生物炭对设施连作土壤真菌群落结构与多样性的影响

为分析设施连作土壤中真菌群落结构对生物炭的响应,以缓解设施连作障碍及扩大生物炭在设施连作栽培中的应用,依托温室盆栽试验,以“德尔3号”嫁接黄瓜为试验材料,分别取连作20、15、10、5、1、0年（对照）蔬菜土壤,通过添加一定量（20 t/hm²）的生物炭处理后,研究生物炭调控对连作土壤中真菌群落结构及多样性的影响。试验结果表明：不同年限的连作土壤添加一定量生物炭处理后,增加了担子菌门（Basidiomycota）及接合菌门（Zygomycota）在土壤中的比例,在一定程度上降低了土壤中壶菌门（Chytridiomycota）及其他未知菌门的比例,并且以连作15年蔬菜土壤（L15J）表现最为明显;显著提高土壤中真菌丰度,以连作15年蔬菜土壤（L15J）及种植1年蔬菜土壤（L1J）表现最为明显;同时提高了连作20年（L20J）土壤中真菌的多样性;各处理在200～400个OTUs时有大量真菌的新物种出现,以连作20年（L20J）土壤的真菌物种种类最多。研究表明,不同连作年限土壤中施入一定量的生物炭,增加了有益真菌菌群在土壤中的比例,提高了土壤中真菌丰度及多样性。     

生物炭对温室黄瓜根际土壤真菌丰度和根系生长的影响

利用玉米秸秆生物炭,以日光温室黄瓜为试验对象,以土壤分别施入20、40、60 t/hm~2生物炭为处理,研究玉米秸秆生物炭施用对黄瓜根际土壤真菌群落和根系生长的影响及其机制。试验结果表明:土壤中生物炭施用量为20~60 t/hm~2时,在黄瓜结果期可不同程度提高根系数、根系体积和根系活力,显著提高真菌中子囊菌门和接合菌门的丰度,增加担子菌门、壶菌门和球囊菌门丰度而极大降低杂菌比例,明显提高子囊菌门Incertae sedis 27、毛壳菌科、小子囊菌科、毛球壳科、假散囊菌科等11个科以及接合菌门被孢霉科、球囊菌门球囊霉科、担子菌门粪锈伞科、壶菌门小壶菌科的丰度;生物炭处理土壤后,子囊菌门Incertae sedis 27、毛球壳科、假散囊菌科、黄丝菌科和接合菌门被孢霉科的真菌在促进根系生长方面的作用最为明显,主要通过根被组织聚集、促进根系对营养元素吸收、提高土壤中有机质和养分含量、促进土壤中有机物质分解等而最终有利于黄瓜的根系生长。综合分析认为,生物炭施用量20 t/hm~2处理效果最为明显,与对照相比,根系数、根系体积和根系活力分别提高20.52%、50.73%和16.11%。     

氮肥减量对华北夏玉米节根内生真菌群落组成的影响

基于农民习惯施氮,以夏玉米为试验对象,采用高通量测序技术探讨氮肥减量0%(CK:270 kg/hm2)、-10%(N1:243 kg/hm2)、-20%(N2:216 kg/hm2)和-30%(N3:189 kg/hm2)对节根内生真菌群落组成的影响。结果表明:氮肥减量10%~30%对地上节根内生真菌Chao1指数影响不显著,而氮肥减量20%~30%却显著降低地下节根内生真菌丰富度Chao1指数;氮肥减量10%~30%显著提高地上节根内生真菌多样性Shannon-Wiener指数,却显著降低地下节根内相应指数。减氮10%~30%显著提高地上节根内格孢菌目(Pleosporales)丰度,显著提高地下节根内子囊菌门(Ascomycota)和粪壳菌目(Sordariales)丰度,显著降低地下节根内肉座菌目(Hypocreales)和炭角菌目(Xylariales)丰度。氮肥减量10%显著提高2类节根内球囊菌门(Glomeromycota)丰度,而氮肥减量30%仅显著提高地下节根球囊菌门丰度。随着氮肥减量比例的增加,与对照的相似系数逐渐降低。相关性分析表明,穗粒数与地上节根内格孢菌目、地下节根内球囊菌门和肉座菌目丰度显著相关,有效穗数与地下节根内粪壳菌目丰度显著相关。经综合比较,减氮30%的处理效果优于其他处理,与对照相比,在灌浆期可显著提高地上节根格孢菌目丰度809.95%;显著提高地下节根内球囊菌门丰度89.93%和粪壳菌目丰度1 319.22%,却显著降低肉座菌目丰度78.14%。     

