长期施氮对土壤肥力及土壤微生物的影响 被引量：31

1

作者 周晶 姜昕 +2 位作者 马鸣超 赵百锁 李俊 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期8-13,共6页

氮肥是农业生态系统活性氮素的主要来源,长期施用氮肥对土壤pH值、有机质含量和氮含量等理化特征产生较大的影响,进而影响土壤微生物的生化反应过程及其生态功能。近年来氮肥对土壤微生物区系及功能菌群的研究已逐渐成为生态学上的一个... 氮肥是农业生态系统活性氮素的主要来源,长期施用氮肥对土壤pH值、有机质含量和氮含量等理化特征产生较大的影响,进而影响土壤微生物的生化反应过程及其生态功能。近年来氮肥对土壤微生物区系及功能菌群的研究已逐渐成为生态学上的一个前沿性研究热点。本文论述了长期施氮对土壤特征的影响,以及其导致的微生物的丰度和菌群结构的变化;同时,土壤中氮循环(固氮、硝化、反硝化)、碳循环(甲烷氧化)相关的功能菌群的丰度和结构也受到影响,进而导致土壤生态系统失衡和障碍农业可持续发展。本文从土壤微生物的角度为我国建立合理施肥制度,实现减施氮肥、提高氮肥效率提供技术依据。 展开更多

关键词 长期施氮 微生物区系 功能菌群 土壤肥力

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不同施肥处理对玉米-小麦轮作土壤微生物群落功能多样性的影响 被引量：22

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作者 邢鹏飞 武晓森 +5 位作者 高圣超 李洪杰 赵同凯 周晓琳 沈德龙 孙军德 《微生物学杂志》 CAS CSCD 2016年第1期22-29,共8页

土壤微生物多样性能反应土壤的肥力,不同的施肥措施对土壤微生物的种群和功能多样性也会产生重要的影响。以山东德州连续两年小麦季和玉米季收获后土壤为研究对象,利用Biolog技术研究了6种不同施肥处理对土壤微生物群落功能多样性的影... 土壤微生物多样性能反应土壤的肥力,不同的施肥措施对土壤微生物的种群和功能多样性也会产生重要的影响。以山东德州连续两年小麦季和玉米季收获后土壤为研究对象,利用Biolog技术研究了6种不同施肥处理对土壤微生物群落功能多样性的影响。结果表明:其中各个施肥处理的平均颜色变化率(average well color development,AWCD)差异显著,常规氮磷钾肥+全量秸秆还田+秸秆腐熟剂(FS)处理代谢活性最高;物种丰富度指数(H)和均匀度指数(E)也表明各施肥方式均能够维持微生物种群的多样性,其中FS和30%猪粪+70%常规氮磷钾肥(OF)处理物种丰富度指数(H)和均匀度指数(E)最高;PCA及RDA分析显示,OF和FS处理微生物功能多样性相似,且其微生物功能多样性与有机质(Soil organic matter,SOM)、全氮(Total N,TN)、速效磷(Available P,AP)和速效钾(Available K,AK)密切相关。猪粪堆肥有机无机复合肥3 600 kg/hm2(OI2)处理与猪粪堆肥有机无机复合肥1 800 kg/hm2(OI1)处理相似,其功能多样性比常规施肥(CF)处理稍高。综上所述,OF处理和FS处理的土壤微生物群落功能多样性程度高于其他处理,说明秸秆还田+秸秆腐熟剂和有机肥部分替代氮磷钾肥能够显著提高土壤微生物功能多样性,有利于保护土壤微生态。 展开更多

关键词 不同施肥处理 土壤微生物 群落多样性 功能多样性 BIOLOG

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施用胶质类芽孢杆菌对土壤生物活性和花生产量的影响 被引量：24

3

作者 常文智 马鸣超 +3 位作者 李力 关大伟 杜秉海 李俊 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期84-89,共6页

采用胶质类芽孢杆菌菌株3016制成的液体菌剂进行小区试验,研究植物根际促生菌——胶质类芽孢杆菌对土壤生物活性及花生产量的影响。设置T1(空白对照)、T2(只接种3016)、T3(接种3016,减施化肥50%)和T4(常规施肥)4个处理,施用3016菌剂的处... 采用胶质类芽孢杆菌菌株3016制成的液体菌剂进行小区试验,研究植物根际促生菌——胶质类芽孢杆菌对土壤生物活性及花生产量的影响。设置T1(空白对照)、T2(只接种3016)、T3(接种3016,减施化肥50%)和T4(常规施肥)4个处理,施用3016菌剂的处理T2、T3,收获期土壤酶活力显著高于T1和T4处理(P<0.05)。T3处理在生长期内可以提高土壤细菌和放线菌的数量(P<0.05),抑制真菌数量的增长,并且花生产量最高,达到5 281.38 kg/hm2,比对照增产10.4%。结果表明,施用胶质类芽孢杆菌可以有效提高土壤酶活和增加细菌数量,在本试验条件下,接种菌剂同时减施化肥50%(T3)为最优施肥方式。 展开更多

