广西水耕人为土黏粒矿物组成及其空间分布特征

黏粒矿物影响着土壤理化性质，可指示成土因素特征和土壤发生发育过程/强度，也是中国土壤系统分类的基层单元土族矿物学类型划分的重要依据。本研究选择了广西不同纬度和成土母质的18个代表性水耕人为土的剖面，应用X射线衍射（XRD）方法分析了其典型水耕氧化还原层（Br层）的黏粒矿物组成及其空间分布特征，并确定了其中“黏质”剖面的土族控制层段矿物学类型。结果表明：（1）供试土壤的黏粒矿物主要包括高岭石、伊利石、三水铝石、1.42 nm过渡矿物、蒙脱石和蛭石等，依次分别出现在100%、88.9%、72.2%、61.1%、44.4%和38.9%的剖面中。（2）黏粒矿物组成在纬度空间分布上具有明显规律性特征。随着纬度降低，土壤黏粒中的高岭石增加，伊利石、蒙脱石、1.42nm过渡矿物逐渐减少；纬度＞23°N区域内，成土母质对黏粒矿物组成影响明显。（3）纬度23°N是黏粒矿物组成和土族矿物学类型分界线，＜23°N区域，黏粒矿物均以高岭石为主，是“黏质”剖面的土族控制层段的主要矿物学类型；＞23°N区域，黏粒矿物组成以高岭石、蒙脱石、伊利石或1.42 nm过渡矿物为主，因成土母质不同而异，“黏质”剖面的土族控制层段矿物学类型包括高岭石混合型、混合型和伊利石型。     

泰山山前平原土地利用方式对潮棕壤黏土矿物组成的影响

对泰山山前平原潮棕壤区小麦/玉米轮作农田、杨树林地和荒草地三种土地利用方式黏土矿物组成进行研究,探究不同土地利用方式下黏土矿物组成的变异规律与影响因素。通过野外样地调查、室内土壤黏粒提取及其黏土矿物的X-射线衍射图谱分析等方法分析黏土矿物组成及相关土壤指标。结果表明:三种利用方式土壤以伊利石(包括结晶好伊利石和结晶差伊利石)为主要矿物,次要矿物为蛭石和高岭石,混层矿物为少量矿物组成。荒草地表层土壤伊利石含量最高(75.8%),分别较农田和林地土壤提高26.4%、23.6%。下层土壤伊利石含量较表层土壤有显著降低,荒草地土壤的降低幅度较大。结晶好伊利石含量表征土壤的风化程度,荒草地、林地、农田土壤矿物的风化作用依次增强。蛭石含量在下层土壤的差异显著且较表层土壤含量高,含量由高到低依次为荒草地、农田、林地。荒草地土壤有机碳含量和钠质分散有机无机复合体含量较林地和农田土壤有显著降低。不同利用方式土壤黏粒中伊利石含量与蛭石含量之间相互转化,受土壤速效钾含量的调控。荒地建议开垦为林地或草地,促进土壤有机碳保持和有机无机复合体形成,抑制黏土矿物在土壤剖面的迁移。     

东北黑土有机无机复合体组成及有机碳空间分布特征

以东北典型黑土区为研究对象,测定土壤不同粒级有机无机复合体、矿物颗粒和有机碳含量,探讨土壤有机无机复合体组成及其空间分布特征,分析土壤对有机碳的复合机制。结果表明:东北黑土有机无机复合体组成主要以细砂粒复合体为主,黏、粉粒复合体次之,其含量均随剖面发生层向下呈减少趋势,南北区域上,也呈降低趋势。有机碳在各级复合体中及土壤中的含量均随着复合体的粒径增大而减少。各级复合体有机碳在土壤中均呈随剖面发生层向下由A层呈指数函数下降,在区域上,因东北黑土剖面有机碳含量及南北温度差异有机无机复合体含量曲线随区域差异有所不同。同时也说明东北黑土黏粒仍有较大的碳库容量。从其组成和组分间的相关分析,黏粒是形成和增加粉粒复合体的基础,从而利于增加土壤有机碳储量和改善土壤团聚结构。     

