异甜菊醇对盐胁迫下小麦幼苗生长的影响

为研究赤霉素结构类似物异甜菊醇对盐胁迫条件下小麦幼苗生长的影响,拟开发一种提升小麦抗盐性能的新型植物生长激素。采用滤纸培养法,用NaCl溶液模拟盐胁迫条件,用10^-10~10^-7mol/L异甜菊醇水溶液预处理小麦种子,设置对照组CK（无盐胁迫）和模型组（无预处理）。培养7d后,测定小麦苗长、根长、苗鲜重、根鲜重以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶、过氧化物酶活性及丙二醛含量。结果表明,不同浓度的异甜菊醇对盐胁迫条件下小麦幼苗的生长指标及抗氧化酶活性均有一定的提高作用,其中对根生长的促进作用最明显,对SOD活性提高最显著。100mmol/L NaCl盐胁迫条件下,10^-8mol/L异甜菊醇对小麦的抗盐性能提高最佳,与模型组比小麦幼苗根鲜重提高了89.7%,SOD活性提高了53.3%;150mmol/L NaCl盐胁迫条件下,10^-9mol/L异甜菊醇对小麦的抗盐性能提高最佳,与模型组比小麦幼苗根鲜重提高了80.8%,SOD活性提高了203.9%。综上可知,异甜菊醇可通过提高小麦幼苗的抗氧化酶活性来缓解盐胁迫对早期小麦幼苗的生长胁迫,且最适宜异甜菊醇预处理浓度会随盐胁迫浓度不同而不同。     

不同施肥处理对辣椒根际土壤微生物区系和酶活性的影响

以单施有机肥(CK)为对照,研究了单施生物菌肥、单施化肥及化肥+生物菌肥混合施用等3种不同处理对辣椒根际土壤微生物组成和酶活性变化的影响。结果表明,单施菌肥处理中,辣椒根际土壤细菌和真菌数量较CK显著增加,增幅分别达到49.46%和40.25%,放线菌数量有所下降;菌肥+化肥处理中,细菌数量较CK增加了16.55%,放线菌和真菌数量有所减少;纯化肥处理中,细菌、真菌和放线菌数量均显著下降。施用菌肥后土壤过氧化氢酶、脉酶、蛋白酶和磷酸酶活性均较CK显著增加。其中单施菌肥处理土壤中,过氧化氢酶、腥酶和蛋白酶活性均较CK大幅增加,分别增加了33.9%,396.4%和30.1%。施用生物菌肥可增加土壤微生物功能群数量,改善土壤微生态环境和土壤氮素营养循环,提高土壤酶活性和土壤肥力。     

盐碱胁迫对芸豆根际土壤微生物数量及酶活性的影响

为了探究芸豆根际微生态环境对盐胁迫的响应机制,以HYD和JW为试验材料,采用盆栽法,将2种碱性盐Na2CO3、Na HCO3按摩尔比1∶9混合,按混合后占土壤质量分数0(S0),0. 4%(S1),0. 8%(S2),1. 2%(S3)设计4个浓度梯度,研究不同程度盐碱胁迫对芸豆根际土壤微生物数量和土壤酶活性的影响。结果表明,在盐碱胁迫下,HYD在株高、根长和地上、下生物量等优于JW。在盐碱胁迫处理下根际土壤细菌、真菌和放线菌数量差异显著,细菌数量高于真菌和放线菌数量。两芸豆品种根际土壤脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性与土壤微生物数量均在S1处理下达到最大值,且差异显著。在相同处理下,HYD的株高、根长和地上、地下生物量等生长特性与根际土壤微生物数量、酶活性均显著高于JW。相关分析表明,脲酶活性与细菌数量、真菌数量、放线菌数量和微生物总量呈显著或极显著正相关,磷酸酶活性与放线菌数量、过氧化氢酶活性与真菌数量均呈显著正相关。在盐碱胁迫条件下,p H值上升,微生物数量发生变化,导致酶活性改变,间接改变根际土壤微环境。一定量的盐碱胁迫有利于提高芸豆根际土壤微生物数量及酶活性,促进芸豆生长。     