关键词 胶质类芽孢杆菌 土壤酶活力 微生物数量 花生 产量

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不同品种平菇对4种重金属的吸收富集与安全限量值研究 被引量：17

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作者 杨小红 陈慧君 +2 位作者 李俊 邹亚杰 胡清秀 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期868-874,共7页

平菇是我国栽培范围最广、产量最高的食用菌种类,为了研究不同品种平菇对4种重金属的富集规律及栽培料中重金属的安全限量值,对3个品种平菇在两种栽培料中分别添加不同浓度Pb、Hg、As、Cd 4种重金属进行栽培试验,分别测定平菇子实体和... 平菇是我国栽培范围最广、产量最高的食用菌种类,为了研究不同品种平菇对4种重金属的富集规律及栽培料中重金属的安全限量值,对3个品种平菇在两种栽培料中分别添加不同浓度Pb、Hg、As、Cd 4种重金属进行栽培试验,分别测定平菇子实体和栽培料中重金属含量,并将测定结果采用SPSS软件进行相关性分析。结果显示3个平菇品种对4种重金属的吸收富集能力排序为Cd>As、Hg>Pb,进行综合分析后筛选出P-8为3个品种中重金属低富集品种。不同栽培料栽培同一平菇品种,同一栽培料栽培不同平菇品种,所得料中重金属安全限量值均不相同,共获得吸收富集回归方程17个,R2值均在0.9以上。依据《食用菌卫生标准》(GB7096—2003)规定的Pb、Hg、As和《绿色食品食用菌》(NY 749—2012)规定的Cd限量值,计算得出3种平菇以棉籽壳或玉米芯为主料栽培时相应重金属的安全限量值数据16个:Pb 4个分别是99.56、74.37、58.56、83.64 mg·kg-1DW;Cd 6个分别是0.21、0.13、0.21、0.08、0.07、0.27 mg·kg-1DW;Hg 3个分别是0.08、0.07、0.29 mg·kg-1DW;As 3个分别是1.31、2.72、1.85 mg·kg-1DW。 展开更多

关键词 平菇 栽培料 重金属 吸收富集 安全限量值

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不同大豆种植制度对土壤质量的影响研究进展 被引量：5

5

作者 高圣超 关大伟 +2 位作者 马鸣超 李俊 沈德龙 《大豆科技》 2017年第3期21-29,共9页

土壤质量是维持地球生物圈最重要的因子之一,是维持作物生产、保护环境质量及促进动植物健康的能力。本文综述了不同大豆种植制度及接种根瘤菌对土壤质量的影响研究进展,分析了大豆连作、轮作和间套作种植对土壤理化性状、土壤酶和土壤... 土壤质量是维持地球生物圈最重要的因子之一,是维持作物生产、保护环境质量及促进动植物健康的能力。本文综述了不同大豆种植制度及接种根瘤菌对土壤质量的影响研究进展,分析了大豆连作、轮作和间套作种植对土壤理化性状、土壤酶和土壤微生物的影响,指出合理大豆种植和接种根瘤菌对保护土壤质量的重要性,以期为选取合适的大豆种植制度和实现农田土壤可持续利用提供参考依据。 展开更多

关键词 大豆连作 大豆轮作 大豆间套作 根瘤菌 土壤理化性状 土壤酶 土壤微生物

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根瘤菌与促生菌双接种对大豆生长和土壤酶活的影响 被引量：49

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作者 刘丽 马鸣超 +4 位作者 姜昕 关大伟 杜秉海 曹凤明 李俊 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期644-654,共11页