生物炭添加量对冬小麦花后干物质积累及转运的影响

【目的】提高微咸水灌溉效率并降低土壤盐渍化风险。【方法】以冬小麦为研究对象,设计避雨条件下不同微咸水-生物炭处理(CK,淡水;B0,5 g/L微咸水;B15,5 g/L微咸水及15 t/hm²生物炭;B30,5 g/L微咸水及30 t/hm²生物炭;B45,5 g/L微咸水及45 t/hm²生物炭)的田间试验,探讨了微咸水灌溉下生物炭添加量对土壤特性和冬小麦花后干物质积累及转运的影响机制。【结果】生物炭添加后土壤表层(0~20 cm)体积质量降低了2.27%~8.33%,总孔隙度增加了4.52%~13.47%,有机质量增加了30.02%~111.12%,土壤表层(0~20 cm)及主根区(0~40 cm)钠吸附比降低了23.88%~33.27%和22.34%~30.80%;15 t/hm²能够促进盐分淋洗,降低了微咸水灌溉下土壤含盐量,然而高剂量时将加剧盐分累积。单独微咸水灌溉下冬小麦生长受抑,最终产量下降了12.04%。生物炭能够缓解盐胁迫下叶片早衰,促进光合作用能力,并增加花前干物质转运量及花后干物质积累量,进而获取了更高的籽粒质量和收获指数。B15、B30、B45处理的最终产量较B0处理分别增加9.18%、7.73%、2.74%。【结论】15 t/hm²添加量的生物炭效果最佳,可促进微咸水资源的农业利用。     

生物炭配施氮素对陆地棉盛花期根系形态与构型的影响

为揭示生物炭与氮素相互作用对陆地棉盛花期根系形态及构型的影响规律,设置处理N0(常规施氮,施氮量0. 3 t/hm~2)、N0+Bc1%(常规施氮+棉秆炭质量为耕层土质量1%)、Nl+Bc1%(低氮0. 21 t/hm~2+棉秆炭质量为耕层土质量1%)、Nl+Bc2%(低氮0. 21 t/hm~2+棉秆炭质量为耕层土质量2%)和N0+Bc4%(常规施氮+棉秆炭质量为耕层土质量4%),掘根法采集棉花盛花期0～10 cm和大于10 cm土层根系,基于广义加性模型分析土层深度(0～10 cm和大于10 cm)、生物炭施用方式(生物炭与氮素比例)单独以及交互作用对根系节间距和根长密度的影响,并利用冗余分析影响根长密度的因子。结果表明:N0+Bc1%细根平均根长与Nl+Bc2%没有显著差异(p0. 05),但显著高于N0+Bc4%、Nl+Bc1%、N0(p 0. 05)。0～10 cm土层根系平均分枝角为83°17',深层土壤(大于10 cm)根系分枝角均显著变大,Nl+Bc2%根系分枝角最大,为101°48'。生物炭施用方式改变了棉花根系节间距(p 0. 001),与来水方向270°根系节间距变化最显著,其中N0+Bc4%平均根节长度为4 cm。生物炭施用方式(p 0. 02)和土层深度(p 0. 001)均改变了棉花根长密度。冗余分析表明:浅层细根和中等根分枝角、深层细根分枝角和极细根根长比例是影响根长密度的主要因子。综上所述,1%～2%的生物炭配施0. 21 t/hm~2氮主要改变了深层土壤(大于10 cm)陆地棉根系构型及形态,并且2%生物炭弥补了灰漠土氮素不足的负作用。     

施用硅酸盐和生物炭对土壤铅形态与含量的影响

采用盆栽模拟的方法,探讨施用硅酸盐和生物炭对棕壤土中铅形态与含量的影响.结果表明,低浓度铅可以促进植物生长;施加生物炭有利于残渣态铅的形成;相同浓度铅处理下,施用硅酸盐和生物炭均会降低土壤中有效态铅含量,其中生物炭施用量为20 g/kg,硅酸盐施用量为1g/kg.     