不同母质黑钙土黏粒矿物组成研究

以黄土母质和红土母质发育的黑钙土为研究对象,采用化学分析及X射线分析,对同一气候和地理位置条件下的2种母质黑钙土的黏粒矿物组成及其差异进行研究,并探讨其演化机制.结果表明:2种母质黑钙土的黏粒矿物均以2:1型矿物为主,黏粒矿物组成一致性高,均含有蒙脱石、伊利石、蛭石、高岭石和石英.但各层次间衍射峰的强度以及部分衍射峰位置略有变化,红土母质黑钙土底层不存在蒙脱石,表层以绿泥石为主,而黄土母质黑钙土在底层存在绿泥石,在成土中后期可能转化为蛭石.红土母质黑钙土与黄土母质黑钙土相比,高岭石衍射峰强度更强,伊利石强度减弱,且随着土层深度的增加,减弱趋势更为显著,说明红土母质在成土早期,气候湿热,土壤风化较为强烈.     

西南典型水耕人为土诊断层黏土矿物特征

选择我国西南地区代表性水耕人为土剖面,对其主要诊断层黏土矿物组成特征进行研究。采用沉降吸管法提取土壤黏粒,将其进行Mg2+饱和、Mg2+饱和加甘油处理、K+饱和加热550℃三种处理后,分别在X-射线衍射仪扫描,对所获图谱进行黏土矿物组成鉴定。实验结果显示西南地区代表性水耕人为土其诊断层黏粒黏土矿物组成特征主要为蛭石,高岭石,伊利石,混层矿物等。含少量其它黏土矿物如三水铝石,蒙脱石等。与旱地土壤比较,水耕人为土的黏土矿物组成有明显的不同。不同发育时间和水耕熟化的水耕人为土,其黏土矿物组成和数量上也有明显差异,研究结果对黏土矿物在水耕人为土系统分类上的应用具有一定的理论意义。     

东北典型黑土耕层颗粒组成与腐殖质层厚度的关系

土壤颗粒组成是影响土壤肥力的主要物理性质之一.为了了解东北黑土腐殖质层厚度与土壤颗粒组成的关系,通过在东北典型黑土区选择典型坡面,调查不同地貌部位土壤腐殖质层厚度,测定耕层土壤的颗粒组成,分析腐殖质层厚度和耕层土壤颗粒组成随地貌部位的变化趋势,以及土壤颗粒组成与腐殖质层厚度的关系.结果表明:土壤腐殖质层厚度由上坡至坡脚...     

吉林省主要耕作土壤中含钾矿物组成及其与不同形态钾的关系

通过化学分析 ,X-射线衍射及镜检法研究了黑土、白浆土、黑钙土等吉林省主要耕作土壤的含钾矿物组成及不同形态钾的含量。结果表明 ,土壤中的含钾矿物以含钾长石和伊利石为主 ,钾长石主要集中在土壤砂粒部分 ,伊利石主要存在于土壤的粘粒部分。土壤的含钾矿物总量约占土壤矿物总量的 1/ 3多些 ,比南方土壤高 ;缓效钾含量丰富 ,供钾潜力大 ;速效钾含量在黑土、黑钙土中较高 ,而在白浆土中稍低。 3种土壤的全钾量与含钾矿物总量、粘粒中伊利石含量与粘粒含钾量、伊利石含量与缓效钾量、细砂中含钾长石含量与细砂中全钾量、缓效性钾与速效性钾之间呈极显著或显著相关。     

典型黑土带玉米农田土壤微生物群落地理分布及驱动因素

探究东北黑土带土壤微生物群落的地理分布格局及其驱动因子,对于有效和可持续地管理这一宝贵的土地资源具有重要的学术价值。本文以东北典型黑土带玉米农田的耕层土壤为研究对象,采集了来自黑龙江省、吉林省和辽宁省24个样点72个土壤样本。利用磷脂脂肪酸（Phospholipid fatty acid,PLFA）技术定量描述土壤微生物群落结构,运用随机森林和层次分割分析等机械学习算法深入解析环境因子对微生物地理分布的相对贡献。研究发现,典型黑土带玉米农田土壤总微生物和各微生物类群的生物量呈现随纬度自南向北增加的空间分布格局;土壤有机碳（SOC）和土壤全氮（TN）不仅是驱动微生物生物量纬度分布格局的主要因素,也是影响微生物群落组成最重要的因素。SOC和TN还与其他环境因子,特别是与土壤粘粒含量（CC）之间存在耦合关系,共同影响东北黑土带土壤微生物群落组成。     

