不同施磷水平下AM真菌对水稻/绿豆间作中植株生长及氮磷利用的影响

采用旱作水稻/绿豆间作的种植方式,研究不同施磷水平下,接种丛枝菌根(AM)真菌苏格兰球囊霉(Glomus coledonium),对水稻和绿豆的幼苗生长及氮磷素的转移和利用的影响.结果表明,10 mg/kg(以P计,下同)施磷处理[Ca(H2PO4)2·H2O]的水稻和绿豆的菌根形成率最高.不同磷水平处理下,接种丛枝菌根真菌(AMF)显著提高了水稻和绿豆叶片的叶绿素含量,随着施磷量的增加,水稻和绿豆叶片叶绿素、植株磷含量和吸收量增加;在不同施磷水平下,接种AMF显著增加植株吸磷量,绿豆增加量高于水稻,绿豆的增加量在10 mg/kg时达98.34％.旱作水稻/绿豆间作系统中,水稻和绿豆的根系活力和可溶性糖含量随施磷水平的提高而增大,接种AMF条件下,显著提高了水稻和绿豆的根系活力和可溶性糖含量.在水稻/绿豆间作系统中,土壤有效磷量含量显著影响丛枝菌根的形成和发育.在10 mg/kg施磷水平下,丛枝菌根对水稻/绿豆生长的促进效果最佳,显著促进了水稻和绿豆的生长,并显著提高了水稻和绿豆叶片的叶绿素含量、根系活力和可溶性糖含量.     

基于产量和养分含量的旱地小麦施磷量和土壤有效磷优化

【目的】 探讨长期定位施磷条件下小麦产量、土壤有效磷水平及籽粒养分含量变化,为旱地小麦合理施用磷肥,提高产量、改善品质提供理论依据。【方法】 基于2004年在黄土高原开始的长期定位试验,于2014—2015、2015—2016和2016—2017连续3年取样,研究不同施磷量对小麦产量,生物量,产量构成,籽粒氮、磷、钾含量,土壤有效磷含量及磷吸收利用的影响。【结果】 与不施磷相比,长期施磷使小麦产量平均提高67%,生物量提高58%,穗数和穗粒数分别增加64%和8%,而千粒重降低7%。施磷量与小麦产量、生物量呈抛物线关系,获得最高产量6 465 kg·hm ^-2的施磷量为144 kg P₂O₅·hm ^-2。籽粒氮含量随施磷量增加而降低,磷和钾含量随施磷量增加而提高。土壤有效磷含量与施磷量呈显著正相关,小麦获得最高产量时播前和成熟期有效磷含量分别为16.9和20.4 mg·kg ^-1。磷吸收利用效率随施磷量增加而降低,施磷量提高50 kg P₂O₅·hm ^-2,需磷量增加0.4 g·kg ^-1,磷收获指数降低1.3%,生理效率降低45.1 kg·kg ^-1。【结论】 综合考虑小麦的籽粒产量和关键养分含量,研究区域旱地小麦应以95%的最高产量为实际生产目标,施磷量为94 kg P₂O₅·hm ^-2,播前土壤有效磷为12.0 mg·kg ^-1,成熟期为13.8 mg·kg ^-1。     

同时接种解磷细菌与丛枝菌根真菌对低磷土壤红三叶草养分利用的影响

【目的】研究解磷细菌和丛枝菌根真菌同时接种,对低磷土壤养分利用的影响。【方法】采用盆栽试验,通过测定生长于石灰性低磷土壤上红三叶草地上部的生物量及氮、磷营养吸收和根际酸性磷酸酶活性,研究丛枝菌根真菌、4种解磷细菌(编号分别为B1、B2、B3和B4)单独接种及同时接种对石灰性低磷土壤植物生长及氮、磷养分利用的影响。【结果】在石灰性低磷土壤条件下,4种解磷细菌单独接种对红三叶草植株地上部的生长和总吸磷量均无促进作用;单独接种丛枝菌根菌或不同解磷细菌与丛枝菌根真菌同时接种,均能显著提高红三叶草地上部干质量和总吸氮、磷量;在同时接种处理中,解磷细菌B4与丛枝菌根真菌间的相互作用对红三叶草的生长和氮、磷营养吸收具有明显的协同效应,能显著提高红三叶草地上部干质量、总吸氮和吸磷量及红三叶草根际酸性磷酸酶的活性。【结论】在石灰性低磷土壤中,解磷细菌与丛枝菌根真菌同时接种,对植物的氮、磷养分吸收具有明显的互作效应,但这种互作效应与解磷细菌和丛枝菌根真菌的种类有关,解磷细菌B4与丛枝菌根菌同时接种效果最佳。     