水分调节对施用生物炭土壤重金属Cu形态的影响研究

为研究生物炭、水分调节措施对污染土壤重金属有效性的影响,从而为利用水分调节措施进一步提高生物炭修复重金属污染土壤效果提供理论依据,以施用生物炭的重金属污染土壤为研究对象,研究了水分调节对施用生物炭土壤重金属形态的影响。研究结果表明：增加土壤水分含量,可以降低施用生物炭土壤可交换态重金属铜含量,促进可交换态重金属铜向可氧化态、可还原态铜转化;尤其是在100%田间持水量条件下,供试土壤可交换态重金属铜含量比对照低18.52%、可氧化态铜比对照增加17.48%、可还原态铜比对照高16.64%,与对照相比均差异显著（P<0.05）,而残渣态与对照相比差异不明显。由此表明,利用水分调节措施可降低施用生物炭土壤可交换态重金属含量,降低土壤重金属生物毒性,提高生物炭对重金属污染土壤的修复效果。     

冬小麦产量及水分利用效率对生物炭与秸秆还田的响应研究

探讨生物炭与秸秆还田两种还田方式对潮土区冬小麦产量及水分利用效率的影响,可为秸秆资源高效农业利用提供理论依据.通过田间小区试验,设置对照(CK,无秸秆及生物炭还田),秸秆还田量为玉米秸秆干物质量的0.5(S0.5)、1.0(S1.0)、1.5(S1.5)、2.0(S2.0)倍,生物炭为等量玉米秸秆炭化(450℃)后还田...     

生物炭对盐渍土理化性质和紫花苜蓿生长的影响

为揭示生物炭对滨海盐渍土理化性质和紫花苜蓿生长的影响规律,采用盆栽试验方法,研究了不同生物炭添加量(炭土质量分数0、0.5%、1%、2%、5%、10%)处理下黄河三角洲盐渍化土壤养分、结构、盐分以及紫花苜蓿产量、品质等变化特征,并采用灰色关联度法评价了生物炭的应用效果。结果表明,添加生物炭后,土壤有机质和全氮含量分别增加了16.27%～246.65%和6.38%～58.51%,全磷、有效磷和全钾含量变化相对较小;土壤容重显著降低,低量生物炭处理显著提高了盐渍化土壤大于0.25 mm团聚体的含量和团聚体稳定性;水溶性盐总量降低了38.90%～46.17%,其中Mg~(2+)、Cl~-和SO_4~(2-)含量降幅较大;紫花苜蓿产量提高了8.19%～43.00%,品质无显著变化。整体而言,随着施炭量的增加,土壤肥力有所提高,团聚体稳定性降低,盐分含量和紫花苜蓿产量呈先降后增的趋势。施用生物炭改善了盐渍化土壤的理化性质,促进了紫花苜蓿生长,生物炭用量0.5%时施用效果最优。     

水分调控对冬小麦根系生长及抗旱性的影响

为了研究干旱半干旱地区土壤剖面深层水分对冬小麦根系生长及抗旱性的影响,采用PVC管土柱法进行冬小麦生长水分调控试验,设计了4个处理,即处理Ⅰ为地面灌溉、处理Ⅱ为计划湿润层取根系分布深度的60%、处理Ⅲ为计划湿润层取根系分布深度的75%、处理Ⅳ为计划湿润层取根系分布深度的90%,测定了冬小麦各生育期根系形态指标和地上部分植株体干重的变化,结果表明:灌水总量一定,改变灌水方式、考虑计划湿润层的深层灌溉,能够促进冬小麦根系深扎,至成熟期,处理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的根长比处理Ⅰ长27~37 cm,总根干重均增加,但根冠比减小,产量增加。适宜的根冠比能更好地协调冬小麦地上部分与地下部分之间生长关系,提高抗旱能力。处理Ⅱ和处理Ⅲ是冬小麦根冠层生长协调、提高抗旱能力较适宜的灌溉方案,可为我国北方地区冬小麦节水灌溉提供参考。     

