土壤表土中植物根系影响其抗蚀性的模拟降雨试验研究——以张家口试验区为例

土壤中植物根系的存在可以增强土壤的抗蚀性,溅蚀量、贯入深度和被崩解的情况等都是土壤抗蚀性的反映。通过对人工添加根系、固有根系和缺少根系三种不同土壤类型,进行的溅蚀、贯入和崩解试验,发现具有植物根系的土壤,其崩解速率远比少根系或缺少根系的土壤为慢,而根系的多少则似乎与溅蚀、贯入不存在明显的关系,后者更多地取决于土壤的颗粒组成特性。     

刺槐和油松根系密度分布特征研究

通过分层挖掘法,对20龄刺槐、油松林根系密度的空间分布进行了研究.结果表明:油松主根和副主根粗壮发达,水平根系形成构架根;刺槐水平根极为发达,无明显主根.刺槐和油松根系重量、长度和体积密度的垂直分布趋势基本相同,随土层深度增加而降低.0～60 cm土层的根长和根重密度占总根量密度的70%以上,粗根(直径＞3 mm)在上层所占比例比下层略大,细根(直径＜1 mm)和较细根(直径1～3 mm)在各土层分布较为接近,总根量中粗根占较大比重.刺槐和油松林下土壤干密度随深度加深而增大,油松林下土壤含水量高于刺槐林,土壤干密度低于刺槐林.与刺槐林地相比,油松林地的土壤物理性质得到了明显改善,增强了土壤的抗旱、保墒能力.     

黄土丘陵沟壑区不同年限苜蓿地土壤水稳性团聚体分布特征及稳定性研究

为了探索种植苜蓿对土壤质量的影响,选取黄土高原丘陵沟壑区3、7、12 a和18 a生苜蓿草地0～60 cm土层土壤为研究对象,以农田为对照（CK）,采用湿筛法研究了不同种植年限苜蓿草地土壤团聚体分布特征及其稳定性。结果表明：黄土丘陵沟壑区土壤水稳性团聚体组成随着粒径减小呈阶梯式递增态势,增幅为1.22%～61.43%,以＜0.25 mm的微团聚体占据优势级别,其比例达60.83%～79.72%。当农田更替为苜蓿草地后,在0～20 cm土层,随种植年限增加至12 a,土壤团聚化递增趋势明显,＞2 mm、1～2 mm、0.5～1 mm和0.25～0.5 mm粒径的土壤水稳性团聚体分别为农田对照的2.03～2.75倍、1.98～2.72倍、1.31～1.65倍和1.15～1.36倍;平均重量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）在0～20 cm土层均表现为12 a＞18 a＞7 a＞3 a＞CK,变化范围分别为0.34～0.70和0.18～0.26;分形维数（D）变化虽然较小,但在0～20 cm土层也呈现出了不同年限苜蓿草地均小于农田的规律性,变化范围为2.31～2.43。相关分析表明,＞0.25 mm粒径水稳性团聚体含量（WSAP_0.25）、MWD、GMD均与土壤总有机碳（TOC）含量呈显著正相关,而土壤黏粒、碳酸钙含量与土壤水稳性团聚体各指标间相关性均不显著。研究结果表明,有机质是黄土丘陵沟壑区土壤团聚的主要胶结物质,种植苜蓿能促进土壤团聚体形成,增强团聚体稳定性。     

有机肥不同施用量对宁南土壤团聚体粒级分布和稳定性的影响

通过连续3 a有机肥施用田间试验研究了有机肥不同施用量对半干旱旱作区土壤团聚体各层粒径分布和稳定性的影响。试验设计为高肥H(有机肥90000 kg/hm2)、中肥M(有机肥60 000 kg/hm2)和低肥L(有机肥30 000 kg/hm2)3个施肥水平,每个层次设3次重复,供试作物为小麦,品种为西峰26;土壤团聚体的各个粒径分布状况采用干筛法和湿筛法测定。与试验开始时土壤相比,施肥处理0~10 cm和30~40 cm土层0.25 mm的水稳性团聚体含量最大增幅分别是35%和75%;0.5 mm以上各粒级的水稳性团聚体含量均呈上升趋势,其中5 mm和2~5 mm大粒径团聚体的增加幅度最明显,0.25~0.5 mm的水稳性团聚体含量增加不显著。不同处理间5 mm土壤团聚体与0.25 mm土壤团聚体含量具有显著性差异。干筛结果表明,土壤中的团聚体主要以5 mm土壤团聚体为主,且处理之间差异性主要表现在0~20 cm土层。施肥处理使30~40 cm土层土壤团聚体的稳定性提高,稳定率平均较0~10 cm土层高87%。施肥处理平均重量直径均大于对照,且与0.25 mm水稳性团聚体含量呈显著正相关。有机肥不同施用量可显著增加土壤中大团聚体的比例,改良土壤中团聚体的结构;适宜的施肥量在60000 kg/hm2左右。     

