基于不同土壤质地棉花根际微生物和酶活性特征分析

为了明确不同质地土壤对花铃期棉花根际微生物数量与酶活性的影响,采用池栽方式,以‘鲁研棉21’为材料,研究不同质地土壤(砂土、壤土、粘土)种植棉花在花铃期根际细菌、真菌、放线菌的数量及磷酸酶、脲酶和蔗糖酶的活性特征。结果表明,随着花铃期棉花的生长发育,3种质地土壤的根际微生物数量和酶活性均呈低-高-低动态变化的单峰曲线,其峰值分别出现在发育最盛的盛花期和盛花期后11 d。在土壤微生物数量方面,砂土整个花铃期3种微生物数量均显著或极显著低于壤土和粘土;而壤土中的微生物数量仅在初花后11 d低于粘土,其他时段均高于粘土。酶活性方面,砂土整个花铃期3种酶活性均显著或极显著低于壤土和粘土;壤土在初花至花后22 d时高于粘土,其余时段低于粘土,但差异均不显著。综上,棉花花铃期根际微生物活性受生长发育进程和土壤质地的双重影响。研究为棉花生产合理布局提供依据。     

氮肥形态对小麦镉吸收及转运的影响

为缓解小麦镉毒害降低籽粒镉含量合理选用氮肥,探究硝态氮、铵态氮和酰胺态氮对小麦镉吸收转运规律、土壤根际pH、叶片SPAD值和根系形态的影响.结果 表明镉胁迫条件下,硝态氮处理有利于小麦千粒质量及旗叶SPAD值的提高,且SPAD值与千粒质量间呈显著正相关;铵态氮处理显著降低根际pH、提高植株镉积累量以及籽粒镉含量,根际p...     

不同土壤质地对小麦生长发育及其生理特性的影响

为了阐明不同土壤质地对小麦生长发育及生理特性的影响,以小麦百农矮抗58为供试品种,研究了在壤土、砂土、黏土3种不同质地土壤上小麦不同生育时期的群体数量、株高、根长、分生根数、分蘖数、叶绿素含量、植株含水率等形态及生理指标的动态变化。结果显示,在小麦苗期,壤土上群体数最高,砂土次之,黏土较低;株高黏土中最高、根长壤土中最长,两者均是砂土最低;植株含水率则是壤土和黏土近似,均略高于砂土。在越冬期,壤土上小麦的群体数最高,黏土最低;而株高是黏土和壤土较高,砂土次之;分生根数砂土多于黏土和壤土,植株含水率砂土和壤土近似,高于黏土。在起身期,3种土壤质地上群体数都达到最大值;对于株高和分蘖数来说,黏土高于砂土,砂土略高于壤土;分生根数壤土最高,多于砂土和黏土;叶绿素含量黏土最高,砂土最低;植株含水率为黏土大于壤土和砂土。在灌浆期,群体数为壤土略低于黏土,砂土最低;株高则是壤土和砂土相近,黏土最低;而根长和分生根数是黏土最高,砂土次之,壤土最低;分蘖数黏土远高于壤土和砂土;叶绿素含量和植株含水率都是壤土最高,黏土略高于砂土。在成熟期,群体数壤土和黏土接近,砂土最低。在产量方面,3种质地土壤上小麦理论产量从高到低依次为:黏土壤土砂土,其中,壤土和砂土上小麦产量分别为黏土的87.85%、62.30%;具体分析其产量构成因素,小麦穗粒数和千粒质量均为黏土最高,成穗数则为壤土最高,差异均达显著水平。     

不同质地土壤对小麦籽粒容重及部分面粉品质的影响

[目的]研究不同质地土壤对小麦籽粒容重及面粉品质的影响。[方法]采用池栽试验,将3个小麦品种(强筋:藁麦8901、中筋:豫麦49和弱筋:洛麦1号)分别栽培于粘、壤和砂3种质地的土壤中,研究不同质地土壤对小麦籽粒容重及面粉品质的影响。[结果]粘土种植条件下洛麦1号和豫麦49的籽粒容重最高(分别为789.07、84.0 g/L),而藁麦8901的籽粒容重最低(791.0 g/L)。3种筋型小麦蛋白含量和沉降值在粘土种植条件下均达到最高值,且蛋白含量在粘土和壤土间差异不显著,而沉降值在3种土壤中差异显著,壤土种植时最低;面粉出粉率为粘土种植条件下最高,壤土次之,砂土最低。[结论]不同质地土壤对不同筋型小麦的影响不尽相同。     

