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Effects of Mulching Treatments on Rhizosphere Microbial Communities of Lycium barbarum L. and Their Key Driving Factors
LIUXiangting, WANGXiaoping, HONGZiqiang, WANGWenxiu, ZHENGGuoqi, WUHongliang, KANGJianhong, YANGJuan
Chin Agric Sci Bull ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (17) : 97-105.
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Abbreviation (ISO4): Chin Agric Sci Bull
Editor in chief: Yulong YIN
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Effects of Mulching Treatments on Rhizosphere Microbial Communities of Lycium barbarum L. and Their Key Driving Factors
To clarify the regulatory effects and key driving factors of different mulching practices on rhizosphere microecology in wolfberry, 10-year-old ‘Ningqi No. 1’ plants were used as the experimental material, and 4 treatments were established: straw mulching (SM), horticultural ground fabric mulching (CM), black plastic film mulching (BM), and grass cover (CK). Soil physicochemical properties, enzyme activities, microbial biomass carbon and nitrogen, microbial abundance, and community structure were determined, followed by correlation analysis, redundancy analysis, and principal component analysis. The results showed that all mulching practices improved the rhizosphere soil environment to varying degrees, with SM showing the strongest effect. Compared with CK, SM increased soil organic matter and moisture by 23.23% and 22.85%, respectively, and decreased pH and soil temperature by 9.51% and 8.32%, respectively. The activities of urease, sucrase, alkaline phosphatase, and catalase were increased by 52.67%-59.84%. Microbial biomass carbon, microbial biomass nitrogen, bacterial abundance, fungal abundance, and total microbial abundance increased by 30.39%, 41.25%, 30.88%, 132.26%, and 32.61%, respectively. SM also increased fungal community richness and diversity and promoted the enrichment of functional taxa. CM and BM showed certain positive effects, but their overall effects were weaker than that of SM. The comprehensive evaluation based on principal component analysis followed the order of SM>CM>BM>CK. In short, straw mulching can more effectively coordinate soil nutrients, moisture and temperature conditions, enzyme activities, and microbial community structure, and can serve as a suitable mulching practice for rhizosphere micro-ecology regulation in wolfberry orchards in arid regions of northwestern China.
Lycium barbarum L. / mulching practice / rhizosphere microbial communities / soil enzyme activity / micro-ecology regulation
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汪华, 苏明, 洪自强, 等. 雾化调控对宁夏枸杞叶片生理特性及产量与品质的影响[J]. 中国农学通报, 2025, 41(25):31-39.
为探明雾化调控对宁夏枸杞微生态环境、叶片生理特性及产量品质的影响，2024年在宁夏银川市镇北堡开展试验，设置空白对照(CK)、雾化调控(T<sub>1</sub>)和常规栽培(T<sub>2</sub>)3个处理，分析不同处理下枸杞叶片生理特性及产量品质的变化趋势。结果表明，与CK相比，T<sub>1</sub>处理的枸杞净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)及PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在最大光合能力(Fv/Fo)、光合机构性能综合参数(PI)、PSⅡ光能捕获效率(ABS/RC)分别增加72.9%、29.3%、26.9%和28.6%、24.4%、72.2%、30.6%；与CK相比，T<sub>1</sub>处理的相对湿度、土壤湿度分别增加4.7%、35.6%，环境CO<sub>2</sub>浓度、空气温度(At)、叶片温度、土壤温度较CK分别下降9.8%、4.2%、5.9%、8.8%；枸杞夏果期时，T<sub>1</sub>处理显著增加了枸杞类黄酮、多糖、甜菜碱含量和总干果产量、百粒重，与CK相比分别增加43.5%、64.7%、25.0%、34.2%、15.7%。相关性分析表明，枸杞产量与Tr、Fv/Fo、PI、土壤湿度、甜菜碱含量呈显著正相关(P<0.05)，与枸杞Pn、Gs、Fv/Fm、ABS/RC达到极显著正相关(P<0.01)，与枸杞类黄酮、多糖含量呈极显著正相关(P<0.01)。主成分分析综合得分为T<sub>1</sub>>T<sub>2</sub>>CK。雾化调控通过缓解高温胁迫的生理抑制效应，在有机栽培体系中展现出显著提质增效作用，建议作为宁夏枸杞标准化生产的关键调控技术推广应用。
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苏明, 刘萍涛, 洪自强, 等. 盐碱地有机肥与微生物菌肥复配施用对有机枸杞叶片生理特性及产量、品质的影响[J]. 中国农学通报, 2025, 41(19):87-94.