西辽河平原两种常见土壤颗粒中黏土矿物的组成特征

【目的】土壤是由大小和形态各异的颗粒构成，各级颗粒包含丰富的黏土矿物演化信息。明确西辽河平原黏土矿物组成及演化特征有助于了解该地区土壤发育程度及肥力状况，为当地土壤资源合理利用提供理论依据。【方法】以西辽河平原分布较多的栗钙土和盐碱土为研究对象，采集表层土壤并分离不同粒级的土壤颗粒(<2、0.45～2、0.1～0.45μm)，利用X射线衍射(XRD)和化学分析等方法研究黏土矿物组成及相关土壤指标。【结果】XRD分析结果表明，西辽河平原栗钙土和盐碱土的黏土矿物均以伊利石-蛭石-绿泥石为主，栗钙土中伴有少量高岭石和伊/蒙混层矿物，而盐碱土中含有少量高岭石、蒙脱石和1.4 nm过渡矿物；随粒径减小，栗钙土和盐碱土颗粒中绿泥石、高岭石、蒙脱石(伊/蒙混层矿物)和1.4 nm过渡矿物含量均减少，伊利石和蛭石含量增加；伊利石结晶度在栗钙土、盐碱土以及不同粒级的土壤颗粒中也存在明显差异。盐碱土中伊利石结晶程度较栗钙土弱。随粒径减小，栗钙土和盐碱土中伊利石结晶程度均变弱。化学分析结果表明，西辽河平原盐碱土中Na₂O的含量明显高于栗钙土，栗钙土和盐碱土颗粒的风化程度均随粒径减...     

不同土壤对钾的选择吸附特性

用K Ca交换平衡法对砖红壤、红壤、土、黑土和水稻土K的选择吸附特性研究结果表明 :KG 和KV 系数随着K Ca平衡体系中吸附相中钾与钙比率的变化而改变 ,其曲线特征说明土壤胶体存在着对K亲和力不同的吸附点位。在低钾饱和度时 ,土壤对K的高选择吸附主要归于粘粒矿物楔形区域电荷点位吸附 ,五种土壤楔形区域相对吸附点位顺序为 :黑土 >土 >水稻土 >红壤 >砖红壤 ,该相对吸附点位顺序与土壤含有风化云母和蛭石有关。在高钾饱和度时 ,五种土壤对K的吸附主要发生于粘粒矿物的晶层表面电荷点位 ,粘粒矿物的晶层表面电荷起源也许起决定作用 ,此时KG 选择系数的大小顺序为 :砖红壤 >红壤 >黑土 >土 >水稻土     

Role of selenium in mitigation of cadmium toxicity in pepper grown in hydroponic condition

Selenium (Se) is an essential element for humans but is not considered as essential for plants. However, its beneficial role in improving plant growth and stress tolerances is well established. In order to study the role of Se in cadmium (Cd) toxicity in pepper (Capsicum frutescens cv. Suryankhi Cluster), this experiment was carried out in greenhouse conditions. Treatments comprised Cd [0, 0.25, and 0.5 mM cadmium chloride (CdCl₂)] and Se [0, 3, and 7 µM sodium selenite (Na₂SeO₃)] with three replications. The result showed that Cd decreased chlorophyll a, chlorophyll b, and carotenoids, whereas Se supplementation diminished Cd toxicity on photosynthetic pigment. Selenium at 7 µM significantly increased the leaf area in the plants grown at 0.25 mM Cd. The application of Se at 3 µM with 0.25 mM Cd and Se at 3 µM and Se at 7 µM with 0.5 mM Cd increased the activity of catalase (CAT). Selenium at 7 µM decreased the proline content of pepper leaves exposed to Cd at 0.5 mM (30%). Selenium significantly enhanced the antioxidant activity of leaves, which was diminished by Cd toxicity. In general, Se has a beneficial effect on plant growth and is an antioxidant enzyme of pepper cv. Suryankhi Cluster under Cd stress and non-stress conditions.     