铅锌矿区周边玉米根系低分子量有机酸、根际土壤镉铅形态与植株镉铅累积特征

玉米(Zea mays L.)是云南铅锌矿周边农田主要的夏季作物。通过大田试验,研究矿区周边农田种植的玉米根系低分子量有机酸含量、根际土壤镉铅形态及其镉铅累积特征。结果表明:(1)旺长期玉米根系分泌的主要是柠檬酸、草酸;成熟期玉米根系分泌主要是酒石酸和草酸,草酸分泌量较旺长期显著增加;(2)玉米根际土壤Cd化学形态以可交换态为主,Pb化学形态以铁锰氧化态为主,与旺长期相比,成熟期根际土壤有效态Cd、Pb含量分别下降了21%、44%;(3)与旺长期相比,成熟期植株根、茎、叶Pb含量分别降低了18%、54%、42%,根、茎、叶Cd含量则增加了14%、163%、49%,成熟期植株各部位减少了对Pb的吸收,增加了对Cd的吸收。从积累分布看,成熟期Pb大部分累积在叶和籽粒内,Cd大部分累积在叶和茎内;(4)相关性分析显示,玉米根系草酸含量与根际土壤有效态Cd、交换态Pb、铁锰氧化态Pb含量呈显著或极显著负相关,且茎Pb、叶Pb含量与根际土壤有效态Pb含量呈现极显著正相关。因此,玉米可通过根系分泌低分子量有机酸,影响根际土壤重金属化学形态与生物有效性,进而影响植株对重金属的吸收累积。     

氮肥用量对小麦开花后根际土壤特性和产量的影响

【目的】明确小麦开花后根际土壤特性动态特征及其与产量和籽粒氮素积累量之间的关系,能够为生产上合理施肥、提高氮肥利用效率和减轻环境污染提供理论依据。【方法】2014—2015和2015—2016年在小麦季设置4个氮肥水平(0,CK;150 kg N·hm~(-2),N150;240 kg N·hm~(-2),N240和300 kg N·hm~(-2),N300)并于小麦开花期、灌浆中期和成熟期分层(0—20 cm和20—40 cm)测定小麦根际和非根际土壤铵态氮、硝态氮、蔗糖酶、脲酶,同时测定根、茎、叶和穗生物量及其氮素含量;重点分析根际土壤特性与小麦籽粒产量和氮素积累量之间的关系。【结果】(1)与CK相比,N150、N240和N300处理2年小麦籽粒产量的平均值分别增加99%、130%和107%,且处理之间差异显著。随施氮量的增加小麦根、茎、叶、穗生物量和地上部氮素积累量均呈增加趋势;氮肥回收率呈下降趋势,且处理之间差异显著。(2)从开花到成熟期,0—20 cm和20—40 cm土层小麦根际和非根际土壤铵态氮、硝态氮含量、土壤蔗糖酶和脲酶(0—20 cm除外)活性均呈下降趋势。处理CK、N150、N240和N300根际土壤铵态氮和硝态氮含量显著低于非根际土壤。4个处理2年0—20 cm根际土壤铵态氮含量平均值比非根际土壤降低29%,硝态氮含量降低22%;20—40 cm根际土壤铵态氮含量比非根际土降低34%,硝态氮含量降低14%。而根际土壤蔗糖酶和脲酶活性显著高于非根际土。4个处理2年0—20 cm根际土壤蔗糖酶活性比非根际土壤提高29%,脲酶活性提高15%;20—40 cm根际土壤蔗糖酶活性比非根际土壤提高33%,脲酶活性提高13%。(3)相关分析结果表明,小麦籽粒产量和籽粒氮素积累量均与0—20 cm和20—40 cm根际和非根际土壤无机氮(铵态氮+硝态氮)、脲酶和蔗糖酶(2016年籽粒氮素积累量除外)呈显著正相关。【结论】小麦根际土壤可利用性氮素含量小于非根际土壤,而酶活性高于非根际土;根际和非根际土壤与籽粒产量和籽粒氮素积累量呈显著正相关。根际和非根际土壤特性显著影响小麦籽粒产量。     

