期连作(1~2年)条件下马铃薯植株库容量并未表现出明显差异,长期连作(3~5年)则显着下降约38.4%~53.0%,其直接原因是生育前期植株不能形成足够的单株结薯数量,生育中后期单薯干物质积累量不足。不同连作年限下马铃薯植株库活性无显着差异。长期连作(3~5年)抑制马铃薯植株源活性,植株生长发育(冠层结构、叶绿素含量、叶片干重、根系形态参数)和生理功能(根系活力、Ru BP羧化酶活性、SPS活性)均显着下降,这降低了源端对花后同化产物生产能力,导致库(块茎)无法获得足够的同化物输入。长期连作推迟了马铃薯植株库源关系的建立,生育中后期库源关系失衡,这是产量下降的原因。源的限制可能是阻碍长期连作条件下马铃薯块茎产量形成的主导因素。3、连作马铃薯对土壤理化和生化性质的影响连作导致土壤有机碳总量降低,而速效氮和速效钾含量以及电导率则显着上升。连作还导致土壤脲酶、蔗糖酶和脱氢酶活性下降,土壤平均酶活性也表现出随着连作年限延长而逐渐降低的趋势。连作也显着降低了土壤微生物活性,较非连作相比,长期连作(3~5年)条件下微生物生物量碳含量、基础呼吸量和荧光素二乙酸酯水解活性分别显着下降约22.1%~28.6%、14.6%~43.1%、30.7%~40.7%。Biolog Eco测定表明,长期马铃薯连作显着抑制土壤总生物活性和微生物功能多样性,且微生物群落结构较非连作和短期连作(1~2年)相比发生明显改变。连作土壤微生物性质与植株生产力之间均有着显着或极显着的线性相关关系,表明土壤微生态环境变化与马铃薯连作障碍产生有密切关系。4、连作马铃薯对土壤真菌群落结构的影响PCR-DGGE结果表明,轮作(未连作)和连作条件下马铃薯根际土壤真菌群落结构差异明显。连作较轮作相比增加了土壤中Fusarium sp.和Fusarium solani以及Verticillium dahliae等土传病害致病菌的数量,而这些微生物是当地连作马铃薯土传病害的主要致病菌。土壤中Fusarium sp.丰度与植株发病率和块茎产量有着极为一致的变化规律。根际土壤真菌群落结构的改变特别是与土传病害有关的致病菌滋生是导致甘肃中部沿黄灌区马铃薯连作障碍产生的重要原因之一。5、“土壤熏蒸-生物有机肥联用”技术防控马铃薯连作障碍的田间效果评估在连作障碍重度地块(5~6年)的研究表明,土壤氨水熏蒸和生物有机肥联用处理较对照块茎产量和商品薯率分别显着增加约71.1%~152.1%和39.2%~53.3%。联用处理叶绿素含量和根系活力较对照显着增加,叶片和根系的丙二醛含量显着下降。通过PCR-DGGE分析发现,联用处理显着影响连作土壤真菌群落结构,表现为真菌群落的多样性指数较对照显着下降。联用处理还能够有效抑制土传病害,植株发病率和收获后薯块的病薯率较对照分别显着下降约67.2%~82.2%和69.1%~70.5%。Real-time PCR结果显示,联用处理下连作土壤中立枯丝核菌、茄病镰刀菌和接骨木镰刀菌的数量在生育期内较对照均有不同程度的显着降低。在连作障碍轻度地块(3年)的研究表明,土壤熏蒸和生物有机肥联用处理较对照相比块茎产量显着增加约10.4%~21.2%,且石灰+碳铵作为熏蒸剂的效果优于氨水。联用处理的植株发病率和病薯率较对照分别显着下降约54.9%~72.8%和66.2%~64.8%。联用处理还提高了叶绿素含量,促进根系形态发育。较对照相比,联用处理显着影响了连作土壤中可培养微生物数量,表现为增加马铃薯生育后期土壤细菌和放线菌数量,降低真菌数量,并在土壤中维持一个更高的细菌/真菌。与对照和单独的土壤熏蒸处理相比,联用处理大幅度降低了连作土壤中镰刀菌数量。总体来看,“土壤熏蒸-生物有机肥联用”技术在防控甘肃中部沿黄灌区马铃薯连作障碍上具有较大的应用潜力。

