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[期刊] 中国农业科学
[作者]
宋亚娜 吴明基 林艳
【目的】基于水稻田间定位试验,利用nirS功能基因研究不同氮肥水平对稻田土壤反硝化细菌群落多样性的影响。【方法】运用PCR-DGGE(聚合酶链反应-变性梯度凝胶电泳)结合DNA克隆测序和荧光定量PCR(Real-time PCR)技术对反硝化细菌nirS基因进行检测,分析田间定位试验第4年不同氮肥水平下稻田nirS型反硝化细菌群落结构和丰度的变化。【结果】依据DGGE图谱计算的群落多样性指数显示,与不施肥对照处理(CK)比较,施用氮肥处理(N1:75 kg N.hm-2,N2:150 kg N.hm-2和N3:225 kg N.hm-2)可促进稻田土壤nirS型反硝化细菌群落多样性指数提高,尤...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
喻江 李彦生 谢志煌 高志颖 刘晓冰 于镇华
反硝化过程是土壤氮素循环的重要过程之一,与土壤氮肥损失和温室气体排放紧密相关。通过分析不同施肥方式对东北旱田黑土nirK型和nirS型反硝化细菌群落结构的影响及其与N_2O排放的关系,证实黑土中nirK型比nirS型反硝化细菌多样性丰富,且更易受土壤理化性质的影响。施入化肥会降低东北旱田黑土反硝化细菌多样性、N_2O释放量和土壤养分含量,而有机肥的施入虽然可提高土壤养分含量,但是也会显著增加土壤反硝化作用,存在潜在的负面环境效应。因此对黑土地的保护要积极推行种养结合,建立可循环农业体系;适当配施有机肥料,调节黑土微生物活力;大力完善相关制度,营造科学管理新规范,从而构建我国黑土保护的立体格局。
[期刊] 水产学报
[作者]
罗衡 赵良杰 李丰 郭海松 沈竑 刘其根
农业—水产复合生产体系(integrated agri-aquaculture system,IAAS)因其具有良好的生态环境效应及能生产满足市场对食品安全需求的绿色稻米而成为了农业可持续发展的主要方向之一。了解这种农水复合系统中土壤细菌群落结构特征对于种养工艺的改进和生态调控的实现具有重要意义。实验采用高通量测序技术比较稻鳖共作(R-T)和稻田单作(R-M)2种模式下稻田表层和根系土壤微生物的群落结构,旨在为稻鳖种养生态学积累资料和为稻鳖综合种养的生产技术优化提供理论依据。高通量测序结果显示,两种模式下稻田表层及根系土壤中主要细菌门类为变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、硝化螺旋菌门和绿弯菌门。与R-M相比,R-T表层土壤中绿弯菌门、硝化螺旋菌门和酸杆菌门的相对丰度增加,变形菌门和拟杆菌门的相对丰度减少;而其根系土壤硝化螺旋菌门、拟杆菌门和变形菌门的相对丰度增加,绿弯菌门和酸杆菌门的相对丰度减少。主要优势菌属为酸杆菌属、亚硝化单胞菌属、硝化螺旋菌属、地杆菌属、芽单胞菌属、黄单胞菌属6类。其中亚硝化单胞菌属、硝化螺旋菌属、芽单胞菌属和酸杆菌属在两种模式的表层土壤中的相对丰度存在显著差异;硝化螺旋菌属和地杆菌属在根系土壤中的相对丰度存在显著差异。引入养殖鳖(R-T)后,稻田根系和表层土壤的细菌Chao指数及Shannon指数均增加。PCA以及聚类分析结果显示,养殖鳖引入后,稻田表层土壤的细菌群落结构产生明显变化,同时也在一定程度上对水稻根系的菌群产生了影响。研究初步揭示了稻鳖共作复合生态系统优于稻田单作系统的微生物生态基础。
[期刊] 中国林业科学研究院
[作者]
魏佳明
湿地细菌参与了表流湿地生态系统中氮的分解与转化过程,是影响表流湿地脱氮的重要因素之一。研究表流湿地细菌群落结构,尤其是参与反硝化这一重要脱氮环节的反硝化细菌的群落结构,了解表流湿地的优势细菌及反硝化细菌群落及分布特征,对从微观角度认识表流湿地氮去除机制有着重要的作用。在本研究中,采用了Miseq高通量测序方法进行了不同季节沿水流方向的不同处理单元的表流湿地细菌、反硝化细菌群落结构时空三维分析,并利用冗余分析方法分析了细菌与反硝化细菌的群落结构与水环境间的关系。研究发现:(1)表流湿地细菌群落OTU数量在5
关键词：
表流湿地 反硝化细菌 时空分布 水环境
[期刊] 华北农学报
[作者]
张娟琴 郑宪清 张翰林 吕卫光 李双喜