酸性土壤中丛枝菌根真菌菌剂多样性对玉米产量及其磷钾吸收的影响

【目的】明确酸性土壤中丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizae fungi,AMF）菌剂多样性在玉米籽粒产量和磷、钾养分吸收方面的作用,能够为农田微生物肥料配施、养分利用率提高等方面提供理论依据。【方法】2019和2020年玉米生育期,选用4种不同种丛枝菌根真菌类型（摩西斗管囊霉Funneliformis mosseae,A;扭形球囊霉Glomus tortuosum,B;地表球囊霉Glomus versiforme,C;地斗管囊霉Funneliformis geosporum,D）,设置不接菌处理（CK）,接种单一AMF菌剂、2种AMF混合菌剂、3种AMF混合菌剂和4种AMF混合菌剂共16个处理,研究玉米籽粒产量、植株各器官生物量及其磷、钾累积量对不同菌剂类型以及菌剂多样性的响应。【结果】与对照相比,两个试验年度所有接菌处理均能增加玉米籽粒产量及其磷、钾累积量,其中接种A、B、C、D 4种单一菌剂处理的玉米籽粒产量均值分别增加57.9%,26.9%,40.5%和32.9%;磷累积量增加77.8%,48.2%,26.2%和75.8%;钾累积量增加85.5%,62.1%,59.0%和63.5%。随AMF菌剂多样性增加,两个试验年度玉米籽粒产量呈增加趋势,表现为4种混合菌剂>3种混合菌剂>2种混合菌剂>单一菌剂,其中4种混合菌剂处理籽粒产量比单一菌剂处理均值高12.3%;籽粒磷累积量表现为2种混合菌剂>4种混合菌剂>3种混合菌剂>单一菌剂,其中2种混合菌剂处理籽粒磷累积量比单一菌剂高23.2%;但AMF菌剂多样性处理之间玉米籽粒钾累积量差异不显著。【结论】在酸性土壤条件下玉米接种不同类型丛枝菌根真菌均能显著增加籽粒产量及其磷、钾累积量,其中Funneliformis mosseae改善玉米籽粒产量及其磷钾累积量的作用最佳。丛枝菌根真菌菌剂多样性增加能显著提高玉米籽粒产量和磷累积量,其中4种混合菌剂处理的增产效果较好,而2种混合菌剂处理的养分吸收积累量较高。生产上应根据高产优质不同目的,选择接种合适的丛枝菌根真菌类型并进行菌剂之间合理的搭配。     

磷肥用量对菘蓝干物质积累及其营养元素吸收的影响

【目的】研究磷肥用量对菘蓝干物质积累及其营养元素吸收的影响。【方法】于2011-05-14,通过大田试验,研究磷肥(P2O5)用量分别为0,90,180,360,540kg/hm2时,菘蓝干物质累积量以及氮、磷、钾累积吸收量的变化。【结果】在菘蓝生长60~180d,不同施磷水平下,菘蓝总干物质累积量均随生长期的推进呈现出逐渐增加的变化趋势,即"S"型曲线;磷肥用量在0~180kg/hm2时,菘蓝总干物质累积量、干物质日增长量、根干物质分配率均随着磷肥用量的增加而提高;当磷肥用量超过180kg/hm2时,总干物质累积量、干物质日增长量、根干物质分配率反而下降。菘蓝植株的氮、磷、钾吸收累积量动态变化与其干物质积累规律类似,总体均呈"S"型增长趋势。在整个生长期,以磷肥施用量为180kg/hm2的处理菘蓝植株和根系的氮、磷、钾累积吸收量最高;而当磷肥用量超过180kg/hm2时,植株和根系的氮、磷、钾素累积吸收量反而下降。菘蓝对氮的吸收量最大,钾次之,磷最少,当磷肥用量达到180kg/hm2时,菘蓝全生育期对氮、磷、钾素累积吸收量均达到最高值,分别为1 370.22,192.44,682.44mg/株。【结论】在本试验土壤肥力条件下,磷肥(P2O5)的推荐用量为180kg/hm2,且是作为基肥一次性施入。     