绿肥填闲种植对旱作冬小麦农田土壤团聚体有机碳含量的影响

依托黄土塬区4 a绿肥填闲种植田间定位试验,开展不同填闲作物对土壤团聚体组成及各组分有机碳在团聚体中分布影响的研究,为阐明填闲种植措施下土壤有机碳库的物理保护机制提供依据。试验设置4个处理,即冬小麦夏闲期种植长武怀豆(SB)、苏丹草(SG)、怀豆/苏丹草混播(Mix)和裸地休闲(CK)。利用干筛法将全土筛分为>5 mm、2～5 mm、0.25～2 mm和<0.25 mm等4个粒级,分别测定土壤和各粒级团聚体中有机碳和颗粒有机碳含量,进而计算团聚体平均重量直径及有机碳贡献率。结果表明：绿肥种植对土壤团聚体分布有显著影响,各绿肥处理均有利于0～10 cm土层土壤团聚体的形成,但对亚表层土壤团聚结构影响较小。与CK相比,在0～40 cm各土层,SB、SG和Mix处理均显著提高土壤有机碳含量、颗粒有机碳含量及团聚体平均重量直径,提高幅度分别为7.9%、8.0%和7.9%,其中SB更有利于表层土壤有机碳的固存,且土壤有机碳和颗粒有机碳含量之间呈显著正相关关系,这两者与团聚体平均重量直径之间均呈显著负相关关系。不同处理下土壤团聚体各有机碳组分含量存在差异,与CK相比,SB和Mix均显著...     

长期传统耕作对土壤团聚体稳定性及有机碳分布的影响

通过野外调查取样,并结合室内实验分析,对甘肃会宁县丘陵地区不同耕作年限黄绵土耕地不同土层(0～ 20 cm,20～40 cm)土壤团聚体分布及稳定性和水稳性团聚体有机碳含量进行研究.结果表明:未经开垦土壤团聚体稳定性最好,耕作明显地破坏土壤团聚体,降低其稳定性;经过70 a以上时间开垦,0～ 20 cm和20～40 cm土层≥0.25 mm直径水稳性团聚体含量分别下降了40.5％和12.5％.耕作层水稳性团聚体平均重量直径和几何均重直径比亚表层平均大了10％,两土层之间的差异随着耕作年限变小.0～20 cm土层,＞2mm和0.25～0.106mm直径水稳性团聚体有机碳含量较高;20 ～ 40 cm土壤各直径水稳性团聚体有机碳含量差异不明显,耕作层以及亚表层水稳性团聚体有机碳含量整体表现出不断下降的趋势.平均重量直径和几何均重直径与土壤有机碳之间很好的相关性表明团聚体对于有机碳的保持作用关键.     

基于数字图像的风蚀地表颗粒粒度特征及空间异质性

基于数字图像处理技术获取了吉兰泰盐湖北部风蚀粗粒化地表不同粒级风蚀颗粒的百分含量,并采用经典统计学和地统计学分析方法对各粒级颗粒的空间异质性进行了分析.结果表明:1)高度可蚀(＜0.42mm)、半可蚀(0.42～0.84mm)和不可蚀(＞0.84mm)颗粒百分含量的均值分别为17.20％、20.73％和47.38％,说明研究区地表物质组成以不可蚀颗粒为主.2)高度可蚀、半可蚀和不可蚀颗粒含量的变异系数分别为53.31％、32.75％和41.58％,3者的半方差函数最优拟合理论模型均为指数模型,变异系数和半方差函数模型说明地表物质组成中,颗粒越小,其空间分布的变异性越大.3)3类风蚀颗粒的空间分布格局均呈斑块状,说明颗粒空间分布格局是由结构因素和随机因素共同作用的结果.其中,成土母质、风蚀及植被分布状况是造成不同粒级颗粒分布出现差异的主要驱动力,此外,人为过程在一定程度上也影响了颗粒的再分布.     

