【目的】明确不同质地土壤(砂壤、中壤、重壤)玉米生育期间根际微生物(细菌、放线菌、真菌)数量与酶(脲酶、蛋白酶、磷酸酶、转化酶、过氧化氢酶)活性的变化。【方法】采用池栽方式,以掖单22为材料,研究不同质地土壤的玉米根际微生物数量和酶活性变化,并进行相关分析。【结果】玉米播种前,砂壤中的微生物数量最多,重壤中最少;重壤中的酶活性最高,砂壤最低。3种土壤玉米根际生物活性的动态变化呈抛物线,吐丝期达最大值,此后逐渐下降。吐丝期,3种质地土壤玉米根际微生物数量均表现为中壤最多,重壤最少;5种酶活性均表现为中壤最大,砂壤最小。成熟期,玉米根际土壤细菌与放线菌表现为中壤中数量最多,重壤最少,真菌则表现为中...

采用池栽方式对轻壤土、中壤土和轻粘土上玉米根系状况进行了研究。结果表明,3种质地土壤对玉米根系的形态、分布、生长具有很大影响。玉米根系弯曲度、平均根径的大小均为轻粘土>中壤土>轻壤土,轻壤土中玉米根系上部有更多的支根但下部支根较少;拔节期,玉米根系的垂直和水平分布在轻壤土中范围最广,轻粘土中最小。大喇叭口期之后3种质地土壤玉米根系的分布范围无明显差异。轻壤土、中壤土、轻粘土随着土壤中物理性粘粒的增加,根量在上层土壤中所占的比例加大。轻壤土中玉米根系生长表现为“早发早衰”,拔节期前,根系生长速率大于中壤土和轻粘土,吐丝期根量达到最大值,之后开始衰老。轻粘土玉米的根系则呈现出“晚发晚衰”,拔节期前...

为揭示不同施肥处理及施肥方式下土壤酶活性的变化规律,通过田间试验,以单施化肥为对照,研究条施和撒施方式下4种不同微生物肥料对玉米生育期内3种主要根际土壤酶活性的影响。结果表明,土壤酶活性在玉米生育期呈现出大致相同的变化规律,土壤蔗糖酶和脲酶活性高峰出现在拔节期,土壤过氧化氢酶在成熟期活性最高;条施和撒施方式下,增施复合菌种微生物肥能提高过氧化氢酶活性,在不同时期分别较对照高出6. 3%～9. 0%和4. 0%～10. 5%;而增施解淀粉芽孢杆菌微生物肥则提高蔗糖酶和脲酶活性,在不同时期蔗糖酶活性分别较对照高出20. 7%～68. 0%和18. 6%～37. 4%;在不同时期脲酶活性分别较对照高出21. 8%～30. 4%和4. 6%～14. 4%。2种施肥方式表明,条施可以提高肥料的综合利用率,利于作物的充分吸收。综上分析表明,无机肥和微生物肥配施可以改良玉米根际土壤,提高土壤酶活和土壤肥力,有利于增强土壤可持续生产力。研究结果可为微生物肥料在玉米上的合理利用提供理论依据。

【目的】本试验围绕玉米不同生育期根系土壤微生物的组成变化，探究鲜食玉米根系土壤微生物群落构成演化规律及其与环境因子的耦合关系。【方法】基于鲜食玉米大田试验，在鲜食玉米的播前期（PS）、拔节期（JS）、抽雄期（TS）和乳熟期（MS）进行根际土壤的采集及其理化性质的测定，并使用16S和ITS基因测序分析鲜食玉米不同生育期下根际土壤中微生物群落结构的特征。【结果】玉米不同生育期根系土壤细菌群落结构和多样性差异显著，而真菌群落组成在各生育期无显著变化。在拔节期，随土壤养分含量的显著降低，细菌变形菌门的相对丰度显著增加，而真菌子囊菌门的相对丰度则显著下降。在乳熟期，根系土壤细菌不同属间的正相关共生关系相较于其他生育期达到最高，而此时真菌不同属间的正相关共生关系则降至最低。结构方程模型分析结果显示，根际土壤细菌多样性与土壤pH、总磷和速效钾间存在正效应，而真菌多样性则与上述指标间存在负效应。【结论】土壤微生物群落结构在鲜食玉米生育期内发生了显著改变，相比真菌，细菌更易受到外界环境的影响，微生物群落结构随外界环境的改变继而影响着鲜食玉米产量的构成。

