微生物肥料研究及其在耕地质量提升中的应用前景

微生物肥料是农用生物制品的重要一员,在可持续农业发展和绿色农产品生产中具有极其重要的作用。近年来,我国微生物肥料研究与产业化发展迅速,微生物肥料产业基本形成,但也面临着不少制约因素。同时我国耕地质量形势不容乐观,应用微生物肥料是耕地质量提升的不可或缺的技术措施。综述了我国微生物肥料研究及产业化发展的现状以及在提升耕地质量上的应用前景,并指出了微生物肥料今后研究及产业化发展的重点方向。     

水稻旱作及对旱作环境的适应性研究进展

对近30年来水稻旱作栽培后在生长发育，形态，组织结构及生理等方面发生的适应性变化进行了综述。     

土壤不同粒级中C、N、P、K的分配及N的有效性研究

本试验首先把７种采自不同省份的耕作土壤进行物理分级,然后测定了土壤Ｃ、Ｎ、Ｐ、Ｋ在不同粒级中的分布,同时还进行不同粒有中Ｎ的有效笥研究。结果表明：在不同粒级中Ｃ、Ｎ含量和分布均随土壤颗粒的加粗而逐渐下降,血Ｃ／Ｎ比则与此相反。在〈２μｍ粒级中Ｎ的有效性最高,随着土壤颗粒粒和戏的加粗有效性逐渐降低,在酸性土壤中Ｐ主要分布在较细的粒级中,而在石灰性土壤中则粗有效性逐渐降低。在酸性土壤中Ｐ主要分布在较细     

土壤硝化作用过程中亚硝态氮的累积研究

在实验室条件下比较了９种土壤硝化过程中ＮＯ２＾－的累积能力和ＮＯ２＾－在不同土壤中的稳定性,并在３种代表性土壤上检测了ＮＯ２＾－累积的动态变化。结果表明,红壤和黄棕壤在所有施氨（ＮＨ４＾＋－Ｎ）水平下均未出现ＮＯ２＾－的累积;但砂姜黑土、潮土、滨海盐士、潮棕壤、褐土、灌漠土和灰钙土等均出现不同程度的ＮＯ２＾－累积,且随着施ＮＨ４＾＋－Ｎ水平提高而增加ＮＯ３＾－在红壤和黄棕壤中的累积与施ＮＨ４＾＋－Ｎ水平无关,但在其它７种ｐＨ大于７的土壤中的累积受到浓度ＮＨ４＾＋的抑制。此外,试验还表明,ＮＯ２＾－在红壤和黄棕壤中不稳定,但在其它７种土壤中相当稳定。土壤硝化过程中产生ＮＯ２＾－累积的问题应引起重视。     

土壤微生物量和土壤固定态铵的变化及水稻对残留N的利用

在小麦盆栽试验后的^15N标记土壤上,研究了水稻生长过程中土壤微生物量C、N和土壤固定态铵的变化及其有机无机肥料残留N的有效性,结果表明,土壤微生物量C随着水稻生长而逐渐增加,到收获时达到1378．6－1790．5mg/kg土;土壤微生物量N的变化与水稻吸收N素有关,开始时由于淹水使得土壤微生物N有所下降,但随后又有所增加;随着水稻的N的吸收增加,生物量N又下降,直到水稻成熟期又有所恢复。在整个水稻生长季节中,土壤固定态铵的含量变化不大,但其中的一些^15N仍与外界土壤中矿质N发生了交换,表明 些固定态铵对水稻仍有较高的有效性。     

适用热区芒果园的木霉生物有机肥研制及其应用

研究从热区土壤中筛选得到的促生木霉菌株及其研制的生物有机肥对芒果产量及品质的影响。通过稀释涂布法筛选出木霉菌株,观测不同温度下生长情况进行初筛,室内盆栽试验复筛得到具有促生效果的木霉菌株;田间条件下,研究施用木霉生物有机肥对芒果产量及品质的影响;最后,结合菌株ITS及tef1序列分析鉴定其分类信息。结果表明:从海南芒果园土壤中筛选出的适温范围较宽的木霉菌株中,菌株MD30在35℃及40℃下生长速度最快。室内条件下菌株MD30试制的生物有机肥对黄瓜苗期的促生作用优于其他木霉菌株,其地上部鲜重和干重较不施肥对照(CK)于第1季分别增加了29%及64%,于第2季分别增加了116%和53%。室内促生效应最为显著的木霉菌株MD30的ITS和tef1序列分析表明该菌株为长枝木霉菌(Trichoderma longibrachiatum)。田间条件下,施用MD30木霉生物有机肥(MD30)当季产量显著高于不施肥对照(CK)、化肥处理(CF)、有机肥处理(OF)和NJAU4742木霉生物有机肥(4742),分别增产13%、7%、6%和3%;同时MD30处理相对于其他处理显著提高了芒果单果重、商品大果重、可溶性固形物和还原糖的含量,其中还原糖含量比4742处理分别增加了25%、22%、7%和6%。因此,长枝木霉MD30研制的生物有机肥提高了芒果果实的产量和品质,对热区植物的生长具有显著的促生效应。     