为探究有机肥与微生物菌肥复配施用对宁夏地区盐碱地有机枸杞光合特性、抗氧化能力以及产量品质的影响，于2023年在宁夏银川市镇北堡团结村刘传敬有机枸杞专业合作社枸杞基地开展肥料试验，共设置4种施肥处理，分别为单施有机肥(MD)、有机肥与微生物菌肥复配施用(MPG)、单施微生物菌肥(MP)和不施任何肥料（绝对对照，CK），分析枸杞叶片生理特性与产量品质的相互关系。结果表明，施用微生物菌肥可显著提高枸杞光合参数、增加抗氧化能力、抑制脂膜过氧化产物的积累，从而显著提升其产量和品质，整体以MPG处理表现最佳。与CK相比，经MD、MPG和MP处理的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和SPAD分别增加47.83%~122.09%、32.26%~69.31%、36.74%~96.94%和3.65%~25.52%，超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶活性(CAT)分别增加3.22%~12.30%、8.59%~28.53%和2.76%~32.76%，类黄酮含量、枸杞多糖含量、甜菜碱含量和总干果产量分别增加7.07%~40.46%、18.70%~28.43%、1.22%~35.37%和23.80%~55.43%。相关性分析表明，产量与Pn、Ci、Tr、SPAD呈极显著正相关，类黄酮含量、枸杞多糖含量和甜菜碱含量与Pn、Ci、Tr、SPAD、SOD、POD和CAT等生理特性指标呈显著或极显著正相关，品质和产量指标均与MDA呈显著或极显著负相关。主成分分析表明，各处理综合得分表现为MPG>MP>MD>CK。因此，有机肥与微生物菌肥复配施用能持续改善枸杞叶片的SPAD值、Pn、Gs和Tr，优化其叶片的抗氧化能力，抑制MDA的积累，进而促进植株生长并显著提高类黄酮、多糖、甜菜碱含量和产量。
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胥生荣, 张恩和, 马瑞丽, 等. 不同种植年限对枸杞根系及土壤环境的影响[J]. 作物学报, 2018, 44(11):1725-1732.
宁夏枸杞是西北干旱地区重要的经济作物, 为了进一步明确不同种植年限枸杞根系及土壤环境的动态变化, 以不同种植年限‘宁杞1号’苗木及其根际土壤为试验材料, 研究枸杞根系生理特性以及土壤酶活性、有机碳、微生物数量和多样性等根际土壤理化特性的变化规律。结果表明, 随着种植年限的增加, 根系比导率先逐渐增大, 种植5年开始逐年减小; 根系活力逐渐减小, 根系相对电导率逐渐增大, 虽然7年生植株根系相对电导率减小, 但减小程度不显著; 根围0~150 cm深处土壤平均含水量在前5年内逐渐增大, 种植7年地块60 cm以上浅层土壤水分显著降低; 根围0~100 cm深处土壤孔隙度不断减小; 土壤微生物总量趋于上升, 其中, 土壤细菌和真菌数量趋于上升, 放线菌数量变化不显著; 土壤微生物平均颜色变化率(AWCD)逐年降低, Shannon指数(H)和丰富度指数(S)变化趋势相对一致, 为先下降后上升; 土壤有机碳活性逐渐下降, 虽然种植5年地块的LFOC活性和种植7年地块的DOC活性有小幅上升, 但总体趋势一致; 土壤脱氢酶活性相对稳定, 没有出现显著的增大或降低; 土壤磷酸酶活性一直处于增大趋势; 土壤脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶以及土壤蔗糖酶活性变化趋势相对一致, 均先减小后增大。综合分析表明, 随着种植年限的增加, 土壤活性、肥力和土壤微生物多样性降低, 土壤微环境对根系生物活性的毒害作用增大; 根系生存环境的变化使根系活性降低, 影响枸杞根系导水率和植株对土壤的水分利用。
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曹刚, 毕淑海, 赵明新, 等. 干旱区梨园不同覆盖条件下土壤环境因子综合性评价研究[J]. 干旱区地理, 2022, 45(3):890-900.
