烟草连作障碍研究进展

烟草因连作种植导致产量和品质的下降已成为当前烟叶生产中面临的全国性难题。本文以连作对烟草的危害为切入点,从烟田土壤营养失调、根系中化感自毒物质积累、土壤生物学环境恶化等角度阐述了烟草连作障碍的产生机理,介绍了当前消除烟草连作障碍的主要调控措施,并对烟草连作障碍领域的研究及技术发展方向进行了展望。     

不同水肥组合对红壤地区早稻产量及氮肥利用率的影响

在田间条件下,研究不同水分、施N量和N肥运筹方式对红壤地区早稻产量、产量构成因素及N肥利用率的影响.试验结果表明:水稻间歇灌溉比淹水灌溉显著提高早稻单位面积有效穗数、千粒重和产量,早稻的植株吸N量可以提高1.7%～6.2%,而N肥表观利用率低于淹水灌溉;随施N量的增加,早稻千粒重和结实率降低,但单位面积有效分穗数、产量、植株吸N量和N肥利用率增加;不同N肥运筹方式对水稻产量构成因素的影响因灌溉方式和施肥量差异而表现出不同规律,分次施肥显著提高了早稻产量、植株吸N量和N肥利用率,但分3次施肥和分4次施肥时上述3个指标并无差异.结果显示:在采用间歇灌溉、施N肥量为210 kg/hm2、N肥运筹方式为基肥50%十分蘖肥30% 拔节肥20%的水肥管理措施更具有合理性,该种措施比农民习惯采用的淹水灌溉、施N肥量为140 kg/hm2、N肥运筹方式为基肥50% 分蘖肥30% 拔节肥20%的水肥管理措施植株吸N量提高50.9 kg/hm2(34.3%),产量提高631 kg/hm2(11.1%),其N肥利用率为36.7%,是红壤地区兼顾生产、生态和经济效益的理想稻田种植措施.     

不同施肥处理对红壤水稻土团聚体有机碳分布的影响

通过23年的长期田间定位试验观测,研究了施肥对红壤水稻土不同发生层团聚体组成、有机碳含量及有机碳库分布的影响.试验设不施肥（CK）、无机肥（NPK）、有机肥（猪粪＋紫云英）（OM）和无机肥与有机肥配施（NPKM）等4个处理.结果表明,＞3 mm团聚体含量随土层深度呈增加趋势,而其他粒径的团聚体含量则呈下降趋势.施肥处理有利于1～3 mm和0.25～1 mm团聚体含量增加.各处理中,各层同粒径团聚体有机碳含量从高到低的顺序为：A＞P＞W1、W2.不同粒径团聚体中有机碳含量有明显差异,除＜0.05 mm团聚体外,粒径愈细,有机碳含量愈高.1～3 mm和0.25～1 mm团聚体含量与全土有机碳含量呈显著正相关.不同施肥处理有机碳储量表现出NPKM＞OM＞NPK＞CK的趋势.同施肥处理同发生层不同粒径团聚体有机碳储量从高到低的顺序为：＞3 mm、1～3 mm、0.25～1 mm、0.05～0.25 mm和＜0.05 mm,且差异显著.施肥处理增加的新碳主要向1～3 mm、0.25～1 mm团聚体富集.     

红壤氮素的矿化和硝化作用特征

采用培养试验研究了侵蚀红壤,培肥后的红壤以及不同利用方式红壤氮素的矿化和硝化作用特征.结果表明,侵蚀红壤的矿化作用和硝化作用都很微弱,采用适宜的施肥措施培肥后氮素的矿化和硝化速率都有很大提高;红壤氮素的矿化和硝化速率与土壤pH、速效磷含量和有机质含量呈显著正相关.     

基于水稻产量的江苏省稻麦轮作区土壤质量评价

为明确江苏稻麦轮作区土壤质量状况，本研究基于2008～2015年期间江苏省稻麦轮作区10681个测土配方施肥样点的数据，通过相关性和主成分分析筛选了江苏省稻麦轮作区的最小数据集(Minimum data set, MDS)，并对土壤质量进行评价。结果表明：基于水稻产量分析，江苏省稻麦轮作区的最小数据集包括有机质、有效磷、速效钾、有效铁和有效硼。基于最小数据集得出的江苏省土壤质量指数(SQI-MDS)变化范围在0.136～1.000之间（均值0.674），与基于全量数据集得出的土壤质量指数（SQI-TDS）之间呈极显著正相关关系（R2=0.720），这说明最小数据集能够较好的代替全量数据集指标。本研究结果可为江苏省不同地区的稻麦耕地质量恢复和提升及稻麦粮食生产提供科学指导。     

长期不同施肥条件下红壤性水稻土微生物群落结构的变化

以位于江西省红壤研究所内长期定位试验的水稻土(始于1981年)为研究对象,运用磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid,PLFA)和BIOLOG分析技术研究了不施肥(CK)、单施化肥(NPK)及有机肥与化肥混施(NPKM)三种施肥方式对土壤微生物群落结构的影响。结果表明:长期施化肥和有机肥与化肥混施处理的PLFA总量均高于未施肥处理,两者分别较未施肥处理高91%和309%;PLFA主成分分析(PCA)显示施肥促进了土壤微生物群落结构的变化,其中NPKM处理增加了革兰氏阴性细菌(G-细菌)、真菌、放线菌和原生动物的数量,NPK处理增加了革兰氏阳性细菌(G+细菌)的数量,不施肥处理较施肥处理提高了真菌/细菌比例,CK和NPK处理的微生物群落结构更为相似;各施肥处理间土壤的AWCD值(平均每孔颜色变化率,average well color development,AWCD)表明,NPKM处理能够促进土壤微生物群落对碳源的利用能力,进而增加土壤中微生物的整体活性,而NPK处理减弱了土壤微生物的活性。代谢功能多样性分析同时表明,NPKM处理增加了微生物群落的多样性,而NPK处理使土壤微生物的多样性降低;土壤PLFA与土壤养分的相关性分析显示,土壤总PLFA量与土壤有机质和全氮呈极显著相关(p0.01),与速效养分相关性不大。     

