施用氨基酸有机肥对黄瓜产量及土壤生物学性状的影响

[目的]养殖场病死畜禽的无害化、资源化处理是减少环境污染、保障养殖业良性发展而亟需解决的关键问题之一。高温酸解病死畜禽制成的氨基酸液与普通有机肥复配制成氨基酸有机肥是实现病死畜禽无害化、资源化利用的重要途径之一。本研究旨在评估氨基酸有机肥对黄瓜产量及土壤生物学性质的影响。[方法]采用实时荧光定量PCR等技术手段,研究连续施用氨基酸有机肥对设施黄瓜产量、土壤理化性质、氮素循环微生物数量及土壤酶活性的影响。[结果]田间试验结果表明:与不施肥对照相比,氨基酸有机肥处理、单施化肥、施用鸡粪有机肥处理黄瓜分别增产48.2%、29.5%和30.6%。与不施肥对照相比,氨基酸有机肥处理能显著提高土壤pH值和铵态氮、硝态氮、有效磷的含量,而与其他施肥处理间差异较小。氨基酸有机肥处理土壤的氨氧化细菌数量显著高于不施肥对照,但显著低于其他施肥处理;反硝化nirK基因数量显著高于不施肥对照,而显著低于施用鸡粪有机肥处理;nirS基因数量显著高于不施肥对照及单施化肥处理。氨基酸有机肥处理土壤的过氧化氢酶及磷酸酶活性显著高于其他施肥处理和不施肥对照;脲酶活性显著高于不施肥对照但低于其他施肥处理;蔗糖酶活性显著高于不施肥对照且与其他施肥处理无显著差异。[结论]施用氨基酸有机肥可改善土壤理化性质,增强土壤生物肥力,提高根系可吸收利用的速效养分及游离氨基酸含量,增加黄瓜产量。     

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。     

Meta分析评估中国木霉对枯萎病防控效果及其影响因素

由致病性尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)侵染引起的植物枯萎病是一种真菌性土传病害,对多种经济作物产生严重危害。木霉生物防治作为一种安全、环保、经济效益高且长效的防治措施已成为世界范围内的发展趋势,但其确切防效及其影响因素尚不明确。基于中国范围内研究所发表的中英文文章,运用Meta分析(元分析)方法研究了木霉对土传枯萎病的防控效果,同时分析了影响木霉防控效果的多种因素。结果表明,施用木霉在整体上对枯萎病具有显著的防控效果,其中,作物科类、木霉形式、施用方法、是否与其他方式联合及气候类型(基于大田试验)5类因素对木霉防效有显著影响;木霉种类、试验类型、木霉菌剂施用剂量和木霉菌剂施用次数对结果无显著影响。本研究结果预计能为田间高效应用木霉防控土传枯萎病提供参考。     

基于Web of Science文献计量的我国节水农业研究态势分析

为了解我国节水农业领域的最新研究热点和发展趋势,借助Web of Science(WOS)核心合集数据库,以“节水农业”为主题进行高级检索,选取1990—2021年中国学者发表的3 775篇文献,利用CiteSpace、VOSviewer、HistCite可视化分析软件,从年发文量、学科分布、发文期刊、研究机构、研究学者、主要研究热点及其变化趋势等指标进行计量分析。结果表明:1)从1990—2021年,我国节水农业领域文献的数量整体呈上升趋势;2)所涉及的学科以水资源学为主,占文献总数的28.9%;3)发文量前三的学术期刊为Agricultural Water Management、Water和Journal of Cleaner Production;4)发文的主要研究机构有中国科学院、中国农业大学以及西北农林科技大学;5)引文分析的关键词突发性检测发现开垦、华北平原、沟灌及增氧灌溉是近五年的重要研究热点。总而言之,我国节水农业研究已有大量基础,在作物高效用水机理、农业用水精量调配与控制、水肥一体化等方面取得了一定的进展,但在水肥一体化智能控制及其对作物、土壤、环境、社会等综合效应等方面的研究仍有待加强。随着科技的发展和社会的进步,未来节水农业将向着更加智能化、精准化的水肥一体方向发展,融合信息化技术,增加水肥施用的科学性,打造智慧农业。     

曝气距离对植物源废弃物气流膜好氧发酵效率的影响

利用工厂化气流膜堆肥方式,探究了距离风机不同位置对堆体中废弃尾菜配伍蘑菇渣和醋糟发酵效率的影响.试验将尾菜、醋糟和蘑菇渣按照鲜重比1:1:3混合均匀后,放入气流膜发酵槽中,覆盖戈尔膜,底部曝气发酵30 d,以靠近风机一侧的终点为0点,分别于距离风机1.5、4.5、9.0、13.5、16.5 m处取样,测定了堆肥过程中距...     

