[目的]研究微生物菌肥部分替代化肥对日光温室土壤细菌群落组成及黄瓜产量的影响,为黄瓜生产中化肥减量及提质增效提供理论指导。[方法]采用大田试验,以黄瓜“甘丰袖玉”为试材,设置100%化肥(2 400kg/hm~2,T1)、60 kg/hm~2微生物菌肥+80%化肥(T2)、60 kg/hm~2微生物菌肥+60%化肥(T3)、60 kg/hm~2微生物菌肥+40%化肥(T4)、对照(T5,不施任何肥料)、单施微生物菌肥(60 kg/hm~2,T6) 6个施肥处理,于黄瓜拉秧后采集土样,采用16S rRNA基因高通量测序技术分析不同处理下土壤细菌群落的组成,对土壤细菌Alpha多样性及在门、纲、目、科、属水平上的优势菌及其相对丰度进行比较,并基于细菌属水平上的相对丰度进行主成分分析,基于细菌门水平上的相对丰度进行聚类分析,最后比较了不同处理的黄瓜产量。[结果]不同处理土壤细菌群落的多样性指数不同,其中T4处理能显著提高土壤细菌群落的丰富度和多样性。不同处理土壤细菌群落组成也有差异,随着微生物菌肥比例的增加,厚壁菌门、芽孢杆菌纲、乳杆菌目、链球菌科、乳球菌属细菌的相对丰度呈现先升高后降低的趋势,其中T3处理优势菌的相对丰度占比总体较高。主成分和聚类分析结果显示,微生物菌肥与化肥配施能够显著改变土壤细菌群落属水平组成,而门水平基本组成保持稳定。各处理黄瓜产量由大到小依次为T2>T3>T4>T1>T6>T5,表明微生物菌肥与化肥配施可提高黄瓜产量。[结论]微生物菌肥替代部分化肥可促进土壤细菌多样性,改善微生物群落结构,从而消除化肥对土壤的不良影响;在黄瓜生产中用微生物菌肥(60 kg/hm~2)替代20%～40%的化肥,能够达到一定的增产效果。

【目的】探究单一及复合微生物菌群对水稻产量及土壤细菌群落产生的影响。【方法】基于盆栽试验,通过设置空白对照、施用单一沼泽红假单胞菌、枯草芽孢杆菌及其混合菌群4个处理,分析水稻产量及土壤微生物群落的差异。【结果】微生物菌肥的施用可以有效提升水稻产量,其中混合菌群处理组与对照组相比,产量提高了约17.71%。施用微生物菌肥有效提高了土壤微生物酶活性。通过对土壤细菌16S rDNA扩增子测序分析发现,微生物菌肥对土壤微生物群落多样性的影响并不明显,但显著改变了土壤群落组成。结构方程模型表明,土壤氮素对土壤酶活性(r=0.771,P<0.05)存在显著影响。土壤细菌群落结构和α-多样性通过影响参与土壤碳、磷循环的微生物酶活性间接的影响水稻的产量。【结论】该研究结果可为微生物菌肥在水稻生产中的应用效果及其对土壤细菌群落的影响提供参考价值。

［目的］本文旨在研究不同有机肥替代部分化肥对稻麦轮作系统产量及其构成因素、土壤微生物区系的影响，为找到合适的施肥措施来提高作物产量，培育高产土壤微生物区系提供理论依据。［方法］以江苏省金坛市的长期肥料试验点为研究对象，设置６个施肥处理：不施肥（ＣＫ），常规氮、磷、钾化肥（ＮＰＫ），３ ０００ Ｋｇ·ｈｍ～（－２）猪粪有机肥替代３０％常规化肥施用量（ＮＰＫｍ１），６ ０００ Ｋｇ·ｈｍ～（－２）猪粪有机肥替代５０％常规化肥施用量（ＮＰＫｍ２），１ ８００ Ｋｇ·ｈｍ～（－２）猪粪有机无机复合肥替代５０％常规化肥施用量（ＮＰＫｍＯＩ１），３ ６００ Ｋｇ·ｈｍ～（－２）猪粪有机无机复合肥替代７０％．．．

