【目的】研究长期施肥对黑土细菌和真菌群落结构影响差异,探索黑土肥力对长期施用化肥和有机肥响应差异的生物学机制,为黑土的肥力培育和合理施肥提供科学理论依据。【方法】基于35年的长期定位施肥试验,采用定量PCR方法和Miseq高通量测序技术,分析长期不施肥(CK)、氮肥(N)、有机肥(M)和有机无机配施肥(MN)处理下,黑土细菌及真菌的数量、群落结构和多样性的差异。同时结合土壤理化性状,探究不同施肥条件下细菌和真菌群落变化的环境驱动因子。【结果】N处理对土壤细菌的数量没有显著影响,但使其群落多样性降低了13.

【目的】表征大豆连作条件下不同施肥处理土壤细菌的群落结构特征和组成差异,并侧重分析接种根瘤菌处理的不同之处;与土壤化学性质进行关联分析,探讨引起黑土细菌菌群变化的主效环境因子,为进一步了解连作条件下东北耕地土壤中细菌群落结构的变化以及大豆的高效种植和氮肥减施提供理论支持。【方法】依托5年大豆连作定位试验,选取不施肥(CK)、磷钾肥(PK)、氮磷钾肥(NPK)、磷钾肥+接种根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum 5821)处理(PK+5821)共4个处理的耕层土壤为研究对象,采用高通量测序

目的】丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌有改善根际土壤环境、促进植物对养分的吸收、增强植物抗逆性和增加农作物产量等重要作用。本研究旨在探明长期施肥条件下玉米-大豆轮作棕壤丛枝菌根真菌群落结构、对玉米根系侵染的变化及其影响因素。【方法】以沈阳农业大学棕壤肥料长期定位试验(38年)耕层(0—20 cm)土壤为材料,于2016年6月选取其中6个施肥处理:(1)不施肥处理(CK);(2)单施化学氮肥(N);(3)施用化学氮磷肥(NP);(4)施用化学氮磷钾肥(NPK);(5)单施有机肥(M);(6)有机肥和化学氮磷肥配施(MNP),采用PCR-DGGE、克隆测序及台盼蓝染色法,分析土壤和玉米根系定殖的AM真菌群落结构及侵染率,并结合环境因素进行冗余分析和典型对应分析。【结果】施用有机肥处理土壤的碱解氮(AHN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)、铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)和可溶性有机碳(DOC)含量显著高于单施化肥和不施肥处理,且趋势为:有机肥处理>化肥处理>不施肥处理;与不施肥处理相比,单施化肥处理显著降低了土壤pH值,而施用有机肥处理显著提高了土壤pH值。通过PCR-DGGE及割胶测序,从土壤中得到AM真菌条带22条,根系AM真菌条带仅9条,共分离出13个OTU,从土壤样品中分离的AM真菌种群主要为球囊霉菌和巨孢囊霉属,而侵染玉米根系的AM真菌只有球囊霉菌。聚类分析表明长期不同施肥将棕壤中AM真菌分为了三大类群,分别为单施氮肥处理、施用有机肥处理和其他处理;根系AM真菌分为三大类群,第一类群NPK处理、第二类群为M处理和NP处理、第三类群为其他施肥处理。施用有机肥处理AM真菌的孢子密度显著高于单施化肥和不施肥处理,趋势为:有机肥处理﹥化肥处理﹥不施肥处理。各施肥处理AM真菌侵染率趋势为:NPK处理>施用有机肥处理>其他施肥处理。冗余分析结果表明棕壤AM真菌多样性与土壤理化性质无相关性,而孢子密度与土壤AHN、NH_4~+-N、AP、AK、DOC及土壤含水量呈显著正相关;侵染率与土壤NO_3~--N呈显著正相关;侵染率与孢子密度之间呈显著正相关;AM真菌的多样性与孢子密度和侵染率之间没有相关性。典型对应分析表明AHN、AK、DOC、NH_4~+-N对AM真菌的群落组成影响显著。【结论】长期施肥通过改变土壤理化性质,从而对棕壤AM真菌的群落结构产生了显著影响,进而对AM真菌的侵染产生影响。