耕作措施对宁南山区缓坡地土壤团聚体及作物产量的影响

为探讨不同耕作措施对宁南山区缓坡耕地轮作体系土壤团聚体特征及作物产量的影响,在2015—2016年期间,开展了玉米-马铃薯轮作条件下传统平作(CK)、垄沟不覆膜(NH)、垄沟半覆膜(HP)和垄沟全覆膜(WP)4种不同耕作措施试验研究。结果表明:不同耕作措施对表层0～20 cm土壤机械稳定性团聚体和水稳性团聚体影响均较为显著,对20～40 cm土层影响不显著;CK、WP和HP处理下0～20 cm土层范围内均为5 mm和2～5 mm土壤机械稳定性团聚体含量高,而NH处理下为1～2 mm和0.5～1 mm土壤机械稳定性团聚体含量高,分别为16.25%、13.38%。CK处理下5 mm土壤机械稳定性团聚体占比为30.99%,显著高于其他三种耕作方式,而NH处理下1～2 mm、0.5～1 mm和0.25～0.5 mm的土壤机械稳定性团聚体含量显著高于其他三种耕作方式。水稳性团聚体则表现为各处理5 mm所占比例急剧下降。CK处理下显著低于其他处理,含量为1.96%。土壤机械稳定性团聚体平均重量直径(MWD)在NH、HP和WP处理下表层0～20 cm和底层20～40 cm显著低于CK,土壤水稳性团聚体MWD和稳定率均高于CK。不同耕作措施表层0～20 cm土壤机械稳定性团聚体分形维数低于水稳性团聚体分形维数,由低到高的顺序均为:CKHPWPNH,分别为2.65,2.66,2.67,2.69和2.80,2.85,2.86,2.87。团聚体分形维数与水稳性团聚体MWD和稳定率具有一致性。相对于CK,NH、HP和WP分别增加产量10.5%、13.3%和39.2%。由此可知,农田耕作措施通过改变地表微环境能够影响土壤团聚结构的组成及其稳定性。同时,NH在改善土壤水稳性团聚体方面占优,但其增产作用并不突出,这种不同步性表明良好的土壤团聚体构建是长期持续的过程。     

冻融对伊犁草地土壤水稳性大团聚体的影响

以伊犁托乎拉苏大草原土壤为研究对象,进行0~20 cm草地表层土壤混合样品多点采集,实验室内依据干筛法取得各粒级大团聚体,模拟不同含水率、冻融试验,利用湿筛法获得每种粒级的水稳性大团聚体质量,对实验数据进行统计分析,研究草地土壤在冻融环境条件下其水稳性大团聚体的特征、变化规律及其机理。研究结果表明:(1)初始水分含量是影响土壤水稳性大团聚体的关键因素。随着土壤初始含水率的提高,5 mm、5~4mm、4~2 mm、2~1 mm四个粒径组水稳性团聚体,呈现出逐渐降低、或先升高后降低的变化趋势;1~0.5 mm、0.5~0.25 mm呈现先降低后增加、或先增加后降低再增加的趋势。(2)冻融循环次数是影响土壤水稳性大团聚体的重要因素。随冻融循环次数的增加,各组粒级水稳性团聚体表现出的规律性不尽相同,1 mm水稳性团聚体整体有降低趋势,1~0.5 mm、0.5~0.25 mm两组粒径水稳性团聚体则整体呈现增加趋势。(3)冻结温度是影响土壤水稳性大团聚体的另一重要因素,随着冻结温度的降低,5 mm与5~4 mm水稳性团聚体有降低的趋势,1~0.5 mm与0.5~0.25 mm水稳性团聚体有升高的趋势,4~2 mm与2~1 mm两个粒级水稳性团聚体并无显著变化。     

