玉米/大豆间作条件下养分的高效利用机理

通过盆栽模拟试验,研究了玉米／大豆间作条件下作物根系形态特征、根系活力、根际土壤有效养分含量和养分高效利用机理。结果表明,间作体系中的玉米地上生物学产量和经济产量较单作玉米增加38．73％和23．4％,增产显著。玉米／大豆间作条件下玉米根系形态特征、根系活力、根际土壤有效养分含量都显著高于单作作物,间作作物根际中土壤细菌、真菌数量、土壤脲酶和磷酸酶活性较单作分别增加2．3倍、94．58％、53．38％、22．45％。有利于土壤中复杂态氮磷化合物转化为可给态的无机化合物,加速氮磷的分解和转移,提高根际土壤的有效养分含量。整个间作系统有明显的地上生物产量和经济产量优势。     

麻地膜对无土栽培辣椒生长发育环境的影响

为研究麻地膜对无土栽培辣椒生长发育环境的影响，采用单因素变量法对无地膜土壤栽培（CK）、PE膜土壤栽培（T1）、PE地膜基质栽培（T2）、麻地膜覆盖无土栽培（T3）4种处理下土壤和基质基本理化性状、辣椒生长发育状况以及品质、辣椒根际土壤微生物数量的差异进行了研究。结果表明，对比CK、T1、T2处理，T3处理明显提高了辣椒的产量和品质，辣椒可溶性糖和VC含量较CK分别提高21.13%、49.26%。与定植前比较，CK、T1、T2、T3处理的土壤或基质中的有机质含量、速效氮含量、速效磷含量和速效钾含量均增加，其中T3处理含量增加最明显。通过分析可知，麻地膜对基质的理化性质提升较为明显，改善了基质电导率以及孔隙度大小，提高了地温，增加了基质中细菌的多样性，降低了真菌丰度，进而有利于加速养分分解，对植物根部环境和生长发育有较大的作用。     

果树腐植酸根际肥料在核桃树上的施用试验

通过田间肥料比较试验,研究了果树腐植酸根际肥料的效果,结果表明,秋春2次施用果树腐植酸根际肥料Ⅱ型的效果最好,与等养分颗粒复合肥秋春夏3次施用相比较,产量提高10．9％,出仁率提高2．0％,脂肪含量提高4．1％,百叶干重提高5．5％,新梢长度增加6．5％,蛋白质产量提高8．2％。果树腐植酸根际肥料在秋季和春季2次施用能够显著提高核桃叶片各生育期的叶绿素含量。     

旱地地膜集流增墒覆盖法

<正> 针对广大干旱地区气候及土壤特点,和目前一般采用的平铺覆盖法及机铺膜造成的微弓形覆膜状况,导致膜上贵如油的春雨散流到膜边露地上,发生膜下不如露地墒情好的问题,我们试图寻找有别于平川水地区的有效的旱地优化覆盖法。通过一系列试验处理与多点示范,从而总结出针对不同作物的8种旱地地膜集流增墒覆盖法,对集流膜上降雨、增加膜下根际土壤水分、促进苗期生长、提高作物产量均有明显的效果。一般比常规覆盖法膜下降雨利用率提高2～3倍,增产10～30％。     

CO_2加富对结球甘蓝秧苗质量和光合特性的影响

以甘蓝幼苗为试验材料,研究了CO_2加富((800±50)μmol/mol)对甘蓝穴盘苗光合特性和秧苗质量指标的影响。结果表明,CO_2加富后甘蓝幼苗的株高及茎粗显著增大,干物质积累增加;甘蓝幼苗的根系活力、净光合速率显著升高;幼苗的可溶性糖、维生素C含量和叶绿素含量极显著增加。     

雾培对番茄根系生长及其营养吸收的影响

以辽园多丽番茄为试材,采用气雾法栽培,以珍珠岩培为对照,研究雾培对番茄生长的影响。结果表明,雾培可显著改善番茄根际气体环境,其根际O2浓度比对照提高了14.7%,而根际CO2浓度仅为对照的1/10。雾培显著促进了番茄根系的生长及营养吸收,在定植后60 d时,雾培植株的根长、根体积、根系活力和根系硝酸还原酶活性分别比对照提高了66.0%、63.0%、34.9%和30.5%。雾培番茄根系、果实中N、P、K、Ca和Mg含量显著高于对照,其中根系中N、P、K、Ca和Mg含量分别是对照的1.8、1.5、1.4、1.4和1.2倍。上述结果表明,雾培主要通过显著改善根际气体环境,增加根际周围O_2含量,降低CO_2含量,促进番茄根系生长和营养吸收,增强植株营养向地上部分的转运,从而促进植株的生长和发育。     

