不同施肥处理对玉米产量及土壤酶活性的影响

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。

不同施肥处理对农田土壤微生物区系和功能的影响

本研究采用DGGE和Biolog两种方法,研究了五种不同施肥处理对土壤微生物区系组成和功能的影响。采用UPGMA对DGGE试验结果进行聚类分析得出,小麦季中不施肥对照(T1)和常规氮磷钾肥(T2)聚为一类,相似性为41%,常规氮磷钾肥+秸秆还田(T4)和常规氮磷钾肥+秸秆还田+秸秆腐熟剂(T5)聚为一类,相似性为52%,而70%常规氮磷钾肥+有机肥(T3)单独聚为一类;玉米季也得到类似的结果,只是T1和T2的相似性为68%,T4和T5相似性达78%,而T3依然归为一类,这说明不同施肥处理间土壤微生物区系存在相似性。经过切胶测序及BLAST比对,发现大多为不可培养细菌,可培养细菌中多为芽孢杆菌属和类芽孢杆菌属。Biolog试验采用主成份分析得出,T1和T2土壤微生物功能类似,T4和T5土壤微生物也具有相似的功能,而T3则单独分为一类。其中,T5和T4的土壤细菌群落对底物碳源的代谢活性最强,T3处理次之,T2和T1最低。通过这两种不同试验方法的分析可以看出,不同施肥处理对土壤微生物区系和功能的影响存在关联性。

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

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。

低温产纤维素酶菌株的筛选、鉴定及纤维素酶学性质

【目的】筛选一株低温产纤维素酶菌株并进行鉴定,初步探索其酶学性质,为微生物肥料生产筛选菌种资源。【方法】常温条件下,采用CMC-刚果红染色法初筛纤维素降解菌株。采用低温条件诱导的方法,筛选耐低温且产纤维素酶能力最强的菌株,经形态学、生理生化特征试验、ITS序列等方面分析系统分类地位。单因素试验确定温度、pH及金属离子对纤维素酶活力的影响。【结果】从秸秆还田土壤中分离出一株在13°C低温环境下高效分解纤维素的真菌M11,鉴定M11为草酸青霉(Penicillium oxalicum)。发酵试验表明:以玉米秸秆粉为唯一碳氮源,13°C、200 r/min摇床发酵培养9 d时,纤维素酶活力最高为33.08 U/mL。对其酶学性质初步研究表明:该酶最适pH为5.0,最适反应温度为20°C,在5°C?20°C间酶活力仍能保持在90%以上。【结论】Penicillium oxalicum M11是一株高效的纤维素降解菌株,在低温条件下可分泌纤维素酶且活性显著,具有潜在的开发价值。