【目的】明确不同生育时期根际土壤特性与玉米籽粒产量之间的关系，为生产上合理施肥、提高氮素利用效率和减轻环境污染提供理论依据。【方法】２０１２年大田设置５个氮肥梯度固定施肥样地（对照、１８０ ｋｇ·ｈｍ～（－２）、２４０ ｋｇ·ｈｍ～（－２）、３００ ｋｇ·ｈｍ～（－２）和３６０ ｋｇ·ｈｍ～（－２），分别简写为Ｃｋ、Ｎ１８０、Ｎ２４０、Ｎ３００和Ｎ３６０），并于２０１２、２０１３和２０１４年连续３年在玉米拔节、吐丝、成熟３个关键生育时期测定玉米根际和非根际土壤铵态氮、硝态氮、脲酶、过氧化氢酶、ｐｈ，同时测定玉米根系和地上部生物量及其氮素累积量，重点分析Ｃｋ、Ｎ２４０和Ｎ３６０ ３个处理根际土壤．．．

通过根际栽培试验,对玉米根际土壤中铜、镉、铅的形态变化进行了研究.结果表明:1)可交换态铜随时间的延长显著上升,20d左右达到最大(0.97mg/kg),然后逐渐回落,40d恢复到起始水平,之后继续下降.可交换态镉的变化趋势与可交换态铜大至相似,同样经历了先升后降的过程,25d达到最大值(0.43mg/kg),其后维持此含量,50d后逐渐下降.可交换态铅的含量均低于检出下限.2)碳酸盐结合态铜含量在试验初始阶段没有明显变化,约40d后略有升高,随后下降,在整个试验过程的变化仅±1mg/kg.碳酸盐结合态镉和铅的含量在试验期间持续上升,有机结合态镉和铜含量在试验期间呈总体下降趋势.3)铁锰氧化物...

为探讨土壤水分对黑土玉米根际磷素转化的影响,采用根箱土壤栽培法,研究了不同土壤水分对不同施磷水平下东北黑土玉米根际、非根际磷素转化的影响及其机制。结果表明,土壤水分对玉米根际磷素转化的影响强于非根际,适宜的土壤水分能够促进磷素的转化,提高根际磷素的有效性。合适的水分有利于增加土壤速效磷含量,提高根际铝磷(Al-P)含量,降低根际闭蓄态磷(O-P)含量。土壤水分为田间持水量的60%与40%的处理相比,玉米根际土壤速效磷(Olsen-P)含量增加18.4%。土壤水分为田间持水量的80%处理能够显著增加玉米根际Al-P的含量。土壤pH值随着土壤水分含量的降低而升高,根际pH值升高的幅度低于非根际。

【目的】研究玉米根际与非根际土壤微生物群落结构及多样性季节变化特征。【方法】利用Illumina-MiSeq高通量测序技术对不同季节玉米根际与非根际土壤中细菌的16S rDNA基因V3～V4区片段和真菌18S rDNA基因V4区片段进行了测序。【结果】①不同季节玉米根际与非根际土壤理化性质随季节变化趋势一致,玉米根际、非根际土壤电导率随季节呈先增加后降低趋势,大致表现为夏季>秋季>春季>冬季,不同季节玉米根际土壤电导率均显著高于非根际(P冬季>秋季>夏季,不同季节玉米根际土壤电导率均显著低于非根际(P0.05);土壤pH与土壤细菌和真菌多样性呈负相关,土壤电导率和全磷与土壤细菌和真菌多样性均没有显著的相关性(P>0.05)。【结论】玉米土壤根际和非根际细菌和真菌群落具有很好的相似性,并且根际和非根际细菌群落产生明显的分离效应。

【目的】研究不同苹果砧木对土壤根际微生物数量和酶活性的影响。【方法】通过盆栽试验,采用微生物稀释平板培养法对平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd.)、八棱海棠(M.micromalus Makino)、楸子(M.prunifolia(Willd)Borkh.)、新疆野苹果(M.sievesii(Ledeb.)Roemer)、东北山荆子(M.baccata Borkh.)等5种苹果砧木土壤根际微生物数量、土壤酶活性及其相关性进行研究。【结果】不同苹果砧木土壤根际微生物各生理类群数量差异显著,并且都以细菌占绝对优势,放线菌次之,真菌最少。土壤微生物多样性指数的变化趋势与土壤微生物数...