麻地膜覆盖对番茄根际土壤微生物群落结构的影响

地膜覆盖对农田土壤肥力保持和农作物增产等方面具有重要作用,本研究旨在探究可降解麻地膜对作物根际土壤微生物群落组成和多样性的影响,分析土壤微生物群落与土壤环境因子之间的相关关系。本研究以番茄成熟期根际土壤为研究对象,通过高通量测序技术,对麻地膜和塑料地膜处理下番茄根际土壤细菌和真菌微生物群落组成及多样性进行分析,进一步分析土壤环境因子与微生物群落的相关性。结果表明,麻地膜处理对土壤水解氮、有效磷和速效钾没有显著影响,而塑料地膜处理显著降低了水解氮、有机磷和速效钾含量。覆膜处理未显著影响土壤细菌多样性,麻地膜处理显著增加了土壤节细菌属、糖霉菌属和鞘脂菌属等与土壤碳降解相关细菌的相对丰度,促进了土壤碳循环过程;塑料地膜显著降低了节细菌属、伯克霍尔德菌属和丰佑菌属等有益细菌的相对丰度。覆膜处理显著增加了土壤真菌多样性,麻地膜和塑料地膜处理均显著降低了镰刀菌属的相对丰度;而麻地膜处理显著增加了支顶孢属等抑菌真菌的相对丰度,抑制了土壤中病原真菌的繁殖。土壤速效钾是影响土壤细菌和真菌群落组成最主要的环境因子。麻地膜可以增加土壤酶活性,改善土壤细菌和真菌群落组成,改善土壤健康。     

作物幼苗根际土壤MB－S的初步研究

采用根际袋培养技术研究了大豆、玉米、油菜和水稻幼苗（６０ｄ）根际ＭＢ－Ｓ（ＭｉｃｒｏｂｉａｌＢｉｏｍａｓｓ－Ｓｕｌｆｕｒ）的根际效应及硫肥对根际ＭＢ－Ｓ的影响。结果表明：不施Ｓ,根际土壤ＭＢ－Ｓ在２１．６～２３．９ｍｇＳｋｇ－１（土）;油菜和水稻施Ｓ处理根际土壤ＭＢ－Ｓ为２２～２５ｍｇＳｋｇ－１（土）。作物根际土壤中ＭＢ－Ｓ含量比无作物处理提高了６５％～１３０％。非根际土壤ＭＢ－Ｓ在１２．５～１５．４ｍｇＳｋｇ－１（土）,比无作物处理高７％～３３％。根际土壤ＭＢ－Ｓ是非根际土壤的１．７～２倍。水稻根际ＭＢ－Ｓ含量一般比旱作物高。与对照（无作物处理）相比根际ＭＢ－Ｓ增加百分数,水稻稍大于油菜,但明显低于大豆和玉米。硫肥施用对根际土壤ＭＢ－Ｓ的影响不大。作物根际土壤ＭＢ－Ｓ含量与其无机Ｓ呈直线正相关;与其有机硫呈直线负相关。在旱作物中根际土壤ＭＢ－Ｓ与土壤有机碳呈负相关,但在水稻中则相反。作物体含硫量与根际土壤ＭＢ－Ｓ含量呈负相关     

旱地地膜玉米集流增墒覆盖法及增产效应

针对干旱地区气候和土壤特点及常规覆盖栽培的缺点，在调查和试验研究的基础上，通过引进和试验提出了６种旱地地膜玉米集流增墒覆盖法，对集流膜上水分、增加膜下根际土壤含水量、促进玉米生长发育、提高玉米产量均有明显效果。一般较常规覆盖法降水利用率提高２～３ 倍，产量增加６１％ ～２４４％     