王利辉[5]2007年在《不同来源有机肥及其配合施用对土壤性质的影响》文中提出本文采用盆栽试验的方法,以草本残体、木本残体、动物残体和动物粪便等四种不同来源的有机肥为研究对象,就这些有机肥及其配合施用对土壤理化性质和生物学性质的影响进行了系统研究。探讨了不同来源有机肥改善土壤的差异性,阐述了不同来源有机肥配施对土壤理化性质的影响。研究结果表明:1.单施有机肥可以显着的改变土壤pH的状况且呈下降趋势。木本残体和动物粪便对pH降低快,但不长久,草本来源有机肥降低的慢,但持续时间长。土壤有机质含量显着提高,尤其动物粪便对土壤有机质绝对含量的提高和维持贡献巨大。土壤结构显着改善,其中草本残体使>2mm的团聚体显着增加,木本残体使1mm~0.25mm的团聚体显着增加,动物粪便显着增加了0.5mm~0.25mm的团聚体含量,而动物残体显着增加了>2mm的团聚体和1mm~0.5mm的团聚体的含量。动物粪便显着增加了0.25mm~0.05mm微团聚体的百分含量。动物残体使土壤养分含量显着增加。草本残体显着增加了松结态和稳结态的土壤腐殖质含量以及松/紧比值,木本残体显着增加了紧结态腐殖质含量,动物残体使松/稳比值显着增加。动物残体显着增加了松结态和稳结态胡敏酸含量,以及松结态,联结态和稳结态的胡/富比值,草本残体显着增加了松结态和稳结态富里酸含量。木本残体使胡敏酸光密度值显着提高。2.不同来源有机肥(1∶1)配施对土壤pH呈下降趋势。木本残体和动物粪便配施降低的较慢,但持续时间长,而动物残体和动物粪便配施的pH降低幅度较大。动物残体和动物粪便配施对土壤有机质绝对含量的提高幅度最大。木本残体和动物残体配施使>2mm的团聚体显着增加,木本残体和动物粪便配施,草本残体和动物粪便配施使1mm~0.25mm的团聚体显着增加,草本残体和木本残体配施使0.5mm~0.25mm的团聚体显着增加,而木本残体和动物残体配施处理则显着增加了>2mm的团聚体和1mm~0.5mm的团聚体的含量。动物粪便和动物残体配施处理使0.25mm~0.05mm微团聚体的百分含量显着增加。动物残体与其它任何有机物配施,皆可显着提高土壤有效态氮的含量。草本残体和动物粪便配施使土壤速效磷含量显着增加,草本残体和木本残体配施使速效钾含量显着增加。草本残体和动物残体配施使土壤全N、p养分含量显着增加。草本残体和木本残体配施使松结态腐殖质含量和松/稳比值显着增加。动物残体和草本残体配施使联结态腐殖质含量显着增加,动物残体和动物粪便配施显着增加了稳结态腐殖质含量,草本残体和动物残体配施显着增加了松/紧比值。草本残体和木本残体配施显着增加了松结态胡敏酸含量,草本残体和动物粪便配施显着增加了稳结态胡敏酸含量。草本残体和动物残体配施显着增加了联结态富里酸含量。木本残体和动物粪便配施使胡敏酸E_4/E_6比值显着提高。3.不同来源有机肥(1∶1∶1)和(1∶1∶1∶1)配施土壤pH呈下降的趋势。草本残体、动物粪便和动物残体配施降低幅度较小。草本残体、木本残体和动物残体配施的土壤pH降低幅度较大。草本残体、木本残体和动物粪便配施对土壤有机质绝对含量的提高和维持贡献巨大。草本残体,木本残体和动物粪便配施使1mm~0.25mm的团聚体显着增加,四种有机肥配施显着增加了2mm~0.5mm的团聚体的含量。四种有机肥配施使土壤碱解氮的含量显着增加。草本残体、木本残体和动物粪便配施使土壤速效磷的含量显着增加。草本残体、木本残体和动物残体配施使土壤速效钾含量显着增加。四种有机肥配施使土壤全N、P养分含量显着增加。草本残体、木本残体和动物粪便配施显着增加了紧结态腐殖质含量,草本残体、木本残体加粪便配施使松结态富里酸含量显着增加。草本残体、动物粪便和动物残体配施显着增加了稳结态中胡敏酸和富里酸含量。四种来源有机肥配施显着提高了松结态胡/富比值。草本残体、木本残体和动物粪便配施显着增加了联结态胡/富比值,草本残体、木本残体和动物残体配施显着增加了稳结态胡/富比值。四种有机肥配施显着提高胡敏酸的E_4/E_6比值。4.通过对土壤微生物量碳的动态变化分析结果表明,施用不同有机肥所引起的微生物量碳差异,土壤微生物量碳含量在草本残体处理中显着增加。配施处理中,四种有机肥配施显着增加了土壤微生物量碳含量。

