典型畜禽粪便配伍食用菌菌渣堆肥研究

[目的]研究三种典型畜禽粪便工厂化高温好氧堆肥过程中物理化学参数的动态变化规律,为典型禽畜粪便和食用菌菌渣废弃物有机肥料化提供理论依据。[方法]本研究分别以新鲜牛粪、猪粪和鸡粪配以2倍质量(DW)的食用菌菌渣进行堆肥试验,研究了堆肥过程中温度、pH值、铵态氮、硝态氮和发芽指数等理化指标的动态变化规律。[结果]堆肥过程中牛粪、鸡粪和猪粪处理在55 ℃以上的持续时间均超过15 天,堆体温度均超过70 ℃。堆肥结束时,猪粪、鸡粪、牛粪处理的pH值分别为7.59、7.81、7.48,符合腐熟堆肥pH值在 5.5 ~ 8.5的一般标准,种子发芽指数(GI)均大于80%,总养分(N+P2O5+K2O)分别为4.31%、5.01%、4.57%,只有鸡粪处理满足有机肥养分标准(NY525-2012)。堆肥过程中各处理铵态氮含量逐渐下降,硝态氮含量逐渐增加,至堆肥结束时牛粪、鸡粪和猪粪处理铵态氮的减少量分别为45.6%、29.2%、33.9%,而相应地硝态氮含量分别增加到2.59 g kg-1、2.57 g kg-1、2.15 g kg-1。[结论]本研究结果可为适度规模养殖场的畜禽粪便进行堆肥处理提供一定的理论依据。     

生物有机肥对茄子青枯病的防治及其机理探讨

【目的】研究生物有机肥（BIO-36和BIO-23）对茄子青枯病的防治效果及其对植株体内酶活性、根际微生物数量的影响,并对其作用机理进行探讨。【方法】将枯草芽孢杆菌菌株（II-36和I-23）发酵后与腐熟有机肥（猪粪堆肥和氨基酸有机肥）混合进行二次发酵,获得了茄子专用生物有机肥料（BIO-36和BIO-23）,采用盆栽试验,对上述2种生物有机肥防治茄子青枯病的效果进行验证。【结果】2种肥料都能抑制茄子青枯病（防病效果分别为96%和91%）,植株叶片中CAT(过氧化氢酶)、POD（过氧化物酶）和SOD（超氧化物歧化酶）酶活性显著提高,而MDA（丙二醛）含量显著下降,叶片中CAT酶活性分别比对照增加了25.0%和23.7%,POD酶活性分别增加了99.5%和93.6%,SOD酶活性分别增加了32.7%和29.8%,MDA含量分别比对照降低了29.5%和26.3%。此外,根际土壤的真菌、放线菌数量显著提高,细菌数量增加幅度不大,青枯劳尔氏菌数量显著减少。【结论】生物有机肥对茄子青枯病的防治作用与诱导茄子系统抗性和调控土壤微生物群落结构有关。     

施用氨基酸有机肥对黄瓜产量及土壤生物学性状的影响

[目的]养殖场病死畜禽的无害化、资源化处理是减少环境污染、保障养殖业良性发展而亟需解决的关键问题之一。高温酸解病死畜禽制成的氨基酸液与普通有机肥复配制成氨基酸有机肥是实现病死畜禽无害化、资源化利用的重要途径之一。本研究旨在评估氨基酸有机肥对黄瓜产量及土壤生物学性质的影响。[方法]采用实时荧光定量PCR等技术手段,研究连续施用氨基酸有机肥对设施黄瓜产量、土壤理化性质、氮素循环微生物数量及土壤酶活性的影响。[结果]田间试验结果表明:与不施肥对照相比,氨基酸有机肥处理、单施化肥、施用鸡粪有机肥处理黄瓜分别增产48.2%、29.5%和30.6%。与不施肥对照相比,氨基酸有机肥处理能显著提高土壤pH值和铵态氮、硝态氮、有效磷的含量,而与其他施肥处理间差异较小。氨基酸有机肥处理土壤的氨氧化细菌数量显著高于不施肥对照,但显著低于其他施肥处理;反硝化nirK基因数量显著高于不施肥对照,而显著低于施用鸡粪有机肥处理;nirS基因数量显著高于不施肥对照及单施化肥处理。氨基酸有机肥处理土壤的过氧化氢酶及磷酸酶活性显著高于其他施肥处理和不施肥对照;脲酶活性显著高于不施肥对照但低于其他施肥处理;蔗糖酶活性显著高于不施肥对照且与其他施肥处理无显著差异。[结论]施用氨基酸有机肥可改善土壤理化性质,增强土壤生物肥力,提高根系可吸收利用的速效养分及游离氨基酸含量,增加黄瓜产量。     