不同施肥水平下超级杂交稻对氮、磷、钾的吸收累积

【目的】探索超级杂交稻对氮、磷、钾养分的吸收利用规律。【方法】于2004年和2005年,选用超级杂交稻品种准两优527和两优293为供试材料,在湖南省5个不同水稻种植生态区进行田间小区试验,研究在农民实际平均施肥量及分别减少和增加25%施肥量条件下,超级杂交稻抽穗期和成熟期植株体内的氮、磷、钾养分含量和吸收积累规律。【结果】无论在抽穗期,还是成熟期,不同施肥水平条件下水稻植株体内氮、磷、钾养分的含量均无显著差异,其在不同地点间的变化幅度低于相应的水稻产量和养分吸收量;养分吸收量差异主要由单位面积干物质生产量不同所引起。在不同施肥水平下,随着产量升高,氮、磷、钾收获指数呈上升趋势,但生产单位稻谷所需养分量呈下降趋势。在产量最高的桂东点,其植株体内氮、磷、钾养分含量和积累量均处于中等水平。【结论】采用多次施肥,不同施肥水平（135～225 kg N•ha-1、29.7～49.5kg P•ha-1、112.1～186.8 kg K•ha-1）对超级杂交稻株体内的氮、磷、钾养分吸收积累影响不明显;随着产量的提高,超级杂交稻对氮、磷、钾养分的吸收利用率也可提高,从而实现高产与养分高效利用的协调统一。     

青蒿素对外生菌根真菌化感效应

青蒿素是治疗疟疾的首选药物,主要从黄花蒿(Artemisia annuaL.)中提取,然而黄花蒿在生长过程中会向周围环境分泌青蒿素.为正确评估青蒿素对森林生态系统中的重要成分——外生菌根真菌的影响,试验以重庆地区有代表性的两株外生菌根真菌——褐环乳牛肝菌(Suillus luteus)Sl 8和松乳菇(Lactarius delicious)Ld3为材料,研究了青蒿素对菌丝生长,H+和有机酸分泌,以及养分吸收的影响.结果表明,在液体培养基中加入青蒿素,外生菌根真菌的生长受到明显抑制,菌丝生物量降幅高达26.89％(Ld3)和89.13％ (Sl 8);Ld3分泌H+和草酸的能力增强,而Sl8分泌量下降.随着青蒿素浓度的增加,菌丝的N、P、K含量及吸收量显著减少.当培养基中青蒿素达到80 mg/L时,Ld3的N、P、K吸收量比不加青蒿素的处理分别降低了50.55％、46.30％和42.28％;Sl8几乎丧失对N、P、K的吸收能力.说明青蒿素不同程度地抑制了外生菌根真菌的生长和养分吸收,但对H+和草酸的分泌作用因菌株不同而异.     

添加有机质饼肥对重茬烤烟养分累积及品质的影响

【目的】研究饼肥添加有机质对重茬烤烟养分吸收和及品质的影响,为重茬烟区合理施用有机肥提供科学依据。【方法】在田间条件下,设置不施肥对照（B1）、常规施肥（B2）、大豆饼肥添加有机质（B3）3个处理,B2、B3处理养分用量为N52．50kg／ha,P2O578．75kg／ha,K2O105．00kg／ha;测定不同时期烤烟干物质及养分含量。【结果】移栽后第13周,B3处理干物质积累量为3909．49kg／ha,比B2处理提高26．76％,两者差异达显著水平;B3处理总氮、总磷、总钾积累量分别为86．12、8．98、79．17kg／ha,与B2处理相比分别提高36．22％、17．54％、12．06％;B3处理产量比B2处理提高13．68％,上等炯比例提高4．44％,产值提高14．83％,达到50539．65元／ha。【结论】施用添加有机质（600．00kg／ha）的大豆饼肥（300．00kg／ha）可使烤烟氮积累量显著提高,并降低烤烟重茬障碍。     