红壤区不同肥力水稻土根际硝化作用特征

通过根际培养箱(三室)——速冻切片技术研究了红壤地区高、低两种肥力下水稻苗期根表、根际和土体土壤矿质态氮含量和硝化强度,以及水稻生长、氮素积累的差异。结果表明,肥力水平对水稻根表和根际土壤铵态氮(NH4+-N)含量无显著影响,但高肥力显著提高土体土壤NH4+-N含量,以及根表、根际和土体土壤硝态氮(NO3--N)含量及硝化强度。两种肥力水稻土硝化强度最大值均出现在距根表2 mm处,分别为0.20和0.31μmol kg-1 h-1。土体土壤硝化强度随距根表距离增加而降低,低肥力土壤在距根表10～40mm处时硝化强度接近本底值,而高肥力土壤在距根表20～40 mm处时接近本底值。与不种水稻的CK相比,种植水稻显著提高根际土壤硝化强度。高肥力能显著改善水稻生长,增加植株氮素积累量,尤其显著促进根系生长及通气组织发育。由于红壤稻田肥力水平的差异造成水稻根际硝化强度以及水稻吸收NO3-的差异,导致高肥条件下水稻显示出更强的生长势和氮素吸收利用能力。因此,合理提高红壤稻田肥力水平对改善红壤区水稻根际土壤硝化作用及水稻氮素营养具有重要意义。     

Meta-analysis in the Selection of Groups in Varieties of Citrus

Brazil is the largest producer of oranges (Citrus sinensis) in the world. The nutrient management of tree orchards is designed from experiments with a limited number of varieties. This knowledge is transferred to other varieties by diagnosing tissue nutrient composition and tree demand. Compositional data analysis has been first applied to tissue analysis of agricultural crops using centered log ratios with compositional nutrient diagnosis (CND-clr). The isometric log ratio (ilr) transformation is a new approach based on binary nutrient ratios and the principle of orthogonality (CND-ilr). We analyzed eleven nutrients: nitrogen (N), sulfur (S), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), boron (B), copper (Cu), zinc (Zn), manganese (Mn), and iron (Fe) in leaf tissue samples across 108 commercial plots (thirty-one grow Valencia, twenty-two Hamlim, twenty Pera, and thirty-five Natal). Nutrients were partitioned between macro- and micronutrients as well as anionic and cationic species. The effect size of varieties over Valencia was quantified by the mean and standard deviation of ilr values across ilr coordinates. Specific varietal nutrient profiles and ilr norms were defined. The nutrient profile of orange varieties could be classified into homogeneous groups to take advantage of fertilizer trials conducted on varieties of the same group. The Aitchison distance and a perturbation vector could be instrumental for diagnostic purposes and nutrient management.     

旱地果园水肥管理模式研究进展

分析了旱地果园水肥管理模式的研究进展和存在问题,指出水肥胁迫尤其是水钾已成为旱区果树高产稳产优质化的主要限制因子。在系统探讨旱地果园水分管理、养分管理、综合管理以及果树叶营养综合诊断施肥标准的基础上,提出了旱地果园的高效水肥管理模式。     

东北黑土土壤磷的纬向分异

以中国东北的中纬度黑土区为样带,研究了有机磷浓度与有机质、全氮浓度的关系;全磷、有机磷、无机磷及有机磷和无机磷的比率与纬度分布的关系。结果表明,有机磷和有机质、全氮浓度具有良好的相关性,它们之间的相关系数分别为0.90和0.92,呈极显著正相关(P<0.01)。全磷、有机磷、无机磷、P_o/P_i在纬度上都存在不同程度的分异规律,即随着纬度的升高,其浓度或比率均有逐渐升高的趋势;其相关系数分别为0.68、0.77、0.26和0.60,相关分析表明,这些纬向分异规律都达极显著水平(P<0.01)。除了无机磷的纬向分异原因尚不明确之外,其他纬向分异的原因可能是由于黑土南北样带气候热量上的差异和人类活动的影响所致,从而造成南北样带之间有机质的矿化程度和速率产生差异。     

Possible role of ectomycorrhizal fungi in cycling of aluminium in podzols

Budget studies in boreal podzols indicate a considerable upward transport of aluminium (Al) from the mineral soil into the organic horizon. In this paper we studied if ectomycorrhizal (EcM) fungi can be involved in this upward transport via their extramatrical hyphae. We tested the use of gallium (Ga) as proxy for Al. Transport of Al through EcM hyphae was studied in vitro in a two-compartment Petri dish system. Two of the five fungal isolates tested transported Al. Using Ga instead of Al revealed the same trend in these systems, confirming the use of Ga as proxy for Al. Upward transport of Ga was studied in an artificial podzol. Pinus sylvestris seedlings were colonised by a natural community of EcM fungi from fresh forest soil. Gallium addition to the mineral soil led to increased Ga content in roots in the organic horizon and in the shoot. Upward Ga allocation was significantly higher when roots were excluded from the mineral soil by a mesh, only allowing fungal mycelium to grow through. We conclude that at least some EcM fungi transport Al and that Ga, and probably also Al, can be transported upwards by EcM fungal hyphae in a podzol system. These findings support the hypothesis that EcM fungi play a role in upward transport of Al in podzols.     