为了更清楚的了解长期定位施肥对黑土钾素形态的影响。通过长期定位试验对不同田间试验小区进行了不同施肥处理,试验处理分为3类:单施化肥、低量玉米秸秆配施化肥、高量玉米秸秆配施化肥。结果表明,在长期施肥条件下,低量玉米秸秆配施化肥处理(除NP+S2.5)和高量玉米秸秆配施化肥处理相比不施肥(CK)处理全钾含量都有所增加,其中S5.0、N+S5.0、NPK+S5.0处理增加效果显著,单施化肥处理相比CK处理全钾含量变化不一致,其中N、NP处理较CK处理全钾含量有所降低,K和NPK处理较CK处理显著增加。缓效钾含量在高量玉米秸秆配施化肥的影响下其含量增加效果显著,其中K+S5.0处理缓效钾含量增加最多。矿物钾是土壤中相对稳定的钾素,长期施肥对黑土中矿物钾含量的变化影响并不大。在长期施肥条件下,低量玉米秸秆配施化肥处理和高量玉米秸秆配施化肥处理相比CK处理速效钾含量都显著增加,其中以NPK+S2.5、K+S5.0、NPK+S5.0处理速效钾含量增加最多。长期施肥对水溶性钾和交换性钾含量的影响都以K+S5.0处理增加最多。黑土中的矿物钾约占全钾的90%～98%,矿物钾占全钾的比例最高,水溶性钾占全钾的比例最小。因此,不同施肥处理中以化肥配施玉米秸秆对土壤中各种形态的钾素含量影响最大,其次为NPK肥配施,黑土中的钾素形态因不同的施肥处理其含量不同。

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。

【目的】丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizae,AM)真菌在促进作物养分吸收、提高作物抗病和抗逆性等方面具有重要意义,探讨长期施用化学氮肥和磷肥对东北黑土AM真菌的影响及其主效环境因子,为进一步揭示AM真菌对化肥的响应机制,指导农田施肥以及利用AM真菌提高土壤养分有效性提供依据。【方法】以长期定位试验为平台,选取5种不同处理:不施肥(CK),单施常量氮肥(N_1),混施常量氮肥和磷肥(N_1P_1),单施2倍常量氮肥(N_2),混施2倍常量氮肥和磷肥(N_2P_2)。采用Illumina Miseq高通量测序技术研究连续施用37年氮肥和磷肥的AM真菌群落组成差异,并对AM真菌群落组成与环境因子进行相关性分析。【结果】随着氮、磷施用量的增加,黑土p H和速效钾含量显著降低,而全氮、硝态氮、铵态氮和有机质含量显著提高。单施氮肥(N_1和N_2)对黑土中AM真菌多样性影响不显著(P>0.05);然而氮、磷混施(N_1P_1和N_2P_2)显著降低黑土中AM真菌多样性(P

【目的】为表征长达３５年轮作与施肥条件下东北黑土微生物群落特征，解析长期施肥及作物对土壤微生物丰度和群落结构的影响，探讨东北黑土微生物群落变化与施肥及不同作物间的相互关系，为进一步改良耕作制度与施肥方式提供依据。【方法】依托黑龙江省农业科学院长期定位试验站，选取玉米和大豆两种作物季的４个不同施肥处理：不施肥处理（ＣＫ）、有机肥处理（Ｍ）、无机肥处理（ＮＰＫ）和有机肥配施无机肥处理（ＭＮＰＫ）的耕层土壤为研究对象，处理前加字母Ｍ表示玉米季样品，加字母ｓ表示大豆季样品。借助ＩｌｌｕＭＩＮａ ＭＩｓｅｑ高通量测序平台和Ｒｅａｌ－ｔＩＭｅ ＰＣＲ技术，以１６ｓ ＲＲＮａ基因为分子标靶，研究作物与施肥方．．．

【目的】通过对土壤细菌数量和多样性的研究,揭示长期不同施肥制度对土壤微生物生态的影响规律,为中国稻田土壤科学施肥、维护健康土壤微生物生态系统及农业可持续发展等方面提供重要理论和实践依据。【方法】采用末端限制性片段长度多态性分析(T-RFLP)和实时定量(real-time)PCR方法,研究湖南省望城县施用化肥(NPK)和秸秆还田(NPKS)对水稻土细菌群落结构及其多样性和数量的影响。【结果】T-RFLP分析结果表明红壤性水稻土细菌的优势类群为变形菌(150 bp;相对丰度33%—37%)和放线菌(67 bp;相对丰度20%—25%),施肥对土壤细菌群落结构及其多样性产生了显著影响。典范对应分析...