不同施肥处理对红壤性水稻土团聚体的分布及有机碳、氮含量的影响

土壤采自江西省红壤研究所历经22年的肥料定位试验地,各施肥处理为:不施肥(CK)、施N肥(N)、施P肥(P)、施K肥(K)、施N、P肥(NP)、施N、K肥(NK)、施N、P、K肥(NPK)、施双倍N、P、K肥(2NPK)、施N、P、K肥和有机肥(NPK OM).研究了不同施肥处理对水稻土团聚体分布的影响以及土壤有机C、N在各级团聚体上赋存的情况.研究结果表明:有机C、N主要分配在2～0.25 mm的大团聚体上,C/N比随着团聚体粒级的减少而降低;水稻土团聚体的形成与有机C(SOC)密切相关,表现出与“层次性“机制相符的现象;施P、K、NK肥和NPK OM显著提高大团聚体的含量和团聚体的稳定性;NPK OM也显著提高土壤有机C、N和各级团聚体上的有机C、N的含量.     

两种土著食细菌线虫对五种细菌的取食偏好及相关机制

食细菌线虫通过取食细菌改变土壤微生物的活性和群落结构从而影响土壤生态系统功能,而食细菌线虫取食细菌存在选择偏好。本试验通过设置"自助餐"式平板培养试验,研究了2种土著食细菌线虫(拟丽突属线虫和中杆属线虫)对5种细菌的活菌体、灭活菌体及菌体分泌物的取食偏好,以为进一步揭示土壤生态系统中食细菌线虫与细菌相互作用关系奠定基础。研究结果显示:拟丽突属和中杆属线虫对活菌体的取食偏好基本一致,均对G-菌具有偏好,其偏好顺序为:荧光假单胞菌大肠杆菌贪噬菌解淀粉芽孢杆菌巨大芽孢杆菌。拟丽突属线虫对5种细菌分泌物的辨识和取食不存在选择性偏好,从而使其对活菌体及灭活菌体的取食偏好顺序基本一致;而中杆属线虫对活菌体及灭活菌体的取食偏好存在显著差异,这可能与中杆属线虫对5种细菌分泌物的辨识和取食具有选择性偏好有关。细菌分泌物对中杆属线虫的取食偏好机制还有待进一步研究。     

蚯蚓堆肥与益生菌配施对西瓜地土壤肥力及微生物特性的影响

基于等量养分条件,本试验研究了蚯蚓堆肥与解淀粉芽孢杆菌(X)和荧光假单胞菌(Y)两株不同功能益生菌配施对西瓜地土壤肥力和微生物特性的影响。结果表明,不论添加益生菌与否,蚯蚓堆肥较单施化肥或常规堆肥均提高了土壤速效养分含量,显著增加了土壤微生物生物量和土壤酶活性,其中土壤 NO3–-N 含量较常规堆肥提高了14.7%。益生菌的添加活化了土壤养分,增加了土壤细菌、放线菌、解淀粉芽孢杆菌和荧光假单胞菌数量,降低了土壤真菌数量,同时显著提高了土壤酶活性。各处理比较而言,蚯蚓堆肥配施益生菌在土壤速效养分含量、土壤微生物生物量及土壤酶活性上提升作用最为明显,其中蚯蚓堆肥配施混合益生菌处理(VCXY)的土壤细菌数量和蔗糖酶活性相较于常规堆肥配施混合益生菌处理(CDXY)分别提高了32.0%和14.4%。方差分析结果表明,蚯蚓堆肥和常规堆肥与益生菌在土壤速效磷、速效钾、微生物生物量碳、细菌数量、真菌数量、脲酶及蔗糖酶活性上存在显著交互作用。综上所述,蚯蚓堆肥与益生菌配施可显著促进土壤肥力和微生物活性的改善,可替代部分化肥用于设施蔬菜的绿色生产和土壤培肥。     

蚯蚓对污染土壤中黑麦草和印度芥菜吸收累积锌的影响

以长江冲积物形成的高沙土为供试土壤,分别加入4个浓度的Zn(100、200、300、400 mg/kg)以模拟Zn污染土壤,设置了接种蚯蚓(Pheretima sp.)处理与不加蚯蚓的对照处理,并种植黑麦草和印度芥菜,以研究蚯蚓活动对不同植物吸收、累积Zn的影响.结果表明:除低浓度Zn处理外(Zn≤100 mg/kg),蚯蚓活动明显增加了污染土壤的DTPA提取态Zn含量,进而促进植物对Zn的吸收.蚯蚓活动同时提高了印度芥菜和黑麦草地上部和地下部生物量及植株体Zn浓度,促进了植物对土壤Zn的吸收.加入蚯蚓后印度芥菜和黑麦草中Zn总累积量较无蚯蚓对照分别提高了57.8%～131.6%、51.4%～150.5%.两种植物相比,印度芥菜植株Zn浓度明显高于黑麦草,但由于印度芥菜生物量低,不论是否接种蚯蚓,其Zn累积量均低于黑麦草(未加Zn处理除外).黑麦草生长条件要求不高、可多次刈割,因而具有很大的修复中、轻度Zn污染土壤的潜力.