夜间增温对小麦-土壤系统影响的研究进展

目前,我国粮食生产正遭受以非对称性增温为特征的气候变暖影响,以春冬季和夜间升温明显为特征的非对称性增温过程与我国主要粮食作物小麦的生育期基本重叠,因此,亟须明确夜间增温对小麦优质高产的影响,为准确判断和预测全球气候变暖背景下农田生态系统对夜间增温的响应程度与趋势以及制定对策提供科学依据。综述了夜间增温对小麦物候期、农艺性状、产量、品质及土壤微生物、养分含量、呼吸等方面的影响,并对夜间增温对小麦-土壤系统影响的未来研究方向进行展望,以期为气候变暖背景下小麦安全生产研究方向的确立及粮食安全生产措施的制定提供理论依据。     

农药污染对微生物多样性的影响

介绍了土壤农药污染对微生物多样性的影响,并简单探讨了研究的发展方向。     

微塑料对土壤-植物系统的生态效应

近年来,塑料污染已经成为全球性环境问题。陆地生态系统中的微塑料污染受到越来越多的重视,尤其是农业生态系统。由于降解性差,微塑料在土壤中的累积可能会对土壤生态系统造成不利影响,并通过食物链等威胁人畜健康。本文介绍了微塑料在土壤环境中的来源、分布和迁移,重点阐述了微塑料对土壤-植物系统的直接和间接生态效应。证据显示微塑料可以直接影响土壤理化性质、微生物与酶活性、土壤动物,影响植物种子萌发、根系对水分和养分的吸收,并可以被植物吸收和转运,对植物产生毒性效应;也可以通过改变土壤性质、与重金属等污染物联合作用等方式对植物产生间接效应。最后还对未来土壤-植物系统中微塑料相关研究进行了展望。以期为了解土壤微塑料的生态效应和潜在风险管控提供理论依据和科学指导。     

土壤科学网络资源及其在教学中的应用

土壤科学是高等农业院校(系)的重要基础课程。互联网技术的迅速发展和网络的普及,为利用网络资源丰富土壤科学的教学手段和教学内容、提高授课效果提供了平台。介绍了土壤科学网络资源及其在教学中的应用,旨在为土壤科学教学改革提供参考。     

唐河县31年温度的变化特征及其对棉花生产的影响

为了促进唐河县优质棉花生产,采用线性回归分析法研究小尺度范围气候的变化规律及棉花生产对其变化的响应。结果表明:1983—2013年唐河县的年均气温呈显著升高趋势,增速为0.389℃/10a;但其增长存在较大的不平衡性。其中,1983—1998年气温升高迅速,增速达0.766℃/10a,而1999—2013年温度则几乎没有变化。从季节看,春季和夏季升温显著,秋季和冬季则不显著。1999—2013年,棉花产量呈显著增长趋势,温度每升高1℃,棉花增产151.68kg/hm2;其中,2003—2013年棉花产量随春季和夏季温度、7月均温、极端最高温和棉花生长季均温的增加而升高。可见,唐河县31年温度的变化较敏感,并且温度对棉花的增产作用在整体上较为显著,且不同时间段的温度变化及其对棉花的影响存在明显的时间变异性。     

丛枝菌根真菌对改善植物磷素营养机制的研究进展

丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌广泛分布于各陆地生态系统,可与绝大多数高等植物互惠共生。大量研究已经广泛证实,AM真菌可以改善宿主植物营养状况,尤其是磷素营养。AM真菌能够促进植物对土壤磷的吸收,但同时菌根效应受土壤磷状况和植物磷素营养状况等因素的影响。总结了AM真菌对土壤磷吸收转运机制,AM真菌改善植物磷营养的机理,以及土壤磷水平和磷形态对菌根效应的影响,并对未来的研究方向进行了展望。     