为探究有机物料还田后土壤理化性质对细菌群落变化的影响，在华北平原砂质土壤玉米成熟期分别以秸秆还田（ST）和单施化肥（CF）为主、副对照，设置猪粪（PM）、沼渣（BR）和秸秆生物炭（BC）3种有机物料还田处理，利用Illumina高通量测序技术分析根际土壤细菌群落结构。结果表明：1）玉米成熟期根际土壤细菌群落丰富度的2个指标（Chao 1和ACE）由高到低均为：PM>BR>ST>BC>CF，但沼渣和生物炭处理的土壤细菌群落多样性（Shannon）均显著高于猪粪处理。2）沼渣、生物炭和对照组（秸秆和化肥处理）的土壤细菌优势菌门均为放线菌门（Actinobacteriota）、变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi），优势菌门的累计丰度为71.53%～80.31%；而猪粪处理的土壤细菌优势菌门以厚壁菌门（Firmicutes）为首，其余依次为放线菌门、变形菌门、酸杆菌门和绿弯菌门，优势菌门的累计丰度为85.61%。3）土壤有效磷是影响土壤细菌群落结构变化的主效环境因子（P<0.05），与厚壁菌门的梭菌属（Clostridium）和土孢杆菌属（Terrisporobacter）的相对丰度均呈显著正相关，其中猪粪处理的土壤有效磷含量显著高于其他处理；生物炭处理显著增加土壤pH和有机质含量，沼渣处理增加土壤水分含量但不显著，生物炭和沼渣处理显著上调放线菌门相关菌属的相对丰度。综上，猪粪处理虽然显著提高土壤细菌群落的丰富度，但是导致菌落的多样性显著下降，生物炭处理则与之相反；沼渣处理也显著提高土壤细菌群落的丰富度和多样性。综上，合理施用沼渣还田可作为改良华北平原砂质瘠薄型农田的首选方式。

生物质炭基肥可以改良和培肥土壤，对促进农业生产具有重要意义。然而，关于旱区滴灌玉米不同生育期土壤养分及酶活性对炭基肥的响应仍不清楚。基于此，本研究采用单因素随机区组设计，设置5种生物质炭基肥施用量：T1(1 125 kg/hm~2)、T2(1 013 kg/hm~2)、T3(900 kg/hm~2)、T4(788 kg/hm~2)、CK（普通化肥），分析生物质炭基肥对旱区0～20 cm耕层土壤养分含量和酶活性的影响。研究结果表明：土壤养分及酶活性在玉米生育期内均呈先增加后降低的趋势，其养分缓释特点与玉米生长的需肥规律相吻合。T1和T2处理的生物质炭基肥施用量可显著提高旱区土壤养分与酶活性，炭基肥施用量过低会降低土壤全氮和速效养分含量，抑制个别生育期的土壤碱性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖转化酶的活性。主成分分析结果显示土壤综合肥力为T2>T1>T3>CK>T4。因此，施用量为1 013～1 125 kg/hm~2的综合培肥效果优于化肥，可显著增加土壤养分含量和酶活性，提高土壤肥力。

【目的】探讨凤丹浸提液对玉米幼苗生长和根际土壤性质的影响,为确定凤丹与作物之间的轮作模式提供参考。【方法】用凤丹根、茎、叶浸提液及其根际土浸提液浇灌盆栽玉米幼苗,研究凤丹浸提液对玉米幼苗生长、根际土壤酶活性、土壤养分和微生物数量的影响。【结果】凤丹浸提液对玉米幼苗的生长具有抑制作用,与对照组相比,凤丹浸提液浇灌玉米幼苗的株高、根长变短,植株的鲜质量和干质量减少。凤丹浸提液降低了土壤酶活性,减少了土壤养分含量及细菌、放线菌和真菌的数量,与对照组相比,凤丹根浸提液处理组的减少程度最大,其次是凤丹根际土浸提液,凤丹茎和叶浸提液的影响较小。相关性分析发现,除过氧化氢酶外,土壤酶活性与微生物数量呈显著正...