低磷胁迫影响番茄根系生长及根际细菌

正以低磷胁迫和平衡施肥处理的番茄根系及根际土壤为研究对象,采用根系分析系统、稀释平板法、PCR-DGGE等分析技术,研究低磷胁迫对番茄根系生长、根际土壤生物学特性以及细菌多样性的影响。结果表明,低磷胁迫导致番茄根系总根长、总根表面积、总根体积和根尖数减少;导致根际土壤中可培养微生物(细菌、真菌和放线菌)数量、酶活性、微生物生物量以及细菌的多     

不同镉浓度下绿穗苋根际环境特征与镉形态分布

为了解镉(Cd)富集植物根际环境对镉的活化和耐受作用,通过土壤盆栽试验,研究了Cd胁迫下绿穗苋根际环境特征变化和镉形态分布。研究表明:绿穗苋根际pH低于非根际,并随Cd浓度升高总体呈下降趋势;根据DOC含量高于非根际,且随着Cd浓度的增加呈逐渐上升趋势。随着Cd浓度的升高,绿穗苋根际土壤交换态Cd所占比例上升,铁锰氧化物结合态Cd所占比例先升高后降低,碳酸盐结合态Cd、有机结合态Cd和残渣态Cd所占比例均逐渐降低。各处理根际土壤过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶活性均高于非根际,根际土壤脲酶和磷酸酶活性均随处理浓度升高呈先升高后降低的趋势,过氧化氢酶活性随处理浓度升高持续下降。结果表明,Cd胁迫下绿穗苋根际pH和DOC的变化对Cd活化具有重要作用,根际土壤酶活性特征表明其对Cd毒性有一定的缓解作用。     

异质Cd胁迫对蚕豆和富集植物续断菊根系生长的影响

为了研究蚕豆和续断菊根系对异质Cd胁迫的生态学响应,探讨间作体系影响Cd累积的根系可塑性机理,以蚕豆和Cd富集植物续断菊为试验材料,设置异质Cd胁迫根箱模拟试验,将根箱平均分为左、右两室,分别填充Cd处理（50 mg·kg^-1）土壤和无Cd土壤,分别测定蚕豆和续断菊的根长、根表面积、根体积等形态指标,比较异质Cd胁迫对蚕豆和续断菊根系生长影响的差异。结果表明,异质Cd胁迫下,蚕豆的根长、根表面积、根体积表现为无Cd右室大于Cd胁迫左室,续断菊表现为Cd胁迫左室大于无Cd右室。蚕豆根系直径为0~0.5 mm、土壤深度为15~20 cm时,无Cd右室根长、根表面积和根体积是Cd胁迫左室的4.63、3.14倍和2.39倍;根系直径为0.5~1 mm和大于1 mm、土壤深度为30~35 cm时,无Cd右室根长分别是Cd胁迫左室的1.69倍和5.04倍,根表面积分别是Cd胁迫左室的1.78倍和5.05倍,根体积分别是Cd胁迫左室的1.85倍和33.00倍。续断菊根系直径为0~0.5 mm、土壤深度为0~5 cm时,Cd胁迫左室根长、根表面积和根体积是无Cd右室的1.66、1.36倍和1.57倍;根系直径为0.5~1 mm、土壤深度为35~40 cm时,Cd胁迫左室根长、根表面积和根体积是无Cd右室的2.86、2.16倍和2.81倍;根系直径大于1 mm、土壤深度为15~20 cm时,Cd胁迫左室根长、根表面积和根体积是无Cd右室的26.94、52.26倍和139.33倍。综上结果表明Cd胁迫抑制了蚕豆根系的生长,促进了续断菊根系的生长,这可能是蚕豆和续断菊间作模式修复Cd污染土壤的机理之一。     