为了揭示土壤对长期秸秆还田及氮肥调控的响应,采用大田小区试验,考察了秸秆不还田+N 300kg/hm~2(TB)、秸秆全量还田+不施肥(T0)、秸秆全量还田+N 255 kg/hm~2(T17)、秸秆全量还田+N 300kg/hm~2(T20)、秸秆还田+N 345 kg/hm~2(T23)对稻田土壤理化特性、重金属含量、活性有机质、微生物炭、碳库管理指数及水稻产量的影响,探索长期秸秆还田(5年)条件下土壤质量对氮肥配施的响应,为提高氮肥利用率、减轻环境污染、提高资源利用效率,提供理论依据和技术支撑。结果表明:长期秸秆还田条件下,随着氮肥施用量的增加,T17、T20、T23 3个处理的全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾、总有机质、活性有机质、微生物量碳含量上升,但总有机质、全氮、全磷、全钾的差异不明显;土壤容重下降;土壤中汞、砷、铅、镉、铬、铜、锌7种重金属(全量)未出现明显积累现象。施肥量相同的条件下,秸秆还田(T20)显著提高了土壤速效氮、速效磷的含量,较秸秆不还田(TB)速效氮、速效磷、速效钾分别提高21. 1%,8. 9%。综合考量经济、土壤质量、产量等因素,无污染的秸秆还田后,合理的配施氮肥(300 kg/hm~2)不仅可以避免秸秆腐解过程中与作物争夺氮肥,而且可以促进土壤碳、氮的更新,培肥土壤,提高产量,改善土壤质量。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
宋宇 王鹏 韦月平
【目的】本文探讨了不同稻田栽培模式下土壤细菌群落组成和多样性的变化。【方法】利用高通量测序技术对河蟹共作稻田(SDHXZ)、非洲雁共作稻田(SDFYZ)和单作稻田(SDKBZ)3种栽培模式表层土壤细菌进行高通量测序及分析。【结果】测序共获得240 070个有效序列,3157个OTU,48个门,115个纲,224个目,391个科,721个属和1343个种。Venn图显示3个处理组共有的细菌OTU数是1525个,SDFYZ特有OUT数最多为357个,SDHXZ的ace指数和shannon指数均高于SDFYZ和SDKBZ,说明SDHXZ土壤细菌多样性和丰富度高于其他2个处理。稻田土壤细菌多样性与pH和氨态氮相关性较大,丰富度则与硝态氮呈正相关。3个处理的优势菌门和优势菌属基本相同。PCoA分析图显示3个处理的土壤细菌群落结构差异较大。【结论】SDHXZ表层土壤细菌群落多样性和丰度最高,具有更好的土壤细菌生态基础。该研究可为合理选择水稻栽培模式提供一定理论支持。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
王士超 闫志浩 王瑾瑜 槐圣昌 武红亮 邢婷婷 叶洪龄 卢昌艾
【目的】土壤微生物量碳氮和水溶性有机碳氮是土壤中最活跃的碳氮组分,是衡量土壤碳氮周转与养分有效性的重要指标。探讨秸秆配施氮肥、氮肥用量及基追比例对稻田土壤微生物量碳氮、水溶性有机碳氮、易氧化有机碳和速效氮的影响,明确秸秆还田条件下水稻生长季不同氮肥用量与基追比的土壤活性碳氮变化特征,为稻麦轮作区秸秆还田的氮肥管理提供理论依据。【方法】2012—2015年在湖北省荆门市田间试验中设置施氮量、秸秆配施氮肥和施氮时期3个大田试验。施氮量:不施氮(N0),推荐施氮(165 kg·hm-2,N165),习惯施氮(195 kg·hm-2,N195);秸秆配施氮肥:秸秆移除(CK),秸秆还田(移栽前将上季小麦秸秆全部还田,S),秸秆还田+习惯施氮量(SN),秸秆还田+推荐施氮量(SF),秸秆还田+推荐施氮量+腐解菌剂(SM);施氮时期:基施﹕拔节期﹕抽穗期氮肥施用比例为7﹕3﹕0(R1),5﹕3﹕2(R2),10﹕0﹕0(R3)。【结果】秸秆还田+习惯施氮量(SN)显著提高了水稻拔节期土壤微生物量碳(SMBC)含量,但是其成熟期水溶性有机碳含量(DOC)显著降低。秸秆还田+推荐施氮量(SF)显著提高了水稻拔节期土壤水溶性有机氮含量(DON)。腐解菌剂的施用显著降低了水稻成熟期DON含量,拔节期易氧化有机碳含量(ROC)也显著降低。秸秆还田下增加氮肥用量显著提高了水稻抽穗期和灌浆期土壤速效氮含量(AN);推荐施氮处理(165 kg N·hm-2)的DON和AN含量显著升高;农民习惯施氮处理(195 kg N·hm-2)降低了DON和AN含量;增加追施氮肥比例对土壤SMBC和DOC含量无明显影响,但提高了水稻拔节期SMBN和ROC含量。【结论】施氮量及其基追比是影响秸秆还田下稻田土壤活性碳氮含量的主要因素,合理配施氮肥能提高土壤微生物量碳、速效氮及水溶性有机氮等活性碳氮组分含量,增加追肥比例也能提高水稻生育期内土壤活性碳氮含量。