生物有机肥对连作香蕉根际土壤可培养细菌区系的影响

采用可培养平板计数方法和PCR-DGGE技术,以施用生物有机肥(BIO)健康(BIOH)、发病(BIOW)和未施用BIO健康(CKH)、发病(CKW)4个处理的根际土壤为供试样品,研究可培养芽孢杆菌、假单胞菌、自生固氮菌、氨化细菌、亚硝化细菌、反硝化细菌的数量变化,以及可培养细菌的EP指数差异和细菌的群落结构变化。结果表明:施用BIO能显著增加健康植株根际土壤中芽孢杆菌、假单胞菌、自生固氮菌、氨化细菌、亚硝化细菌的数量,并减少根际土壤中的反硝化细菌数量(P<0.05);不同根际土壤样品的快速生长细菌和慢速生长细菌在群体中所占比例有明显差异,快速生长细菌分别占群体总数的40.9%(BIOW)、50.7%(CKW)、20.6%(BIOH)和22.1%(CKH),其中BIOH处理不同生长速率细菌分布最均匀,EP指数值最高,为0.794;DGGE条带回收测序结果表明,BIOH处理中多样性较高,其优势菌群为厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacte-ria),而CKW处理中的优势菌群大部分都属于拟杆菌门(Bacteroidetes)。结论:健康根际土壤的可培养细菌区系显著不同于发病根际土壤,通过外源有益生物与有机载体同时导入土壤,有可能达到调控植物根际土壤微生物区系的目的。     

灌溉消毒水源对香蕉植株生长和可培养微生物数量的影响

[目的]探究灌溉消毒水源对香蕉植株生长和可培养微生物数量的影响,以期为香蕉枯萎病的防控提供新的思路和方法。[方法]首先通过灌溉水消毒试验获得最优的消毒剂及其使用浓度,再进一步采用盆栽试验,探究草地土壤和香蕉连作土壤上灌溉消毒水源对病原菌和其他可培养微生物数量及香蕉植株生长的影响。[结果]相比于过氧化氢和氨水,次氯酸钠具有最优的病原菌消毒效果,原液稀释4 000倍后病原菌消毒效率仍为100%。灌溉消毒水源能有效改善香蕉植株的生长状况,与灌溉含病原菌水源相比,灌溉消毒水源处理中香蕉植株的株高、茎粗、叶面积、植株鲜质量和植株干质量在草地土中分别高出7.57%、15.96%、30.89%、21.36%和61.58%,在蕉园土中分别高出12.10%、29.58%、32.15%、51.18%和63.60%;灌溉含病原菌水源导致尖孢镰刀菌在土体、根际和根内显著富集,在草地土壤和连作蕉园土中的病原菌数量分别为灌溉消毒水源处理的2.32、3.26、3.13倍和1.68、2.53、1.62倍;同时,灌溉消毒水源提高了土体土壤细菌和真菌数量的比值(B/F),改变了土壤和香蕉根际可培养微生物的群落结构。[结论]灌溉含病原菌水源加快了病原菌在香蕉根际的传播和富集,通过灌溉水消毒能够有效减缓病原菌富集,控制病原菌的传播,研究结果为枯萎病的综合防控提供了新思路。     

