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固氮蓝藻添加量对低温秸秆腐解和微生物碳源代谢活性的影响
1
作者 吴帆 樊聪聪 +3 位作者 赵丽霞 梁玉婷 赵远 王晓玥 《土壤》 北大核心 2025年第2期477-484,共8页
为探究不同固氮蓝藻添加量对水稻秸秆的促腐效果及其机制,采用微宇宙试验和网袋法,设置秸秆还田(CK)、秸秆+低添加量蓝藻(LBA)、秸秆+中添加量蓝藻(MBA)、秸秆+高添加量蓝藻(HBA)4个处理,在10℃下培养90d,分别测定30、60和90 d后,不同... 为探究不同固氮蓝藻添加量对水稻秸秆的促腐效果及其机制,采用微宇宙试验和网袋法,设置秸秆还田(CK)、秸秆+低添加量蓝藻(LBA)、秸秆+中添加量蓝藻(MBA)、秸秆+高添加量蓝藻(HBA)4个处理,在10℃下培养90d,分别测定30、60和90 d后,不同处理下水稻秸秆的腐解速率,并利用Biolog方法分析秸秆腐解微生物的碳源代谢活性潜势(AWCD)及其α多样性。结果表明不同蓝藻添加量下,秸秆腐解速率均呈现前期快、后期慢的特点;并且随腐解时间增加,微生物碳源代谢的活性潜势,特别是对碳水化合物等易分解碳源的代谢活性潜势显著降低。蓝藻添加量显著影响了秸秆的腐解速率和微生物的碳源代谢功能潜势及其多样性。在腐解30 d内,HBA处理中水稻秸秆腐解速率最高;在腐解30 d后,LBA处理中水稻秸秆的腐解速率最高,而MBA和HBA处理中水稻秸秆的腐解速率最低。随机森林模型结果表明,在90d的腐解期内,微生物对多聚物等复杂碳源的分解是促进低蓝藻添加量下秸秆腐解的主要原因,这可能与低氮条件下,微生物的氮挖掘机制有关。本文为促进寒温带稻田中的水稻秸秆腐解提供了科学依据和管理措施。 展开更多
关键词 水稻秸秆 固氮蓝藻 秸秆腐解 微生物碳源代谢活性 微生物功能多样性
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生物炭用量对(土娄)土微生物量及碳源代谢活性的影响 被引量：20
2
作者 周凤 耿增超 +6 位作者 许晨阳 刘莉丽 张久成 李倩倩 陈树兰 王咪 王慧玲 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1277-1289,共13页
【目的】研究果树树干、枝条制成的生物炭添加4~5年后,其添加量对(土娄)土微生物量及碳源代谢活性的影响,为生物炭改良(土娄)土的合理应用提供数据支撑和理论依据。【方法】基于陕西关中(土娄)土的长期田间试验,采用氯仿熏蒸-浸提法及Bi... 【目的】研究果树树干、枝条制成的生物炭添加4~5年后,其添加量对(土娄)土微生物量及碳源代谢活性的影响,为生物炭改良(土娄)土的合理应用提供数据支撑和理论依据。【方法】基于陕西关中(土娄)土的长期田间试验,采用氯仿熏蒸-浸提法及Biolog-ECO检测法,研究了生物炭不同添加量(0、20、40、60、80 t/hm^2)下冬小麦不同生育期土壤微生物量C、N、P、C/N的动态变化及土壤微生物的碳源代谢活性。【结果】当生物炭添加量为40~60 t/hm^2时,显著提高了土壤微生物量碳;当生物炭添加量≥40 t/hm^2时,显著提高了土壤微生物量C/N;添加生物炭对土壤微生物量N、P没有显著影响。当生物炭添加量为20 t/hm^2时,显著增加了土壤微生物量碳的季节波动;当生物炭添加量为40~60 t/hm^2时,显著增加了土壤微生物量C/N的季节波动;当生物炭添加量为20~60 t/hm^2时,显著降低了土壤微生物量P的季节波动;添加生物炭对土壤微生物量N的季节波动没有显著影响。添加生物炭对土壤微生物碳源代谢活性没有显著影响,但高量生物炭的添加有降低土壤微生物整体代谢活性的趋势。当生物炭添加量为60 t/hm^2时,显著降低了土壤丰富度指数,显著提高了均匀度指数;当生物炭添加量≥60 t/hm^2时,显著降低了Shannon-Wiener指数、Simpson指数。添加生物炭对土壤微生物利用糖类、氨基酸类、多聚物类、多酚化合物类、多胺类碳源的利用率没有显著影响,但生物炭添加量为60t/hm^2时,土壤微生物显著降低了对羧酸类碳源的利用率;糖类、羧酸类、氨基酸类是(土娄)土中微生物比较偏好、利用率较高的碳源。【结论】生物炭添加4~5年后,在第7季作物冬小麦生育期内,其不同添加量对土壤微生物量及微生物功能多样性的影响依然有显著的差异。生物炭添加量为40 t/hm^2时,可以显著提高土壤微生物量碳和C/N,显著降低土壤微生物量磷的季节波动;生物炭添加量大于40 t/hm^2时,土壤微生物的整体代谢活性,表征土壤微生物功能多样性的丰富度指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数,土壤微生物对糖类、氨基酸类、多胺类碳源的利用率均呈现降低趋势。因此,生物炭添加量必须控制在合理的范围内,避免对土壤产生不良影响。 展开更多