为研究生菜的种植(种菜)与混合菌肥T1对设施生菜生长土壤中微生物结构影响,设计菌肥(T1)处理与空白对照处理,利用16SrRNA基因与ITS基因高通量测序解析生菜生长土壤中微生物的物种组成和结构,同时测定生菜产量及病株率。结果表明:1)种菜可以显著提高土壤中细菌与真菌Shannon指数,而T1处理不明显改变土壤中Shannon与Sobs指数。2)T1处理降低由种菜提高的假霉样真菌属、烟草镰刀菌属、丝孢菌属与赤霉菌属在土壤中丰度,同时提高毛壳菌属、支顶孢菌属、粪壳菌目Sordariales中未分类属、鞘脂单胞菌科(Sphingomonadaceae)中未分类属、火丝菌科(Pyronemataceae)中未分类属与拟盐杆菌科(Halobacteroidaceae)中未分类属在土壤中丰度。3)种菜对土壤中细菌真菌OTU总量改变不明显,但T1处理可以明显改变土壤中真菌OTU总数。4)T1处理后生菜产量增加11%,生菜病株率降低2.5%(P<0.05)。因此,设施生菜种植时用T1菌肥处理,在不明显改变土壤微生物生物多样性情况下,能够富集部分有益菌属,改善土壤微生物结构,提高生菜产量,降低生菜病株率。

【目的】分析复合微生物菌肥配施化肥对芥菜生长及菜地土壤环境的影响,为复合微生物菌肥及化肥减量增效技术在芥菜栽培中推广应用提供参考依据。【方法】在田间设单施100%化肥(T1)、70%化肥+复合微生物菌肥(T2)、85%化肥+复合微生物菌肥(T3)和100%化肥+复合微生物菌肥(T4)4个施肥处理,以不施肥为对照(CK),测定分析各处理芥菜的农艺性状、产量和品质及菜地土壤酶活性和土壤养分含量。【结果】T3处理芥菜的株高最高,且显著高于CK(P0.05,下同);粗纤维含量为0.70%,显著低于其他处理;总酸含量(0.10 g/100g)低于其他处理,总糖含量(1.33 g/100g)显著高于T2和T4处理。T3处理菜地土壤中的3种酶活性均最高,其中蔗糖酶活性为110.1 mg/gDW,土壤脲酶活性为0.125 mg/gDW、酸性蛋白酶活性为67.9μg/gDW,与CK和T1处理相比,分别显著提高629.14%和80.79%、135.85%和35.87%及63.22%和5.43%。T3处理菜地土壤的氮磷钾和有机质含量均最低,水解氮含量为136 mg/kg,显著低于其他施肥处理,较T1处理降低9.33%;有效磷含量(19.7 mg/kg)较T1处理显著降低29.64%;速效钾含量(176.0 mg/kg)较T1处理显著降低57.89%,较CK降低58.97%;T3处理能更有效地利用土壤中的养分,减少土壤磷的潜在污染风险。【结论】芥菜栽培采用85%化肥+复合微生物菌肥(600 kg/hm~2)施肥模式可提高产量、改善品质及改良土壤环境、降低水体和土壤磷污染风险。

为明确微生物菌剂对设施废弃秸秆参与原位堆肥的影响，以辣椒秸秆为研究对象，利用实验室常规化学分析方法，测定堆肥理化性质，并通过16srDNA高通量测序技术分析堆肥过程细菌群落。结果表明：外源微生物菌剂可显著提高堆肥期间土壤温度，提高电导率值，促进总氮的固定，有效减少堆肥中期氮素损失。不同发酵时期细菌优势菌种不同，变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、酸杆菌门（Acidobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）和异常球菌-栖热菌门（Deinococcus-Thermus）是辣椒秸秆原位堆肥过程在门水平优势细菌。克雷伯氏菌属（Klebsiella），芽孢杆菌属（Bacillus），不动杆菌属（Acinetobacter）和假单孢菌属（Pseudomonas）是属水平优势细菌。微生物菌剂对细菌群落结构的影响主要体现在堆肥升温期和降温期。添加300kg/hm2微生物菌剂处理堆肥最高温度比对照提高1.95℃，和堆肥前相比，电导率提高了1.37ms/cm，总氮提高了24.1%，优势菌群变形菌和厚壁门在所有组内变化最显著。综上，300kg/hm2微生物菌剂为辣椒秸秆原位堆肥最适添加量，研究结果为茄果类秸秆还田堆肥技术提供依据。