丛枝菌根生理生态功能及其在生态恢复中的作用

近年来生态系统退化、环境污染等问题日趋严峻,生态恢复成为国内外关注的热点之一。丛枝菌根是陆地生态系统中分布最广泛、最重要的互惠共生体之一,对提高植物抗逆性、植被恢复、保持生态系统稳定与可持续生产力的作用显著。本文重点综述丛枝菌根的生理生态功能,及其在矿区土壤、旱区和盐碱土壤、退化草原等生态重建中的应用潜力,并对未来研究方向进行了探讨,旨在为生态恢复提供一条新途径。     

丛枝菌根对镉污染土壤的修复研究进展

近年来,土壤镉污染愈加严重,因此镉污染的生物修复也成为人们关注的热点之一。丛枝菌根是陆地生态系统分布广泛的植物-真菌共生体。研究证实,AM可促进植物的生长发育,增强植物对重金属毒害的耐性,影响植物对重金属的吸收、转运和积累,在重金属污染土壤的植物修复中显示出巨大的应用潜力。综述了AM对镉污染土壤修复的修复机理(直接作用、间接作用)及其在植物修复中的应用,并对未来的研究方向提出建议。     

施用生物炭和AM真菌对镉胁迫下玉米生长和生理生化指标的影响

为了探究镉(cadimum, Cd)胁迫下生物炭和丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal, AM)对植物生长的协同效应,采用盆栽试验,研究在3个Cd污染(0,3,6 mg Cd·kg^-1)水平下,施用小麦秸秆生物炭和接种AM真菌(Glomus intraradices BEG 141)对玉米生长和生理生化特性的影响。结果表明,施用生物炭和接种AM真菌单独或复合处理均能提高玉米的株高、生物量、光合色素含量、光合特性和抗氧化酶活性,降低胞间CO₂浓度(C_i)、MDA含量。接种AM真菌促进玉米生长效果优于生物炭,而生物炭对提高土壤pH效果较好,施用生物炭和接种AM真菌复合处理对Cd胁迫下玉米生长和改善玉米生理生化特性的促进效应最佳。其中,在6 mg Cd·kg^-1水平下,施用生物炭和接种AM真菌复合处理使株高、生物量分别增加43.87%、79.10%;净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)分别提高33.09%,45.04%,31.27%;叶片的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性、过氧化氢酶(catalase,CAT)活性分别提高51.42%,82.91%,43.96%。综合来看,生物炭和AM真菌单独或复合处理均能够减轻Cd胁迫和促进植物生长,以生物炭和AM真菌复合处理效果最佳,AM真菌处理效果次之,生物炭处理效果较差。     

纳米银和外源丛枝菌根真菌对甜高粱叶绿素荧光诱导动力学特性的影响

纳米银是应用最广泛的人工纳米材料之一,具有一定的生物毒性。丛枝菌根真菌(arbuscular mycorr-hizal fungi, AMF)能与陆地上80%的植物形成互惠共生关系,并能改善植物对矿质营养的吸收,促进光合作用,提高抗逆性。而纳米银与AMF共同作用对植物叶绿素荧光特性的影响尚不清楚。本实验选择能源植物甜高粱为供试植物,在未灭菌土壤中利用温室盆栽试验,研究了不同纳米银水平下接种外源AMF对甜高粱叶绿素荧光诱导动力学特性的影响。结果表明,纳米银对外源AMF有一定毒性,抑制了菌根侵染植物根系。纳米银施加浓度的增加造成了光系统Ⅱ(PSⅡ)供体侧受到伤害,结构被破坏;并且抑制了最大光化学效率(F_v/F_m)和PSⅡ潜在活性(F_v/F_o),降低了PSⅡ的光能效率;而接种外源AMF则可通过增加热耗散以减少对PSⅡ结构的破坏,对植物起到保护作用。研究证实,在未灭菌条件下,接种外源AMF可以缓解纳米银对甜高粱的植物毒性,其效应与纳米银剂量有关。