不同土壤对茶树根际固氮微生物的影响

在地球上,生物固氮是土壤——植物——动物系统中氮素最大的源泉,因此,对土壤固氮微生物进行研究具有十分重要的意义［１］。茶树根际是摄取养分的主要区域,历来受到人们的重视［２］。近年来,笔者对不同土壤类型的茶园中茶树根际固氮微生物的组成,出现机率以及一年...     

土壤缺钾对冬小麦碳氮代谢的影响

为探明土壤缺钾对冬小麦产量、品质影响机理,以冬小麦耐低钾型品种科农9204和敏感型品种石新828为材料,采用盆栽试验方法,在土壤缺钾和正常供钾条件下,对冬小麦开花后6个时期（0 d、7 d、14 d、21 d、28 d和35 d）旗叶和籽粒钾含量,旗叶叶绿素含量、碳代谢物含量、蔗糖合成酶活性、蔗糖磷酸合成酶活性,籽粒氮代谢物含量、硝酸还原酶活性进行了测定和分析。结果表明,与正常供钾相比,土壤缺钾处理下耐低钾型冬小麦旗叶、籽粒钾、碳代谢物和氮代谢物含量虽有下降,但整体上变化不显著。土壤缺钾下敏感型冬小麦旗叶和籽粒钾含量总体上较正常供钾处理显著下降,降幅分别为5.01%~65.37%、4.74%~31.83%;旗叶叶绿素、碳含量分别降低5.27%~80.66%、3.29%~10.85%,且差异均显著;旗叶可溶性总糖、蔗糖、葡萄糖、果糖含量总体上呈显著增加趋势,增幅分别为14.37%~119.08%、16.63%~68.00%、16.63%~68.00%、23.41%~80.37%;蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性分别下降32.28%~538.67%、48.51%~421.48%。土壤缺钾导致敏感型冬小麦籽粒氮、粗蛋白质、清蛋白、醇溶蛋白、麦谷蛋白含量和硝酸还原酶活性均显著减少,降幅分别为29.87%~90.33%、15.56%~66.12%、3.73%~26.02%、17.92%~38.81%、6.33%~35.81%和13.89%~33.89%,使球蛋白含量提高2.57%~64.15%,而对耐低钾型冬小麦的籽粒蛋白组分含量和硝酸还原酶活性总体上影响不显著。综上,土壤缺钾导致冬小麦光合作用减弱和光合同化产物减少,抑制了蔗糖酶和硝酸还原酶活性,造成旗叶糖分累积和碳含量及籽粒氮、粗蛋白质含量降低,引起蛋白质组分发生变化,导致碳氮代谢失衡。     

园龄对可可苗期生长及其根际土壤环境的影响

可可是世界最重要的多年生经济作物之一,为了揭示不同园龄可可园土壤演变规律,为其可持续生产提供依据。以休耕地为对照(CK),研究低龄(4 a)、中龄(12 a)和老龄(32 a)3种不同园龄土壤培育可可苗期生长及其与根际土壤有机碳(SOC)含量、土壤酶活性和微生物区系等关系。结果表明,32 a园龄土壤培育可可苗生物量显著高于4 a、12 a和CK,分别增加了89.15%、29.24%和28.03%;32 a和12 a园龄处理根际SOC含量显著高于4 a园龄,老龄园有利于SOC的积累;随着园龄增加,脲酶活性增加,且与SOC含量极显著正相关,12 a和32 a园龄土壤脲酶活性分别比CK显著增加了44.36%和43.11%;12 a园龄处理根际土壤中可培养细菌数量减少,真菌数量则显著增加,12 a土壤可培养真菌数量分别是4 a、32 a和CK的3.04、1.46和3.23倍,园龄可能导致土壤微生物区系变化。综上所述,随着土壤园龄增加,可可苗生物量、根际SOC含量和脲酶活性均增加,根际土壤微生物区系发生变化,根际土壤真菌数量与SOC含量、脲酶活性极显著正相关,可可根际SOC含量是光合作用、植株生长、土壤酶活性和土壤微生物共同作用的结果。     