不同质地土壤对玉米根系生长动态的影响

 采用池栽方式对轻壤土、中壤土和轻粘土上玉米根系状况进行了研究。结果表明,3种质地土壤对玉米根系的形态、分布、生长具有很大影响。玉米根系弯曲度、平均根径的大小均为轻粘土＞中壤土＞轻壤土,轻壤土中玉米根系上部有更多的支根但下部支根较少;拔节期,玉米根系的垂直和水平分布在轻壤土中范围最广,轻粘土中最小。大喇叭口期之后3种质地土壤玉米根系的分布范围无明显差异。轻壤土、中壤土、轻粘土随着土壤中物理性粘粒的增加,根量在上层土壤中所占的比例加大。轻壤土中玉米根系生长表现为"早发早衰",拔节期前,根系生长速率大于中壤土和轻粘土,吐丝期根量达到最大值,之后开始衰老。轻粘土玉米的根系则呈现出"晚发晚衰",拔节期前根系生长缓慢,灌浆期根量才达到最大值,灌浆至成熟期根系衰老的速率远小于轻壤土和中壤土。中壤土中根系在玉米整个生育期平均生长速率和根量的最大值显著高于轻壤土和轻粘土。     

基于烟叶化学成分墒权多目标决策的植烟土壤综合评价

为了综合评价不同土壤类型和土壤质地的烤烟质量,采集了149份土壤样品（包括5种土壤类型、8种土壤质地）及对应的149份云烟85(C3F)烟叶样品,对其烟叶样品的10项化学成分指标进行了比较分析,并运用基于熵权的多目标决策方法对其烟叶样品化学成分进行了综合评价。结果表明：在10项烟叶化学成分指标中,土壤类型间有6项指标差异达到极显著水平;土壤质地间有5项指标差异达到极显著水平,1项指标差异达到显著水平;各烟叶化学成分指标在土壤类型和质地间的表现不同,综合评价结果表明5种土壤类型间的表现为：紫色土>黄壤>黄棕壤>石灰土>潮土;在8种土壤质地间的表现为：粉壤>粘壤>粘土>粉粘土>壤粘土>壤土>粉砂粘壤>砂质粘壤。     

不同质地土壤玉米根际生物活性研究

【目的】明确不同质地土壤（砂壤、中壤、重壤）玉米生育期间根际微生物（细菌、放线菌、真菌）数量与酶（脲酶、蛋白酶、磷酸酶、转化酶、过氧化氢酶）活性的变化。【方法】采用池栽方式，以掖单22为材料，研究不同质地土壤的玉米根际微生物数量和酶活性变化，并进行相关分析。【结果】玉米播种前，砂壤中的微生物数量最多，重壤中最少；重壤中的酶活性最高，砂壤最低。3种土壤玉米根际生物活性的动态变化呈抛物线，吐丝期达最大值，此后逐渐下降。吐丝期，3种质地土壤玉米根际微生物数量均表现为中壤最多，重壤最少；5种酶活性均表现为中壤最大，砂壤最小。成熟期，玉米根际土壤细菌与放线菌表现为中壤中数量最多，重壤最少，真菌则表现为中壤最多，砂壤最少; 过氧化氢酶活性表现为重壤最高，砂壤最低，脲酶、蛋白酶、磷酸酶、转化酶表现为中壤中活性最高，砂壤最低。【结论】玉米根际生物活性受玉米生长发育进程和土壤质地的双重影响。     

不同土壤对陆稻根系生长发育的研究

采用自创的“三维坐标容器法”,研究了潮 砂土、红壤土,水稻土对陆稻根系生长发育的影响。结果表明：（１）不论何种土壤类型,根系分布一般在６０ｃｍ左右,根系体积,总表面积,活跃表面积,根重,根密度均随根系入土深度的增加而减少,但根长,根重,根密度在２５－３０ｃｍ间略有回升;     