在干旱沿黄灌区开展不同覆盖材料配合滴灌的灌溉保墒方式下,进一步研究了不同覆盖方式对梨园全生育期的土壤理化性状和养分含量变化影响,分析了土壤温度、水分、pH等和矿质营养元素间的相互关系,对覆盖后的土壤质量进行了综合性评价。试验处理分为无覆盖对照（T1）、园艺地布覆盖（T2）、玉米秸秆覆盖（T3）和黑地膜覆盖（T4）4个处理;试验设计为随机区组设计,每个处理小区均为167株梨树（约占地667 m<sup>2</sup>）,重复3次;各小区土样分0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm土层取样。结果表明：（1） 园艺地布和黑地膜覆盖处理有一定的增温效应,而玉米秸秆覆盖有较好的降温和稳温效应,且增墒效应明显,土壤含水率比其他3种处理显著提高了1.0%~2.7%。（2） 相较无覆盖处理,黑地膜覆盖可提升表层土壤pH,并加速表层土壤有机质的分解,有机质含量较无覆盖处理下降33.1%;玉米秸秆覆盖可显著降低各土层的土壤pH,降低范围为1.8%~4.6%,并促进0~20 cm土层有机质的提升,土壤有机质含量增加12.2%;园艺地布覆盖下0~40 cm土层内土壤有机质含量和全盐量均有降低。（3） 黑地膜覆盖下0~20 cm和20~40 cm土层的碱解氮含量分别为73.00 mg·g<sup>-1</sup>和64.53 mg·g<sup>-1</sup>,均显著地高于无覆盖处理,无覆盖条件下土壤碱解氮在深层（40~60 cm土层）积累较多,显著地高于玉米秸秆和黑地膜覆盖;各处理0~20 cm和20~40 cm土层速效磷含量差异显著,大小顺序均为T4>T3>T2>T1,玉米秸秆覆盖可提升土壤速效钾和速效铁的含量。（4） 进行主成分分析表明不同覆盖方式对梨园浅层土壤环境因子的影响要明显大于深层土壤,在0~40 cm土层内各覆盖处理效果均好于无覆盖处理,其中玉米秸秆覆盖在0~20 cm和20~40 cm土层综合得分分别为1.189和0.326,覆盖效果最佳。
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李保成, 白梓辰, 秦书勉, 等. 不同类型降解膜覆盖对玉米干物质积累、分配和转运及产量的影响[J]. 中国农业大学学报, 2026, 31(1):21-34.
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冯瑞芳, 刘育伟, 郭可馨, 等. 土壤节肢动物对箭竹凋落叶分解过程中酶活性的影响[J]. 生态学杂志, 2020, 39(3):775-785.