关键词 生物炭 (土娄)土 微生物量 微生物碳源代谢活性
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玉米大豆间作对喀斯特区土壤理化性质及微生物碳代谢特征的影响 被引量：3
3
作者 钱玉平 宿兵兵 +3 位作者 高吉星 阮粉花 李亚伟 茅林春 《作物学报》 CAS 北大核心 2025年第1期273-284,共12页
为探明喀斯特区玉米大豆带状复合种植对土壤理化性质及微生物群落结构多样性的影响,本研究设置玉米大豆间作(MSI)、玉米单作(MM)和大豆单作(SM) 3种模式,采用Biolog-ECO微孔培养法,旨在揭示玉米大豆种植模式对土壤微生物碳源代谢活性、... 为探明喀斯特区玉米大豆带状复合种植对土壤理化性质及微生物群落结构多样性的影响,本研究设置玉米大豆间作(MSI)、玉米单作(MM)和大豆单作(SM) 3种模式,采用Biolog-ECO微孔培养法,旨在揭示玉米大豆种植模式对土壤微生物碳源代谢活性、多样性以及土壤性质的影响及其机制。结果表明,与MM及SM相比, MSI土壤微生物群落丰富度指数(McIntoshindex)分别显著提高了11.90%和58.40%,平均颜色变化率(averagewellcolordevelopment, AWCD)分别显著增加了24.50%和80.10%,羧酸类、氨基酸类和酚酸类碳源的平均相对吸光度分别显著提高了34.50%、63.70%和61.80%;碳源代谢指纹图谱表明,MSI模式中土壤微生物通过提高衣康酸的代谢活性进而增加了对羧酸类碳源的利用,通过提高L-苯丙氨酸、L-苏氨酸和甘氨酰-L-谷氨酸的代谢活性从而增加了氨基酸类碳源利用,通过提高吐温40、吐温80和肝糖的代谢活性从而增加了对多聚类碳源的利用;同时, MSI处理土壤SOC分别较MM和SM显著提高8.50%和72.84%, NH_4~+-N和TN含量分别较SM处理显著增加46.70%和33.30%;主成分分析表明,提取的2个主成分解释了碳源利用总变异的79.69%,种植模式对碳源代谢的综合利用能力表现为MSI>MM>SM,其中MSI土壤微生物群落对羧酸类、氨基酸类和多聚类代谢利用能力最强;冗余分析则表明,显著影响碳源代谢利用的2个环境因子分别是TN (53.50%)和SOC (30.90%),其中TN促进了羧酸类和氨基酸类碳源的代谢利用, SOC加强了胺类和酚酸类碳源的利用。综上可见,玉米大豆间作模式土壤微生物碳代谢的偏好性主要由微生物群落结构多样性引起,同时又受土壤全氮和有机质含量的调控,表明微生物群落结构与土壤理化因子间的互作可能是大豆玉米复合种植增产增效的一个关键因素。 展开更多
关键词 玉米 大豆 土壤微生物 碳源代谢活性 土壤理化性质 Biolog-ECO
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封育对蒿类荒漠草地土壤微生物碳源利用特征的影响
4
作者 阿斯太肯·居力海提 孙宗玖 +3 位作者 于冰洁 迪达尔·比苏力旦 李美莎 敬一胜 《草业学报》 北大核心 2025年第1期29-40,共12页
为探究蒿类荒漠草地土壤微生物碳源利用特征对封育的响应规律,以新疆昌吉回族自治州呼图壁县和玛纳斯县蒿类荒漠草地为对象,采取野外实地调查及室内分析相结合的方法,对封育内外土壤微生物碳源利用特征进行测定,并结合植被特征、土壤理... 为探究蒿类荒漠草地土壤微生物碳源利用特征对封育的响应规律,以新疆昌吉回族自治州呼图壁县和玛纳斯县蒿类荒漠草地为对象,采取野外实地调查及室内分析相结合的方法,对封育内外土壤微生物碳源利用特征进行测定,并结合植被特征、土壤理化性质对其驱动因素进行分析。结果表明:1)封育后蒿类荒漠草地地上生物量及凋落物生物量分别显著增加142.53%~250.05%和135.68%~259.84%(P<0.05),0~10 cm、30~50 cm土层土壤有机碳、全氮和全磷含量分别增加4.88%~35.33%、10.48%~46.58%和4.48%~21.88%,其中全氮和全磷含量部分变化显著(P<0.05);2)封育后蒿类荒漠草地土壤微生物群落对6类碳源利用程度均明显增加,且两个土层表现一致(P>0.05);3)封育后微生物群落功能多样性除呼图壁样地0~10 cm土层外,其余土层McIntosh指数和Shannon-Wiener指数分别增加14.72%~47.01%和36.29%~74.76%,而Simpson指数降低1.09%~7.53%(P>0.05)。封育提高了蒿类荒漠草地微生物多样性;4)通过冗余分析,发现封育下蒿类荒漠草地0~10 cm土层微生物碳源主要驱动因子为土壤有机碳和凋落物,而30~50 cm土层则为土壤全磷和地上生物量。综上所述,封育加强了蒿类荒漠草地土壤微生物的代谢活性,推动了蒿类荒漠草地生态系统的养分循环和转化(有机碳、全氮和全磷),提高了蒿类荒漠草地微生物多样性,促进了蒿类荒漠退化草地的恢复。 展开更多