耿泽铭[6]2013年在《施用生物有机肥对盐渍土改良效果及玉米产量的影响》文中指出本试验以黑龙江省大庆市喇嘛甸镇苏达盐渍土为研究对象,利用生物有机肥对盐渍土进行田间改良试验,玉米为指示作物,按当地玉米生产施肥量为参考,设置了全生物有机肥、半生物有机肥、半生物有机肥+半化肥、全量施用化肥等处理,通过对土壤pH、有机质含量、速效养分、阳离子交换量、电导率、八大离子及碱化度等指标,植株中N、P、K及产量的测定分析研究不同施肥处理对不同开垦年限盐渍土理化性状的影响以及对植株中养分及产量的影响,探讨施用生物有机肥改良盐渍土的可行性及改良效果。结果如下:1、施用生物有机肥对容重、电导率具明显改良作用,对机械组成影响不大。各个生物有机肥处理土壤容重均有下降其中Y1、L1、D1处理下降最为显着,Y2、L2、D2处理与Y3、L3、D3处理次之,Y4、L4、D4处理对照相比下降幅度最小;在施用生物有机肥后可显着降低土壤的电导率值,其中Y1、L1、D1处理最为显着;试验田地区的盐渍土耕层土层砂粒在80.8%-85.8%之间,粘粒在14.2%-19.2%之间,施用生物有机肥后变化不大。2、施用生物有机肥对土壤阳离子交换量、水溶性盐离子的含量、pH、养分含量、碱化度具明显改善作用。各处理盐渍土pH均低于对照,其中Y1、L1、D1处理效果最好。各处理土壤阳离子交换量均有所增加,其中Y1、L1、D1处理与Y3、L3、D3处理增加较为明显。施用生物有机肥各处理土壤养分较对照均有所增加,其中Y1、L1、D1处理与Y3、 L3、D3处理对土壤养分增加效果明显,单施化肥对土壤有机质增加作用不大,但对速效N、P、K增加作用较大。与对照相比Y1、L1、D1处理明显降低了水溶性盐离子的含量,Y2、L2、D2处理次之,而Y4、L4、D4处理不同程度的增加。施用生物有机肥时间的越长,盐渍土土壤的碱化度降低的越为明显3、各个施肥处理下玉米不同时期植株的氮、磷、钾积累量均高于对照,随着玉米的生长不断增加,在成熟期达到最大值。L4、D4处理最有利于3种玉米植株氮、磷、钾积累和吸收,L3、D3次之,但好于单施生物有机肥处理。每块试验田各处理每种玉米产量与对照相比都有不同程度的提高,其中XY335对生物有机肥的敏感性及耐盐碱性要好于ZD18与XX1。L4、D4处理提高幅度最大,其次是L3、D3处理增产效果比较显着,单施生物有机肥的增产效果明显要差于两者。化肥增产效果最明显但对土壤盐渍化无任何改善,生物有机肥处理对玉米生长作用不是很显着,但是可有效地改善土壤结构,增强土壤保肥性,提高有机质含量,降低土壤盐分,降低土壤容重与碱化度从而改良盐渍土,其对盐渍土的改良意义要远远高于化肥。