重金属Cd处理对柱花草根际土壤酶活性的影响

采用添加外源重金属和土培盆栽法,研究了浓度为0～5.0 mg/kg的镉(Cd)对4个柱花草(热研2号、热研13号、TPRC2001-1和西卡柱花草)根际土壤酶(过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶)活性的影响。结果表明,不同柱花草根际土壤过氧化氢酶活性对镉胁迫响应存在显著差异,镉促进4个柱花草根际土壤过氧化氢酶活性的浓度分别为0.5、1.0～5.0、0.5～5.0、2.0～5.0 mg/kg。与对照(CK)相比,低浓度Cd(0.5 mg/kg)胁迫,对热研2号、热研13号和西卡柱花草根际土壤脲酶活性无显著影响,但TPRC2001-1柱花草根际土壤脲酶活性增加;而在1.0～5.0 mg/kg处理条件下,脲酶活性无显著变化。0.5～5.0 mg/kg Cd胁迫时,显著抑制了热研2号、热研13号和西卡柱花草根际土壤磷酸酶活性;2.0～5.0 mg/kg Cd胁迫时,TPRC2001-1柱花草根际土壤磷酸酶活性显著降低。说明,种植TPRC2001-1柱花草能缓解镉对3种土壤酶活性的胁迫,土壤镉对3种土壤酶活性的影响表现为磷酸酶>脲酶>过氧化氢酶,磷酸酶和脲酶可作为土壤中镉污染的指示酶。     

施用堆肥对生菜品质和土壤生物活性及土壤肥力的影响

研究了施用玉米秸秆堆肥对盆栽生菜的产量和品质、土壤微生物、土壤酶活性以及土壤肥力的影响。结果表明,与不施肥对照和单施化肥相比,化肥与堆肥配施能够使生菜增产,提高VC和可溶性蛋白含量,改善品质;且施用堆肥或化肥与堆肥配施能够增加土壤细菌、放线菌和真菌的数量,提高土壤微生物多样性;同时施用堆肥能够显著增强土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和纤维素酶活性;另外,与单施化肥相比,化肥与堆肥配施有利于培肥土壤,提高土壤有机质、有效钾和有效磷含量,改善土壤酸度。经相关性分析后发现土壤有机质与土壤微生物、蔗糖酶以及过氧化氢酶之间呈显著正相关,有效磷与有效钾分别与微生物和纤维素酶活性呈显著正相关;说明土壤微生物和酶活性在一定程度上可反映土壤肥力水平。     

不同冬小麦品种根际土壤氮素转化微生物及酶活性分析

为了解小麦氮素吸收效率与土壤微生物及酶活性的关系,给小麦品种选育和合理施氮提供参考,通过大田试验,比较分析了氮素吸收效率不同的四个冬小麦品种(豫麦49-198、矮早8、偃展4110和衡观35)根际土壤氮素转化微生物及酶活性的动态变化。结果表明,氮吸收效率在偃展4110与衡观35间、豫麦49-198与矮早8间均无显著差异,但前两个品种显著低于后两个品种。不同氮吸收效率冬小麦品种根际土壤微生物活性及酶活性不同。随生育时期的推进,四个品种的硝化细菌活性均呈先降后升再降的趋势,其中氮吸收效率低的品种(偃展4110和衡观35)的硝化细菌活性在拔节期至花后15d大于高氮吸收效率品种(豫麦49-198和矮早8);氨化细菌活性在拔节期至花后15d无显著变化,至成熟期活性迅速升高,品种间无显著性差异;反硝化细菌活性在整个测定时期均表现为低氮吸收效率品种大于高氮吸收效率品种;各品种脲酶活性均在拔节期最高,且此时高氮吸收效率品种大于低氮吸收效率品种;蛋白酶活性均在花后15d最高,拔节至开花期低氮吸收效率品种蛋白酶活性小于高氮吸收效率品种。     

转BcWRKY1基因玉米对根际土壤酶活性及土壤理化性质的影响

采用盐碱土壤盆栽方法,以T7代转Bc WRKY1基因玉米株系WL-1、受体自交系LH1037、常规自交系K10为试材,分析其在不同生长时期对土壤酶活性和土壤理化性质的影响。结果表明,在播种后20、40、60、80 d对根际土壤进行检测,转Bc WRKY1基因玉米与受体亲本自交系和普通玉米自交系对照相比,土壤碱性磷酸酶的活性不存在差异显著性,个别取样点对土壤蔗糖酶、脱氢酶和脲酶活性存在显著差异;土壤电导率均无显著差异,在个别取样时期对土壤p H值和SAR值存在显著差异。这些显著性差异只在个别取样时期短暂存在,没有持续出现,且受体自交系与普通自交系不同品种间也具有显著差异,很难确定说明这些差异是由转基因玉米本身造成。     

不同施肥处理对大豆根际土壤微生物和酶活性的影响

研究不同施肥处理下,大豆不同生育时期土壤微生物生物量C、N,可培养微生物数量及土壤酶活性的动态变化.结果表明:与对照相比,各施肥处理均显著增加大豆不同生育期土壤微生物生物量C、N含量、细菌数量、土壤脲酶和转化酶活性,处理间以有机无机肥配施处理最高,对土壤真菌和放线菌的影响因肥料和生育时期而异;土壤脲酶活性均为有机肥+NPK>NPK>有机肥>CK;转化酶活性表现为有机肥+NPK>有机肥>NPK>CK.     