基因组学在作物抗逆性研究中的新进展

自然环境中各种生物和非生物胁迫是影响作物产量的巨大威胁。随着现代分子生物学的发展,从分子水平研究作物抵御逆境的机理已成为生态农业研究的一个重要任务,分子遗传学与生态学的整合诞生了生态基因组学即用基因组学的技术和手段研究生态学领域的问题。基因组学按其研究内容分为功能基因组学、结构基因组学和比较基因组学,本文从这3方面分别阐述了作物抵抗生物胁迫和非生物胁迫的生态基因组学研究进展,总结了基因组学在植物抗逆性研究中的一些新技术和新手段,特别是基于近几年发展起来的二代深度测序所带来的一系列高通量的检测方法与结果。①功能基因组学包含转录组学、表观遗传学、蛋白组学、相互作用组学、代谢组学和表型组学,本文侧重从植物抗逆的功能基因表达水平上的研究展开,重点探讨了转录组学和表观遗传学在植物抗逆研究的新进展,介绍了一些转录组学和表观遗传学研究技术,如基因芯片技术、RNA测序技术、SAGE、cDNA-AFLP、SSH、亚硫酸盐法、ChIP-Chip、ChIP-seq等;例举了一些转录因子基因家族在植物抗逆反应中的作用,总结其作用共性,结果表明不少抗逆基因受到胁迫后基因转录激活上有一定相关性,大多受激素信号转导途径所调控,很多抗逆途径最终都涉及到ABA信号传导通路并与衰老相关;植物的抗逆性受多个信号通路调控,对同一逆境响应常常需要不同的转录因子共同参与,而同一转录因子也有可能参与2个以上的不同抗逆反应;表观遗传学则指在不改变基因序列前提下,对DNA甲基化修饰、组蛋白翻译后修饰及小RNA介导的信号传导等,有证据表明其存在遗传印记作用。②结构基因组学主要利用QTL定位和DNA测序技术,确定植物基因组的遗传图谱和物理图谱,二代深度测序平台的建立使许多植物的全基因组测序成为可能。迄今为止,已有超过40种植物完成全基因组测序,越来越多的植物全基因组计划正在实施中或预计实施。③比较基因组学是基于功能基因组学和结构基因组学进而比较不同物种或不同群体间的基因组差异和相关性的研究,可分析逆境响应相关基因在进化过程中及在地理位置分布中的作用和意义,也同时为QTL定位及功能基因组学研究提供丰富信息。此外,还简要介绍并列举了一些网络共享作物抗逆的生物信息资源数据库。虽然基因组学在如何正确处理海量数据等问题上还存在瓶颈,但它提供的大量作物抗逆方面的基因组信息已为植物抗逆研究提供了众多线索与依据,为今后改良作物抗逆性的遗传育种工作带来了新启示。     

我国西北地区2010年农产品需求预测

研究分析预测了我国西北地区2010年农产品需求状况,结果表明该区2010年农产品口粮缺口70.2万t,饲料粮缺口479.5万t,油料缺口205.2万t,甜菜缺口384.3万t,水产品几乎全部(157.3万t)缺口;而水果、蔬菜与棉花分别剩余547.5万t、460.6万t和116.5万t。     

DMPP农业应用研究进展

本文对新型硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐(简称DMPP)的特性作了介绍,对DMPP提高作物产量,改善品质,提高氮肥利用率。降低氮温室气体的释放,减少NO3-淋失,促进环境保护方面的作用及其影响因素作了评述。     

植物CBL基因家族的研究进展

细胞中游离的Ca2+是植物细胞中普遍存在的第二信使,类钙调神经素B亚基蛋白CBL作为一种特殊的钙感受器在植物生长发育和逆境胁迫响应过程中发挥重要作用.本文主要对植物CBL家族的起源与进化、蛋白结构、亚细胞定位以及CBL的功能进行综述,并对今后钙感受器CBL家族的研究重点和发展方向进行了展望.