【目的】了解我国玉米根际土壤镰孢菌(Fusarium spp.)的种群结构及相对含量,为相关土传病害的发生提供早期预警。【方法】从全国17个省(自治区、直辖市)采集的47份玉米田间土样中,采用稀释涂布平板法共分离到58个镰孢菌分离物,通过形态学、特异性引物及ITS、TEF-1α基因测序等方法进行鉴定,从GenBank以及镰孢菌数据库Fusarium MLST中下载标准参照菌株,利用MEGA 6.0软件以邻接法构建多基因位点系统发育树;挑选代表菌株利用玉米自交系黄早四分别进行幼苗、种子以及离体叶片的致病性测定;基于已建立的实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测体系,提取土壤总DNA对玉米土样中镰孢菌属以及部分种的含量进行检测,针对不同玉米产区进行划分统计。【结果】共鉴定出9种镰孢菌,其中拟轮枝镰孢(F.verticillioides)(22.41%)、木贼镰孢(F.quisete)(20.69%)、禾谷镰孢复合种(F.graminearum species complex)(18.97%)分离频率较高,其余为尖镰孢复合种(F.oxysporum species complex)、层出镰孢(F.proliferatum)、单隔镰孢(F.dimerum)、锐顶镰孢(F.acuminarum)、茄镰孢(F.solani)和居群镰孢(F.commune),分离频率分别为12.07%、8.62%、5.17%、5.17%、3.40%和3.40%,相同镰孢菌与其参照菌株处于同一分支,不同区域的镰孢菌存在多样性;致病性测定结果显示除单隔镰孢外,其余镰孢菌均具有致病性,但致病力各不相同,同一镰孢种的不同菌株间致病性也不尽相同;其中居群镰孢为首次在玉米根际土壤中发现,并首次证实其对玉米具有致病性。RT-qPCR检测结果表明,玉米根际土壤中镰孢菌属、拟轮枝镰孢与禾谷镰孢复合种的含量分别为2.91—169.90、0.08—5.34和0.76—78.37 pg·g~(-1),各玉米产区的镰孢菌含量不同,其中禾谷镰孢含量均大于拟轮枝镰孢。【结论】玉米根际土壤中镰孢菌种类众多,其中拟轮枝镰孢、木贼镰孢和禾谷镰孢复合种为优势镰孢种,各地区的镰孢菌含量均不相同,其中西南山地玉米区的镰孢菌含量最多,黄淮海玉米区的禾谷镰孢含量高于其他区域。

【目的】研究不同玉米秸秆还田量对土壤酶活性的影响,为秸秆还田提供一定的理论依据。【方法】以采自陕西杨凌农田的土娄土为供试土样,采用室内模拟恒温培养方法,研究玉米秸秆不同还田量(0,6,12,18,24g/kg)处理下,影响碳、氮循环及微生物活性的主要土壤酶类(蔗糖酶、纤维素酶、脲酶、脱氢酶和荧光素二乙酸酯(FDA)水解酶)活性在不同培养时间(1,4,7,15,30,60d)的变化规律,并引入"倍增剂量"的概念评价酶活性的变化幅度。【结果】玉米秸秆还田后5种土壤酶活性均增强,随着培养时间延长,土壤蔗糖酶和纤维素酶活性总体呈减少趋势;脲酶和FDA水解酶酶活性总体呈先增后减的趋势;土壤脱氢酶活性培养...

[目的]研究不同温度(360和500℃)处理下的生物质炭与土壤质地(壤土和砂土)对0~30 cm土层铵态氮含量动态变化及土壤-烟株体系氮素表观损失量的影响,旨在探讨利用生物质炭改良植烟土壤技术途径。[方法]用蒸渗仪种植烟草,研究8种处理(RCK1:壤土,不施肥;RCK2:壤土,施化肥;RT1:壤土,施化肥,施360℃生物质炭;RT2:壤土,施化肥,施500℃生物质炭;SCK1:砂土,不施肥;SCK2:砂土,施化肥;ST1:砂土,施化肥,施360℃生物质炭;ST2:砂土,施化肥,施500℃生物质炭)不同土层NH_4~+-N含量的动态变化,并分析氮素表观损失量。[结果]在砂土中,低温炭处理显著提高了0~30 cm土层NH_4~+-N含量平均值,比对照高22.32%,其中0~10 cm土层NH_4~+-N含量增加显著,为36.88 mg·kg-1,比对照增加了31.82%;高温炭处理显著减少了0~30 cm土层NH_4~+-N含量平均值,比对照低10.79%,其中0~10 cm与10~20 cm土层NH_4~+-N含量均降低。在壤土中,NH_4~+-N含量平均值显著低于砂土。2种生物质炭处理下壤土0~30 cm土层NH_4~+-N含量与对照相比均无显著差异。低温炭与高温炭处理0~10 cm土层NH_4~+-N含量显著低于对照,分别减少了12.17%和25.34%,而10~20 cm土层NH_4~+-N含量分别比对照增加了2.48%和13.38%,20~30 cm土层NH_4~+-N含量分别比对照增加了32.14%和38.84%,且高温炭比低温炭表现更明显。施用生物质炭能减少土壤-烟株体系的氮素表观损失量,低温炭比高温炭效果更好。各处理(RT1、RT2、ST1、ST2)分别比各自常规施肥对照减少了40.27%、34.10%、68.73%和54.05%(P