【目的】为探究在水稻各个生长时期复合微生物菌肥对土壤酶活性的变化规律及水稻产量的影响。【方法】本实验采用盆栽种植试验,研究了常规施肥(CK)、光合菌剂配施化肥(P1)和复合微生物菌肥(P2)作为供试肥料施用于水稻作物对水稻产量、产量性状及土壤酶活性的影响。【结果】在水稻不同生育期对土壤酶活性进行测定,P2处理和施用P1处理分别比CK处理的水稻产量提高了57.26%和13.54%;当4种酶活性达到峰值时,施用P2处理与P1、CK处理相比可显著提高土壤磷酸酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和FDA水解酶,分别为47.39%和67.21%、9.77%和6.51%、45.60%和409.61%、17.09%和18.42%;施用P1处理的土壤磷酸酶、过氧化氢酶活性亦显著高于CK处理,分别高出2.87%～48.29%和3.98%～44.56%,其余2种酶则无显著差异。【结论】因此施用复合微生物菌肥、光合菌剂均能提高水稻产量和土壤酶活性,其中P2处理对土壤酶有明显的促进作用,且处理效果始终优于P1、CK处理。

【目的】探究不同微生物菌肥对土壤养分的潜在影响及微生物群落结构变化。【方法】通过盆栽种植试验,选用化肥(CK)、光合菌剂配施化肥(P1)和复合微生物菌肥配施化肥(P2)作为供试肥料施用于水稻作物,研究对水稻产量、产量性状及土壤养分在各生长时期的变化情况;基于土壤细菌16S rDNA高通量测序分析,分析不同处理对土壤微生物群落结构多样性的影响。【结果】在水稻生长各时期,与光合菌剂配施化肥、化肥处理相比,复合微生物菌肥处理的土壤速效磷、碱解氮和有机质含量达到最高峰时,分别高43.43%和9.75%、18.75%和23.91%、2.82%和4.29%;复合微生物菌肥处理和施用光合菌剂配施化肥处理分别比单施化肥处理的水稻产量提高了47.37%和21.05%;不同处理对土壤微生物菌群的相对丰度具有一定的影响,与化肥处理相比,复合微生物菌肥和光合菌剂配施化肥处理的Acidobacteria、Actinobacteria和Planctomycetes的相对丰度分别提高了21.28%和42.78%、 24.47%和32.44%、33.34%和31.47%;在α多样性方面,不同处理的Shannon指数、Chao1和ACE指数均无显著性差异。【结论】综合水稻土壤养分及产量,复合微生物菌肥处理效果最佳,可促进水稻生长,显著提高水稻产量以及土壤养分,有效增加水稻养分的吸收,减少养分流失,维持土壤肥力。

为削减农业源污染负荷,通过不同菌肥配施下化肥不同程度减量或与有机肥结合大田试验,设置5个处理:CK(N为200 kg/hm~2,P_2O_5为120 kg/hm~2)、B_1N_2P_2(菌肥1为7.5 kg/hm~2,N、P_2O_5比CK分别减量25%)、B_1ON_1P_1(菌肥1为7.5 kg/hm~2,有机肥为3 t/hm~2,N、P_2O_5比CK分别减量50%)、B_2N_2P_2(菌肥2为7.5 kg/hm~2,N、P_2O_5比CK分别减量25%)、B_2ON_1P_1(菌肥2为7.5 kg/hm~2,有机肥为3 t/hm~2,N、P_2O_5比CK分别减量50%),研究了复合菌肥配施下山东滨州冬小麦地上吸氮量和吸氮速率及产量和氮素利用率的变化特征。结果表明:施用菌肥能增加拔节、灌浆和成熟期冬小麦地上吸氮量,菌肥配施下化肥减量25%能提高拔节和灌浆期地上吸氮速率和叶片SPAD值,并提高冬小麦的产量和氮素籽粒分配比例;B_2N_2P_2的氮素吸收效率显著高于菌肥1和CK,收获时B_2N_2P_2的地上吸氮量、籽粒吸氮量和产量均最高。由此可见,与CK相比,菌肥配施下化肥减量25%能促进冬小麦吸氮并提高氮素吸收效率、氮素收获指数和氮肥偏生产力。