磷肥用量对新疆棉田磷素状况、籽棉产量和磷平衡的影响

【目的】研究磷肥用量对新疆棉田土壤磷素有效性、植株磷吸收和分配、产量构成和棉田磷平衡的影响,为新疆棉田减磷增效和磷素可持续管理提供科学依据。【方法】采用大田试验,设置不同磷肥用量处理(不施磷肥对照,50,75,150和300 kg P_2O_5·hm~(-2)),测定了棉花不同生育期土壤速效磷、植株吸磷量和磷分配、籽棉产量,计算了棉田磷肥利用率和磷素平衡状况。【结果】(1)棉田土壤速效磷表现出随施磷量增加而增加的趋势,超过150 kg P_2O_5·hm~(-2)施磷量时,土壤速效磷不再增加。(2)植株累积吸磷量呈现出随施磷量增加而先升高后降低的趋势,在150 kg P_2O_5·hm~(-2)施磷量时,植株累积吸磷量最高;植株生殖器官(蕾、铃、絮、籽、壳)磷素吸收比例随施磷量增加表现出先增加后降低的趋势,在150 kg P_2O_5·hm~(-2)施磷量时,生殖器官累积磷素吸收比例最高。(3)籽棉产量随施磷量增加表现出先增加后略有降低的趋势,在50～150 kg P_2O_5·hm~(-2)施磷量时籽棉产量最高,为5912～6288 kg·hm~(-2)。(4)磷肥利用率在施磷肥75 kg P_2O_5·hm~(-2)达到最优,为22%;随施磷量的增加,棉田土壤磷素盈余量呈现增加的趋势,在施磷量75 kg P_2O_5·hm~(-2),棉田磷素收支开始出现盈余,磷素盈余为5.59 kg P_2O_5·hm~(-2)。【结论】磷肥用量可通过土壤磷素有效性、棉花磷素吸收和分配,影响棉籽产量;在综合考虑土壤磷素有效性、棉花磷素吸收和产量、磷肥利用率和棉田磷素收支平衡的基础上,建议新疆棉田磷肥施用量为50～150 kg P_2O_5·hm~(-2)。     

野生黄花蒿土壤特征对药用次生代谢产物的影响

为了明确影响黄花蒿药用次生代谢产物累积的土壤特征因素,测定贵州省三穗县和剑河县野生黄花蒿的总多酚、东莨菪内酯、猫眼草酚D、猫眼草黄素、青蒿素、青蒿酸含量,以及土壤养分含量、pH值、土壤酶活性,利用SPSS软件对土壤特征与黄花蒿药用次生代谢产物含量进行相关性分析,探讨土壤特征对黄花蒿药用次生代谢产物的影响。结果表明,不同海拔不同样地黄花蒿的药用次生代谢产物含量差异显著。根际与非根际土壤的理化性质大多存在差异。野生黄花蒿样地中土壤蔗糖酶活性较高,土壤脲酶和磷酸酶活性相对较低。土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性,碱解氮含量与青蒿素、青蒿酸含量呈显著或极显著正相关,全钾含量和pH值与青蒿素、青蒿酸含量呈显著或极显著负相关,土壤有机质、全磷、全氮、速效钾含量与青蒿酸含量呈显著或极显著正相关,土壤有效磷含量与总多酚、猫眼草酚D和青蒿素含量呈显著或极显著负相关。综上,提高土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性能够提高黄花蒿的青蒿素、青蒿酸含量,提高土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮和速效钾含量可以提高黄花蒿的青蒿酸含量,降低土壤全钾、有效磷含量和p H值有利于黄花蒿药用次生代谢产物的积累。     