江春[7]2012年在《长期施用有机肥对中亚热带红壤旱地土壤线虫群落结构的影响》文中研究表明基于红壤旱地(玉米)的长期施肥试验,进行土壤线虫数量分布、群落结构与季节动态研究;同时对不同有机肥处理条件下的环境因子与土壤线虫组成进行多种分析。本研究在江西中国科学院红壤生态实验站内进行,田间试验处理包括:CK(对照)、ON1(低量有机肥)、ON2(高量有机肥)和ON2L(高量改良有机肥)。结果表明,施肥9a后,红壤旱地中共捕获线虫4301条,其中CK中424条,ON1中1339条,ON2中1514条,ON2L中1024条。处理中线虫总数的范围是72到880之间,分别隶属于14科、27属土壤线虫,包括6属植物寄生线虫、10属食细菌线虫、3属食真菌性线虫和8属捕食杂食性线虫。短体属(Pratylenchus)在四个处理中都是优势属,而小杆属(Rhabditis)、原杆属(Protorhabditis)和短体属(Pratylenchus)可以作为红壤旱地的“关键种”。从营养类群的丰度来看,在对照和低肥处理中,植物寄生线虫是优势类群,而对于两个高量有机肥处理来说优势类群是食细菌线虫。施用不同量有机肥显着地影响了线虫的群落结构,土壤线虫总数最小值是春季(4月),最大值是在玉米收获前的夏季(7月),其大小顺序为ON2>ON1>ON2L>CK。食真菌线虫和植物寄生线虫表现为ON1>ON2>ON2L和CK,有机肥对捕食杂食线虫影响较小。土壤线虫功能类群组成以c-p1和c-p3类群占据优势,而c-p4,5的数量最少。线虫多样性指数中Shannon-Wiener指数(H')和优势度指数(λ)在处理和取样日期间差异显着(p<0.05),线虫功能指数中总成熟度指数(∑MI)、线虫通道指数(NCR)和结构指数(SI)在处理和取样日期间差异极显着(p<0.01)。线虫通道指数表明高量有机肥处理促进细菌分解,而低量有机肥中真菌分解比例更高。线虫区系分析表明,施用有机肥的处理大部分土壤食物网处于干扰状态,而对照处理大部分采样时间土壤食物网受干扰程度比较低,属于成熟状态,并且玉米成熟期可以作为整个采样时期的转折时期。冗余分析(RDA)表明典型轴1和轴2共解释了土壤线虫属和土壤因子总体变异的26.3%,总氮、有机质、pH、有效磷和有效钾对线虫群落种属组成影响较大。变量分割(VPA)分析表明气候因子能单独解释土壤线虫群落结构的17.3%,土壤因子能单独解释24.7%,它们之间的交互作用能解释其中的25.3%,未解释量为32.7%。ABT (Aggregated boosted tree)分析表明除了有效磷和有效钾占食细菌线所有理化性质可解释量最大以外,铵态氮或/和硝态氮对于食真菌线虫、植物寄生线虫和捕食杂食线虫叁种营养类群的影响最大。结合长期定位试验,运用新的分析方法,通过线虫群落结构的变化很好地反映了土壤的肥力变化状况,土壤线虫可以作为中亚热带红壤旱地施有机肥过程中指示土壤健康质量的一个重要的生物学指标。

刘茂[8]2014年在《库尔勒市香梨园土壤肥力评价与有机培肥效果研究》文中指出针对库尔勒香梨生产中果园土壤肥力主控因素不明、果树产量不稳定、果品品质下降等突出问题,本研究通过野外调查、田间试验和室内分析相结合的方法,对库尔勒市香梨园土壤进行定点取样,结合室内分析结果进行果园土壤肥力综合评价,并选取低肥力香梨园进行有机培肥试验,主要结论如下:(1)库尔勒市香梨园土壤肥力可划分为五个等级,一级地面积为1021.41hm2,占果园总面积的2.35%;二级地面积为5013.79hm2,占果园总面积的13.77%;叁级地面积为26029.35hm2,占总果园面积的54.70%;四级地面积为12248.26hm2,占总果园面积的27.19%;五等地面积为822.23hm2,占总果园面积的1.72%。库尔勒市香梨园土壤肥力总体偏低,梨园土壤中有机质较低,氮素相对较缺,速效磷含量处于中等水平,速效钾含量丰富,微量元素有效锌含量相对丰富。(2)施用生物炭、羊粪能不同程度降低土壤中砂粒与粘粒的相对含量,提高土壤粉粒的相对含量。随着有机肥施入量的增加其效果也越好,其中施用生物炭27000kg/hm2的效果最好。此外,施用生物炭、羊粪还能不同程度的提高土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量,并且随着有机肥施用量的增加,土壤中各养分含量也相应增加。其中施用生物炭27000kg/hm2对提高土壤有机质的效果较好,施用羊粪27000kg/hm2对提高土壤碱解氮、速效磷和速效钾的效果较好。(3)施用生物炭、羊粪能提高香梨叶片矿质营养元素(N、P、K、Ca、Mg、Fe、Zn、Cu、Mn)的含量,提高香梨单果重和产量,改善果品品质。随着有机肥施用量的增加,各项指标也随之改善,其中以施用生物炭27000kg/hm2和羊粪27000kg/hm2的效果为最佳,不同种类有机肥表现为羊粪效果较生物炭效果好。