【目的】慢生大豆根瘤菌和胶质类芽孢杆菌单一菌株固氮或促生效果及机理已有较多研究,但两者双接种对作物的作用和增产机理尚未有所报道。本研究以慢生大豆根瘤菌5136与胶质类芽孢杆菌3016为研究对象,通过田间小区试验研究根瘤菌与促生... 【目的】慢生大豆根瘤菌和胶质类芽孢杆菌单一菌株固氮或促生效果及机理已有较多研究,但两者双接种对作物的作用和增产机理尚未有所报道。本研究以慢生大豆根瘤菌5136与胶质类芽孢杆菌3016为研究对象,通过田间小区试验研究根瘤菌与促生菌不同施用模式对大豆生长和土壤酶活的影响,以期为开发新型高效复合菌剂提供理论依据。【方法】试验设对照(T1)、接种胶质类芽孢杆菌3016菌剂(T2)、接种慢生大豆根瘤菌5136菌剂(T3),胶质类芽孢杆菌3016和慢生大豆根瘤菌5136双接种(T4)和常规施肥(T5)5个处理,分别于大豆不同生育期调查大豆的农艺性状和结瘤状况,测定土壤酶活性,用BOX-PCR技术监测慢生大豆根瘤菌5136的占瘤率。【结果】1)在大豆成熟期,双接种(T4)处理的大豆单株分枝数、单株粒数、收获指数和产量均为最高,分别比T1高11.3%、9.7%、41.0%和9.3%,且单株空荚数最低,比T1降低了44.0%。2)在花荚期,双接种(T4)处理的占瘤率为25.4%,比T3处理高8.0%,且单株根瘤数和单株根瘤干重均为最高,分别比T1高41.6%和47.1%;说明双接种处理下,胶质类芽孢杆菌3016能够促进慢生大豆根瘤菌5136结瘤固氮。3)接种微生物菌剂均可不同程度地提高土壤酶活性,以双接种(T4)处理的效果最为显著,在大豆成熟期,土壤过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性均为最高,分别比对照高12.9%、8.9%和9.4%。4)相关性分析表明,土壤酶活性与大豆收获指数显著正相关或极显著正相关(P<0.01或P<0.05),其中过氧化氢酶与产量显著正相关;单株根瘤数和单株根瘤干重均与收获指数和蔗糖酶活性呈极显著正相关,与产量呈显著正相关。【结论】慢生大豆根瘤菌和胶质类芽孢杆菌双接种可以促进大豆生长,显著增加大豆的单株分枝数、单株粒数、收获指数和占瘤率,降低单株空荚数,增加大豆产量,同时可显著提高相关土壤酶活性,是一种节本增效的农艺措施。 展开更多

关键词 慢生大豆根瘤菌 胶质类芽孢杆菌 复合双接种 大豆 占瘤率 土壤酶活

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长期有机无机肥配施对东北黑土真菌群落结构的影响 被引量：42

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作者 丁建莉 姜昕 +6 位作者 马鸣超 关大伟 赵百锁 魏丹 曹凤明 李力 李俊 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期914-923,共10页

【目的】分析长期有机无机肥配施对土壤真菌丰度、多样性及其群落特征的影响,探讨东北黑土真菌群落变化与施肥的相关性,为进一步调节土壤微生物结构,改善其生态功能提供参考依据。【方法】依托黑龙江省农业科学院36年长期定位试验站,选... 【目的】分析长期有机无机肥配施对土壤真菌丰度、多样性及其群落特征的影响,探讨东北黑土真菌群落变化与施肥的相关性,为进一步调节土壤微生物结构,改善其生态功能提供参考依据。【方法】依托黑龙江省农业科学院36年长期定位试验站,选取4个不同施肥处理:不施肥处理(CK)、有机肥处理(M)、氮磷钾无机肥处理(NPK)和有机肥配施无机肥处理(MNPK)的耕作层土壤为研究对象,以真菌ITS基因为分子标靶借助q PCR技术和Illumina Miseq高通量测序平台,研究不同施肥处理对黑土中真菌群落丰度、多样性和组成的影响,并与土壤化学性质进行偶联分析,揭示群落与施肥的相关性。【结果】长期施用无机肥显著降低土壤p H,而有机无机配施可以有效缓解土壤酸化。NPK处理的ITS基因丰度显著高于MNPK;MNPK处理的细菌/真菌比值(26.91×104)显著大于NPK,各处理比值由高到低为MNPK>M>CK>NPK。细菌/真菌比值与土壤p H正相关;MNPK处理的真菌α多样性指数值略大于NPK。Ascomycota和Zygomycota为土壤中主要真菌门,不同施肥处理之间真菌组成的相对丰度存在显著差异,对照处理Ascomycota的相对丰度为45.35%,MNPK和NPK处理分别为50.93%和56.16%。有机肥有利于降低病原真菌相对丰度,具有高度侵染性的Cochliobolus在MNPK(0.41%)和M(0.39%)中的相对丰度显著小于CK(3.25%)和NPK(2.08%)。CCA分析表明,土壤理化性质共解释土壤真菌群落结构变化的73.3%,有效磷(贡献量为32.4%,P=0.002)、铵态氮(贡献量为14.8%,P=0.01)和硝态氮(贡献量为16.2%,P=0.048)是3个重要的影响因子。【结论】不同施肥条件下土壤真菌丰度、多样性,以及菌群组成特征不同。与无机肥相比,有机肥无机肥配施能够有效改善真菌群落结构,降低真菌的丰度,增加真菌多样性,并提高土壤p H,减缓土壤酸化。土壤有效磷、铵态氮和硝态氮含量是影响黑土土壤真菌群落结构变化重要因素。 展开更多

