《复合材料对沙地农田土壤蓄水保肥和细菌多样性的影响》

  • 来源专题:耕地与绿色发展
  • 编译者: 张毅
  • 发布时间:2025-04-30
  • 膨润土、秸秆及沙蒿胶等常以单独施用的方式用于沙化土壤改良。制备和探索以膨润土、秸秆及沙蒿胶为基料的复合功能材料改土培肥效能,可为沙地土壤综合改良提供新途径。选择毛乌素沙地马铃薯农田,通过开展为期90 d的控制试验,解析了3种材料配比(C1:膨润土∶秸秆∶沙蒿胶=0.5∶1∶0.4、C2:膨润土∶秸秆∶沙蒿胶=1∶1∶0.4、C3:膨润土∶秸秆∶沙蒿胶=2∶1∶0.4)对沙地土壤蓄水、保肥及细菌菌群生态功能与稳定性的影响。结果表明:1)配施复合材料均显著提升了沙地马铃薯块茎质量和土壤保水能力,其中与CK相比C1处理组增产和保水效果最优,土壤饱和导水率降低了88.24%,土壤含水率提高了1.64倍;2)配施3种复合材料均显著提升土壤速效磷(available phosphorous,AP)与速效钾(available potassium,AK)含量,分别提高了14.3%~74.22%与29.50%~104.64%;3)配施3种复合材料均能增强沙化农田土壤细菌群落的总体稳定性,提高沙化土壤细菌中变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门等富营养型菌群丰度,并显著促进富集Bacillus与Microvirga等解磷解钾和促生功能菌群。基于土壤综合改良的视角,C1配比更适用于沙化农田土壤改良。研究结果可为退化贫瘠的沙地马铃薯农田土壤综合改良提供理论依据和技术支撑。
  • 原文来源:http://www.tcsae.org/article/doi/10.11975/j.issn.1002-6819.202409227
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  • 《覆盖模式对旱作农田土壤微生物多样性及群落结构的影响》

    • 来源专题:农业立体污染防治
    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2021-04-22
    • 土壤微生物是表征土壤质量的敏感指标,采用Illumina HiSep技术分析不同覆盖方式对半湿润易旱区农田土壤微生物群落结构及多样性的影响,以期从微生物的角度评价农田不同覆盖措施对土壤质量的影响。设3种覆盖模式:平作塑料薄膜覆盖(P)、平作秸秆覆盖(S)和垄膜沟播覆盖(R),以平作不覆盖为对照(CK),研究不同覆盖模式下土壤微生物群落变化,分析各土壤理化因子与微生物群落之间的关系。研究结果表明各覆盖处理显著改变了土壤微生物的群落结构和多样性。所有土壤样品中,细菌群落的优势菌门是变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria),丰度分别为29.69%、28.28%和20.76%,CK处理下较高的土壤pH和低NO3-N含量抑制了土壤中酸杆菌门(Acidobacteria)的生长繁殖,而放线菌门(Actinobacteria)相对丰度为所有处理中最高。真菌群落的优势菌门是子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota),丰度分别为59.65%和20.96%,S处理下过低的土壤温度抑制了担子菌门(Basidiomycota)生长和繁殖,其相对丰度为所有处理中最低。与CK相比,P和R处理显著提高土壤细菌的多样性和丰富度;S和R处理下土壤真菌多样性和丰富度显著增加,而P处理的土壤真菌多样性和丰富度均无显著差异。斯皮尔曼相关分析表明土壤细菌多样性主要受土壤含水量(SM)和硝态氮含量(NO3-N)影响,而土壤真菌多样性主要受土壤温度(ST)、全氮(TN)和硝态氮含量(NO3-N)影响;RDA分析表明微生物群落结构的变化主要受SM、ST、NO3-N和TN含量的影响。总的来说,R处理下土壤细菌和真菌的多样性和丰富度较CK处理显著提高,该处理下土壤中担子菌门(Basidiomycota)和球囊菌(Glomeromycota)相对丰度为所有处理中最高,两者分别形成的外生菌根和从生菌根不但促进了根部养分的吸收,而且提高了作物的抗逆性,且结果证明该处理的作物产量为最高,因此在半湿润旱作区推荐采用垄膜沟播覆盖种植方式。
  • 《新研究揭示免耕提升沙地农田土壤碳库的作用机制》

    • 来源专题:耕地与绿色发展
    • 编译者:张毅
    • 发布时间:2025-01-27
    • 近日,中国科学院沈阳应用生态研究所土壤化学组在探索干旱半干旱沙地农田免耕管理对土壤碳封存的影响方面取得重要进展,研究系统性揭示了免耕在干旱半干旱沙地农田中提升土壤碳库的机制。相关成果发表于《生态过程》。 免耕是一种有效减少土壤侵蚀和退化的保护性耕作方式,已被广泛证明能提高土壤碳封存。然而,目前已有的大多数研究集中在质地较好的肥沃土壤,而在干旱和半干旱地区的沙地生态系统中,免耕对土壤碳含量的提升效果和作用机制尚不清晰。 研究团队在阜新市彰武县的科尔沁沙地建立实验平台,以具有耐旱性的油莎豆为研究对象,比较翻耕与免耕两种管理方式下的土壤和作物特性。计算了植物光合作用、微生物碳利用效率、碳饥饿指数等指标,并通过16S rRNA扩增子测序分析土壤细菌群落组成并预测潜在生态功能。 研究发现,免耕可能通过三种机制提升了沙地土壤的总碳含量。首先,免耕通过增加植物的光合作用和生物量增加了植物源碳的输入,提高了土壤可溶性有机碳和总碳含量;其次,免耕通过提高土壤微生物碳利用效率并降低了呼吸熵,使更多的碳固持在微生物生物量中;此外,免耕降低了土壤有效氮磷含量,优化了细菌群落结构,增加了寡营养菌的相对丰度,从而降低了土壤活性碳组分的损失。 该研究深化了免耕在干旱半干旱沙地农田中提升土壤碳库的机制的理解,为减少沙地碳损失、提升作物产量提供了理论依据,为荒漠化地区的碳封存策略提供了重要参考。 相关论文信息:https://doi.org/10.1186/s13717-024-00573-x