刘鑫[9]2016年在《不同水肥管理措施对旱地小麦产量与水分利用效率的影响研究》文中进行了进一步梳理随着极端气候的频繁发生、人口的增长和粮食产量的不断提高,农田土壤质量恶化和耕地被占用等问题越来越突出,直接或间接影响了我国经济的发展和社会稳定。因此,需要对耕作、施肥以及灌溉模式进行调整,实现粮食增长与环境保护的可持续发展。有研究指出,有机肥与生物炭不仅能替代化肥为农作物提供充足的养分,提高粮食产量,而且对土壤物理和化学性质具有明显的改良作用。因此,研究有机肥与生物炭对我国黄土塬区小麦生长和土壤性质的影响,阐释有机肥与生物炭在黄土高原地区土壤改良和作物产量提高方面的潜在价值具有重要意义。本研究选在陕西长武地区,以冬小麦品种长旱58为材料,设置有机肥、生物炭、补充灌溉等耕作模式,采用随机区组设计,通过田间试验和室内分析,对不同耕作模式对我国黄土高原地区土壤含水量、冬小麦产量、产量构成要素以及水肥利用效率的影响进行了研究,得到以下结论:1、补充灌溉提高了小麦开花期和收获期的土壤含水量,开花期0-100 cm土层含水量变化较为明显,其中孕穗期灌水(W2)和拔节期+孕穗期灌水(W3)略高于拔节期灌水(W1);收获期W3各土层含水量均高于其他处理,尤其在50-200 cm土层最为明显。施用生物炭降低了收获期50-100 cm土层土壤含水量,不同用量间无明显差异;而施用生物炭4995 kg/ha(C2)提高了收获期0-50 cm土层的土壤含水量。在复合耕作模式下,施用有机肥(T3)增加了越冬期和返青期土壤表层(0-40 cm)的土壤含水量;而施用有机肥(T3)、生物炭(T4)与生育期3次灌水(T2),叁个处理间在50-100 cm土层土壤含水量没有明显差异,说明有机肥和生物炭具有良好的保水作用。2、施用有机肥对小麦的水分利用效率(WUE)没有明显地影响;而补充灌溉降低了小麦的WUE,其中W2处理下WUE显着降低;施用生物炭提高了小麦的WUE,C2处理下小麦的WUE显着提高;复合耕作模式下,施用有机肥和生物炭均提高了小麦的WUE,而T4处理下差异更为显着。说明有机肥和生物炭具有一定的节水作用。3、单独施用有机肥在本年度对小麦产量没有明显影响;而补水灌溉本年度降低了小麦的产量,其中W2处理下小麦产量显着降低;与秸秆还田相比,施用生物炭后小麦产量提高(分别提高了5.8-21.0%),其中C2处理下小麦产量显着高于其他处理;复合耕作模式下,T2、T3、T4处理下小麦产量均有所提高,但与对照相比差异不显着。本年度的实验说明有机肥和生物炭的施用可提高小麦产量,其中生物炭的增产效果更为显着。4、施用有机肥明显提高了小麦的穗粒数,而对小麦的穗数和千粒重没有明显影响;本年度补水灌溉降低了小麦的穗数和千粒重,而穗粒数在W1处理下显着增加;生物炭明显提高了小麦的穗数和穗粒数,而千粒重有所减少;复合耕作模式下,T3、T4处理下小麦的穗数和穗粒数增加,而千粒重在T3处理下减少。说明有机肥和生物炭可能通过增加小麦的穗粒数来提高小麦产量。综上所述,有机肥、生物炭的施用和补充灌溉均对土壤含水量有一定的影响。但施用一年对作物产量和水分利用效率效果不显着,并且试验当年试验地区出现罕见的恶劣天气,主要包括开花期遭受严重霜冻、灌浆期遭遇特大冰雹灾害、收获期连续强降雨,对试验产生一定影响,部分试验结果出现偏差,以及试验缺少纵向比较,因此还需通过连续施用对其作用进一步研究。