关键词 施肥 真菌群落 高通量测序 土壤有效磷 土壤铵态氮 土壤硝态氮

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不同施肥处理对玉米产量及土壤酶活性的影响 被引量：49

8

作者 武晓森 周晓琳 +3 位作者 曹凤明 朱宝成 赵同凯 沈德龙 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期44-49,共6页

分析了不同施肥处理对玉米产量和土壤养分的影响,以及不同生育期内土壤纤维素酶、脲酶和过氧化氢酶的动态变化。结果表明,5个不同施肥处理产量均高于CK;秸秆配施无机肥加秸秆腐熟剂(FS)处理和有机肥配施70% NPK(OF)处理的效果最佳,有机... 分析了不同施肥处理对玉米产量和土壤养分的影响,以及不同生育期内土壤纤维素酶、脲酶和过氧化氢酶的动态变化。结果表明,5个不同施肥处理产量均高于CK;秸秆配施无机肥加秸秆腐熟剂(FS)处理和有机肥配施70% NPK(OF)处理的效果最佳,有机无机复合肥(OI2)、有机无机复合肥(OI1)和常规无机肥(CF)处理次之,不施肥处理(CK)最低。FS处理较常规施肥处理提高了4.87%,有机肥配施70%常规无机肥(OF)处理较常规施肥处理的产量提高了3.39%。施肥处理均能提高3种酶的活性,并且表现出较强规律性:土壤过氧化氢酶在玉米拔节期出现活性高峰,土壤纤维素酶和土壤脲酶在玉米大喇叭口期出现活性高峰;FS处理在各个时期的酶活性较高。综上所述,秸秆还田配施化肥加秸秆腐熟剂有利于增加土壤酶活性与土壤养分含量,提高作物产量。 展开更多

关键词 秸秆 秸秆腐解菌剂 产量 土壤酶活性 土壤养分

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长期不同施肥黑土细菌和古菌群落结构及主效影响因子分析 被引量：23

9

作者 秦杰 姜昕 +6 位作者 周晶 马鸣超 关大伟 周宝库 赵百锁 杜秉海 李俊 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1590-1598,共9页

【目的】依据黑龙江省农科院34年的长期定位试验,探讨影响东北黑土细菌和古菌区系的主效环境因子。【方法】试验采集不施肥（CK）、施氮磷肥（NP）、施氮钾肥（NK）、施磷钾肥（PK）、施氮磷钾肥（NPK）5个施肥处理的耕层土样借助传统... 【目的】依据黑龙江省农科院34年的长期定位试验,探讨影响东北黑土细菌和古菌区系的主效环境因子。【方法】试验采集不施肥（CK）、施氮磷肥（NP）、施氮钾肥（NK）、施磷钾肥（PK）、施氮磷钾肥（NPK）5个施肥处理的耕层土样借助传统化学分析方法和Illumina Miseq高通量测序技术解析土壤化学性状和细菌与古菌的群落结构特征,并对细菌和古菌群落结构与环境因子进行相关性分析。【结果】1）不同施肥处理土壤细菌和古菌群落结构存在显著差异与CK相比,4种施肥处理均降低了古菌丰富度,NPK处理增加了土壤细菌的丰富度、多样性以及古菌的多样性;变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）是所有土样中的优势菌群,占细菌与古菌总量的38.2%-42.9%。施肥条件下,放线菌门（Actinobacteria）、浮霉菌门（Planctomycetes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、蓝藻门（Cyanobacteria）的相对丰度降低芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、厚壁菌门（Firmicutes）的相对丰度升高而其他菌门的相对丰度对不同施肥处理的响应不同。2）施用氮肥显著改变了土壤化学性状,长期施氮（尿素）处理的土壤全氮、速效氮和有机质含量显著高于不施氮处理而pH则显著降低。3）RDA分析结果显示,pH对土壤细菌和古菌群落结构的影响最大解释了66.5%的变化;其他环境因子则共解释了细菌与古菌群落33.5%的变化各因子的贡献率依次为pH〉速效钾〉有效磷〉有机质。Pearson相关性分析结果也表明,细菌和古菌群落与土壤化学指标间存在密切的相关关系。【结论】解析了长期不同施肥条件下土壤细菌和古菌的群落结构特征,确定了pH是影响土壤细菌和古菌区系的主效环境因子,氮磷钾均衡施肥不仅显著提高了作物产量和丰富了土壤养分含量,同时也增加了土壤细菌的丰富度、多样性以及古菌的多样性,有利于维持良好的土壤生态环境。研究结果对揭示东北黑土肥力演变机制、建立合理的施肥制度具有重要的理论价值。 展开更多