油茶根际与非根际土壤养分含量和微生物数量的季节变化

对不同季节油茶根际与非根际土壤养分含量和微生物数量的变化进行研究。结果表明:(1)由春季到冬季,油茶可溶性蛋白、可溶性糖、叶绿素、叶片氮和叶片磷含量呈先增加后降低趋势,大致表现为夏季秋季春季冬季。(2)不同季节油茶根际与非根际土壤理化性质随季节变化趋势相一致,由春季到冬季油茶根际与非根际土壤p H值呈先降低后增加趋势,大致表现为冬季春季秋季夏季,以夏季油茶根际与非根际土壤p H值最低。(3)不同季节油茶根际与非根际土壤养分含量和土壤微生物数量随季节变化趋势相一致,由春季到冬季,油茶根际与非根际土壤养分含量和微生物数量均呈先增加后降低趋势,大致表现为夏季秋季春季冬季,局部有所波动,其中油茶根际土壤养分含量和微生物数量在夏季、秋季表现出了明显的"根际富集"。(4)不同季节油茶根际与非根际土壤微生物均以细菌最多,占微生物总数的90%以上,其次是放线菌、真菌,表明不同季节根际土壤对于不同微生物菌落有着不同的效果,但总体来说,油茶的根际养分的富集提高了微生物总数。(5)油茶根际、非根际土壤p H值与土壤养分含量、微生物数量达到显著或极显著负相关,土壤养分含量和土壤微生物数量之间也达到显著或极显著正相关,表明油茶根际和非根际土壤养分含量、微生物数量变化趋势基本保持一致,主要可以通过降低根际p H值提高根际养分含量,有利于对土壤养分的有效利用。     

大气CO2浓度升高对作物根际土壤氮的影响

利用FACE(Free air carbon dioxide enrichment)技术,在两种氮肥施用(低氮LN和常规氮NN)水平下,研究CO2浓度升高对水稻和小麦收获后根际和非根际土壤硝态氮、铵态氮和有机氮的影响.结果表明,相对于对照CO2浓度处理,高CO2浓度处理在显著增加作物生物量的前提下,使水稻季根际土壤硝态氮含量降低,NN水平下降低明显,小麦季变化不大,高CO2浓度处理对作物根际的影响大于非根际.高CO2浓度对土壤铵态氮含量的影响不显著,仅小幅度增加了水稻季和降低了小麦季土壤铵态氮含量,且根际降低幅度大于非根际;增加氮肥施用使土壤铵态氮含量在高CO2浓度处理增加幅度低于对照.高CO2浓度处理并没有显著增加有机氮的含量,在小麦季作物对土壤有机氮的贡献大于水稻季,且增加氮肥施用条件下根际对有机氮的贡献较大.     

磷酸二氢钾对野百合籽球生长及生理的影响

以野百合（Lilium brownii）籽球为试材,采用基质栽培,研究不同浓度磷酸二氢钾处理对野百合籽球生长及生理相关指标的影响。结果表明： 500～1 500 mg·L-1的磷酸二氢钾对野百合生长均有明显促进作用,能提高野百合叶绿素含量、根系活力,增加其籽球的可溶性蛋白、可溶性糖和淀粉含量。野百合生长的最适磷酸二氢钾浓度为1 500 mg·L-1,各指标与对照相比均达到了显著水平。其籽球重、根重、叶重分别比对照高66.29%,138.92%,71.17%;叶绿素含量、根系活力分别比对照高35.25%,198.10%;籽球的可溶性蛋白含量、可溶性糖含量和淀粉含量分别比对照高18.10%,40.81%,10.26%。     

不同农作物对根际土壤环境及铜的形态转化的影响

采用盆栽试验研究了在重金属污染土壤中种植几种常见农作物对根际土壤理化性质、Cu的形态转化及植物有效性的影响。结果表明，种植作物引起根际土壤有机质、CEC的增高和pH值的下降，同时也导致了不同作物根际Cu含量的增高及其形态转化的差异。相对于非根际土壤，8种农作物根际土壤中Cu含量都相应地增加了4．8％～14．3％，可交换态Cu的增量十分明显，增量最高的作物——水稻达到900％以上，大部分作物氧化物态Cu也增加了20％左右，而其他各态，不同作物的变化趋势有所差异；对Cu的形态与农作物Cu含量的相关性分析表明，碳酸盐态Cu的植物有效性较大。研究表明，种植作物并没有改变根际土壤Cu的基本赋存状态。     