为了解凋落物分解过程中土壤节肢动物与土壤酶活性的相互联系，以川西亚高山森林箭竹(Fargesia spathacea)凋落叶为对象，通过原位控制实验，于2016年4月至2018年4月研究了土壤节肢动物对凋落叶分解过程中碳、氮和磷转化相关酶活性的影响。结果表明：生物抑制剂施用降低了分解袋中土壤节肢动物49.7%～66.8%的个体密度和19.2%～46.3%的类群数量；对照和处理分解袋中凋落叶碳、氮和磷转化相关酶活性随分解过程呈现相似的动态；与处理相比，土壤节肢动物参与(对照)显著提高了凋落叶分解过程中蔗糖酶、β-葡聚糖苷酶、纤维素酶、多酚氧化酶、过氧化物酶、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶和酸性磷酸酶活性；土壤节肢动物对凋落叶分解过程中酶活性的贡献率在达到一个明显的峰值后快速降低；土壤温度和土壤节肢动物类群数量与蔗糖酶活性呈显著正相关，与β-葡聚糖苷酶、纤维素酶、多酚氧化酶、过氧化物酶、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶和酸性磷酸酶活性呈显著负相关。土壤节肢动物对凋落叶分解过程中酶活性促进效应随酶类型和分解时间变化存在差异，与土壤节肢动物群落结构和分解环境密切相关。
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杨悦, 顾广军, 于文全, 等. 基于高通量测序技术的寒地苹果根际土壤微生物群落组成及功能预测[J]. 经济林研究, 2025, 43(2):31-42.
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耐旱枸杞作为西北干旱地区重要的经济作物,为进一步了解枸杞根系吸水特性,提高对土壤水分利用效率,在甘肃省古浪县农业示范基地(37.30° N,103.29° E)以4年生枸杞‘宁杞1号’植株为材料,设置4个处理:地布FM、地膜PM和秸秆SM,以裸地为对照CK,通过测定不同处理枸杞根系水力学特性和根际土壤含水量、电导率、有机碳以及微生物数量和多样性等土壤理化性质,了解覆盖使枸杞土壤微环境变化对植株根系水分运输利用的影响。覆盖处理使植株比导率均有不同程度的提高,地膜覆盖使冠层和根系比导率最大,达到裸地对照的109.7%和102.8%;地膜覆盖植物水分利用效率最小,秸秆覆盖水分利用效率最大;覆盖处理使土壤含水量均显著升高,其中地膜覆盖土壤含水量最高,在土层0~60 cm处比裸地对照高1.93%;随着土壤含水量升高,根系对土壤水分的利用也逐渐偏向于浅层,深层土壤水分贡献率由裸地对照的81.81%降低到地膜覆盖的47.06%;覆盖处理后土壤平均温度为地膜>地布>对照>秸秆;秸秆覆盖处理土壤有机碳含量、微生物数量和香浓指数分别为14.69 mg·g<sup>-1</sup>、618.8×10<sup>6</sup> CFU·g<sup>-1</sup>和3.13(H),均高于其他处理;地膜覆盖使土壤微生物数量和多样性升高,但使总有机碳含量降低到裸地对照的97.98%;土壤温度和土壤含水量与植株导水率和水分利用效率具有显著的相关性,能够直接影响植株水分利用特性。根系水分利用效率与覆盖材料有关,秸秆覆盖较其他覆盖措施对植株生长和改良土壤环境的作用更显著,当前干旱地区农业生产中,可以通过秸秆覆盖提高枸杞根系水分利用效率。
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张露荷, 管利兵, 黄华梨, 等. 不同覆盖方式对土壤温湿度及枣树生理的影响[J]. 西北农业学报, 2018, 27(10):1454-1460.
