“土壤与土壤生物学发展战略第三次研讨会”在长沙召开

<正>11月15日至17日,由傅伯杰院士牵头的中国科学院地学部学科发展战略项目"土壤与土壤生物学发展战略研究"专题组在长沙组织召开了第三次研讨会。会议由中国科学院生态环境研究中心和中国科学院亚热带农业生态研究所共同承办,国家自然科学基金委员会地球科学部、中国科学院院士工作局等部门相关负责人以及来自中国科学院和全国大专院校从事土壤和土壤生物学的30余位领导、专家到会。会议重点对该专题组于2012年6月和11月分别在福     

英国洛桑实验站Phil C.Brookes教授圆满完成中科院外籍特聘研究员研究工作

在中国科学院外国专家特聘研究员项目资助下,英国洛桑实验站Phil C.Brookes教授于2012年3月至5月在中国科学院亚热带农业生态研究所吴金水研究组开展了为期2个月的合作研究。期间,Phil C.Brookes与科研人员和学生就实验设计、高水平论文的撰写和修改进行了热烈的讨论和积极的指导。在     

干旱对夏玉米根冠生长的影响

利用大型活动式防雨旱棚，人工严格控制不同的土壤含水量，全生育期系统研究了夏玉米根冠生长对水分的响应，结果表明：干旱并不影响夏玉米根系、冠层干物质累积、株高增加、茎(基)粗增大等过程的总趋势。但随胁迫的增强，根、冠干物质累积速率、干物质累积总量降低，根条数变少、株高降低、茎(基)粗变细，但它们并不呈线性相关关系；水分供应量的减少延长了夏玉米的生育周期，随胁迫的增强，根系生物量最大值、最大根条数、冠层最大株高出现的时间延后；根冠比(R/S)随土壤水分的改变而改变；不同水分处理的夏玉米，Ｒ/Ｓ值影响最小的时期是开花—灌浆盛期，最大的时期是在拔节—抽雄，此阶段充分供水处理H的Ｒ/Ｓ是严重水分胁迫处理L的125.77%。充分供水的处理则有最大的根冠比 ( R/S=0.173)。在干旱条件下，协调夏玉米根冠平衡，最大程度发挥根系和地上部叶片的功能，才有利于提高产量。     

小麦根内细菌群落与黄花叶病发生的关联机制

植物根系微生物组在宿主生长发育、养分吸收以及病害抵御等方面发挥重要作用。为探究小麦根系微生物组变化与黄花叶病发生的关联机制,进而寻求小麦黄花叶病的生物防治方法,本研究采集了健康(H)、中度发病(M)和重度发病(S)小麦根系样品,研究了不同发病程度下小麦根内细菌群落结构及其环境驱动机制。结果表明：随着发病程度的增加,小麦根内细菌群落丰富度呈下降趋势。细菌群落结构在不同发病程度之间显著分异,且与根际土壤养分含量变化有关。其中短小杆菌属(Curtobacterium)、根瘤菌属(Rhizobium)、中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、人藤黄色杆菌属(Luteibacter)在发病小麦根内富集,其相对丰度与根际土壤中硝态氮(NO₃^--N)、有效磷(AP)、有机碳(SOC)、全磷(TP)、全钾(TK)、植物体内碳(PC)含量呈显著正相关,与根际土壤中铵态氮(NH₄⁺-N)、镁(Mg)含量呈显著负相关。泛菌属(Pantoea)在健康小麦根内富集,其相对丰度...     

