烟蒜轮作与套作对土壤微生物类群数量的影响

采取田间试验方式,以单作烤烟为对照,研究了不同年度和烤烟生育时期烟蒜轮作、烟蒜套作对根际和非根际土壤细菌、真菌、放线菌、解钾菌和解磷菌数量变化的影响。结果表明:随生育时期推进,烟蒜轮作和烟蒜套作处理根际土壤细菌含量高于单作烤烟的趋势越来越明显。2014年,上部叶成熟期烟蒜轮作、烟蒜套作根际土壤细菌数量是单作烤烟的1.41倍和1.24倍。中部叶成熟期和上部叶成熟期,烟蒜轮作处理根际土壤真菌数量最少,但2014年烟蒜轮作和烟蒜套作处理下非根际土壤真菌数量高于单作烤烟处理。烟蒜轮作、烟蒜套作处理根际土壤放线菌数量高于单作烤烟,上部叶成熟期分别是单作烤烟2.01倍和2.93倍(2013年)、1.12倍和1.28倍(2014年)。烟蒜轮作、烟蒜套作处理根际土壤解钾菌和解磷菌含量在烤烟生长发育的中后期显著高于单作烤烟,且非根际土壤的解磷菌含量也呈现相同的趋势。不同年度,烟蒜轮作与烟蒜套作处理烟叶产量和上中等烟率均显著高于单作烤烟处理。烟蒜轮作和烟蒜套作种植模式能改良土壤根际环境微生物结构,维持良好的土壤质量状态。     

栽培模式及施肥对玉米和大豆根际土壤磷素有效性的影响

栽培模式及施肥管理对作物吸收利用土壤磷素的影响较大,本研究为探明玉米/大豆套作系统作物根系交互作用下根际土壤无机磷组分动态变化特征,利用盆栽试验测定了玉米/大豆套作(M/S)、玉米单作(MM)和大豆单作(SS)3种栽培模式以及不施肥(CK)、施氮钾肥(NK)和施氮磷钾肥(NPK)3种施肥处理下玉米和大豆地上部生物量及吸磷量和根际与非根际土壤速效磷、无机磷组分含量,以期为优化玉米/大豆套作系统磷素管理提供理论依据。研究结果表明同一施肥水平下,套作玉米的籽粒产量显著高于单作玉米;施磷显著提高了单作玉米籽粒产量,而对套作玉米籽粒产量影响不大。无论施肥与否,套作大豆秸秆及籽粒产量均高于单作大豆。所有施肥处理均表现为套作模式下单株作物地上部磷积累量显著高于单作模式。玉米成熟期,CK、NK处理下套作玉米根际土壤速效磷含量分别比单作玉米高54.2%和71.8%;大豆始花期,NPK处理下套作大豆根际土壤速效磷含量比单作大豆高19.8%。大豆成熟期,NK、NPK处理下套作大豆根际土壤速效磷含量分别比单作大豆高23.8%和108.0%。无论是单作还是套作模式,玉米根际土壤Al-P含量在3个施肥处理下均低于非根际土壤。CK和NK处理下单作玉米根际土壤Al-P含量分别是套作玉米的1.19倍和1.22倍;NPK处理下单作玉米根际土壤Fe-P含量是套作玉米的1.21倍。在CK、NK和NPK施肥处理下,单作大豆根际土Al-P含量分别是套作大豆1.12倍、1.30倍和1.25倍,单作大豆非根际土Al-P含量分别是套作大豆的1.22倍、1.30倍和1.06倍。CK、NK处理下单作大豆根际土壤Fe-P含量分别是套作大豆的1.47倍和1.12倍。研究得出结论,低磷条件下,与单作相比,玉米/大豆套作更有利于作物对土壤Al-P、Fe-P的活化吸收。     