施用生物有机肥对土壤酶活性及作物产量的影响

为了研究长期施用生物有机肥对土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和小麦产量的影响,在中国农业大学曲周试验站进行了7年的施用15.0,7.5 t/hm2有机肥(包括EM堆肥、EM鸡粪肥和传统堆肥)、施用化肥和对照处理的田间试验。结果表明,随着有机肥用量的提高,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性和小麦产量增加。施用化肥也可以提高作物产量与土壤脲酶的活性。土壤脲酶的活性在不同施肥处理中的变化趋势是:对照化肥处理堆肥处理。土壤碱性磷酸酶与过氧化氢酶活性在不同施肥措施中的变化趋势是:化肥处理对照堆肥处理。不同的施肥措施对小麦产量影响的趋势是:对照化肥处理传统堆肥处理EM堆肥处理。土壤脲酶、碱性磷酸酶及过氧化氢酶活性与土壤有机质含量、土壤养分含量及小麦产量之间呈极显著正相关关系(P0.01)。     

生物有机肥替代化肥对小麦根际土壤环境的影响

为探明生物有机肥替代化肥对小麦根际土壤生物学特性及产量的影响,通过田间试验,采用生理生化手段、高通量测序技术和产量调查,分析生物有机肥替代化肥对小麦根际土壤养分、土壤酶活、根际土壤细菌群落结构和小麦产量的影响。结果表明,生物有机肥合理替代化肥,土壤养分含量与酶活均有增加的趋势,且化肥减量10%+生物有机肥处理效果最佳,与常规施肥相比,土壤有机质、总氮、速效磷、速效钾含量和土壤脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶活性分别提高了17.4%,12.4%,16.2%,19.2%和19.0%,9.7%,18.3%。高通量分析发现,生物有机肥替代10%,20%化肥后,鞘氨醇单胞菌属、溶杆菌属、硝化螺旋菌属、马赛菌属等一些具有生物防治与促生作用的功能菌属出现明显的富集现象;冗余分析结果显示,土壤中的环境因子与根际土壤细菌群落结构密切相关。生物有机肥替代10%,20%化肥后,小麦产量分别增加9.3%,4.4%。因此,生物有机肥合理替代化肥可提高土壤酶活性和土壤养分含量,增强土壤的可持续生产力,是目前改变高投入、高污染农业生产方式的主要手段。     

长期不同施肥处理对麦季土壤酶活性的影响

为了明确长期不同施肥方式下麦季土壤酶对肥力水平的响应机制,基于中科院常熟农业生态实验站的长期定位试验,研究了不同施肥处理（无肥、化肥、化肥+中量猪粪、化肥+高量猪粪）对小麦拔节期和收获期土壤脲酶、转化酶、酸性磷酸酶和多酚氧化酶活性的影响。结果表明,施肥能有效提高土壤脲酶、转化酶和酸性磷酸酶活性,降低多酚氧化酶活性,化肥+中量猪粪处理效果最佳,与无肥对照区的差异达到显著水平。相关分析表明,土壤酶活性与小麦产量的相关性优于土壤养分,不同施肥处理小麦拔节期和收获期各种土壤酶活性变化趋势一致。     