[期刊] 草业科学
[作者]
全紫曼 漆燕 周泽弘 莫坤 韩文斌 梁琴
为探明绿肥山黧豆（Lathyrus sativus）还田配施氮肥在改良土壤方面的效应，明确合适的绿肥配施氮肥比例，设置2×4双因素试验，研究绿肥的不同翻压量（15000、22500、30000、37500 kg·hm~(-2)）和氮肥的不同施氮量（60%、80%常规施氮量）配比对土壤活性有机碳库各组分、碳库管理指数和酶活性等指标的影响。结果表明：与CF（常规施肥）处理相比，翻压一定量的绿肥并配施减量氮肥能有效提升稻田总有机碳、活性有机碳、可溶性有机碳、微生物量碳含量及碳库管理指数，提升效果随配施比例的不同存在差异，其中M4N1、M4N2处理提升效果最佳。在相同施氮水平下，有机碳各组分含量、碳库管理指数及总体酶活性均呈现出随翻压量的增加而增加的趋势。与CF处理相比，翻压绿肥并配施氮肥对稻田土壤过氧化氢酶无显著影响，对纤维素酶、蔗糖酶、β-葡萄糖甘酶活性均具有显著影响（P＜0.05）。总体酶活性均表现为M4N2>M4N1>M3N1>M3N2>M2N1>M2N2>M1N1>M1N2>CF>CK处理。各有机碳组分之间呈显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）的相关性，除过氧化氢酶，蔗糖酶、β-葡萄糖甘酶、纤维素酶与土壤活性有机碳各组分均呈正相关（P＜0.05）。对土壤活性有机碳组分含量及土壤酶活性影响因素的灰色关联度综合分析，结果表明60%氮肥+37500 kg·hm~(-2)绿肥模式的综合评价效果最好。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
王谢 邓虎军 林超文 姚莉 唐甜 张建华
【目的】本文旨在揭示无外源微生物干扰下,土壤微生物群落对蚕沙中养分物质的利用状况,探索蚕沙无害化还田后的生态效应。【方法】通过向土壤中添加湿热灭菌蚕沙的方式来模拟无害蚕沙还田,并采用高通量测序技术测定土壤细菌群落结构及多样性,以揭示土壤微生物对于湿热灭菌蚕沙还田的快速响应状况。【结果】湿热灭菌蚕沙还田对土壤细菌结构无显著的影响(P> 0. 05),但减少了土壤细菌的种类,其Chao I指数、Shannon多样性指数和Simpson多样性指数显著降低(P
[期刊] 淡水渔业
[作者]
宋玫滢 孙晓莉 王豆豆 林雅琪 刘洋
为分离可以高效去除亚硝酸盐的反硝化细菌，并在养殖废水处理中进行应用，本实验通过富集培养、稀释涂布、划线分离、纯化、筛选，从活性污泥中获得两株反硝化能力较强的微生物菌株A和H,研究了温度、pH、溶解氧、碳源、硝酸盐浓度对菌株A和H反硝化作用的影响。结果显示：两株反硝化细菌经鉴定分别为Achromobacter xylosoxidans A和Pseudomonas stutzeri H。在含有溴麝香草酚蓝(bromothymol blue, BTB)的培养基中，菌株H在37℃,pH 6.0,摇床转速为50 r/min,在添加1%(w/v)的柠檬酸钠为碳源的培养基中，NO~-_3的去除率最高，为84.67%;菌株A在30℃,pH 6.0,静止条件下，以柠檬酸钠为碳源的培养基中，NO~-_3的去除率最高，为67.04%。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
曾庆武 梁运祥 葛向阳
从不同的水样、土样中用反硝化选择性培养基分离出202株反硝化细菌。以硝酸盐的降解、亚硝酸盐的积累和脱氮率为筛选指标,从这些菌株中得到1株反硝化能力强的菌株A13,经生理生化试验和16SrDNA序列分析,鉴定该菌株为地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)。然后将该菌株与保存的反硝化菌DNF409联合应用,脱氮率比应用单株菌提高近30%。在此基础上采用响应面分析法(中心组合一致精度设计,SAS9.1.3),建立了初始硝态氮浓度为25mg/L水样脱氮率的回归方程,同时得出最佳反硝化条件是CODMn为35.1mg/L,温度为32.5℃,投菌量为6.2×106cfu/mL,反硝化时...