两个水稻品种根际土壤细菌和氨氧化细菌的群落结构差异

通过根盒试验比较了籼稻汕优63和粳稻武运粳7号苗期不同采样期根际土和土体土壤的硝化强度以及氨氧化细菌数量的差异,并且采用16S rDNA PCR-DGGE(Denaturing gradient gel electrophoresis)指纹图谱技术比较分析了上述两种水稻苗期不同采样期根际和土体土壤中细菌及其氨氧化细菌的群落结构变化。结果表明,两个水稻品种根际土壤中硝化强度和氨氧化细菌的数量随着生育期的延长均表现出一定的正相关性,汕优63籼稻根部土壤中的细菌和氨氧化细菌的丰富度和群落变化特征随着水稻生育时期的延长较武运7号粳稻的变化更为多样,说明籼稻品种根系和根际硝化作用更强,在其根系附近会产生更多的硝态氮。这种差异性严重影响水稻植株对氮素的利用效率。     

不同氮效率水稻生育后期氮代谢酶活性的变化特征

以不同氮效率水稻基因型为供试材料,研究了两个供氮水平下水稻生育后期功能叶和茎秆的氮、可溶性蛋白浓度和氮转运量以及氮代谢关键酶的变化。结果表明:与对照相比,施氮处理能显著增加不同氮效率水稻功能叶和茎秆的氮、可溶性蛋白的浓度和氮转运量。在不同的施氮水平下,水稻从齐穗至成熟顶三叶的氮浓度降低了60%～67%;而茎秆氮在生育后期对籽粒氮的贡献取决于环境供氮水平,与对照相比施氮处理水稻从茎秆转运出的氮大幅提高,在不同的供氮水平下南光的叶片和茎秆氮转运量显著高于Elio。与对照相比,施氮处理增加齐穗期时硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)和谷氨酸脱氢酶(GDH)的活性。随生育期的推进,四种氮代谢酶活性随之降低。南光的NR和GS酶活性显著高于Elio,但NR活性受水稻生育期和环境供氮水平的影响较大;南光的GOGAT和GDH的活性显著低于Elio。相关分析表明,NR和GS活性与功能叶和茎秆的氮转运量呈显著正相关。这就意味着水稻生育后期功能叶和茎秆的NR和GS活性高,尤其是GS活性高是筛选水稻氮高效的重要指标。     

半定量RT-PCR研究氮素形态对樱桃番茄果实中有机酸代谢相关酶基因表达的影响

研究了全硝（100%NO-3）、铵硝配施（75%NO-3: 25%NH+4）及全铵（100%NH+4）营养对樱桃番茄果实有机酸含量的影响,测定了与有机酸合成相关的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）、柠檬酸合成酶（CS）、苹果酸脱氢酶（MDH）活性变化,并利用RT-PCR检测了相应的基因在转录水平上的表达差异。结果表明, 1）全硝和铵硝配施处理下果实柠檬酸含量在整个生育期均显著高于全铵处理,而铵硝配施处理下果实中柠檬酸和苹果酸含量在成熟期均显著低于全硝处理。2）不同形态氮素及配施处理下,果实中柠檬酸含量与CS活性的变化趋势均呈单峰型,但到达峰值的时间不同。全铵处理下果实苹果酸含量与PEPC活性呈显著正相关,全硝、铵硝配施处理下果实苹果酸和柠檬酸含量都与MDH活性呈显著正相关。3）在膨大期和成熟期,全硝处理和铵硝配施处理下PEPC基因（PPC1、PPC2）表达显著高于全铵处理; 线粒体苹果酸脱氢酶（mMDH）的表达对果实苹果酸脱氢酶活性和苹果酸积累起主要作用,表明适当比例的铵硝配施可能通过影响果实中PEPC和MDH的活性和基因表达从而显著降低成熟果实有机酸的含量。     

磷酸盐诱导黄瓜系统抗病中主要酶活性的变化

黄瓜幼苗第２叶喷施７５ｍｍｏｌ／ＬＫ２ＨＰＯ４溶液之后,叶片中几丁质酶、β－１,３－葡聚糖酶和过氧化物酶活性明显升高,并诱导第３,４,５叶片中几丁质酶、β－１,３－葡聚糖酶活性增强,从而抵制以后炭疽菌（Ｃｏｌｅｔｏｔｒｉｃｈｕｍｌａｇｅｎａｒｉｕｍ）的侵入。但过氧化物酶活性仅在叶片受到直接诱导时才增强。上述结果表明,几丁质酶、β－１,３－葡聚糖酶活性与诱导系统抗病直接相关,而过氧化物酶活性仅与局部诱发抗病有关。喷施７５ｍｍｏｌ／ＬＫ２ＨＰＯ４溶液能安全、有效地诱导黄瓜抵抗炭疽病。