【目的】通过对华北地区一年两熟种植模式下冬小麦生长季不同施肥和灌溉处理下土壤细菌群落的研究,揭示长期不同施肥和灌溉制度下土壤细菌数量、多样性和群落结构的变化规律。为科学施肥和灌溉,提高农田地力和维持土壤微生物多样性等提供依据。【方法】依托中国农业大学吴桥实验站,选取长期施肥和灌溉定位试验的6个处理冬小麦收获后耕层土壤为研究对象,分别为化肥+不灌溉(CI0)、化肥+拔节期灌溉(CI1)、化肥+拔节期灌溉+灌浆期灌溉(CI2)、有机肥+不灌溉(MI0)、有机肥+拔节期灌溉(MI1)和有机肥+拔节期灌溉+灌浆期

【目的】为研究杉木育苗基质中真菌优势群落结构对指数施肥方式的响应特征。【方法】使用高通量测序技术，分析3个施肥处理[对照(CK,0 mg/株)、指数施肥(EF,40 mg/株)、常规集中施肥处理(CF,40 mg/株)]下，杉木无性系“洋061”轻型基质的真菌群落组成与多样性的变化。【结果表明】1)对比CK，指数施肥与常规施肥均显著提高了基质中速效磷、全氮、速效钾含量，显著提高了杉木幼苗的苗高、地径、生物量。2)指数施肥与常规施肥均显著增加了基质真菌多样性指数，降低了丰富度指数。3)在基质中，粗糙孔目(Trechisporales)、肉座菌目(Hypocreales)、被孢霉目(Mortierellales)、粪壳菌目(Sordariales)为各处理下的基质真菌优势目，与CK相比，指数施肥显著提高了肉座菌目、被孢霉目的相对丰度，常规施肥仅显著提高了肉座菌目相对丰度。其中，苗高、地径、生物量均与被孢霉目相对丰度呈显著正相关，生物量与肉座菌目呈显著正相关。4)冗余分析结果表明，被孢霉目与肉座菌目与水解氮、速效磷呈正相关，速效磷是影响基质真菌多样性指数的主要环境因子；水解氮、pH值是驱动基质真菌群落结构变化的主要环境因子，表明两种施肥方式可能改变了与N、P有效性敏感的真菌类群进而影响基质真菌群落组成。【结论】对比CK，指数施肥较常规施肥能有效提高有关磷转化与分解有机质真菌类群的相对丰度，有利于基质后期有效养分转化与积累，以为杉木幼苗生长提供良好条件。

【目的】研究设施菜地不同施肥处理下细菌群落结构和丰度的变化。【方法】利用16S rRNA基因的末端限制性片段多态性分析(T-RFLP)技术与实时荧光定量(Real-time)PCR相结合的方法,研究了不施肥(CK)、1/2量氮磷钾化肥+1/2量有机肥(1/2 MNPK)、氮磷钾化肥+有机肥(MNPK)、有机肥(M)、氮磷钾化肥(NPK)5种不同施肥处理对土壤中细菌群落结构和丰度的影响。【结果】147个阳性质粒测序结果显示设施菜地土壤中细菌主要包括厚壁菌门、变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、放线菌门、疣微菌门、蓝藻门、硝化螺旋菌门及浮霉菌门10个门。其中变形细菌(26.53%)、拟杆菌(1...