在大田试验条件下,研究了施用酒糟生物有机肥和微生物菌剂对土壤微生物数量、酶活性及高粱产量的影响。结果表明:微生物数量和酶活性都随生育期推进表现为先增高后降低的趋势。施用酒糟生物有机肥和微生物菌剂的土壤,微生物数量和酶活性明显高于复合肥和普通有机肥,且随酒糟生物有机肥施用量的增加而增大,在处理Ⅲ达到拐点,再增加施肥各指标变化不显著。同时,施用酒糟生物有机肥+微生物菌剂的最高产量高于复合肥和普通有机肥。从总体上讲,施用酒糟生物有机肥+微生物菌剂的施肥方式效果好、产量高,是有机高粱生产的新模式。

为探究秸秆与微生物菌肥对盐碱地土壤和作物盐分含量的影响，试验于内蒙古达拉特旗重度盐碱地，分别设不施秸秆不施微生物菌肥(CK)、秸秆单施(G)、微生物菌肥单施(F)、秸秆配施微生物菌肥(GF)4个处理，分别种植燕麦、高丹草、黍子、油用向日葵4种作物，分析秸秆配施微生物菌肥对盐碱地土壤和作物盐离子浓度及盐分含量的影响。结果表明，与CK相比，秸秆配施微生物菌肥能显著降低土壤含盐量，提高作物生物量及作物体内盐离子积累量，其中土壤全盐量在种植油用向日葵的土壤中最低，为4 400.41 mg/kg,较CK显著降低了13.85%;作物生物量及盐离子积累量以秸秆配施微生物菌肥处理下的高丹草最大，生物量和盐离子积累量分别较CK提高了68.32%,108.28%。此外，秸秆配施微生物菌肥增强了各作物对盐离子的选择吸收能力，配施处理下燕麦对Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)有较强吸收能力，分别较CK提高50.51%,72.74%,56.39%;高丹草对Ca~(2+)有选择吸收能力，较CK提高76.01%;油用向日葵则主要吸收K~+,其含量较CK提高12.90%。综上，秸秆配施微生物菌肥能显著提高作物生物量、盐离子积累量及对盐离子的选择吸收能力，并且能有效降低盐碱地土壤全盐量，4种作物中，以高丹草和油用向日葵表现较好。

【目的】探究在化肥减量的基础上,绿肥翻压、菌肥以及两者配施后对植烟土壤理化特性及细菌群落变化的影响。【方法】以云烟87为材料,设置常规施肥(CK)、哈茨木霉菌肥(H)、胶质芽孢杆菌(J)、常规施肥减量20%+绿肥翻压(L)、常规施肥减量20%+绿肥翻压+哈茨木霉菌肥(LH)、常规施肥减量20%+绿肥翻压+胶质芽孢杆菌(LJ)6个处理,于烟株移栽后75 d收集根际土壤,利用Illumina Miseq高通量测序技术和生物信息学分析法,研究植烟土壤细菌群落结构及多样性,利用相关性Heatmap分析土壤理化特性与细菌群落的相关性。【结果】在化肥减量20%的基础上,绿肥翻压和胶质芽孢杆菌配施处理植烟土壤含水率、孔隙度和p H分别较对照显著提高17.50%,12.23%和5.00%,土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、总碳和总氮含量分别较对照显著提高9.21%,18.20%,17.91%,83.52%,15.70%和21.07%,而土壤体积质量和固相比显著降低。绿肥翻压处理显著提高了植烟土壤细菌群落丰富度,配施胶质芽孢杆菌处理提高了植烟土壤细菌群落多样性。各试验组植烟土壤放线菌门和厚壁菌门相对丰度较对照均有提高,以配施哈茨木霉菌肥提升效果最为明显,较对照分别提高55.17%和51.16%;髌骨菌门、硝化螺旋菌门、脱硫杆菌门、WPS-2、螺旋体菌门、Dadabacteria、FCPU426、GAL15优势菌门在各处理间存在显著差异。冗余分析显示,植烟土壤的含水率、体积质量、p H、有机质、速效磷、速效钾、总碳和总氮含量是影响细菌群落变化的主要环境因子。相关分析表明,放线菌门和粘球菌门与土壤有机质含量均呈极显著正相关;Methylomirabilota与有机质含量呈显著正相关;而土壤有机质、速效磷和总氮含量均与酸杆菌门和绿弯菌门呈显著负相关。在化肥减量20%的基础上,绿肥配施胶质芽孢杆菌显著提高了烤烟产量、产值、上等烟比例、中上等烟比例和均价,分别较对照提高5.47%,11.70%,12.73%,5.78%和5.93%。【结论】在化肥减量20%的基础上,绿肥翻压和胶质芽孢杆菌配施有利于改善土壤理化特性和微生物群落结构,为烟株生长发育提供良好的土壤环境,进而提高烤烟产量和产值。