长期水分胁迫对夏玉米根叶保护酶活性及膜脂过氧化作用的影响

利用防雨旱棚研究了水分胁迫对夏玉米根系及叶片保护酶活性及脂膜过氧化作用的影响。结果表明在水分胁迫下,玉米根系与叶片保护酶SOD、CAT、POD活性均在生长发育前中期显著升高而后期下降。即保护酶系统对水分胁迫响应的策略不同,前中期如大口期和抽雄前期主要表现为积极应对,后期如灌浆期和乳熟期主要表现为被动忍耐;根系SOD、CAT和POD活性小于叶片。SOD、CAT、POD活性对水分胁迫的敏感程度不同,SOD对水分胁迫不敏感,水分胁迫后期,SOD仍有较高活性,POD活性则明显降低。膜脂过氧化产物MDA含量随水分胁迫程度加剧而增加,且根系MDA含量小于叶片MDA含量。在水分胁迫下,叶片与根系的可溶性蛋白质含量降低。研究还表明,在水分胁迫下,玉米根系保护酶活性及膜脂过氧化作用对水分胁迫的反应与叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用对水分胁迫的反应呈正相关关系,且绝大多数的相关系数达显著或极显著水平。     

添加稻草和选择性抑制剂的红壤旱地和稻田可培养微生物的变化

本文探讨了添加稻草和选择性抑制剂下红壤旱地和淹水稻田土壤细菌和真菌数量的动态变化.结果表明,培养期间,旱地土壤中添加稻草(Str)处理细菌和真菌数量比对照(CK)分别增加271.4%～518.8%和2900%～3608%;添加稻草+放线菌酮(Str+Ac)处理土壤细菌数量比Str处理增加34.1%～81.4%;添加稻草+四环素+链霉素(Str+Sm+Tc)处理土壤细菌数量比Str处理下降14.3%～43.5%,而真菌增加17.1%～37.6%.淹水稻田土壤中,Str处理土壤细菌数量比CK增加115.3%～362.2%,而真菌数量下降5.8%～27.8%;Str+Ac处理土壤细菌和真菌数量与Str处理基本相同;Str+Sm+Tc处理土壤细菌数量比Str处理下降39.0%～76.2%.旱地土壤中添加稻草使细菌与真菌(B/F)比率显著下降,而淹水稻田土壤中添加稻草使B/F比率明显升高.阐明旱土中添加稻草后细菌和真菌均参与其分解和转化,而真菌作用占主要,淹水稻田土壤中添加稻草的分解和转化主要为细菌.土壤水分对添加稻草土壤微生物群落变化有较大影响.     

德国格廷根大学教授访问中科院亚热带农业生态所

<正>11月28日至12月8日,中国科学院外国专家特聘研究员、德国格廷根大学(University of Gottingen)农业土壤科学系系主任Yakov Kuzyakov教授在中科院地理科学与资源研究所徐兴良研究员的陪同下到中科院亚热带农业生态研究所开展项目执行期间的学术交流工作,完成了本阶段外国专家特聘研究员计划。     

铁氧化物对厌氧水稻土中乙酸的矿化、转化及其激发效应的影响

乙酸是甲烷产生过程的重要底物,其在水稻土中的矿化和转化过程对水稻土碳循环和固碳减排具有重要意义。在长期淹水的水稻土中,铁作为重要的变价金属元素,对乙酸的矿化和转化可能具有重要影响。因此,本研究向水稻土中添加13C-乙酸、水铁矿和针铁矿,动态监测厌氧培养（100 d）期间CO2和CH4排放规律和土壤环境因子的变化规律,同时分析乙酸的矿化和转化特征以及CO2和CH4的激发效应,并解析不同铁氧化物在其中的作用效应。结果表明,培养结束后,只添加乙酸的处理中33%和36%的乙酸分别矿化为CH4和CO2,另外0.12%、2%和28%的乙酸分别形成了可溶性有机碳（DOC）、微生物量碳（MBC）和土壤有机碳（SOC）。乙酸添加引起了CO2负激发效应和CH4正激发效应。土壤产生CO2和CH4比例因乙酸的添加由3.46:1变为1.83:1。针铁矿的添加显著增加了乙酸来源的CO2累积排放量,但水铁矿对乙酸来源的CO2累积排放量却无显著影响。水铁矿和针铁矿均显著降低了SOC来源的CO2累积排放量,加剧了乙酸引起的CO2负激发效应。水铁矿和针铁矿均显著降低了乙酸来源的CH4累积排放量,对SOC来源的CH4累积排放量无显著影响。水铁矿和针铁矿显著增加了乙酸转化为MBC和SOC的比例。因此,乙酸在土壤中的矿化和转化行为会影响土壤原有有机碳产生CO2和CH4;水铁矿和针铁矿结晶程度不同,对乙酸的矿化、转化及其激发效应的影响也不同。研究结果可为稻田的固碳减排提供一定的理论依据和技术支撑。     