提高CO2和硝氮浓度对羽毛藻生化组成和营养盐吸收的影响

以羽毛藻为研究材料,利用CO_2培养箱通入不同CO_2浓度的空气进行培养,探究在高浓度CO_2和高浓度硝氮条件下羽毛藻生理生化的变化。结果表明,高浓度CO_2或硝氮都能显著促进藻体的生长,高碳高氮下藻体的相对生长率比低碳低氮组高出63.77%。另外,高浓度CO_2会使藻体中的叶绿素、类胡萝卜素、藻红蛋白、藻蓝蛋白、可溶性蛋白和可溶性碳水化合物的含量下降,而使硝酸还原酶活性升高,其中明显的表现为高碳低氮组叶绿素a含量比低碳低氮组降低了39.01%,高碳高氮组比低碳高氮组降低了49.26%,相应类胡萝卜素高碳组分别降低了47.62%和43.24%,增加硝氮浓度能够提高藻体中色素含量,可溶性蛋白和可溶性碳水化合物的含量;在高浓度硝氮下,提高CO_2浓度能使硝酸盐和磷酸盐的吸收率显著升高。由此得知大气CO_2浓度升高或海水富营养化会促进羽毛藻的生长,并且这两个条件的改变会对羽毛藻在生化组成和营养盐吸收方面产生深刻的影响。     

彩色地膜在草莓大棚生产上的应用研究

为了探明不同颜色地膜对大棚草莓生长发育的影响,以红、粉红、蓝、绿、黄和银白6种彩色地膜为材料(黑色地膜为对照)进行了大棚草莓生产应用比较试验。结果表明:1)红、蓝地膜可以提高草莓叶片的净光合速率和冬季地温,使草莓增产7.96%和3.75%;红、粉红地膜可以使草莓叶面积增大,花序抽生粗壮;红、黄地膜可以提高草莓可溶性固形物含量。2)彩色地膜的缺点是不能抑制杂草生长和地表湿度大。3)彩色地膜中以红色地膜的综合应用效果最好,具有促进植株生长,提高产量,增加可溶性固形物含量,提升地温等优点,在大棚草莓生产上具有较好的应用潜力。     

不同种类有机肥对盆栽葡萄的生物学效应

为了探讨不同种类的有机肥对葡萄的生物学影响,利用盆栽方式研究了4种有机肥对赤霞珠葡萄生长量和根际微生物的作用。结果表明,施用有机肥明显提高根际土壤的放线菌和细菌含量,但对真菌含量增加不明显。施有机肥明显促进了新根的发生和生长,与对照相比各种肥料均显著增加了植株生物量及各器官的生长量。其中绿源有机肥成百倍增加了根际放线菌和细菌的数量,显著增加了新根数量,促进了枝干增粗,极显著增加了1、2年生枝条和褐色根的可溶性糖含量和淀粉含量;施用羊粪的效果次之;施用鸡粪显著促进植株生长,不利于可溶性糖和淀粉含量的积累,同时增加了土壤真菌数量;施用牛粪对微生物影响很小,但能促进生长。总体上看绿源肥效果最佳。     

水分胁迫对新单29玉米幼苗生理特性的影响

采用水培试验,研究了水分胁迫对新单29玉米幼苗生理特性的影响.结果表明,水分胁迫显著降低了新单29幼苗的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量,显著增加了叶绿素a/b、叶片可溶性糖和脯氨酸含量、根系活力及根叶丙二醛含量.试验结果说明,水分胁迫降低了新单29幼苗的光合能力,对其造成了氧化胁迫.新单29幼苗则通过增加渗透调节物质含量和根系活力,提高其自身对水分胁迫的适应性.     

长期根际CO2浓度升高对雾培番茄植株营养吸收及果实产量和品质的影响

采用气雾法栽培,研究不同根际CO_2体积比处理[(370±10)μl/L (CK)、(2 500±50)μl/L、(5 000±100)μl/L和(10 000±200)μl/L],对番茄植株根系营养元素吸收以及产量和品质的影响。结果表明:当处理60 d时各CO_2加富处理的根系干质量显著低于对照,随着根际CO_2体积比的升高,分别比对照减少17.9%、13.2%和6.1%;茎叶干质量分别比对照减少6.1%、4.4%和2.6%。CO_2加富处理根系Mg~(2+)-ATPase活性开始变化缓慢,从处理40 d开始急剧下降,到处理结束时,对照根系的Mg~(2+)-ATPase活性显著高于根际CO_2加富处理,分别是2 500μl/L、5 000μl/L和10 000μl/L CO_2处理的1.1、1.3和1.8倍。在20 d时,根际CO_2加富处理的植株根系Ca~(2+)-ATPase活性均显著低于对照,在处理结束时,根际10 000μl/L和5 000μl/L CO_2处理显著低于2 500μl/L处理和对照,但二者间无显著差异。根际CO_2处理60 d,叶片中N、P和Mg含量显著低于对照,其中2 500μl/L、5 000μl/L和10 000μl/L处理叶片中P含量分别比对照减少12.6%、17.0%和19.3%,Mg含量分别比对照减少11.1%、18.5%和20.7%。根际CO_2加富处理植株的单株结果数与对照无显著性差异,但对照植株单株产量和果实可溶性糖含量显著高于各根际CO_2加富处理。     

