生物炭对农业土壤及作物生长影响的研究进展

生物炭是一种高效利用废弃生物质材料,在缺氧或厌氧条件下经过高温炭化得到的多孔富碳黑色固态物。生物炭的研究推广不仅可以促进废弃生物质资源再利用,且对土壤固碳培肥有巨大潜力。本文综合前人研究成果,探究了生物炭对土壤物理性质、化学性质及生物性质的改良作用和对作物生长的促进效果,同时对生物炭需要进一步研究的科学问题和应用前景提出了展望,旨在为废弃生物质资源化利用提供思路,为广泛应用生物质炭化技术提供借鉴和参考。     

不同氮磷条件下施加促生菌对多花黑麦草生长的影响

为进一步筛选适于田间条件的根际促生菌(PGPR),从豆科和禾本科植物根际分离出活性较强的3株固氮菌(C1、C2、C3)和3株溶磷菌(P1、P2、P3),经16S rRNA基因序列分析后,接种于多花黑麦草品种邦德,并探讨在单一固氮菌替代50%氮肥、单一溶磷菌替代全磷以及固氮菌和溶磷菌的不同组合替代50%氮肥+无磷三种条件下多花黑麦草生物量、氮磷含量的变化。结果表明:分离的溶磷菌为肠杆菌属和假单胞菌,固氮菌为伯克霍尔德氏菌和芽孢杆菌,都是较好的益生菌种,固氮酶活性在131.20~135.48IU/L之间,溶磷量在239.84~287.44μg/mL之间。施入单一菌剂的多花黑麦草生物产量、氮磷含量以C2和P2表现最佳;施组合菌肥的多花黑麦草生物量、全N及全P含量比无菌肥组对照显著提高(P<0.05),比施单一菌肥效果好,综合分析表明P3+C1和P1+C1促生效应最佳,应用潜力最大。     

免耕与覆盖对贵单8号玉米氮磷钾 养分吸收及产量的影响

在贵阳市花溪区黄壤旱地上进行田间试验,观测和分析了翻耕和免耕条件下秸秆低量,中量、高量覆 盖,地膜覆盖对贵单8 号玉米氮磷钾养分吸收及产量的影响,以评价和筛选出最佳的免耕覆盖组合模式,结果表明 与翻耕处理相比,免耕处理玉米单株氮,磷,钾平均吸收量分别增加了9.7%,11.8%和26.3%,2,不同耕作方式对 根茎叶分配量的影响为免耕>翻耕,翻耕\免耕条件下;氮素在根茎叶中的分配量为秸秆中量处理>地膜处理>秸秆高 量处理>秸秆低量处理>不覆盖处理与翻耕处理相比,免耕各处理玉米产量平均增加了5.1%~7.9%翻耕和免耕 下,玉米单株氮,磷,钾素吸收量,玉米亩产量均以秸秆中量覆盖处理最高地膜覆盖处理次之,秸秆高量覆盖处理大 于秸秆低量覆盖处理,不覆盖处理最低与传统的翻耕耕作方式相比免耕种植有利于贵单8 号玉米植株吸收氮磷 钾营养元素免耕地膜覆盖和免耕秸秆中量覆盖两种模式的产量较高,在生产中值得推广。     

关中平原夏玉米临界磷浓度稀释曲线构建与磷营养诊断

  【目的】  通过分析不同施磷水平下夏玉米地上部生物量与其植株磷浓度的变化关系,构建临界磷浓度稀释曲线模型,为夏玉米磷素优化管理及磷营养诊断提供理论基础。  【方法】  2019—2020年在陕西关中平原,以两个玉米品种郑单958和豫玉22为试验材料进行田间定位试验。共设4个施磷量处理 (P₂O₅):0、60、120、180 kg/hm2。在夏玉米拔节期、抽雄期、灌浆期和成熟期进行地上部取样,分析夏玉米地上部干物质量、全磷含量以及产量。利用2019年试验数据构建夏玉米临界磷浓度稀释曲线模型和磷素营养指数,利用2020年数据对模型进行验证。  【结果】  增施磷肥能显著提高夏玉米产量、地上部生物量和植株磷浓度,两个品种之间没有显著差异。随施磷水平的提高,夏玉米产量表现为先增加后减少,P120处理可获得最高产量,产量效应方程显示两年两个品种夏玉米平均理论最高产量对应的施磷量为110.2 kg/hm2。由产量构成要素看出,施磷对穗数没有显著影响,但能显著提高穗粒数和百粒重,且施磷对玉米穗粒数的影响大于对百粒重的影响。地上部生物量表现为P0c) 变化曲线:P_c = 8.11DM?0.22 (R2 = 0.886)。模型拟合的植株磷浓度和2020年玉米实际磷浓度线性相关,稀释曲线模型的RMSE和n-RMSE分别为1.146和18.23%,说明模型具有较好的稳定性。基于临界磷浓度稀释曲线计算磷营养指数 (PNI),各生育时期PNI值随磷肥用量增加而增大,随生育进程推进呈现先升高后降低趋势。PNI与相对吸磷量 (RP_upt)、相对地上部生物量 (RDW) 和相对产量 (RY) 均呈极显著相关。  【结论】  本研究建立的夏玉米临界磷浓度稀释曲线和磷营养指数 (PNI)模型能够很好地预测植株不同生育时期的磷素盈亏状况,对指导夏玉米生长季磷素营养诊断及最佳磷肥施用量具有可行性。     

