《利用覆盖作物增加土壤孔隙大小和有机质的多样性》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 金慧敏
  • 发布时间:2015-07-15
  • 密歇根州立大学的土壤科学家、教授Sasha Kravchenko致力于研究不同农业系统中的土壤和他们的孔隙度。最近研究表明,长时期的利用和管理土壤,不仅影响土壤团聚体的大小和数量,而且影响孔隙中的内部组成。

    孔隙影响细菌移动和利用土壤资源的能力,相反,微生物具有好的环境,有助于植物吸收必需养分。Kravchenko比较了两种农业系统,一种土壤种植作物如夏玉米,然后在作物收获后到第二年春天播种前土壤裸漏。另一种土壤一年四季种植作物。这两种系统始于1989年,至今有足够的时间形成差异,并可以用现代有效工具进行测量。

    这些研究突出了土壤颗粒、孔隙、微生物和植物之间的交互作用的复杂性。Kravchenko的团队用X射线进行断层摄影(类似于CT扫描),以保证团聚体的完整性,这样能够研究自然状态的土壤颗粒、孔隙和有机质之间的交互作用。相关的研究发表在了《Soil Science Society of America Journal》期刊上。

    下图为通过先进的光子源CT扫描的三周后植物叶片残余土壤样本。叶片显示为绿色,灰色是消耗叶子的真菌菌丝体。

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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。
  • 《FAO出版《土壤与生物多样性》》

    • 来源专题:农业立体污染防治
    • 编译者:金慧敏
    • 发布时间:2015-05-15
    • 农业系统对土壤生物发挥着巨大的影响,包括影响它们的活动及其生物多样性。开垦林地或草地用于种植会影响土壤环境并急剧减少土壤生物的数量与种类。不同根系植物种类的数量、植物残茬的数量或质量或土壤有机质含量的降低,均会限制土壤生物的栖息地范围和食物。使用外部投入物,特别是无机肥料和农药,可以突破土壤对作物生产的某些限制,但滥用或误用农用化学品已造成环境退化,土壤和水资源尤受其害。土壤的质量和健康很大程度上决定农业生产及可持续性和环境质量,此二者又共同影响植物、动物及人类的健康。改善土壤生物多样性对确保土壤健康以及未来粮食和营养安全至关重要。 最近,FAO出版了《土壤与生物多样性》,土壤是自然界最复杂的生态系统之一, 也是地球上最为多样化的栖息地之一:它包含了无 数种不同的生物,这些生物相互作用,促进全球循 环,维持所有的生命。该书介绍了“土壤食物网”这一复杂生态活动网络定义,并介绍了LIBERATION 项目:将农田生物多样性与生态系统服务相结合,实现生态功能高效集约化。LIBERATION是一项由欧盟资助、九所大学和粮农组织开展的研究项目,旨在为生态集约化提供证据基础并在七种欧洲代表性农业景观类型中论证这一概念。该项目的主要目的是展示生态系统服务可在多大程度上替代外部投入物并同时增加或稳定产量与收入。借助以往和当前研究提供的现成数据,该项目将首先界定半自然栖息地(诸如退耕地、树篱或花丛等)、农场管理操作(诸如作物轮作或间作)以及欧洲粗放和集约管理的景观与农业系统中的生物多样性这三者间的基本关系。 了解项目更多信息,可访问:http://bit.ly/1GoFCQe