不同种植模式对土壤微生物区系及烟叶产量与质量的影响

为探明不同烤烟(nicotiana tobacumL.)种植模式对土壤微生物区系及烟叶产量和质量的影响,采用磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acids,PLFAs)方法研究了连作烟、轮作烟、麦套烟和麦茬烟等4种烤烟种植模式下耕层(0～25cm)土壤微生物的群落动态,并探讨了烟叶产质量的变化。研究结果表明,在绿肥翻压期,土壤微生物总PLFAs的含量以麦茬烟处理最低;在烟草团棵期,轮作烟处理最高且与其他处理差异显著;而在现蕾期和成熟期,各处理之间无显著差异。各微生物类群的PLFAs含量及其在不同处理间的差异均随生育期而异,其中真菌PLFAs含量在各处理间的差异不显著。真菌和细菌的PLFAs比值及革兰氏阳性细菌与阴性细菌的比值显示,整个土壤微生物及细菌部分的群落结构均受烤烟种植模式和生育期的影响。其中,土壤微生物群落结构的变化以麦茬烟处理最明显。各微生物类群在成熟期的主成分分析结果显示,烤烟种植模式之间存在明显分异,与连作烟相比,麦茬烟的土壤微生物群落结构与之类似,而轮作烟和套作烟则变化较大。此外,不同种植模式显著影响烤后烟叶的经济性状及化学成分。与连作烟相比,种植模式改变后有利于烟叶等级结构、均价及产值的提高,并显著增加烟叶中的钾含量,但不利于烟叶中糖分的积累,各植烟模式中以麦套烟和麦茬烟的综合效益较好。该研究结果有助于了解烤烟种植对土壤生物环境的影响,并为中国北方烟区烤烟种植制度的优化提供依据。     

轮作与连作对烟田土壤微生物区系及多样性的影响

为探讨轮作与连作对烟田根际土壤微生物群落的影响,采用实验室微生物培养联合微生物高通量测序技术,分析了玉米-烤烟轮作和烟叶连作对烟株根际土壤微生物数量、群落结构及其多样性的影响。研究结果表明,轮作烟田根际土壤中可培养细菌和放线菌数量均高于连作烟田根际土壤,但真菌数量低于连作烟田。土壤高通量测序结果表明,轮作烟田根际土壤真菌和细菌群落多样性均高于连作烟田;在烟株的生长过程中,轮作和连作烟田在旺长期和成熟期微生物群落相似度降低。相较于黑胫病/根腐病/根结线虫发病率较高(36. 67%)的连作烟田来说,轮作烟田发病率较低(0%),进一步分析真菌和细菌群落结构发现,轮作烟田根际土壤中拮抗菌如Sphingomonas (鞘脂单胞菌属)、Pseudomonas (假单胞菌属)、Aspergillus (曲霉属)等相对丰度均高于连作烟田,而连作烟田根腐病病菌Pythium (腐霉属)丰度较高。     

轮间作系统对烤烟产量、品质和土壤养分的影响

选择贵州省黔南烟区有代表性的植烟土壤,采用烤烟单作和间作（烤烟∥红薯和烤烟∥花生）,并在同一地块上实施年内间作,年间就地轮作的新型种植系统,连续6年研究了该系统对烟叶产量、品质和土壤养分的影响。结果表明:年内间作,年间就地轮作系统单位面积烟叶产量和产值连续六年显著高于烤烟单作,产量和产值平均提高11.3%和20.4%,作物总产值显著提高,并显著降低青枯病发病率约11.0%,烟叶化学成分含量适中,比例协调。年内间作,年间就地轮作系统种植6年后对土壤全量养分无显著影响,但显著改善土壤有效养分含量,适时保证养分供应,与烤烟单作系统相比,更能保持适宜的土壤有效养分比例,促进烤烟均衡吸收养分。因此,年内间作,年间就地轮作系统有利于减轻烤烟连作障碍,是值得推广的新型烤烟种植系统。     