生物炭氮替代部分化肥氮对黄壤水稻的生物效应

氮肥减施增效是实现我国化肥零增长的重要措施之一,探讨不同生物炭配施氮肥比例的生物效应及氮肥利用率,为黄壤稻田秸秆生物炭高效利用提供依据。采用大田试验,研究了不同生物炭配施氮肥比例对贵州黄壤水稻产量、品质、养分吸收和氮肥利用率的影响。试验设6个处理:对照CK(不施氮肥,只施用磷肥和钾肥)、常规施肥T0(化肥氮100%)、T1(生物炭氮10%+化肥氮90%)、T2(生物炭氮20%+化肥氮80%)、T3(生物炭氮30%+化肥氮70%)、T4(生物炭氮40%+化肥氮60%)。结果表明:水稻籽粒产量随着生物炭与氮肥减量配施比例的增加呈先增加后降低趋势,以T2处理最高,较常规施肥T0处理显著提高了13.4%(P0.05,下同);与T0处理相比,生物炭与氮肥减量配施可明显影响稻米精米率、胶稠度和直链淀粉含量,以T2处理较好;生物炭与氮肥减量配施可显著影响水稻秸秆和稻谷的氮素积累量,其中T1、T2和T4处理的秸秆氮素积累量较T0处理提高了4.5%～17.3%,T2处理达显著水平;T1、T2和T3处理的稻谷氮素积累量较T0处理依次显著增加了31.1%、27.3%和21.8%;与T0处理相比,T1、T2和T3处理的氮肥偏生产力、氮肥农学效率和氮肥表观利用率依次增加了2.4%～13.3%、8.2%～46.3%和8.87～22.41个百分点,其中T2处理达到显著水平;T1、T2、T3和T4的氮素收获指数均有所提高,但均不显著。综上所述,生物炭与氮肥减量配施可不同程度地提高贵州黄壤稻田水稻的产量和氮肥利用率,同时改善稻米品质;在短期条件下,推荐20%生物炭氮与80%化学氮肥配施作为中等肥力黄壤水稻氮肥减量配施的最适比例。     

干旱胁迫下枯草芽孢杆菌对玉米种子抗旱性及生理指标的影响

为了寻找有助于增强玉米种子萌发期抗旱性的菌种,研究了干旱胁迫下枯草芽孢杆菌菌种对玉米种子萌发的生理调控作用。以4种来自贵州省不同地点且不同植物根际的枯草芽孢杆菌菌种（R29-1、R9-1、R59、R60）为材料,运用隶属函数和标准差系数赋予权重法分析干旱胁迫下玉米种子发芽指标以及生理生化指标。结果表明,接种4种枯草芽孢杆菌均增强了玉米萌发过程中的抗旱性,抗旱性评价为R60>R9-1>R59>R29-1>CK2（15% PEG）,尤其接种枯草芽孢杆菌R60与R9-1能够更好地提升玉米抗旱性。接种枯草芽孢杆菌能同时提升玉米萌发过程抗逆性与叶片游离脯氨酸含量,降低叶片超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶的活性,从而减轻细胞膜受到的伤害,因此接种枯草芽孢杆菌R60能有效促进玉米的萌发及萌发期的生长。     

有机肥对Pb&Cd复合污染土壤烤烟部分生理指标的影响

采用盆栽试验,向土壤添加一定浓度Pb、Cd模拟土壤Pb、Cd复合污染,并设置CK(0 g/kg土)、A(10 g/kg土)和B(20 g/kg土)处理有机肥施用水平,研究烟草生长发育过程中有机肥对烟草生长和部分生理指标的影响。结果表明:施用有机肥对烟草株高、叶面积等农艺性状影响不显著;CK、A、B处理烤烟第6叶(从上向下)叶绿素总含量分别为0.11、0.12、0.13mg/g,叶绿素a、b含量和总叶绿素含量均随有机肥施用量增加而增大;A、B处理较CK处理显著提高了叶片的SOD活性和成熟期的SOD活性,降低了烤烟的MDA含量。     

FaGST基因改良菊苣新种质创制

谷胱甘肽转移酶(glutathione transferases,GSTs)在植物抵御逆境胁迫中具有非常重要的作用.从高羊茅叶片中克隆获得FaGST基因,对其进行酶切位点分析,设计酶切引物,通过Bam HI和PstⅠ双酶切将目的基因片段连接在真核表达载体pCAMBIA 1300-35 S上,成功构建pCAMBIA 13...