不同施肥处理对大豆根际土壤微生物及土壤肥力影响

为研究不同施肥方式对大豆根际土壤微生物数量及土壤肥力影响,采用无肥、常规肥、有机肥、常规施肥+生物肥4种肥料处理,分别于大豆播种前、苗期、花期、鼓粒期和成熟期对大豆根际土壤的细菌、真菌、放线菌进行测定.结果表明:肥料的施用可提高土壤微生物的数目及土壤肥力,其中有机肥处理与常规肥+生物肥处理在大豆各生育时期可明显增加土壤...     

根瘤菌对大豆根际土壤微生物及大豆农艺性状的影响

为研究施用根瘤菌条件下,大豆不同生育期土壤中微生物数量的动态变化及其对大豆农艺性状的影响,于大豆苗期、花期、结荚期、鼓粒期、成熟期分别对大豆根际土壤细菌、真菌、放线菌采用平板计数法进行数量测定;于大豆成熟期对大豆农艺性状及产量进行测定。结果表明:大豆根际土壤微生物数目随大豆生育期不同而发生变化。与对照相比,根瘤菌的施用均增加了除花期外各时期土壤中细菌的数量,在结荚期、鼓粒期和成熟期,增加了土壤真菌数量,在结荚期和成熟期增加了土壤放线菌数量;根瘤菌的施用增加了大豆的株高、主茎节数、单株荚数和单株粒数,且有效增加了大豆产量,与对照相比增产19.44%。     

沼液追施量对小麦蛋白组分、面团流变学和淀粉糊化特性的影响

为给沼液在小麦优质高产栽培中的科学施用提供理论依据,在大田高产条件下研究了沼液追施量对小麦主要品质性状的影响。结果表明,适宜的沼液追施量能有效地提高小麦淀粉黏度参数和蛋白质及其组分含量,改善面团流变学特性。淀粉糊化特性、蛋白质组分含量和粉质参数均以60~120 kg·hm^-2沼液氮追施量最为适宜,而拉伸参数的沼液氮优化水平相对较高（180 kg·hm^-2）,沼液追施量不足或过多均不利于籽粒品质参数的改善。因此,在基施酰氨态氮120 kg·hm^-2的基础上,追施120 kg·hm^-2沼液氮最为适宜,品质指标协调,营养价值高,品质综合性状好。     

限水灌溉下追氮水平对冬小麦旗叶光合特性及物质运转的影响

为给华北地区冬小麦节水栽培条件下氮肥合理运筹提供理论依据,以高产小麦品种周麦18为供试材料,在大田限水灌溉条件下,设置六个不同氮肥处理［各处理底施和追施氮量（底氮+追氮）分别为：0+0、120+0、120+60、120+120、120+180、120+240 kg·hm^-2］,研究了限水灌溉条件下追氮水平对冬小麦旗叶光合特性及物质运转的影响。结果表明,施氮量120+60 kg·hm^-2时,小麦产量最高,达到8 749 kg·hm^-2。限水灌溉条件下追氮水平对冬小麦旗叶光合特性及物质运转有较明显的调控效应,总体表现为,在0～120 kg·hm^-2范围内,随着追氮量的增加,旗叶净光合速率、气孔导度和叶绿素含量增大,胞间CO₂浓度降低,延缓了旗叶的衰老进程,延长了光合功能期,有利于光合产物的积累,而过高的追氮量（180～240 kg·hm^-2）并没有在更大程度上提高旗叶净光合速率和叶绿素含量以及降低胞间CO₂浓度;适当追氮（60 kg·hm^-2）虽然增加了花前贮藏物质和氮素的运转量,但运转率下降;过多的追施氮肥（120～240 kg·hm^-2）会导致花前贮藏物质和氮素运转量、运转率及对籽粒的贡献率显著降低。在本试验条件下,最适的施氮处理为120+60 kg·hm^-2。     