玉米?水稻轮作和水稻连作土壤根际和非根际氮含量及酶活性

【目的】以水稻连作为对照,研究玉米?水稻水旱轮作模式对稻田作物根际和非根际土壤氮素含量及酶活性的影响,为稻田系统玉米?水稻轮作对土壤氮素转化与稻田土壤质量的影响提供科学依据。【方法】利用根际袋盆栽试验进行水稻连作与玉米?水稻轮作,在玉米喇叭口期、抽穗期及成熟期,水稻分蘖期、孕穗期及成熟期分别采取根际与非根际土样,测定土壤铵态氮、硝态氮、全氮含量与脲酶、硝酸还原酶活性变化。【结果】两种种植模式及作物生育期对土壤氮素含量和酶活性均有显著影响。不同种植模式下土壤酶活性变化趋势基本相同。与水稻连作相比,玉米?水稻轮作土壤铵态氮减少了24.7%;土壤硝态氮含量增加了153.4%,主要表现在第一季。与水稻连作相比,玉米?水稻轮作条件下两季作物成熟期土壤全氮含量降低,土壤脲酶活性整体提高24.3%,土壤硝酸还原酶活性整体降低34.6%。水旱轮作对各个指标的影响可持续到第二季。根际土壤铵态氮含量及脲酶活性整体低于非根际土壤,玉米根际土壤硝态氮含量低于非根际,水稻根际土壤硝态氮含量高于非根际土壤,根际土壤硝酸还原酶活性高于非根际土壤。【结论】在本试验中,轮作在第一季对土壤氮素及酶活性的影响可持续至第二季。与水稻连作相比,玉米?水稻轮作可以提高作物根际与非根际土壤的脲酶活性及硝态氮含量,有利于氮素有效性的提高。     

烟-稻复种连作年限对土壤理化性状及烟叶产量与品质的影响

为探明长期烟-稻复种连作对烟田土壤理化性状及烟叶产量与品质的影响,在衡阳烟区烟-稻复种连作区采取了不同复种年限的土样和当季烟叶样品,检测了土壤p H值、有机质及速效养分含量、中微量元素含量以及烟叶产量和烟叶主要化学成分含量等指标的变化。结果表明,适度的烟-稻复种连作(≤7年)可较好的协调土壤p H值,不仅对烟叶产量和产值无显著影响,而且使烟叶中糖碱比和钾氯比协调合理,品质趋好。而当连作超过10年后,土壤明显酸化,烟叶产量、产值也显著下降,可考虑通过绿肥轮作、休耕等措施提升土壤质量。     

皖南沿江平原不同年限烟-稻轮作土壤团聚体组成与烤烟产质量的关系

摘　要 ：为探明烟-稻轮作对烟田土壤团聚体理化性质、团聚体组成及烟叶产量与品质的影响，在安徽省皖南池州和宣城主要植烟区开展实验，研究了皖南沿江平原区典型水稻土在烟-稻轮作下团聚体组成变化与烤烟产量和品质的关系，共调查了皖南池州和宣城植烟区9个植烟田块，植烟年限为单季稻（0年）、烟-稻轮作2、4、9年（池州）和烟-稻轮作1、3、5、8、12年（宣城）。结果表明，池州地区土壤2-5mm团聚体含量呈现先增加后降低的趋势；宣城地区土壤轮作1年时2-5mm团聚体含量显著高于其它轮作年限处理，且此级团聚体所占比例与轮作年限之间显著负相关。综合池州、宣城两地，随着轮作年限的提高，烟草产量降低，但池州地区烟叶随着轮作年限的提高中、上部叶中氯含量呈现下降趋势，上部叶中钾氯比随着轮作年限提高而增加；宣城地区其他年限烟叶中、上部叶中糖碱比均高于1年轮作的烟叶，且轮作5-8年内适合优质烤烟生产（变化稳定）。同时，池州地区上部烟叶刺激性和干燥感评分随着轮作年限的提高呈现下降趋势；宣城地区上部叶香气特性评分随着轮作年限增大而增高。池州和宣城两地土壤2-5mm团聚体含量与烟草产量呈现显著正相关关系，且产量均受2-5mm团聚体pH的影响显著。池州地区土壤每千克土壤中2-5mm级团聚体含量与烟叶中总糖呈现显著正相关关系。通过建立随机森林模型发现，池州地区烟叶中总糖含量受碱解氮含量影响显著。2-5mm团聚体含量与理化性质对皖南烟区烤烟产量和品质有着重要作用，通过施用秸秆、有机肥和土壤改良剂等高效培育土壤团聚体的施肥方式，可以改善土壤团粒结构，提升烟田土壤质量，保障安徽皖南烤烟适产、稳产、优质和风味独特。     

不同植烟模式对烤烟产质量、土壤养分和酶活性的影响

在贵州烟区具有代表性的第四纪黄壤上,进行了连续6年的田间定位试验,研究了烤烟连作,烤烟-玉米轮作和玉米-烤烟-烤烟轮作三种种烟模式对烤烟的产量和品质,土壤养分以及酶活性的影响。结果表明,烤烟连作降低烤烟的产量、质量和土壤pH,提高有效磷和速效钾含量,抑制脲酶和蔗糖酶活性,增加过氧化氢酶活性。相反,烤烟-玉米轮作和玉米-烤烟-烤烟轮作有益于提高烤烟的产量和质量,是值得推广的种烟模式。     