关键词 长期施肥 细菌和古菌群落 土壤化学性质 焦磷酸测序

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耐高氮优良大豆根瘤菌株的筛选与鉴定 被引量：12

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作者 柏宇 关大伟 +3 位作者 李力 姜昕 马鸣超 李俊 《大豆科学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期861-864,共4页

采用高氮平板与蛭石盆栽相结合的方法,以黑龙江省农业科学院1979年设立的黑土长期定位试验7种不同施肥处理中分离到的254株大豆根瘤菌为材料,筛选耐高氮的优良大豆根瘤菌。高氮平板结果显示:随着尿素浓度的增加,可生长的菌株数量逐渐减... 采用高氮平板与蛭石盆栽相结合的方法,以黑龙江省农业科学院1979年设立的黑土长期定位试验7种不同施肥处理中分离到的254株大豆根瘤菌为材料,筛选耐高氮的优良大豆根瘤菌。高氮平板结果显示:随着尿素浓度的增加,可生长的菌株数量逐渐减少,其中严重抑制菌株生长的尿素浓度为5 g·L-1,该浓度条件下只有11株菌能够生长,均来自连续施用氮肥的处理。进一步采用模拟高氮环境蛭石盆栽的方法,将能在5 g·L-1尿素条件下生长的11株菌进行复筛,以植株干重、植株全氮量、根瘤干重和数量作为评价指标,获得1株在高氮条件下具有结瘤固氮能力的菌株5841。经16S r DNA序列系统发育分析,初步确定该菌株属于日本慢生大豆根瘤菌(Brandyrhizobium japonicum)。 展开更多

关键词 筛选 大豆根瘤菌 耐氮 优良菌株

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利用响应面分析法优化胶质类芽胞杆菌初级种子培养基

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作者 王庆峰 马鸣超 +3 位作者 姜昕 关大伟 曹凤明 李俊 《微生物学杂志》 CAS CSCD 2015年第3期17-22,共6页

采用响应面分析法（RSM）对胶质类芽胞杆菌的初级种子培养基进行了优化,以提高其菌体密度和后续发酵效率。首先采用单因子试验筛选出提升菌体密度的适宜碳源和氮源,分别为麦芽糖和胰蛋白胨,在此基础上采用Plackett-Burman（PB）试验设计... 采用响应面分析法（RSM）对胶质类芽胞杆菌的初级种子培养基进行了优化,以提高其菌体密度和后续发酵效率。首先采用单因子试验筛选出提升菌体密度的适宜碳源和氮源,分别为麦芽糖和胰蛋白胨,在此基础上采用Plackett-Burman（PB）试验设计法,对9种影响菌体生长繁殖的因素进行了评价,结果表明,麦芽糖和MgSO4·7H2O对菌体繁殖影响最为显著。用快速登高试验逼近关键因素的最大响应区域,通过中心组合试验和验证试验,获得胶质类芽胞杆菌优化培养基成分为麦芽糖2.5g/L,胰蛋白胨1.0g/L,MgSO4·7H2O0.73g/L,K2HPO4·3H2O 0.4g/L,NaCl 0.06g/L,FeCl3 0.6 mg/L,水杨酸10 mg/L,CaCO3 1.0g/L。使用该优化培养基可将菌体密度较优化前提高了近10倍,含量达到4.12×10^8 cfu/mL。结果为提高胶质类芽胞杆菌的生产发酵水平和保证产品质量提供依据。 展开更多

关键词 胶质类芽胞杆菌 响应面法 优化 种子培养基

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