[期刊] 淡水渔业
[作者]
张小玲 梁运祥
从土壤中分离到一株高活性反硝化菌DNF409,经生理生化和16S rDNA序列分析,初步判断为芽孢杆菌属(Bacillussp.)。在生长的各个阶段,该菌株均具有较强的反硝化活性,最适反硝化碳源为乙醇。在天然养殖水体中,碳氮摩尔比达到8.0∶1、菌体浓度达到108cfu/L时,其反硝化活性即可充分发挥,硝态氮和亚硝态氮的降解率可分别达到94.79%和99.94%。试验表明该菌株在养殖水体的生物脱氮方面具有广阔的应用前景。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
罗兰芳 郑圣先 廖育林 谢坚 向艳文 聂军
通过农业部望城红壤水稻土生态环境重点野外观测试验基地的短期控释氮肥试验,研究了控释氮肥对土壤微生物种群和生理群落的影响及其与土壤氮素肥力的关系.结果表明,短期施用控释氮肥稻田土壤的细菌、真菌和放线菌数量明显高于不施氮处理;土壤好氧自生固氮菌、氨化细菌、反硝化细菌的数量比尿素处理低;周年土壤细菌、放线菌数量明显高于尿素处理,真菌数量略低于尿素处理.50%控释氮肥配施有机肥处理土壤中细菌、真菌、放线菌的数量,明显高于尿素和单施控释氮肥处理.控释氮肥配施有机肥,土壤好氧自生固氮菌、氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌的数量均高于控释氮肥和70%控释氮肥处理.施氮处理土壤的好氧和厌氧自生固氮菌的数量低于不施...
[期刊] 西南农业学报
[作者]
王娜 徐嘉翼 叶鑫 隋世江 张鑫 牛世伟
【目的】有效控制土壤氮素损失是维持稻田生产力和降低氮肥施用引发环境污染的重要管理措施。【方法】本文以聚天门冬氨酸钙盐(PASP-Ca)与常规尿素复配为供试材料,利用成对大田施肥试验(尿素-T1和PASP-Ca尿素-T2),研究PASP-Ca尿素对稻田土壤细菌群落及土壤N素硝化作用的影响。【结果】施肥后第3天,NH~+_4-N是影响细菌群落组成的关键环境因子。Nitrosomonadales(亚硝化单胞菌)、Nitrospiraceae(硝化螺旋菌)为T2处理的优势菌,且T2处理的Nitrospiraceae丰度显著高于T1处理,土壤NH~+_4-N浓度较T1处理降低了19.47%。施肥后第5、10天,NO~-_3-N是影响细菌群落组成的关键环境因子。Nitrosomonadales和Nitrospiraceae为T1处理的优势菌,且T2处理的Nitrosomonadales丰度显著低于T1处理,土壤NO~-_3-N浓度较T1处理降低了3.80%～9.58%。【结论】本试验初步表明,PASP-Ca尿素通过调控参与N素硝化的土壤细菌丰度,改变了土壤细菌群落多样性,影响N素的硝化过程,对降低氮素流失风险和提高氮肥利用率具有潜在作用。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
周丽 付智丹 杜青 陈平 杨文钰 雍太文
【目的】揭示玉米/大豆套作系统下作物根际土壤细菌数量及群落多样性变化特征与土壤总氮含量、作物氮素吸收之间的关系,为禾/豆间(套)作减肥增效生产提供理论和技术支撑。【方法】大田试验于2013—2015年进行,采用两因素裂区设计,主因素为种植模式,设玉米单作(MM)、大豆单作(SS)和玉米/大豆套作(IMS);副因素为玉米、大豆施氮总量,设不施氮(NN:0)、减量施氮(RN:180 kg·hm(-2))和常量施氮(CN:240 kg·hm(-2))。在玉米V12期、VT期和R6期,大豆V5期、R2期、R5期和
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