关键词 封育 蒿类荒漠草地 碳源代谢活性 微生物碳源多样性 Biolog-ECO法
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种植年限对健康三七根际土壤微生物活性和功能的影响 被引量：7
5
作者 常亚锋 于文豪 +5 位作者 陈厚朴 曹琪 魏富刚 张金波 蔡祖聪 赵军 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期132-139,共8页
为研究种植年限对健康三七根际土壤微生物活性和功能的影响,以种植一年和二年的健康三七根际土为研究对象,采用荧光素二乙酸酯水解法、实时荧光定量PCR及Biolog微平板法等技术手段分析土壤微生物活性、氮素循环功能基因丰度、碳源代谢... 为研究种植年限对健康三七根际土壤微生物活性和功能的影响,以种植一年和二年的健康三七根际土为研究对象,采用荧光素二乙酸酯水解法、实时荧光定量PCR及Biolog微平板法等技术手段分析土壤微生物活性、氮素循环功能基因丰度、碳源代谢活性及其功能多样性。结果表明,与未种植过三七的土壤相比,三七种植能够显著提高土壤微生物的活性、氮素循环功能基因丰度(nifH和细菌amoA)、碳源代谢活性及其功能多样性,且随着种植年限的增加,健康三七根际微生物活性及其功能逐渐增强。同时,种植年限能够改变健康三七根际微生物的碳源利用特征;但是,根际微生物对酚酸类物质的代谢能力并未随三七种植年限的增加而增加。这也从侧面说明,根际酚酸物质降解能力的不足可能是导致其积累并驱动根际微生态失衡和形成连作障碍的重要原因。这些研究结果不仅为深入了解健康三七根际微生物活性及其代谢功能特征提供了数据支撑,也为解析三七连作障碍的形成机理提供了一定的理论依据。 展开更多
关键词 三七 种植年限 根际微生物 碳源代谢活性 连作障碍 根际健康
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耕作措施对玉米田耕层土壤微生物群落功能多样性的影响 被引量：15
6
作者 陆思旭 贺丽燕 王旭东 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2020年第5期15-22,共8页
为研究秸秆还田基础上不同耕作措施对土壤微生物群落功能多样性的影响,本文以渭北旱塬玉米田为研究对象,采用Biolog-ECO方法研究了6种耕作措施,即连年翻耕(C/C)、连年免耕(N/N)、连年深松(S/S)、免耕/深松隔年轮耕(N/S)、翻耕/免耕隔年... 为研究秸秆还田基础上不同耕作措施对土壤微生物群落功能多样性的影响,本文以渭北旱塬玉米田为研究对象,采用Biolog-ECO方法研究了6种耕作措施,即连年翻耕(C/C)、连年免耕(N/N)、连年深松(S/S)、免耕/深松隔年轮耕(N/S)、翻耕/免耕隔年轮耕(C/N)和深松/翻耕隔年轮耕(S/C)对土壤微生物碳源代谢能力的影响。结果表明,不同耕作措施下碳源代谢活性(AWCD)随培养时间的延长均逐渐增加,免耕、少耕的各耕作处理下碳源代谢活性较C/C处理显著提高了12.70%~54.54%,其中N/S和N/N处理的微生物多样性指数(丰富度指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数)显著高于C/C处理。主成分分析对第1和第2主成分起分异作用的主要碳源是氨基酸类、糖类和羧酸类物质,且是该地区土壤微生物利用的主要碳源。冗余分析表明有机碳(SOC)是影响微生物碳源代谢特征的主要因素。研究表明,从微生物群落碳源代谢角度考虑,N/S处理下的土壤微生物活性和功能多样性较高,是适宜该地区的耕作措施。 展开更多
关键词 玉米田 耕层土壤 耕作措施 土壤微生物 功能多样性 碳源代谢活性 碳源利用
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