含复合菌群生物育苗基质的研制及其育苗效果

[目的]开发含复合菌群生物制品或农业投入品,对于促进作物增产具有重要意义,本文旨在利用分别具有拮抗病原菌、解磷、产生长素能力的菌株,研制含根际促生菌菌群的生物育苗基质,以期为育苗基质产业的发展提供技术支撑。[方法]以本实验室经过广泛田间试验验证,且具有促生及抗土传病害功能的解淀粉芽胞杆菌SQR9为核心菌株,筛选出与之无拮抗效应的产生长素和具解磷能力的菌株;采用Biolog全自动微生物鉴定系统测定菌株对不同碳源利用能力,通过碳源重合关系确定菌种组合;通过育苗和盆栽试验评估含复合菌群生物育苗基质的育苗效果。[结果]经过筛选,与菌株SQR9对峙无拮抗圈的溶磷菌株分别为Y40、Y2和NJAU-3;产吲哚乙酸(IAA)菌株分别为NJAU-5、L-60、NJAU-69和NJAU-84。利用碳源重合关系,构建4种菌株组合2个、3种菌株组合6个和2种菌株组合4个。2季苗盘试验及2季盆栽试验结果均表明,微生物碳源利用重合数与植物促生效果呈显著负相关关系,含菌株SQR9、Y2和L-60与含菌株SQR9、Y2和NJAU-84这2个含复合菌群功能型生物育苗基质,在黄瓜前期育苗效果和后期盆栽效果均优于单菌处理及不添加功能菌普通育苗基质(对照)。[结论]结合拮抗效应测定和碳源利用重合关系,能够有效筛选出高效菌群组合,最终确立含3种菌株的2组复合菌群SQR9+Y2+L-60和SQR9+Y2+NJAU-84为研制生物育苗基质的最佳组合。     

外包木霉内含芽孢杆菌颗粒生物有机肥研制及其促生效应

  目的  利用造粒喷涂技术,研制了外包木霉菌内含芽孢杆菌（SQR9）的颗粒复合菌生物有机肥,以辣椒为供试作物,利用盆栽试验,研究了新型生物有机肥对辣椒植株株高、茎粗、叶绿素等农艺性状的影响。  方法  首先利用圆盘造粒机将有机肥、芽孢杆菌和适量粘合剂制成颗粒芽孢杆菌生物有机肥,随后,再将真菌木霉孢子喷涂颗粒表面,利用第一次添加的粘结剂形成外包真菌孢子膜的新型颗粒复合菌生物有机肥。  结果  货架期试验结果表明,颗粒肥料中木霉菌比粉状肥料存活能力更强,在储存60天后,新型颗粒复合菌生物有机肥中木霉菌含量大于2 × 107 cfu g?1,芽孢杆菌数量大于1.2 × 108 cfu g?1。盆栽试验结果表明,在种植47天后,施用新型颗粒复合菌生物有机肥的辣椒植株在株高、茎粗、叶绿素、鲜重和干重方面均高于其他处理（含SQR9颗粒生物有机肥、含SQR9和木霉菌的粉状生物有机肥、含木霉菌颗粒生物有机肥和含SQR9和木霉菌的颗粒生物有机肥处理）,表明了该新型颗粒复合菌生物有机肥对辣椒具有明显的促生效果。  结论  相比于单菌和其他工艺研制的复合菌生物有机肥,外包木霉真菌内含芽孢杆菌新型颗粒复合菌生物有机肥能够充分发挥木霉真菌和芽孢杆菌的促生功能,有效增强复合菌生物有机肥的促生效果。     

从抑病土壤到根际免疫：概念提出与发展思考

作物土传病害已经成为集约化农业可持续发展中的瓶颈,在粮食安全、资源高效和生态健康多目标协同发展的指导思想下,系统的绿色防控理论和技术体系构建是破解该难题的重要前提。作为植物-土壤互作的热点区域,根际栖息着较土体土壤更丰富的微生物群落,是土传病原物入侵作物根系的必经之路。根际微生态系统中的植物、土壤、微生物组和病原物之间的交互作用必然影响着植物健康。笔者将根际微生态系统抵御土传病原物入侵的现象和能力,称之为"根际免疫"。本文重点梳理根际免疫概念形成的4个重要阶段:(1)抑病土壤概念的提出与发展;(2)抑病微生物筛选与作用机制;(3)抑病土壤核心微生物组及互作机制;(4)根际免疫概念的形成与发展思考。最后从关注根际微生态、注重学科交叉和系统揭示根际免疫机制三方面进行展望,以期为提升土壤-植物系统健康和实现农业可持续发展提供理论依据和技术支撑。