高超[10]2014年在《生物有机肥对蔗田土壤线虫群落结构的影响》文中指出本文主要研究施用生物有机肥对蔗田土壤线虫群落结构的影响。试验于2012年5月至2013年8月在湛江甘蔗研究中心试验地进行,以常规施用化肥为对照CK,基施3种不同的生物有机肥为处理(Bio-A、Bio-B和Bio-C),采集不同时期蔗田土壤,对土壤线虫的数量、种属和群落结构以及土壤理化性质进行分析。田间土样线虫分离鉴定结果表明:田间土壤中共鉴定出线虫21科39属,包括食细菌线虫12属、食真菌线虫4属、植物寄生线虫15属、捕食-杂食线虫8属。土壤线虫群落组成分析表明:植物寄生线虫是甘蔗田间土壤中的优势营养类群,食细菌线虫次之,平均相对丰度分别为:78.39%和15.64%。采样期间线虫数量在56-752条100克干土之间变化。与对照相比,基施生物有机肥在甘蔗工艺成熟期和收获期显着降低了土壤线虫总数和植物寄生线虫数量。食细菌线虫数量在处理之间差异显着,分蘖期和工艺成熟期施用生物有机肥处理可以显着提高食细菌线虫的数量。食真菌线虫和捕食/杂食线虫数量较少,各处理之间差异不显着,其数量在拔节期和成熟期较高。线虫生态指数分析结果表明:H'、WI、PPI和∑MI指数在处理之间以及采样时期之间差异显着(P<0.05),λ和J指数在处理之间差异显着(P<0.05),采样时期之间差异不显着。生物有机肥的施用提高了H'、J、PPI和WI指数,降低了∑MI和λ指数。根际土壤线虫调查结果表明:与田间土壤调查结果类似,植物寄生线虫为优势营养类群,两次采样期间其平均相对丰度分别为81.45%和83.59%。生物有机肥的施用降低了根际土壤线虫总数和植物寄生线虫数量。生态指数的分析结果表明:生物有机肥的施用提高了H'和J指数,降低了λ,使线虫群落结构趋于稳定;MI、PPI和∑MI指数是对肥料施用敏感的线虫生态指数。土壤理化性质的研究表明:与对照相比,叁种生物有机肥的施用能够降低土壤pH值,提高速效钾、速效磷、氨态氮和硝态氮的含量。土壤基础理化性质与线虫群落结构的相关性分析表明:pH、速效磷和速效钾与线虫群落结构有较好的相关性。冗余分析的2个典型轴共解释了土壤线虫属和土壤理化性质整体变异的23.6%,速效磷、速效钾和硝态氮对线虫群落种属组成影响较大。生物有机肥的施用对蔗田土壤线虫群落结构影响显着,与对照相比降低了线虫总数,植物寄生线虫的数量和丰度,提高了食细菌线虫的数量和丰度,使线虫群落结构趋于稳定,结合线虫群落结构与土壤理化性质的分析表明:蔗田土壤线虫群落结构的变化能够反映土壤肥力和健康状况情况,可以为生物有机肥在甘蔗田间施用提供依据。

参考文献:

[1]. 生物有机肥对番茄及小白菜生长与品质影响效应的研究[D]. 孔跃. 华中农业大学. 2007

[2]. 轮作及生物有机肥防控香蕉土传枯萎病的土壤微生物机制研究[D]. 王蓓蓓. 南京农业大学. 2015

[3]. 抑制香蕉土传枯萎病土壤的微生物区系特征及调控[D]. 沈宗专. 南京农业大学. 2015

[4]. 甘肃中部沿黄灌区马铃薯连作障碍机理及防控技术初探[D]. 刘星. 甘肃农业大学. 2015

[5]. 不同来源有机肥及其配合施用对土壤性质的影响[D]. 王利辉. 吉林农业大学. 2007

[6]. 施用生物有机肥对盐渍土改良效果及玉米产量的影响[D]. 耿泽铭. 东北农业大学. 2013

[7]. 长期施用有机肥对中亚热带红壤旱地土壤线虫群落结构的影响[D]. 江春. 南京农业大学. 2012

[8]. 库尔勒市香梨园土壤肥力评价与有机培肥效果研究[D]. 刘茂. 新疆农业大学. 2014

[9]. 不同水肥管理措施对旱地小麦产量与水分利用效率的影响研究[D]. 刘鑫. 西北农林科技大学. 2016

[10]. 生物有机肥对蔗田土壤线虫群落结构的影响[D]. 高超. 南京农业大学. 2014

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长期施用生物有机肥对土壤理化性质影响的研究
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