长期种植施肥对烤烟产质量和土壤氮素形态的影响

依托在遵义市 2004 年建立的烤烟长期田间定位试验,研究了不同烤烟种植(烤烟连作和烤烟 // 玉米轮 作)和施肥(单施化肥和化肥有机肥配施)制度下,2017、2019 和 2021 年烟叶产质量、肥料农学效率、土壤氮 素和酶活性的变化,解析长期种植及施肥对植烟黄壤氮素形态的影响及其机制,为植烟土壤氮素营养管理提供科 学依据。结果表明,轮作烤烟的产量、中上等烟比例、产值、肥料农学效率分别比连作处理增加 31.4%、6.2%、 37.2%、35.9%,说明烤烟轮作有益于提高烤烟产量和质量。在烤烟连作模式中,化肥配施有机肥使上述参数依次 比单施化肥增高 24.7%、9.1%、28.9% 和 24.8%;在烤烟轮作的土壤上,化肥配施有机肥使烤烟产量产值在 3 季中 2 季增加,总体上改善了烟叶质量。这些现象与轮作减轻烤烟的自毒作用,有机无机配施增加土壤全量和碱解氮、 铵态氮、硝态氮含量,提高土壤酶(蛋白酶、脲酶、硝酸和亚硝酸还原酶)活性,促进土壤氮素转化,改善土壤 氮素供应,以及烤烟 // 玉米轮作和化肥配施有机肥提高土壤硝态氮含量密切相关。因此,在黔北烟区,值得提倡 烤烟 // 玉米轮作和化肥配施有机肥。     

农作物长势的定义与遥感监测

监测作物生长过程的状况与趋势,即长势监测是农业遥感更为重要的任务。其目的是：１）为田间管理提供及时的信息;２）早期估计产量。该文以冬小麦为例,根据实地调查与北方数省的资料,用作物的个体与群体特征定义作物长势,讨论了遥感监测的可能性,提出了基于植被指数与植被表面温度的长势遥感监测的评估模型与诊断模型的概念与算法。     

利用常规气象资料模拟计算作物系数的探讨

利用Ｐｅｎｍａｎ-Ｍｏｎｔｅｉｔｈ公式和ＮＷＳＥ（非水分胁迫条件下作物腾发）模型及中国科学院禹城综合实验站的系列气象资料逐日模拟计算了冬小麦返青～收获期间的作物系数。分析表明：作物系数多年变化具有相对稳定性,当表土含水率为田间持水量的６０％时,ＮＷＳＥ模型模拟计算作物系数多年均值与实验值较一致;同时,作物系数年际间的变化存在一定程度的变异性。ＮＷＳＥ模型计算的作物系数的平均标准差为０.１３,平均变差系数为０.１２。气象因素对作物系数变异性的影响分析表明：太阳净辐射、风速和空气湿度的影响较显著,而气温波动的影响不明显;作物系数随风速增大或相对湿度、净辐射降低而增大。     

超临界CO_2萃取大蒜精油及油树脂的研究

研究了大蒜精油及油树脂的超临界 CO2 提取工艺 ,探讨了粒度 ,萃取及分离的温度、压力和时间对各萃取率的影响 ,建立了萃取温度、压力与各萃取率的数学模型。确定了超临界 CO2 同时提取大蒜精油及油树脂的优化工艺条件     

影响大蒜精油提取得率的工艺参数研究

研究了大蒜精油提取条件，包括反应温度、反应pH值、反应时间和蒸馏时间对大蒜精油提取得率的影响，初步确定了采用鲜蒜提取风味物质的最适工艺条件。     

华北平原旱稻作物系数试验研究

该文依据2001～2004年4年田间试验资料，利用Penman-Monteith公式计算了北京地区旱稻出苗～成熟期间参考作物蒸散量，并利用农田水量平衡方程及土壤水分胁迫系数计算了作物实际蒸发蒸腾量，由此计算了旱稻各生育阶段的作物系数，并分析了旱稻作物系数变化规律。结果表明：北京地区旱稻出苗～成熟期间参考作物蒸散量平均为560.1 mm；日平均孕穗～开花期最高为6.8 mm/d，年际变化幅度很小。旱稻作物系数全生育期平均为1.07，在孕穗～开花期最大，为1.49，其次为开花～成熟阶段，平均为1.20，拔节～孕穗最小为0.87；在北京气候背景下，旱稻作物系数与出苗后天数和大于0℃积温具有较好的三次多项式关系。     

