粉垄耕作与氮肥减施对木薯地土壤温室气体排放及土壤酶活性的影响

【目的】研究粉垄耕作与氮肥减施对木薯地土壤温室气体排放及土壤酶活性的影响,明确粉垄栽培木薯的增产及碳减排效应,为木薯种植业的可持续发展提供技术支撑。【方法】以木薯品种华南205为试验材料,利用粉垄耕作和常规耕作2种方式进行整地,分别设4个不同施氮量水平（100% N、50% N、25% N和0N）,分2次追肥,于第1次追肥后至木薯收获期采集土壤温室气体及土壤样品,研究耕作方式及施氮量对土壤脲酶、过氧化氢酶活性及土壤温室气体排放量、净增温潜势（GWP）、温室气体强度（GHGI）和固碳量的影响。【结果】在木薯整个生育期中,2种耕作方式下,100% N处理的土壤脲酶活性较高,25% N处理的土壤过氧化氢酶活性较高,且粉垄耕作的酶活性整体上高于常规耕作。土壤温室气体累积排放量、GWP、GHGI和土壤固碳量均受耕作方式和施氮量的双重影响。减氮处理有利于降低土壤N₂O、CH₄和CO₂的累积排放量及GWP和GHGI,0N处理的土壤温室气体排放量均最低;常规耕作100% N处理的土壤GWP和GHGI分别为1170.4 kg/ha和0.069 kg/kg,均显著高于各减氮处理（P<0.05,下同）;粉垄耕作100% N处理的GWP和GHGI分别为367.6 kg/ha和0.014 kg/kg,与各减氮处理差异不显著（P>0.05）。相同施氮量处理下,粉垄耕作的土壤固碳量均显著高于常规耕作,其中100% N处理的土壤固碳量最高,为1.95 kg/（ha·a）。【结论】粉垄耕作可通过优化土壤理化性质,提高土壤固氮效率,改善土壤固碳能力。在相同的试验条件下,粉垄耕作100N%处理的碳减排效果最明显。     

不同木薯品种主要根系分泌物提取与鉴定

本研究通过对木薯根系分泌物进行提取、分离与鉴定,探究不同木薯品种根系分泌物的差异,为筛选抗化感耐连作木薯新种质提供参考。以木薯组培苗琼脂培养基为试验材料,采用正交试验设计,结合GC-MS技术考察不同萃取材料和洗脱剂对木薯根系分泌物的提取和分离效果,选择最优方案测定‘新选048’‘南植199’和‘华南205’的根系分泌物。结果表明：（1）木薯根系分泌物水溶性物质提取的最优方案为：用去离子水超声提取捣碎的琼脂培养基30 min,固液分离后用XAD-2萃取、无水乙醇洗脱,浓缩后用GC-MS检测,成功鉴定出包括有机酸类、醇类、酯类、酮类、醛类等26种有机化合物。（2）醇溶性物质提取的最优方案为：用50%乙醇超声提取捣碎的琼脂培养基30 min,固液分离后用XAD-4萃取、无水乙醇洗脱,浓缩后用GC-MS检测,鉴定出包括有机酸类、醚类、酯类、酮类、醛类等15种有机化合物。（3）不同品种根系分泌物的水溶性和醇溶性成分均有差异。‘南植199’根系分泌物的主要水溶性物质有羟乙酸甲酯（相对含量为3.72%）、羟基丙酮（2.40%）、甲肼（1.79%）等,主要醇溶性物质有乙醇醛（18.89%）、羟基丙酮（2.47%）、甲酸（2.25%）等;‘新选048’的主要水溶性物质有甲酸（2.68%）、1,5-戊二醇（2.39%）、丙烯酸羟乙酯（2.01%）等,主要醇溶性物质有乙醇醛（17.00%）、甲酸（2.62%）、羟基丙酮（2.46%）等;‘华南205’的主要水溶性物质有甲酸（2.23%）、羟基丙酮（1.80%）、羟乙酸甲酯（1.43%）等,主要醇溶性物质有乙醇醛（16.58%）、甲酸（3.06%）、八氟戊醇（2.98%）等。不同木薯品种的根系分泌物种类和含量均有差异,从而导致其抗化感耐连作能力的差异,为筛选耐连作品种缓解木薯连作障碍成为可能。