水铁矿对玉米生长及其抗氧化系统的影响

[目的]本文旨在研究一种纳米铁氧化物(水铁矿)对玉米相关生理生化指标和抗氧化系统的影响,为水铁矿作为新型铁肥促进玉米生长提供理论依据。[方法]以去离子水(CK1)为对照,用不同质量浓度(10、20、50、100、200和500 mg·L-1)水铁矿溶液进行浸种试验。以不含铁的1/2 Hoagland营养液(CK2)和含EDTA-Fe的1/2 Hoagland营养液(CK3)为2组对照,分别以不含铁的1/2 Hoagland营养液配制不同质量浓度(10、20、50、100、200和500 mg·L-1)的水铁矿溶液进行玉米幼苗培养试验,测定其相关生理生化指标并观察其细胞显微结构。[结果]玉米种子萌发试验结果表明:水铁矿质量浓度为20 mg·L-1时,玉米种子的萌发指数、活力指数和平均根长分别比CK1增加了38.33%、61.99%和53.91%,平均发芽时间缩短56.63%。玉米幼苗培养试验结果表明:水铁矿质量浓度为20 mg·L-1时地上部鲜质量、株高和叶绿素含量分别比CK2显著增加了15.38%、10.03%和24.85%,水铁矿质量浓度高于50 mg·L-1时不利于玉米生长。水铁矿溶液质量浓度低于20 mg·L-1时玉米叶片中过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性逐渐升高,高于此浓度时POD和CAT活性逐渐降低。地上部铁含量检测和透射电镜观察结果显示:水铁矿质量浓度为10 mg·L-1时,水铁矿颗粒能够进入到玉米根细胞内,且地上部铁含量比CK2显著提高了75%,但水铁矿质量浓度大于20 mg·L-1时会造成根细胞质壁分离。[结论]低质量浓度(10~20 mg·L-1)水铁矿可替代EDTA-Fe,有助于玉米种子萌发和植株生长,而高质量浓度(≥50 mg·L-1)水铁矿不利于玉米生长。     