不同土壤质地对平邑甜茶幼苗连作障碍程度的影响

【目的】以平邑甜茶幼苗作为试材,研究不同土壤质地苹果园连作障碍发生程度及其差异机制,以便根据连作障碍可能发生的严重程度采用适宜的防治措施。【方法】取烟台莱州3种不同质地老果园土,在盆栽条件下设置连作砂壤土、连作壤土、连作黏壤土及各个质地土壤对应溴甲烷熏蒸处理,共6个处理,测定不同处理盆栽幼苗的生物量、土壤微生物数量、土壤酶活性、根系保护性酶活性、丙二醛（MDA）含量,使用实时荧光定量（qPCR）技术检测老果园土壤中主要有害真菌的数量变化。因3种土壤条件不同,故分别以3种土壤溴甲烷处理与各自连作处理上述指标的差异来表示连作障碍发生的程度,差异越大,连作障碍程度越严重。同时采用高效液相色谱法测定3种连作土壤中的酚酸类物质含量。【结果】与各自连作对照相比,黏壤土、砂壤土和壤土溴甲烷熏蒸处理植株干样质量分别提高了98.9%、87.9%和54.4%,说明黏壤土连作与溴甲烷处理差异最大,连作障碍程度最严重。与各自连作对照相比,黏壤土、砂壤土、壤土溴甲烷熏蒸处理植株的根系保护酶活性均显著提高,根呼吸速率显著增加,MDA含量明显降低。其中超氧化物歧化酶（SOD）活性分别是各自连作对照的2.63、1.80和1.53倍;过氧化物酶（POD）活性分别是连作的3.02、2.01和1.62倍,过氧化氢酶（CAT）活性分别是连作的3.25、2.61和2.11倍。黏壤土根系保护性酶差异最大,说明在连作黏壤土条件下,根系胁迫更严重。与各自连作对照相比,黏壤土、砂壤土、壤土溴甲烷熏蒸处理植株根呼吸速率分别提高了91.3%、69.4%和36.0%;MDA含量分别降低了51.3%、48.9%和33.1%。脲酶活性分别比连作降低了68.2%、64.2%和54.4%;磷酸酶活性分别比连作降低了25.6%、18.6%和8.18%。黏壤土、砂壤土和壤土溴甲烷熏蒸处理比各自连作对照真菌数量降低了85.8%、58.1%和72%,尖孢镰孢菌拷贝数比各自连作处理分别降低了87.5%、70.1%和66.3%,且连作黏壤土条件下尖孢镰孢菌拷贝数最多。连作条件下黏壤土的实测酚酸总量最高,为41.30 mg·kg ^-1。 【结论】3种不同土壤质地中,黏壤土酚酸类物质含量高、土壤中尖孢镰孢菌为主的有害真菌最多、根系胁迫最严重,最终表现为连作平邑甜茶幼苗与溴甲烷熏蒸处理的生物量差异最大,而壤土则相反。     

铜对水稻和玉米污染效应及累积规律的对比研究

通过盆栽试验,分别研究了铜在吉林省砂壤水稻土中对水稻和在草甸黑土中对玉米的污染效应及吸收累积规律。结果表明:水稻和玉米各器官对铜的累积量随土壤中铜投加量的增加而增大,其分布规律为根茎叶籽粒;在本试验浓度范围内铜对水稻的毒害作用大于玉米。以使水稻和玉米减产10%为依据,确定铜在吉林省砂壤水稻土和草甸黑土中的毒性临界值分别为187.6 mg/kg(全量)、31 mg/kg(DTPA提取量)和316 mg/kg(全量)6、1 mg/kg(DTPA提取量)。     