无定河流域植被恢复对土壤团聚体及碳固定的影响

对无定河流域坡耕地和4、5、10、30、50年植被恢复样地土壤水稳性团聚体含量,全土样及不同直径水稳性团聚体中的有机质、速效磷含量进行了测定分析,计算了土壤有机碳密度,旨在评价植被恢复对土壤结构、养分及土壤固定的影响。结果表明:各样地全土样有机质和速效磷含量分别介于6.73~31.83 g·kg-1和1.93~14.72 mg·kg-1之间,不同直径团聚体有机质和速效磷含量分别介于7.15~26.03 g·kg-1和3.71~16.64 mg·kg-1之间。相对农地,植被恢复能明显增加表层土壤有机质含量和有机碳密度,杜梨群落增加幅度最高,增加值分别为24.93 g·kg-1和91.98 mg·cm-2;水稳性团聚体以0.05 mm和0.05~0.1 mm为主,含量分别在37.06%~57.22%和21.71%~29.76%之间;不同直径水稳性团聚体中有机质含量表现为2 mm至0.2~0.5 mm之间,直径愈小,有机质含量愈高,0.2~0.5 mm至0.05 mm之间,粒径愈小,有机质含量愈低;除1~2 mm团聚体中的速效磷含量最高外,2 mm至0.05 mm团聚体之间,粒径愈小,速效磷含量愈低。土壤有机碳密度与植被恢复年限呈线性正相关关系。相对于土壤碳固定,土壤抵抗水力侵蚀的能力需更长时间才能显著提高。相对慢速湿润,快速湿润条件下各直径水稳性团聚体有机质含量均较高。研究区大雨或暴雨是造成该区域土壤结构恶化和有机碳损耗的主要原因。     

玉米植株叶片和根系的抗旱性差异分析

为了研究玉米(Zea mays L.)的叶片和根系抗旱性差异,以田间种植的玉米品种‘掖单13’和‘丹玉13’为材料,在拔节期取样,分别对玉米的叶片、叶鞘及初生根、第1层至第5层次生根的基部、中部和根尖的保水能力进行了研究。结果显示,拔节期玉米不同器官保水能力不同,叶鞘的保水能力最强,其次是根系,叶片的保水能力最弱。初生根和各层次生根不同部位相比较,根基部保水能力最强,其次是根中部,根尖的保水能力最弱;不同类型根保水能力相比较,初生根基部、中部和根尖部分的保水能力均最弱;第1层至第5层次生根基部的保水能力是根系发生时间越晚,其保水能力越强;根中部和根尖的保水能力在第1层至第5层次生根中有不同表现。     

Physiological and Cytological Studies on the Inhibition of Striga Seed Germination by the Plant Growth-promoting Bacterium Azospirillum brasilense

Striga hermonthica (Del.) Benth. is an obligate parasitic weed of tropical cereals whose rhizosphere can also be colonised by bacteria of the genus Azospirillum. A previous study demonstrated that the two organisms (Azospirillum and striga) interacted during cerealroot colonisation. Two strains of A. brasilense isolated from an African sorghum rhizosphere prevented the germination of striga seeds although they were stimulated to germinate by the presence of sorghum roots. Azospirillum cells suspended in a synthetic germination stimulant (GR24) did not inhibit striga seed germination, but did block radicle elongation. Those radicles had an abnormal morphology, and contained no vacuolated cells in the root elongation zone. Lipophilic compounds extracted from the medium of bacteria in the log and stationary growth phases prevented the germination of striga seeds.     

Bioactive compounds from neem tissue cultures and screening against insects

Hairy root cultures have been derived from neem (Azadirachta indica A Juss, Family Meliacceae) using Agrobacterium rhizogenes and have been studied for the production of compounds with antifeedant effects on insects. Six-week-old hairy root cultures were extracted, and HPLC yielded fractions ranging from polar to non-polar compounds. High antifeedancy levels against the desert locust were observed in fractions(F) 2, 3 and 4 whilst F1 and F5 were not significantly antifeedant. Interestingly F3 did not contain any of the well-known neem chemicals while F2 contained azadirachtin and 3-tigloylazadirachtol and F4 nimbin and salannin. © 1999 Society of Chemical Industry     

The effect of physiological age of potato tubers on female production of potato cyst nematodes (Globodera pallida Pa 2/3)

Fourteen cultivars generally regarded as uniformly susceptible toGlobodera pallida Pa 2/3 were assessed in plastic closed containers for degree of susceptibility and also for root and sprouting characteristics. The material was assessed by scoring degree of sprouting before planting and number of cysts and root growth at the end of experiment at intervals from the time of initial dormancy break through to prolific sprouting. Using covariate analyses, it was found that the degree of root development, particularly in the earlier assessments, significantly influenced the degree of cyst development and so the perceived levels of susceptibility/resistance. Having taken account of root growth characters, significant differences between the cultivars with regard to nematode multiplication were still evident. The implications of the results are discussed in relation to potato breeding and nematological studies.     

