二甲基二硫熏蒸对保护地连作土壤微生物群落的影响

随着保护地高附加值经济作物的连年栽培,土传病害问题愈发突出,熏蒸剂也因此得以更广泛的应用。但鉴于熏蒸剂的广谱性,在杀死有害生物的同时,不可避免地对非靶标生物产生一定的影响。为明确溴甲烷替代药剂二甲基二硫(dimethyl disulfide,简称DMDS)熏蒸对土壤微生物群落的影响,本研究在室内条件下采用BIOLOG方法,测定不同浓度DMDS熏蒸对保护地连作土壤微生物群落的影响。研究结果表明:不同浓度DMDS(170.00 mg.kg-1、85.20 mg.kg-1、42.50 mg.kg-1、21.30 mg.kg-1和10.62 mg.kg-1)熏蒸处理对镰孢菌属(Fusarium spp.)和疫霉菌属(Phytophthora spp.)的LC50(抑制中浓度)分别为42.08 mg.kg-1和115.15 mg.kg-1。DMDS熏蒸后恢复培养0 d取样,温育120 h时,170.00 mg.kg-1、42.50 mg.kg-1和10.62 mg.kg-1的DMDS处理土壤的AWCD值(平均每孔颜色变化率,average well-color development,AWCD)分别比空白对照升高8.46%、6.02%、19.31%,表明DMDS促进了土壤微生物的生长。恢复培养14 d后,各处理土壤微生物的AWCD值恢复至对照水平。多样性指数分析显示,DMDS熏蒸后恢复培养0 d时,土壤微生物群落的Shannon指数、Simpson指数均高于空白对照,McIntosh指数与对照无显著性差异;恢复培养7 d后,Shannon指数与Simpson指数恢复至对照水平。主成分分析结果显示,DMDS熏蒸后恢复培养0 d时,各处理间微生物对碳源的利用方式差异显著,恢复培养14 d后,DMDS对微生物碳源利用方式的影响逐渐减弱,恢复至对照水平。结果表明,DMDS熏蒸处理对土壤微生物的生长具有促进作用,影响了微生物对碳源的利用方式,但在恢复培养14 d后,被干扰的土壤微生物逐渐恢复至对照水平。DMDS熏蒸处理在有效防控土传病原真菌的同时,不会对土壤微生物群落产生明显的扰动影响,对环境较安全。

玉米秸秆还田对黑土微生物群落功能多样性的影响

为了解玉米秸秆还田对土壤微生物群落功能多样性的影响,采用ECO-Biolog微平板法,分析了以无玉米秸秆还田为对照(CK),6000 kg·hm^(-2)(S1)、9000 kg·hm^(-2)(S2)、12000 kg·hm^(-2)(S3)和15000 kg·hm^(-2)(S4)四个秸秆还田量的土壤微生物碳源代谢特征。结果表明:随着玉米秸秆还田量的增加,土壤微生物平均颜色变化率(AWCD)也随之增加,24~96 h的AWCD值变化迅速,96 h后进入平稳期,S4处理AWCD值始终大于其他处理;秸秆还田对Shannon指数与Simpson指数没有显著影响(P>0.05),但与CK相比,S4处理McIntosh指数显著增加了57.5%(P<0.05);主成分分析结果显示,秸秆还田影响着土壤微生物群落碳代谢能力,S1、CK、S2和S3处理在PC1和PC2上出现显著的分异,糖类、多聚物类、羧酸类碳源是研究区域内土壤微生物利用的主要碳源。因此,在东北黑土区增加玉米秸秆还田量能够提高土壤微生物对碳源的利用能力,提升黑土肥力。