限水灌溉下不同追氮水平对冬小麦旗叶光合特性及物质运转的影响

以高产小麦品种周麦18为供试材料,在大田限水灌溉条件下,设置六个不同氮肥处理（各处理底施和追施氮量分别为：0+0、120+0、120+60、120+120、120+180、120+240 kg•hm-2）,研究了限水灌溉条件下不同追氮水平对冬小麦旗叶光合特性及物质运转的影响,结果表明：施氮量120+60 kg•hm-2时,产量最高为8749 kg•hm-2,限水灌溉条件下不同追氮水平对冬小麦旗叶光合特性及物质运转有较明显的调控效应,总体表现为,在0～120 kg•hm-2范围内,随着追氮量的增加,旗叶净光合速率和叶绿素含量增大,延缓了旗叶的衰老进程,延长了光合功能期,有利于光合产物的积累,而过高的追氮量（180～240 kg•hm-2）并没有在更大程度上提高旗叶净光合速率和叶绿素含量;适当追氮（60 kg•hm-2）虽然增加了花前贮藏物质和氮素的运转量,但运转率下降;过多的追施氮肥（120～240 kg•hm-2）会导致花前贮藏物质和氮素运转量、运转率及对籽粒贡献率显著降低。在本试验条件下,最适的施氮水平为120+60 kg•hm-2。     

轮耕对冬小麦田土壤酶活性时空变化的影响

为了解轮耕对土壤酶活性的影响,采用田间定位试验,比较和分析了秸秆还田和不还田条件下,连续3年常规耕作(3C)、1年深翻+2年常规耕作(DP2C)、2年深翻+1年常规耕作(2DPC)和连续3年深翻(3DP)处理的冬小麦田土壤酶活性时空变化特点。结果表明,秸秆还田和深翻均可提高0~40cm土层土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶的活性,其中秸秆还田后平均增幅分别为24.92%、9.20%、6.66%和11.04%,经深翻处理后平均增幅分别为5.33%、6.26%、2.02%和3.43%。随着土层深度增加,各处理土壤酶活性逐渐降低,2DPC和3DP处理相对3C处理20~40cm土层4种土壤酶活性降低幅度较小。秸秆还田配合2DPC、3DP土壤耕作处理不仅能提高酶活性,也有利于酶在土壤中均匀分布。     

耕作方式与秸秆还田对砂姜黑土土壤酶活性及冬小麦产量的影响

为探究耕作方式及秸秆还田处理对砂姜黑土土壤酶活性的影响,在河南省商水县砂姜黑土地区设置深耕秸秆不还田、深耕秸秆还田、旋耕秸秆还田和旋耕秸秆不还田4个处理,以超高产小麦品种周麦27为材料进行大田试验,对不同处理的土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性及冬小麦籽粒产量进行测定分析。结果表明,20~40cm土层土壤过氧化氢酶的活性在不同处理间差异大多不显著,小麦拔节期、开花期和成熟期0~20cm土层深耕秸秆不还田处理与其他处理间差异显著。0~20cm土层土壤蔗糖酶活性在小麦生育期内不同处理间有显著差异,秸秆还田处理下土壤蔗糖酶活性高于秸秆不还田处理,而在20~40cm土层小麦拔节期和成熟期不同处理间没有显著差异。在小麦生育期内秸秆还田处理下0~20cm和20~40cm土层土壤脲酶活性显著高于其他处理,深耕秸秆不还田处理在拔节期和成熟期高于旋耕秸秆不还田处理。不同处理间土壤碱性磷酸酶活性在小麦生育期内差异显著,总体表现为深耕秸秆还田旋耕秸秆还田深耕秸秆不还田旋耕秸秆不还田。深耕秸秆还田处理对比其他处理能够显著增加冬小麦籽粒产量及千粒重,但其有效穗数显著低于其他处理。     

追氮时期对冬小麦籽粒品质和产量的影响

采用水泥池栽和大田栽培两种种植方式 ,研究了追氮时期对冬小麦品质和产量的影响。结果表明 ,与起身期施氮肥相比较 ,拔节期和挑旗期追施氮肥 ,促进了籽粒各蛋白质组分和蛋白质总量的提高 ,增加了谷蛋白大聚合体的含量 ;提高了籽粒容重、出粉率和面粉的湿面筋含量及沉淀值 ;延长了面团稳定时间 ,同时籽粒产量亦显著增加     