生物有机肥对烟草根际微生物群落及青枯雷尔氏菌丰度的影响

【目的】探究生物有机肥施用对烟草根际土壤细菌、真菌群落结构和青枯雷尔氏菌丰度的影响机理。【方法】选用长沙市某公司生产的生物有机肥和常规烟草专用肥,在湘西花垣县长期定位试验点连续5年开展大田试验,研究施肥对土壤理化性质和微生物群落的影响。试验设置两种施肥处理：常规烟草专用肥（CF）和生物有机肥（BOF）。【结果】与CF相比,施用生物有机肥处理的土壤烟草青枯病发病率降低了89.8%,同时青枯雷尔氏菌相对丰度也显著降低,降幅达40.1%;土壤pH、碱解氮和有效磷显著增加,分别增加了1.2%、12.1%和60.2%;施用生物有机肥后根际土壤微生物如Roseiflexaceae,Gemmatimonadaceae,Nitrospira,Ramophialophora,Preussia等显著富集,且这些潜在有益菌与青枯雷尔氏菌相对丰度呈显著负相关关系。通过ABT预测模型分析发现潜在有益菌是影响青枯雷尔氏菌相对丰度的最主要生物因子。【结论】连续5年的试验结果表明,施用生物有机肥不仅改善了作物生长的土壤环境,显著提高了土壤pH和土壤速效养分含量,还促使潜在有益菌在根际土壤中富集,抑制了青枯雷尔氏菌的生...     

番茄根系分泌物、木质部和韧皮部汁液组分对矿质氮和有机氮营养的响应

采用营养液水培方法探讨了番茄幼苗根系参数、根系分泌物、木质部和韧皮部汁液组分对矿质氮(NH 4-N、NO-3-N)和有机氮(Glycine)的不同响应.结果表明,不同氮素处理8 d后,'申粉918'、'沪樱932'番茄根系干质量、根系体积表现为NO-3-N ＞ Gly-N ＞对照 ＞ NH 4-N处理;而根系活力则表现为以供Gly-N或NO-3-N为最高,其次为供NH 4-N的处理,对照处理最低.不同氮素形态显著影响不同番茄品种根系分泌物、木质部和韧皮部各组分含量. NO-3-N处理的番茄根系分泌物、木质部和韧皮部汁液中的NO-3-N和P含量最高,供Gly-N、NH 4-N其次,对照最低;而供Gly-N、NH 4-N时铵态氮、游离氨基酸、可溶性糖含量一般均高于处理NO-3-N和对照.番茄根际吸收不同氮素对根际pH亦产生不同的影响,吸收NO-3-N和Gly-N后,根际pH显著升高,而吸收NH 4-N后则降低.根系分泌物可溶性蛋白含量的变化表现为NO-3-N ＞ Gly-N ＞ NH 4-N ＞ 对照,而木质部、韧皮部可溶性蛋白含量的变化则表现为Gly-N ＞ NO-3-N ＞ NH 4-N ＞对照.番茄幼苗不同品种间的差异性表现,与氮素形态有关,以根系活力为指标的基因型差异在供应NO-3-N、NH 4-N和Gly-N及对照时,'沪樱932'的根系活力均显著(P＜0.05)大于'申粉918'.