根际CO_2富集对网纹甜瓜果实糖积累及代谢的影响

为探究根际CO_2富集对甜瓜果实糖积累及代谢的影响机制,以网纹甜瓜中蜜1号为试材,利用气雾法根际CO_2自动控制系统,研究了网纹甜瓜果实发育过程中不同根际CO_2浓度(370,2000,3000,4000,5000μL·L~(-1))富集对果实糖积累、糖代谢关键酶活性及其基因相对表达量的影响。其中,370μL·L~(-1)(CK1)和2000μL·L~(-1)(CK2)CO_2浓度分别作为模拟大气和根际土壤中CO_2浓度,3000、4000和5000μL·L~(-1) CO_2浓度作为高CO_2富集处理。结果表明,根际高CO_2处理20d后,甜瓜果实中可溶性糖及蔗糖含量开始显著下降,而果糖和葡萄糖含量变化不显著。3000μL·L~(-1) CO_2处理25 d时,蔗糖含量比CK1降低了43%,且CO_2浓度越高,降低幅度越大。果实中酸性转化酶(AI, acid invertase activity)、中性转化酶(NI, neutral invertase activity)、蔗糖磷酸合成酶(SPS,sucrose phosphate synthase activity)及蔗糖合成酶(SS, sucrose synthase activity)活性均随根际CO_2浓度升高而减弱,在处理初期(10～15d),随着果实的发育AI和NI活性逐渐增加,处理15d后开始下降。其中,根际3000μL·L~(-1) CO_2处理15d时AI和NI活性分别比CK1显著降低了16%和14%;SPS活性在根际高CO_2处理前期差异不显著,处理30d时显著降低,比CK1降低了15%;SS合成和分解方向活性分别在处理25d和30 d时开始显著下降。此外,酸性转化酶基因(CmS-AIV1)表达量在处理初期(10～15d)显著降低,处理20d后差异不显著,其中,根际3000μL·L~(-1) CO_2处理15 d时CmS-AIV1的表达量比CK1降低了14%。蔗糖磷酸合成酶基因(Cm-SPS1)和蔗糖合成酶基因(Cm-SS1)的表达量在根际高CO_2处理30d后受到显著抑制,随着处理时间的延长,差异逐渐变大。说明在网纹甜瓜果实发育期间,根际CO_2长期富集会导致果实中蔗糖代谢关键酶基因的相对表达量受到抑制,进而影响了糖代谢相关酶的活性,导致果实糖积累量下降,最终降低了果实的品质。     

地膜厚度对作物产量与土壤环境的影响

农用地膜(以下简称地膜)已成为我国干旱、冷凉地区土壤增温、保墒和作物增产的重要措施。为摸清我国地膜厚度应用现状,研究地膜厚度对作物产量和土壤环境的影响,2011年,在全国范围内针对棉花、玉米、马铃薯、花生等主要覆膜作物分别布置172、99、30、58个调查点,采用问卷调查的方法对我国地膜厚度应用现状进行系统调查。根据调查结果,2011—2013年,在新疆、甘肃、内蒙古、山东4省分别针对以上4种作物,设置不同地膜厚度处理,系统分析了地膜厚度对土壤温度和含水量、作物产量、经济效益以及地膜残留强度等的影响。研究结果表明,我国主要覆膜作物现用地膜厚度较薄,96.7%的地膜厚度集中在0.004~0.008 mm之间。增加地膜厚度能够提高土壤温度和含水量,但对不同作物的产量影响不同;随着地膜厚度增加(0.004~0.012 mm),棉花和玉米产量不断增加,而马铃薯和花生产量先增加后减少;地膜厚度对作物经济效益有一定影响,但处理间无显著性差异(P0.05)。地膜厚度显著影响地膜残留强度(P0.05),除了马铃薯外,其余作物地膜残留强度和地膜厚度均呈显著负相关关系(P0.05)。综上所述,增加地膜厚度对于我国主要覆膜作物有一定的增产作用,但增产幅度有限,而在残膜回收的基础上增加地膜厚度能够显著降低地膜残留强度。为应对我国农田地膜残留问题,建议我国地膜厚度标准提高至0.010~0.012 mm较为适宜。