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为探究秸秆覆盖对果园土壤水热条件、理化性状及果实产量和品质的影响,以宁波地区栽种的玉露蟠桃为研究对象,于2021—2023年进行连续两年的桃园秸秆覆盖和不覆盖大区试验。结果表明,秸秆覆盖可有效调控土壤温度,使2022年1月和2月的土壤(20 cm深处)平均温度分别提升1.9、3.1 ℃,3月和4月的土壤平均温度分别降低1.3、0.7 ℃,同时提升土壤平均湿度。在2023年,秸秆覆盖处理的土壤有效磷含量较不覆盖相比显著(p<0.05)增加190.26%,但电导率和碱解氮含量分别显著降低29.93%和7.82%。秸秆覆盖显著提高了2022年的蟠桃产量,增幅为14.55%,改善了蟠桃果实品质,维生素C和可溶性糖含量较不覆盖的处理分别显著提高了23.76%和5.75%。相关分析结果表明,有机质、全氮和碱解氮含量是蟠桃产量和品质的主要影响因子。综上,秸秆覆盖能有效改善土壤温湿度和肥力状况,促进根系对养分元素的吸收,从而提升蟠桃产量和品质。
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曹红妹, 胡桂萍, 熊江花, 等. 梨园秸秆腐解特点及不同秸秆覆盖量对土壤酶活的影响研究[J]. 土壤与作物, 2025, 14(1):44-52.
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王译庆, 袁朝祥, 岳楷, 等. 植被恢复对矿区土壤微生物群落结构影响的整合分析[J]. 应用生态学报, 2024, 35(4):1141-1149.
采矿对土壤生态系统造成严重破坏,针对废弃矿区进行植被恢复成为可持续发展的必然要求。土壤微生物作为土壤有机质最活跃的组成部分,是参与碳、氮、磷等元素转化的重要动力,常被用作表明生态脆弱区植被恢复程度的指标。但全球尺度上植被恢复对矿区土壤微生物群落结构的影响仍缺乏了解。本文基于44篇论文的310个成对观测值,采用整合分析的方法,分析植被恢复对矿区土壤微生物数量与生物量的影响。结果表明: 矿区植被恢复对土壤微生物生物量具有显著的促进作用,与裸地相比,植被恢复使矿区土壤微生物生物量碳显著提高95.1%,土壤微生物生物量氮显著提高87.8%,土壤细菌、真菌、放线菌数量分别显著提高1005.4%、472.4%和177.7%。各种植被恢复模式中,单独种植乔木的恢复模式对土壤微生物生物量和数量的促进效果最为明显,使土壤真菌与放线菌数量分别提升540.3%和104.5%,微生物生物量碳和氮分别提升110.3%和106.4%。模型选择的结果显示,饱和土壤含水量和植被恢复年限均对土壤细菌和真菌数量贡献最大,土壤有效氮对土壤放线菌数量和土壤微生物生物量碳影响最显著,土壤有效磷则是土壤微生物生物量氮的重要影响因子。研究结果有助于了解矿区植被恢复与土壤微生物群落结构的关系,为确定合适的矿区植被恢复模式提供科学支撑。
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周登博, 井涛, 起登凤, 等. 抗香蕉枯萎病菌的卢娜林瑞链霉菌的分离及防效鉴定[J]. 园艺学报, 2017, 44(4):664-674.
为获得具有广谱抑菌活性的拮抗菌株，对海南多年连茬的健康香蕉园土壤进行微生物分离，并以香蕉枯萎病菌4号小种（Fusarium oxysporum f. sp. cubense Race 4）等9种病原菌为靶标菌株，采用平板对峙法、含药介质法、薄层层析法等对拮抗菌的抑菌活性进行评价，根据形态特征、培养性状、生理生化特征、细胞壁组成和16S r DNA序列分析对其进行鉴定。共分离得到放线菌25株，拮抗放线菌8株，其中B-03菌株对香蕉枯萎病菌4号生理小种菌丝生长和孢子萌发抑制率分别为85.43%和80.14%，对香蕉长形叶斑病菌等9种病原菌具有广谱抗性，菌丝生长抑制率、孢子萌发抑制率可达48.34% ~ 85.43%和38.43% ~ 80.14%。经鉴定该菌株为卢娜林瑞链霉菌（Streptomyces lunalinharesii），盆栽试验表明该菌株发酵液对香蕉枯萎病的防效达72.72%，具有良好的应用潜力。
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