调亏灌溉对冬小麦根冠生长影响的试验研究

以冬小麦为试验材料,采用防雨棚下桶栽土培方法,就调亏灌溉(RDI)对作物根、冠生长的影响进行了试验研究。试验采用二因素随机区组设计,冬小麦设置5个水分调亏阶段,每个调亏阶段设置3个水分调亏程度,另设全生育期充分供水处理为对照(CK)。分别在水分调亏期间和复水后测定各处理根系参数和地上干物质质量。结果表明,RDI对植株根冠生长发育的影响因不同水分调亏阶段和不同水分调亏度而有所不同。在水分调亏期间冬小麦根系生长受到强烈抑制,但复水后根系具有"补偿生长效应"或"超补偿生长效应"。冬前适度水分调亏(调亏度55%FC～65%FC)对根系生长具有正效应;返青—拔节阶段不同程度水分调亏复水后均有"补偿生长效应"或"超补偿生长效应",而且这种"补偿生长效应"随水分调亏度加重呈增强趋势。冬小麦水分调亏均增大根冠比(R/S),且随水分调亏度加重,R/S明显增大。因此,RDI可以作为冬小麦根冠生长调控的有效方法。     

不同土壤水分条件下冬小麦根系分

利用2004～2005年冬小麦测坑试验资料，研究了不同土壤水分条件对冬小麦根系分布及其耗水特性的影响，并在此分析基础上，探讨了冬小麦适宜供水方案和土壤水分剖面最佳消耗形式，这对提高农田土壤水分有效利用率具有重要的意义。     

豫北地区不同灌水处理对冬小麦生长发育与产量形成的影响

以河南省人民胜利渠灌区种植的冬小麦为研究对象,通过分析冬小麦在不同灌水条件下的生育进程、形态指标及产量构成因素差异,为确定冬小麦的节水高产灌溉制度及水资源高效利用提供理论基础。结果表明:土壤墒情状况对冬小麦生长发育具有决定性的影响,水分亏缺会对冬小麦群体植株形态指标产生不良影响;低水分处理(T-50)叶面积指数、植株高度、干物质积累等性状低于适宜水分处理,土壤水分不足时,会造成叶面积指数、植株高度和干物质累积量等低于正常值;穗部性状随着土壤水分的降低而减少,T-50的处理最低,无效小穗数受土壤水分的影响规律性不明显;穗粒重和产量最高出现在适宜水分处理(T-60)中。     

间作种植模式下冬小麦根系生长的时空分布及变化规律研究

针对冬小麦/春玉米间作种植模式下冬小麦的根系分布特征进行研究,分析冬小麦在间作种植模式下根系的空间变化规律及随生育时期的增长规律。研究表明,间作冬小麦根系在垂直方向上随深度的增加呈幂函数衰减规律,在水平方向上呈指数递减规律。在对根系变化规律进行统计分析的基础上,建立了衰减数学模型。同时对比分析了间作和单作2种不同种植模式下冬小麦根长密度的垂直分布。对根系生物量随时间的增长分析结果表明,2种种植模式下冬小麦根系生物量的增长均呈现“S”型曲线。     

不同时期水分亏缺对冬小麦根系效率及后期抗旱性的影响

采用盆栽试验方法研究了不同生育期水分亏缺对冬小麦根系效率、后期抗旱性和水分利用效率的影响。试验设3个水分亏缺处理时期：越冬—拔节期、返青—拔节期、拔节—抽穗期;每个时期水分亏缺程度均为田间持水率的45%～50%。设置对照（CK）土壤含水率为田间持水率的70%～75%。结果表明,返青—拔节期水分亏缺提高了小麦的根系效率和...