利用小麦秸秆生产木霉分生孢子及其生物有机肥对黄瓜的促生效果

【目的】木霉是重要的植物根际促生功能菌,然而木霉类生物肥料生产的应用基础研究很薄弱。本研究以小麦秸秆为发酵基质,探究哈茨木霉T-E5产分生孢子的固体发酵工艺条件,并验证发酵物作为生物有机肥的促生效果。【方法】在实验室条件下,以小麦秸秆为固体发酵基质,研究固体发酵的不同发酵方式,温度、酸浓度、酸种类、接种量、含水量、外加碳源和氮源等单因子条件下的产孢量;再利用正交试验设计,研究温度、酸浓度、含水量、接种量、外加氮源和碳源的发酵条件优化。利用两季温室盆栽试验测定包括施用化肥、有机肥、发酵物和不同肥料组合的5个不同施肥处理的黄瓜地上部生物量、株高和叶面积。采用稀释涂布法测定黄瓜盆栽根际土中总真菌数量和木霉菌数量。【结果】单因素条件优化:基质用稀硝酸 (0.1 mol/L) 调节酸度值后接种3%(v/w) 的1 × 107个/mL的T-E5孢子液,调节水分使初始含水量达到75%;在此条件下,添加尿素和玉米粉,在28℃下发酵培养8天,最大产孢量可达到8.87 × 109个/g。通过正交优化,每10 g小麦秸秆,加入调节酸度值的0.05 mol/L硝酸18.3 mL,含水量70%(湿基),接种量9%,添加尿素的量为1%,30℃浅盘培养8天,产孢量达到1.1 × 1010个/g。第1季盆栽试验结果表明,与单施化肥处理 (CCK) 相比,发酵产物与化肥配施 (CT) 使黄瓜的地上部分生物量、株高和叶面积分别提高14.97%、16.75%和14.64%;与单施有机肥处理 (OCK) 相比,发酵产物与有机肥配施 (OT) 使黄瓜的地上部分生物量、株高和叶面积分别提高10.62%、26.06%和9.53%。第2季盆栽也有类似的促生效果,与CCK相比,CT使上述指标分别提高12.83%、11.49%和26.93%;与OCK相比,OT使上述指标分别提高5.96%、34.29%和18.01%。两季盆栽添加木霉发酵物的处理中根际土总真菌数和木霉菌数量相比CCK、OCK和不施肥照 (CK) 均增加1个数量级以上。【结论】以小麦秸秆为主要原料,采用固体发酵工艺可生产高分生孢子含量的哈茨木霉菌剂及其生物有机肥,表明利用农业废弃物生产高附加值的木霉菌剂及其生物有机肥具有可行性。但木霉孢子数量主要受发酵条件影响,今后应在中试和工厂化生产水平进一步研究木霉孢子固体发酵的工艺参数。     

基于文献计量分析的镰刀菌枯萎病研究进展解析

镰刀菌枯萎病是一种由尖孢镰刀菌引起的、毁灭性极强的真菌作物病害,为探索镰刀菌枯萎病的相关研究进展及热点,对尖孢镰刀菌枯萎病进行了引文分析。以"Fusarium wilt"(镰刀菌枯萎病)进行主题搜索,在ISI Web of Science数据库核心集搜索1985—2019年的相关文献共4 873篇,采用CiteSpace可视化软件进行引文分析,通过合作、共现、共被引等网络分析,研究镰刀菌枯萎病的研究热点和前沿趋势。根据发文量统计分析发现:美国、中国和印度在本领域发文量排名前三位,而中介中心性指标分析则表明荷兰、美国和印度文献重要性位列三甲,我国位居前10并表现出积极上升趋势。引文分析的关键词突发性检测发现"induction(诱导)"、"geneticdiversity(遗传多样性)"、"pathogenicity(致病性)"是近十年的重要热点;文献共被引聚类分析表明解淀粉芽孢杆菌、系统抗性、非致病性尖孢镰刀菌等方面为本领域的研究前沿。随着枯萎病研究层次的不断深入,未来研究将会集中在微生物防控、抗病育种、根系-病原菌-有益菌互作机制等方向;此外,多组学技术的应用必将有利于解析镰刀菌枯萎病发病机制,为镰刀菌枯萎病基础研究与防控应用提供理论和技术支持。     