基于物候模型的作物种植面积变化监测方法

在利用多时相数据进行作物变化监测中，通常根据日历选取同一天或相近日期的遥感数据来减小植物季相变化所导致辐射差异所带来的“伪变化”。但是物候存在着年际变化，且与日历日期并不完全一致，不同年份的作物的生长发育状况可能不同。该文利用气候数据建立了作物物候指标模型，利用该模型计算出的熟度指数作为选择季相差别最小的两时期遥感数据依据，选择了用于顺义地区冬小麦播种面积变化信息提取的两时期数据，并利用NOAA AVHRR/NDVI序列数据对选择结果进行了验证。结果表明利用该物候模型选择的两时期遥感数据季相匹配较好。该方法为消除或减小变化监测过程中植被季相差异所导致的辐射误差提供了新思路并进行了有益探索。该文还利用该方法，以北京顺义地区为研究区，采用图像差值法提取1999～2000年冬小麦播种面积变化信息，其中变化像元提取精度达到90%。     

玉米/蒜苗套作系统中土壤微生物和土壤酶状况分析

对玉米蒜苗套作根区进行隔膜、隔网和无隔处理以及各自单作处理,通过处理间的相互比较,分析影响套作产量的主要土壤因素。结果表明:套作蒜苗土壤微生物上升其主要原因是根系间的非接触物质交换;套作玉米除此外,地上部环境的改变也使根部土壤微生物数量上升。根系间的非接触效应还使蒜苗、玉米土壤过氧化氢酶、蔗糖酶活性提高,而环境因素的改变也使玉米过氧化氢酶,蒜苗脲酶活性提高。相关性分析表明:微生物对蒜苗根际土壤酶活性的影响大于对玉米土壤酶的影响。     

不同诱变剂对大蒜四倍体诱导的影响

为探讨不同诱变剂对大蒜茎尖试管苗成苗率和四倍体率的影响,采用二次饱和-D最优设计方法,以氨磺乐灵、二甲戊乐灵和秋水仙素作为诱变剂,以大蒜品种金乡紫皮茎尖为材料,采用流式细胞仪分析和根尖压片染色体计数相结合的方法进行染色体倍性鉴定。结果表明,氨磺乐灵、二甲戊乐灵对大蒜茎尖试管苗平均成苗率和四倍体率的影响均显著高于秋水仙素。分别为62.58%和20.92%、60.95%和23.20%、44.28%和12.25%,但3种诱变剂不同处理组合对大蒜茎尖成苗率影响存在显著差异,均以低浓度处理较短时间成苗率较高,而在较高浓度长时间处理下,成苗率降低。3种诱变剂诱导大蒜四倍体率的最佳处理浓度和时间也不同,且以氨磺乐灵、二甲戊乐灵诱变处理显著优于秋水仙素。经模拟运算,三者诱变大蒜茎尖的最佳处理浓度和时间分别为4.17~8.52 mg·L-1和71.14~118.03 h、4.68~8.90 mg·L-1和72.96~106.18 h、3.87~6.94 g·L~(-1)和67.92~114.43 h。本试验初步明确了3种诱变剂对大蒜茎尖试管苗四倍体的诱变效果,为进一步开展大蒜四倍体新品种选育奠定了基础。     

丹江口库区坡耕地不同轮作模式作物生产力及农田养分流失比较

在丹江口库区习惯施肥条件下,比较坡耕地不同轮作系统的作物生产力及农田水土和养分流失的差异。结果表明,在5种轮作模式中,作物生产力水平以＂小麦-玉米＂轮作最高,生产效益以＂油菜-玉米＂轮作最高;农田产流量、土壤侵蚀量和磷钾养分流失量均以＂小麦-玉米＂轮作最小,＂小麦-芝麻＂轮作最大;而氮流失量以＂油菜-玉米＂轮作最小,以＂小麦-芝麻＂轮作最大。因此,＂小麦-玉米＂轮作为丹江口库区坡耕地适宜的环保型作物复种模式。