种间互作的生态效应Ⅰ.间作对蚕豆结瘤的影响

[目的]探讨不同间作系统对蚕豆结瘤的影响,为选择适合蚕豆间作的作物种类和合理的间作模式提供参考.[方法]在胶泥土和砂壤土条件下,于结荚期调查小麦/蚕豆、油菜/蚕豆、大蒜/蚕豆3种间作系统和单作蚕豆系统的蚕豆根瘤生长情况.[结果]砂壤土中不同间作系统的蚕豆结瘤量均明显高于胶泥土.在胶泥土中,蚕豆单作及与小麦、油菜间作系统的中行蚕豆根瘤量分别比边行增加24.54% 、97.24%和61.94%,而大蒜间作系统的边行蚕豆根瘤量比中行增加80.06%;在砂壤土中,单作蚕豆根瘤量比中行增加8.14%,小麦、油菜和大蒜间作系统分别增加54.00% 、20.45%和45.33%.与单作蚕豆相比,在胶泥土中油菜、小麦和大蒜间作中行的蚕豆根瘤量分别增加491.13%、75.86%和70.44%,小麦、油菜和大蒜间作边行的蚕豆根瘤量分别增加11.04%、354.60%和282.21%;在砂壤土中,除小麦间作模式外,油菜和大蒜间作模式的中行蚕豆根瘤量分别增加30.69%和76.41%,而小麦、油菜和大蒜地的边行蚕豆根瘤量比单作地分别增加37.64%、45.56%和137.07%.在胶泥土和砂壤土中,油菜、大蒜间作均能提高蚕豆的结瘤水平,分别增加61.94%和80.05%.[结论]间作对蚕豆结瘤能力的影响不仅受作物种类的影响,还受土壤类型和栽培方式的影响.     

重庆地区紫色土壤镉有效性水平及分异特性研究

通过对重庆地区不同紫色地层发育的紫色土壤系统采样分析有效态镉的含量、影响因素和分异特征,结果表明:有效镉的含量水平和分异值大小顺序为紫色潮土,棕紫泥土,暗紫泥土,灰棕紫泥土,红棕紫泥土,并且显著大于全国背景值0.079mg/kg;通径分析与有效镉影响因子大小顺序为有效Fe,有效Mn,有机质,有效Pb,有效Zn,有效Cu;与有机质和有效Cu,Zn,Fe,Mn,Pb含量呈极显著乘幂关系(r=0.406～0.545);在p=0.01水平,有效Cd与pH值呈极显著指数关系(r=0.406),并且淹水利用使土壤镉有效性提高.     

土壤质地对冬小麦旗叶可溶性蛋白含量及籽粒干物质积累动态的影响

2003~2005年连续2年在池栽条件下,选用粘、壤、砂土3种土壤质地,以面筋含量高、中、低3个冬小麦品种藁麦8901、豫麦49号和洛麦1号为供试材料,对籽粒灌浆期间小麦旗叶可溶性蛋白含量及籽粒干物质形成与积累动态进行了研究。结果表明:3种冬小麦品种在不同质地土壤条件下,灌浆期旗叶可溶性蛋白含量存在一定差异,总的变化趋势表现为开花后随籽粒灌浆进程,旗叶中的可溶性蛋白含量逐渐降低;3种冬小麦粒重增加趋势基本一致,但不同品种在不同质地土壤条件下种植,粒重及灌浆速率表现不同。面筋含量较高的藁麦8901和较低的洛麦1号,成熟期粒重大小均表现为壤土>粘土>砂土;而面筋含量中等的豫麦49号表现为壤土>砂土>粘土。面筋含量较高的品种灌浆高峰出现较早,且灌浆速率较低;面筋含量较低的品种灌浆高峰出现较晚,但灌浆速率较高。3种小麦品种灌浆期粒重与旗叶可溶性蛋白含量均呈负相关。     

土壤表层中的Cu、Cd、Pb的垂直运移规律

通过人工模拟重金属Cu、Cd、Pb污染土壤的试验,研究了不同浓度的重金属Cu、Cd、Pb在砂壤土、壤土和粘壤土3种不同质地土壤中垂直运移的规律。结果表明,重金属Cu2+、Cd2+、Pb2+在土壤中垂直分布的规律随土壤质地不同而有所不同,其中土壤对重金属的吸附能力大小为粘壤土>壤土>砂壤土,重金属在土壤中的运移能力大小为砂壤土>壤土>粘壤土。Cu2+、Cd2+、Pb2+主要积累层在土壤表层,尤其是0~10cm的土层,随着土壤深度的增加,土壤Cu2+、Cd2+、Pb2+含量逐渐减少。