利用Ion S5~(TM) XL测序平台,通过未施肥(R1)、常规施肥(R2)和化肥减量(R4)等不同施肥方式对木薯华南205种植地土壤进行16S rRNA高通量测序分析,结果表明,在相似水平为97%下聚类分析得到的R1、R2、R4的OTUs数分别为1 003、989、864个;不同施肥方式下木薯根际土壤中优势菌门为酸杆菌门、绿弯菌门、变形菌门、放线菌门、厚壁菌门和拟杆菌门.化肥施用增加了绿弯菌门、变形菌门、放线菌门、厚壁菌门等的相对丰度,降低了酸杆菌门和拟杆菌门的相对丰度.施肥方式改变土壤细菌的多样性和丰度,其物种多样性表现为R1>R2>R4.基于土壤细菌群落的PCoA和聚类分析,R1和R2群落组成多样性较为相似,与R4不同.表明施肥方式不仅改变木薯根际土壤细菌的多样性与相对丰度,也在一定程度上改变了木薯根际土壤群落结构,尤其增加了木薯根际土壤有益细菌的数量,提高了木薯产量.

【目的】针对安徽淮北砂姜黑土"旱、涝、僵、瘦"等不良属性,通过探讨长期定位施肥对砂姜黑土酶活性的影响,揭示土壤酶对施肥模式的响应机制,为有效改善土壤生物化学环境、提高土壤质量、进而保证作物高产稳产提供理论支撑。【方法】以安徽省濉溪县杨柳试验基点长期定位培肥试验(1981至今)为基础,研究5种不同施肥模式下(不施肥、单施化肥、单施有机肥、有机肥与化肥配施(等氮)、有机肥与化肥配施(高氮))小麦-玉米轮作系统中耕层土壤(0—20 cm)脲酶、酸性磷酸酶、中性磷酸酶、过氧化氢酶以及蔗糖酶活性的变化趋势,并进行相关性分析和成对比较,分别阐明土壤酶间的相互关系及各酶活性的季节性变化规律。【结果】与长期不...

【目的】旨在研究有机肥和微生物菌剂对烟草根际细菌群落结构的影响，挖掘关键响应菌群，探索烟草根际细菌对不同肥料施加的动态响应机制。【方法】聚焦烟草根际细菌对化学肥料、有机肥料和植物促生微生物(PGPMs)处理下的反应机制。通过Illumina MiSeq高通量测序技术对不同肥料处理下烟草根际细菌16S rRNA基因V3～V4区测序并对操作分类单位（OTU）进行聚类，分析处理间细菌菌群多样性特征，通过机器学习算法建立模型，将根际菌群与施肥处理相关联，同时建立细菌共现网络，解析施肥响应的关键调控菌群。【结果】与化学肥料相比，有机肥和微生物菌剂施用显著增加烟草根际细菌丰度，但降低了细菌分布的均匀性。基于模型挖掘到15个与施肥关联的指示性细菌类群，其中泛菌属（Pantoea）和寡养单胞菌属（Stenotrophomonas）细菌为微生物菌剂处理下特定菌群结构的指示性细菌。另外，从化肥、有机肥到微生物菌剂处理，根际细菌共现网络结构从松散状态转变为紧密且复杂调控状态，微生物菌剂作用下优势菌群调控增强，与周围菌群联系紧密。【结论】有机肥和微生物菌剂显著改变烟草根际细菌群落结构及根际细菌响应网络，其中泛菌属和寡养单胞菌属等微生物菌剂处理下的指示性细菌具有进一步纯化培养和商业开发价值。

【目的】表征３４年施肥条件下东北黑土中氨氧化古菌（ＡＯＡ）群落特征，明确不同尿素水平对其丰度和群落结构的影响，并与土壤化学性质进行关联分析，探讨引起影响东北黑土中ＡＯＡ群落变化的主效环境因子，为进一步揭示黑土土壤硝化作用过程和机制，以及改良施肥方式提供依据。【方法】依托黑龙江省农业科学院３４年长期定位试验，选取３组不同施肥处理：无尿素组（对照ＣＫ和磷钾处理ＰＫ）、一倍尿素组（单施一倍氮肥处理Ｎ１，氮磷处理ＮＰ，氮磷钾处理ＮＰＫ和氮钾处理ＮＫ）和二倍尿素组（单施二倍氮肥处理Ｎ２）共７个处理的耕层土壤为研究对象，借助４５４高通量测序和ＲｅＡｌ－ｔｉｍｅ ＰＣＲ技术，以ＡＯＡ ＡＲＣｈ－ＡｍＯ Ａ基．．．