黄花蒿叶矿质元素含量的研究

[目的]了解广西野生黄花蒿的矿质元素含量,为建立黄花蒿质量标准提供参考。[方法]在广西都安县、田林县、龙胜县、岑溪市和北海市各选1个种群采集黄花蒿叶片,测定黄花蒿叶中的大量元素、微量元素及重金属的含量。[结果]黄花蒿叶中含有丰富的P、K、Ca、Mg等大量元素和Fe、Mn、Zn等微量元素,而对人体有害的重金属元素的含量少。N、K、Ca、P、Mg的平均含量分别为32.6、31.1、8.94、4.143、.02 g/kg,Fe、Mn、Sr、Zn、Ni、Se的平均含量分别为4061、22.5、57.7、52.83、.600、.069 mg/kg。黄花蒿叶中重金属元素的含量由大到小依次为:Cu>Cr>Pb>As>Co>Cd>Hg。[结论]广西产中药材黄花蒿叶具有较高的矿质营养价值。     

不同类型土壤对青蒿生长和生理特性的影响

在温室里对青蒿进行盆栽,研究4种不同类型土壤对青蒿生长、生理特性的影响。试验结果显示:种植于黄色沙壤土和黑色壤土的青蒿出苗时间、株高、茎粗、分枝数、冠幅、生物产量优于红色壤土和白色粘土,但前两者之间以及后两者之间差异并不显著。从生理状况来看,种植于黑色沙壤土的青蒿叶片叶绿素、丙二醛含量、过氧化物酶活性虽然相对较低,但可延长植株的衰老时间,保持较长的生长期。从青蒿素来看,以种植于白色粘土的青蒿叶片、花蕾与种子的青蒿素含量最高,黄色沙壤土次之,黑色壤土最低;各时期叶片以7月底和9月中旬的青蒿素含量最高。因此,以收获青蒿素为目的时,考虑到总生物量和植株单位质量青蒿素含量,认为将青蒿种植于黄色沙壤土最好。     

广西野生黄花蒿根际土壤AM真菌类型调查分析

[目的]调查广西野生黄花蒿根际土壤丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizae,AM)真菌与野生黄花蒿的共生情况及其根际土壤理化性状差异,为筛选对广西野生黄花蒿生长有明显促进作用的高效菌株及推动AM真菌在黄花蒿生产上的应用提供理论依据.[方法]采集野生黄花蒿根际2~30 cm土样,分别测定土壤pH、有机质碳、速效磷、碱解氮和速效钾含量,采用湿筛倾析—蔗糖离心法分离AM真菌孢子,观察记录孢子数量、形态并进行AM真菌类型划分和鉴定.[结果]不同采样点的野生黄花蒿均被AM真菌侵染,对野生黄花蒿的侵染率在29.15%~40.43%,其中崇左市土样的侵染率最高,南宁马山县土样的侵染率最低;10 g风干土样中的孢子数量以崇左市的最高(163个),百色田林县的最低(32个);不同样点的侵染强度为2~3级,属中等偏下水平.不同样点的土壤pH在7.61~8.38,属弱碱性土壤;土壤有机质碳含量为5.15~58.08 g/kg,速效磷、碱解氮和速效钾含量分别为54.71~551.20、98.70~595.00和66.89~547.30 mg/kg,不同样点间差异明显.AM真菌孢子密度、种类丰度(SR)和物种多样性指数也因采样点不同而存在明显差异.从9个地区55份土样中共分离出42种不同种类的AM真菌.[结论]广西野生黄花蒿根际AM真菌的分布因地理位置不同而存在差异,与土壤营养状况基本呈反比.野生黄花蒿根际土壤环境差异可能是造成AM真菌多样性的重要原因.     