宁夏枸杞园土壤养分资源与枸杞根系形态调查

2005年4月,在宁夏中宁和园林场以不同树龄的宁杞1号枸杞树作为研究对象,采用田间定点调查取样与室内分析的方法,对枸杞园土壤养分资源及枸杞根系形态特征进行调查与分析。结果表明:中宁枸杞园土壤养分平均含量明显高于基本农田,速效养分平均含量是基本农田的1.6~2.0倍;园林场或中宁,不同树龄枸杞树土壤有机质、全氮、全磷和速效养分都主要集中在0~30 cm的土体范围内;园林场枸杞树根系随着其树龄增加,主、须根长及根冠直径都呈增加趋势,中宁树龄3年的枸杞树的主、须根数小于树龄6年以上枸杞树;不同树龄的枸杞树根系都主要分布在0~35 cm的土体范围内,与土壤养分的主要分布范围一致。说明枸杞园农民施肥方法不合理,造成根系分布的不合理。     

Direct and Specific Assessment of Colonisation of Wheat Rhizoplane by Pseudomonas fluorescens Pf29A

The efficacy of fluorescent pseudomonads as suppressors of soil-borne diseases is linked to their ability to colonise plant roots. Monitoring the dynamics of biocontrol agents in the rhizosphere should improve the irreliability. We designed a pair of Sequenced Characterised Amplified Region (SCAR) primers specific to Pseudomonas fluorescens Pf29A, based on a specific 700 bp RAPD product selected in a previous work. Primer specificity was tested with DNA samples extracted from rhizospheric soil and rhizoplane of wheat plants grown in two different non-sterile soils. We assessed the total population of Pf29A by PCR and the culturable population by counting a tetracycline-resistant Pf29A transformant producing Green Fluorescent Protein (GFP), on selective medium 5 days after inoculation of non-sterile soil. SCAR primers were specific for Pf29A in both soils. We evaluated the limit of detection to 14.2 fg of target DNA, equivalent to 242 Pf29A cells per cm of wheat root. Culturable populations of Pf29A transformant accounted for 13% and 4% of the total populations 5 days after treatment with 10³ and 10⁷ CFU of transformed Pf29A per gram of soil. The SCAR derived sequence is a good candidate to develop a strain specific and sensitive PCR-quantification of Pf29A available for population dynamic studies in fields. We confirm that only a small proportion of the total Pf29A rhizosphere population is culturable.     

土壤水分状况对水稻表层根系和产量的影响

以内2优6号和Ⅱ优7954为材料,研究了不同土壤水分状况对水稻表层根系生长和活力及表层根系对产量的影响。结果表明:内2优6号在轻度水分胁迫下产量与对照无显著差异,在重度水分胁迫下产量下降15.2%。水分胁迫使Ⅱ优7954产量提高。内2优6号对水分胁迫较Ⅱ优7954敏感。轻度水分胁迫对表层根系干重没有显著影响,在重度水分胁迫下,内2优6号表层根系干重下降10.5%~31.6%,Ⅱ优7954下降13%。然而,在土壤水分胁迫下,表层根系活力提高。穗分化期切根对产量的影响大于开花期,穗分化期切根主要影响每穗粒数,而开花期的切根主要影响结实率。     

大麦芽根发酵培养苏云金杆菌的初步研究

大麦芽根是啤酒工业的副产品，它含有较丰富的粗蛋白质和可溶性无氮物。采用麦芽根培养基，进行了苏云金杆菌HD－1发酵试验。结果表明，在适当的配比条件下，该菌生长良好，产晶体蛋白能力也正常。发酵液活孢子数可以达到3．7×109／mL，而原料成本只相当于对照鱼粉、玉米培养基的1／4。     

珠眉海棠根原生质体分离条件研究

以苹果属珠眉海棠(Maluzumi Mati)根为供体进行原生质体分离条件的研究,结果表明,酶解过程中酶液浓度、酶液渗透压、酶解时间均对原生质体分离效果产生重要影响。对于珠眉海棠,一步酶解法,两步酶解法皆可以分离根原生质体,但两步酶解法优于一步酶解法。两步酶解法的最佳分离条件为:Cellulysin 28 mg/mL+纤维素酶(Cellulase RS)15 mg/mL+果胶酶(PectolaseY-23)2 mg/mL。