不同水分条件下追施氮肥对小麦生物量及氮素利用的影响

为了解不同水分条件下追施氮肥对小麦生物量及氮素利用的效应,以洛旱6号和豫农202为材料,采用盆栽方法,研究了不同水分下追氮量对小麦生物量及氮素吸收、积累和分配的影响。结果表明,在全生育期正常供水（维持土壤相对重量含水量在80%~85%）和控水（维持土壤相对重量含水量在50%~55%）条件下,追氮分别增加和降低了小麦地上部的生物量、氮素累积量、籽粒产量和蛋白质产量。在正常供水下拔节期追施尿素0.08 g·kg^-1土处理的小麦氮吸收效率最高,控水下不追氮处理的小麦氮吸收效率最高。正常供水和控水下洛旱6号均以拔节期追施尿素0.08 g·kg^-1土处理的氮收获指数、营养器官中的氮素转移量、转移率和贡献率最高;豫农202正常供水下拔节期追施尿素0.16 g·kg^-1土处理的氮收获指数、营养器官中的氮素转移量、转移率和贡献率最高,控水下追氮减少了营养器官中氮素的转移量,降低了营养器官中氮素的转移率和贡献率。以上结果说明,正常供水下追氮可增加小麦地上部生物量,提高小麦对氮素的吸收和利用能力,控水条件下小麦不宜追施氮肥。     

土壤干旱对冬小麦水分生理和生物量分配的影响

为了明确土壤长期持续干旱对冬小麦生理状况和生长发育的影响,采用盆栽方法,对长期持续不同土壤干旱条件下冬小麦水分生理和生物量的分配进行了初步研究。结果表明,随土壤水分的减少,冬小麦蒸腾速率、叶水势、叶片相对含水率、耗水量、耗水系数等水分生理指标均呈降低趋势,饱和亏呈递增趋势;地上部干物质量和总干重递减,根系量除轻度干旱处理最大外,其他各处理递减,根冠比递增。这说明,冬小麦随土壤水分的减少抗旱性增强,低土壤水分有利于增大光合产物向根系的分配,高土壤水分则有利于地上部发育。     

旱地小麦根际土壤酶活性及微生物生物量对覆盖方式的响应

为探究不同覆盖方式对小麦根际土壤酶活性及微生物生物量的影响,设置3种处理方式[玉米秸秆带状覆盖(SM)、地膜覆盖(PM)、露地(CK)],研究了秸秆带状覆盖的覆盖带(SMd)、种植带(SMu)、PM及CK小麦拔节期-蜡熟期土壤水分、温度、pH及生物学特性的变化。结果表明,地膜覆盖对土壤具有调温保墒、提高pH的作用,促进土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶的活性,但抑制了脲酶和蔗糖酶活性,土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶的活性分别高于CK 3.50%、6.71%,脲酶和蔗糖酶活性分别低于CK 3.70%、6.49%,其中MBC、MBN含量和MBC/MBN较CK均有不同程度的提高。秸秆带状覆盖可提高土壤SCW和pH,降低土壤温度,且对SMd的影响大于SMu。SMd和SMu因为土壤水温及pH的不同导致两者间微生物特性存在差异, SMd的土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性较CK降低,碱性磷酸酶活性提高,MBC含量和MBC/MBN分别较CK提高37.19%、27.33%; SMu土壤的过氧化氢酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性高于CK 7.58%、14.09%、10.32%,脲酶活性降低,MBC、MBN含量分别较CK提高15.26%、21.66%, MBC/MBN则低于CK13.67%。秸秆带状覆盖的降温保墒作用可能有利于增加微生物特别是真菌菌群及其活跃程度,提高小麦种植带土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性,对促进土壤中C、N元素的转化具有积极作用。     

土壤干旱对抗旱品种洛麦9133拔节期生理特性的影响

为揭示冬小麦拔节期对干旱胁迫的响应机制,采用盆栽试验对不同土壤干旱条件下洛麦9133拔节期的生理特性进行了研究.结果表明,拔节期叶水势、叶相对含水率、叶绿素含量、根系活力、蒸腾速率和光合速率均随土壤水分的减少而呈降低趋势;叶饱和亏、叶绿素a/b、叶片可溶性糖含量、脯氨酸含量、质膜透性、POD活性以及水分利用效率均呈增加趋势.这说明在干旱胁迫下,冬小麦通过降低水势、相对含水率、根系活力和蒸腾速率,增加渗透调节物质可溶性糖、脯氨酸含量和增强POD活性等生理上的变化以提高抗旱性,从而使其适应干旱逆境.