不同蒿类植物对重金属Cd的积累特性研究

[目的]研究不同蒿类植物对重金属Cd的积累特性。[方法]以潼关县黄金生产区及附近不同地区生长的6种蒿类植物(叉枝蒿、青蒿、水蒿、茵陈蒿、莳萝蒿、艾蒿)为研究对象,测定并分析蒿类植物体内的Cd含量,以便确定建立人工生态系统的植物种类。[结果]水蒿-13茎中Cd含量为6种植物中最高,其值为42.55 mg/kg,叉枝蒿-11叶片中Cd含量次之,其值为30.59 mg/kg;2个样区中的叉枝蒿对Cd的转移能力为6种植物中最高,叉枝蒿-11的转移系数为2.1,叉枝蒿-3的转移系数为1.96;随着土壤中重金属含量的增加,植物体内对重金属的富集有增加趋势。[结论]该矿区可选用水蒿和叉枝蒿进行重金属Cd的生态修复。     

培养基成分对黄花蒿丛生芽合成青蒿素的影响

以MS为基本培养基,研究了MS培养基中大量元素浓度对黄花蒿丛生芽合成青蒿素的影响,确定了最适的培养条件.结果表明,青蒿素丛生芽合成青蒿素的最适条件为:蔗糖质量浓度为30g/L,铵盐和硝酸盐比值为1:3,氮源浓度为45mmol/L,无机磷酸盐质量浓度为200mg/L.     

黄花蒿冬春抑期栽培技术研究*

 以黄花蒿为材料,在瑞丽进行黄花蒿田间试验,研究了冬春抑期栽培黄花蒿主要物候期和生长发育情况、植株主要农艺性状、产量与青蒿素含量的变化。结果表明,黄花蒿冬春抑期栽培比正季栽培生育期偏短29d;黄花蒿干品产量为1140kg/hm ²,青蒿素含量为0.607%,在瑞丽黄花蒿冬春抑期栽培具有一定的推广价值;冬春抑期于未进入雨季的5月中旬收获,很容易利用日晒干燥,且一年两季种植黄花蒿,可增加单位面积产量而减少原料贮藏时间。     

黄花蒿法呢基焦磷酸合酶、紫穗槐二烯合酶双功能酶基因的构建、原核表达与功能鉴定

试验将青蒿素生物合成途径中催化两步连续反应的酶(法呢基焦磷酸合酶和紫穗槐二烯合酶)的基因进行融合,经大肠杆菌表达后鉴定其融合蛋白的功能。结果表明:融合蛋白具有了双功能酶活性。双功能酶基因的构建,为进一步将双功能酶基因转入黄花蒿,提高青蒿素含量奠定了基础。     

广西青蒿资源研究现状

青蒿是我国传统中药,常用于消暑、明目、止汗等,其提取物青蒿素还可有效地治疗脑型疟疾。青蒿是一年生菊花科草本喜光植物,主要分布在海拔400m以下地区。广西青蒿资源丰富,全区40余个县市均有分布,为中国青蒿生产地的主要省份;2005年广西种植青蒿约670公顷,靖西县就达340公顷,且该地的青蒿提取物青蒿素含量可达1.2%。近年来,通过对青蒿野生资源的收集、筛选、生物学特性、组织培养、繁殖及栽培技术的深入研究,为建立稳定高产的青蒿生产提供了科学依据,促进了广西青蒿产业的发展。今后在青蒿生产过程中,实行中药材生产质量管理规范,保护其生物资源多样性,并利用现代生物技术,可确保青蒿生产达到高产、优质、安全和标准化,获得更多优质的青蒿,从而满足市场对青蒿素的需求。     

黄花蒿离体再生体系优化研究

为优化黄花蒿(Artemisia annua Linn)离体再生体系,并建立黄花蒿遗传转化途径,选用黄花蒿常规品种428-A为材料,以子叶、幼嫩叶片、顶芽作为外植体,设计不同植物生长调节剂组合的培养基配方。结果表明,黄花蒿子叶适宜作为组织培养的外植体,MS+1.5 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA培养基有利于诱导愈伤组织形成和分化,其出愈率及出芽率分别高达89.0%、85.7%,1/2MS+0.05 mg/L NAA+0.05mg/L IAA培养基有利于再生植株不定根的诱导,生根诱导率达94.0%。