盐碱地土壤改良剂筛选研究

为筛选适宜盐碱地改良的土壤改良剂及其最佳配比,通过盆栽试验方法,选择6种环保、低成本土壤改良剂施用于盐碱土上,对种植春小麦后的土壤全盐含量、pH及产量进行研究。结果表明,在各处理中,>20 cm土层土壤全盐含量最高,其次是0~5 cm土层土壤,5~20 cm土层土壤的最低;在不施用土壤改良剂的条件下,灌溉咸水可显著增加土壤全盐含量,而pH降低;35%木质素有机物+35%牛粪+30%石膏处理土壤全盐含量最高;在不施用土壤改良剂的条件下,灌溉咸水与灌溉淡水相比,小麦减产45.2%、千粒重降低12.1%,而小麦的秸秆生物量、根重、根长和株高差异却不显著;在施用土壤改良剂的条件下,平均增产190.0%,其它各指标也显著增加,其中50%醋渣+ 50%褐煤处理产量最高（11.57穗/盆）;在小麦各项生理指标中,秸秆生物量、根重、株高和千粒重与小麦的产量呈显著正相关,而小麦的根长与小麦产量无相关性;在土壤的各指标中,土壤的pH与小麦产量呈负相关。     

小麦种质资源抗旱耐盐性评价及种质筛选

为了解16份小麦种质材料的苗期抗旱性和耐盐性,本研究分别以20%PEG-6000溶液和0.20 mol/L NaCl溶液模拟干旱胁迫和盐胁迫,对其抗氧化酶活性、叶绿素含量、细胞质膜透性、苗长、根系性状、生物量等指标进行测定,应用隶属函数、因子分析和聚类分析等方法综合评价小麦苗期抗旱性和耐盐性。结果表明,在胁迫处理下,小麦的苗长、总根长、总根面积、总根体积、根鲜重、苗鲜重、根干重、苗干重和叶绿素含量均低于对照;细胞质膜透性的损伤程度均大于对照,但盐胁迫下损伤更为严重;抗氧化酶(SOD, POD, CAT)活性升高,且在干旱条件下SOD和CAT酶活性的增加量均高于盐胁迫。相关性分析表明各性状隶属函数值均值与总根面积和总根体积的相关性最大,因子分析表明总根面积、总根体积和苗干重可以作为小麦苗期抗旱性和耐盐性的综合评价指标。通过对16份种质材料进行综合评价最终筛选出3份苗期抗旱性和耐盐性均较高的小麦品种(‘40IBWSN93’,‘甘春25号’和‘MSN2’)和3份对干旱和盐胁迫敏感的小麦品种(‘京临春’,‘巴084123’和‘D39M1153’),为培育抗旱耐盐小麦新种质和挖掘小麦抗旱耐盐基因提供基础材料。     

水分胁迫条件下有机肥对小麦根苗生长的影响

水分胁迫条件下施用有机肥对小麦根苗生长的影响研究表明：随着水分胁迫程度的加剧,无论施肥与否,小麦根系均表现出根重下降、根长缩短、根活力降低、次生根数与根系吸收面积减小、根系SOD、POD活性明显降低、MDA含量和根冠比明显增高的趋势。但施有机肥促进小麦根系的生长,改善根系生理特性,增加根系吸收面积和活力,具以肥促根、以肥调水、延缓根系衰老的作用。有机肥和土壤水分对小麦产量的增加具有明显的正交互作用,特别是在小麦生长中心发生转换的关键时期,即拔节期,水肥的显著互作促进根系的生长,在一定程度上缓解干旱胁迫的影响,最终导致土壤水分利用率的提高和产量的增加。     

砂姜黑土的培肥与持续增产研究

在典型砂姜黑土上的六年定位试验证明:每年亩施圈肥2500～5000kg,可显著提高土壤有机质含量,全氮和速效氮有所增加,速效磷含量增高;在各种磷酸盐形态中,铝磷酸盐含量明显增加。施用圈肥的处理,耕层土壤容重降低,有效水含量显著提高,土壤持水曲线与对照处理有明显差别。施用氮磷化肥和无肥对照区,土壤有机质含量没有明显下降,说明砂姜黑土的土壤有机质分解速度是缓慢的。单纯施用氮磷化肥,第一年小麦增产幅度较大,以后小麦产量逐年下降。同时施用圈肥和氮磷化肥,小麦产量逐年呈上升趋势。