基于Web of Science文献计量的我国节水农业研究态势分析

为了解我国节水农业领域的最新研究热点和发展趋势,借助Web of Science(WOS)核心合集数据库,以“节水农业”为主题进行高级检索,选取1990—2021年中国学者发表的3 775篇文献,利用CiteSpace、VOSviewer、HistCite可视化分析软件,从年发文量、学科分布、发文期刊、研究机构、研究学者、主要研究热点及其变化趋势等指标进行计量分析。结果表明:1)从1990—2021年,我国节水农业领域文献的数量整体呈上升趋势;2)所涉及的学科以水资源学为主,占文献总数的28.9%;3)发文量前三的学术期刊为Agricultural Water Management、Water和Journal of Cleaner Production;4)发文的主要研究机构有中国科学院、中国农业大学以及西北农林科技大学;5)引文分析的关键词突发性检测发现开垦、华北平原、沟灌及增氧灌溉是近五年的重要研究热点。总而言之,我国节水农业研究已有大量基础,在作物高效用水机理、农业用水精量调配与控制、水肥一体化等方面取得了一定的进展,但在水肥一体化智能控制及其对作物、土壤、环境、社会等综合效应等方面的研究仍有待加强。随着科技的发展和社会的进步,未来节水农业将向着更加智能化、精准化的水肥一体方向发展,融合信息化技术,增加水肥施用的科学性,打造智慧农业。     

镰刀菌酸在尖孢镰刀菌侵染过程中的产生规律及运输过程探究

 镰刀菌酸(FSA)是尖孢镰刀菌产生的主要毒素之一,对病害的发展起到主导作用,但是其产生及运输机制尚不清楚,明确镰刀菌酸在寄主体内的产生过程及运输方式对防控作物枯萎病的发生具有重要的理论意义。本研究以黄瓜品种津春4号和尖孢镰刀菌黄瓜专化型菌 (Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum) 为试材,进行温室营养液培养试验,对不同侵染时期植株体内的病原菌及镰刀菌酸进行定量分析,结合韧皮部烫伤及分根根盒装置,探究镰刀菌酸的运输及分配机制。结果表明,病原菌的侵染首先从根尖或者侧根原基侵入根系,随后侵入维管组织并局限在木质部导管中,快速大量繁殖并开始产生毒素镰刀菌酸,镰刀菌酸主要通过木质部运输到叶片,发病期(11 dpi)叶片中镰刀菌酸含量是根系中镰刀菌酸含量的10倍。病原菌主要借助镰刀菌酸加速植物萎蔫死亡,并且镰刀菌酸含量与病原菌数量的相关性关系呈显著正相关。本研究进一步明确了病原菌侵染与镰刀菌酸产生的关系,病原菌在根系定殖成功后快速繁殖进入潜育期,随后产生毒素镰刀菌酸,并通过木质部运往地上部,促进叶片萎蔫,加速病原菌进入腐生阶段。在实际生产中我们可以在病害发生前期,未产生大量镰刀菌酸之前加强田间管理,以抑制或减轻枯萎病的发生。     

Meta分析评估中国木霉对枯萎病防控效果及其影响因素

由致病性尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)侵染引起的植物枯萎病是一种真菌性土传病害,对多种经济作物产生严重危害。木霉生物防治作为一种安全、环保、经济效益高且长效的防治措施已成为世界范围内的发展趋势,但其确切防效及其影响因素尚不明确。基于中国范围内研究所发表的中英文文章,运用Meta分析(元分析)方法研究了木霉对土传枯萎病的防控效果,同时分析了影响木霉防控效果的多种因素。结果表明,施用木霉在整体上对枯萎病具有显著的防控效果,其中,作物科类、木霉形式、施用方法、是否与其他方式联合及气候类型(基于大田试验)5类因素对木霉防效有显著影响;木霉种类、试验类型、木霉菌剂施用剂量和木霉菌剂施用次数对结果无显著影响。本研究结果预计能为田间高效应用木霉防控土传枯萎病提供参考。     

基于18S、28S宏条形码高通量测序和形态学方法的土壤线虫群落多样性比较

为探究不同靶标位点的高通量测序方法以及形态学鉴定方法对土壤线虫群落分析的影响,选取线虫群落复杂程度高的日本进境罗汉松根际土壤样品,设置18S、28S、形态学鉴定3个处理,比较不同线虫群落分析方法对土壤线虫群落分析的差异.结果表明,线虫群落中属的数量分析,18S组、28S组高于形态学鉴定组;除捕食和杂食性线虫的相对丰度在...