【目的】研究设施黄瓜连作和轮作中,土壤微生物多样性的变化及其对产量品质的影响。【方法】利用RAPD技术研究了设施黄瓜连作和轮作对土壤微生物群落DNA序列多样性及产量品质的影响。【结果】连作黄瓜2年和7年的土壤微生物群落多样性指数、丰富度及其均匀度指数均随着黄瓜种植年限的增加而降低,黄瓜产量显著下降。而对于15、18和21年3种轮作种植的土壤,尽管其种植年限较长,但其微生物群落DNA序列多样性及均匀度均高于7年黄瓜连作的土壤,而且黄瓜VC含量均高于连作土壤。【结论】设施栽培条件下,轮作有利于土壤微生物群落的多样性和稳定性的提高,有利于土壤生态环境的改善和黄瓜产量品质的形成。

【目的】通过测定不同施肥制度下的微生物数量和氨氧化细菌群落结构特点,认识长期施肥对石灰性紫色水稻土培肥和肥力演化的重要作用。【方法】利用稀释平板法以及最大或然法(MPN法)和变性梯度凝胶电泳法(DGGE)分别研究农家肥(M),氮肥+农家肥(NM),氮磷肥+农家肥(NPM),氮磷钾肥+农家肥(NPKM),无肥(CK),氮肥(N),氮磷肥(NP)和氮磷钾肥(NPK)等不同施肥制度对微生物数量和氨氧化细菌群落结构的影响。【结果】与对照无肥处理相比,施肥能增加微生物数量并改变氨氧化细菌的群落结构。无机肥配施农家肥的土壤微生物数量及氨氧化细菌的群落结构丰富度均比施用无机肥的处理高。主成分分析将8种施肥处...

【目的】通过连续3年定位监测华北平原冬小麦-夏玉米轮作区商品有机肥部分替代化肥施用后作物产量和土壤肥力的变化,探究商品有机肥替代化肥对作物产量及土壤肥力的影响,以期为该区域商品有机肥的科学施用提供理论依据。【方法】试验开始于2011年,于山东禹城设置3个不同施肥处理:不施肥对照(T1);单施化肥(T2);等养分条件下,有机肥部分替代化肥(T3)(氮、磷和钾替代比例分别为11.3%、13.7%和58.8%)。于2011—2014年连续3年进行田间取样,分析冬小麦-夏玉米轮作制度下,不同施肥处理对作物产量、产量构成以及土壤有机碳、全氮、速效磷、速效钾含量的影响。【结果】(1)商品有机肥部分替代化肥施用后,冬小麦和夏玉米3年平均产量分别为7 700和9 175 kg·hm~(~(-2)),与当地栽培条件下高产水平相当,但与单施化肥处理相比差异不显著。(2)与单施化肥相比,商品有机肥替代化肥处理对产量构成因素(有效穗数、穗粒数和千粒重)未表现出显著影响。(3)商品有机肥部分替代化肥施用3年后,与单施化肥相比,土壤有机碳增加了19.5%、土壤全氮提高了12.3%,显著高于单施化肥处理。【结论】商品有机肥部分替代化肥能保证华北平原小麦-玉米轮作体系的作物稳产、高产,并且能够培肥地力,有利于土壤可持续利用。