不同年限毛竹林土壤固氮菌群落结构和丰度的演变

应用变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)和荧光定量PCR(real time fluorescent quantitative PCR,q PCR)方法研究了不同年限毛竹林土壤固氮菌群落结构和丰度的变化。结果表明:土壤p H、有机质、有效磷、速效钾和铵态氮含量在马尾松林改造成毛竹林5 a后明显提高,而后逐渐降低,并趋于稳定;土壤固氮菌多样性和nif H基因丰度也呈现相似的趋势。条带测序分析表明,毛竹林土壤固氮菌均为不可培养的固氮菌,与慢生根瘤菌(Bradyrhizobium sp.)具有较高的相似度。冗余分析结果表明,不同栽培年限毛竹林地土壤固氮菌群落组成发生了明显变化,长期栽培毛竹林引起的土壤养分变化对土壤固氮菌多样性具有重要影响。     

浅谈目前杂交水稻新品种引进和推广存在的问题与对策

介绍了优良品种在农业生产上的重要性和罗山县的生态特点,概括了目前罗山县水稻品种引进、示范和推广现状,探讨了水稻新品种的引进推广为何要先进行试验、示范、展示,提出了加强水稻品种引进和推广的主要对策。     

使用叶绿素仪进行马铃薯氮素营养诊断的样本数确定

获得准确且稳定的SPAD值是使用叶绿素仪进行马铃薯氮素营养诊断的关键,而叶片SPAD值受多种因素影响,其中测定样本的大小直接影响植株SPAD平均值的稳定性。为了获得稳定且能准确反映马铃薯氮素营养状况的SPAD值,2011-2012年在内蒙古两地进行了田间试验,以确定适宜的测定样本数。结果表明,在充足供氮情况下,植株SPAD值变异较小;而氮素供应不足时,植株间SPAD值变异增加。根据两地试验结果,确定马铃薯氮素营养诊断的适宜样本数为30株。     

硝化抑制剂对毛竹林土壤N_2O排放和氨氧化微生物的影响

为了探索硝化抑制剂在毛竹生产中的施用技术,通过培养试验研究3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)和双氰胺(DCD)两种硝化抑制剂对毛竹林施用尿素后土壤N2O排放、氮素转化和相关氨氧化细菌(AOB)、氨氧化古菌(AOA)群落结构和丰度的影响。试验设(1)对照(CK)、(2)单施尿素(Urea)、(3)尿素+1%DMPP(DMPP占总N的1%,下同);(4)尿素+1.5%DMPP;(5)尿素+10%DCD;(6)尿素+15%DCD等6个处理,测定N2O的排放动态以及气体排放转折点时的土壤特征指标。结果表明:与单施尿素相比,160 d的时间内两种DMPP用量处理的土壤N2O累积排放减排幅度均为54%,而10%DCD和15%DCD处理的土壤分别减少28%和41%。DMPP和DCD处理50 d和90 d时土壤的NH4+-N含量均显著高于(p0.05)单施尿素处理,而NO3--N含量和表观硝化率则恰好相反,但两种抑制剂间无差异。DMPP处理的AOB群落结构的变化从10 d开始显现,至50 d和90 d时仍保持明显的抑制状态,而DCD处理则至90 d时抑制作用基本消失。单施尿素AOB功能基因(amo A)的丰度均显著高于硝化抑制剂处理(90 d时尿素+10%DCD处理除外);在整个培养期内,尿素和对照土壤的AOA群落结构相似,硝化抑制剂反而增加了AOA功能基因的丰度,表明硝化抑制剂对AOA丰度无明显抑制作用。即两种硝化抑制剂主要通过抑制AOB起作用;调节土壤p H至中性范围,并在1%DMPP施用条件下,硝化抑制剂的抑制效果最显著。     

叶面硼肥喷施对柑橘品质及土壤细菌群落的影响

为探究叶面喷施硼肥对柑橘品质及土壤细菌群落的影响,通过田间小区试验,测定3个硼肥施用量水平5 g/株(0.25%)、10 g/株(0.5%)、15 g/株(0.75%)处理的柑橘土壤、叶片硼含量及果实品质指标(果实横径、纵径、单果质量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、固酸比、维生素C含量)与土壤细菌群落。试验结果表明:适宜的硼肥施用量能较好地改善柑橘果实品质,高水平的硼肥处理反而降低柑橘品质。其中,0.25%硼肥施用量的处理效果最好。相较于CK(硼肥施用量为0),该处理柑橘果实横径增加20.42%、纵径增加6.21%、单果质量增加24.62%;可溶性固形物含量增加7.86%、可滴定酸含量降低16.03%、维生素C含量增加9.07%。硼肥喷施显著提升了土壤中抗病菌如Kaistobacter属、红游动菌属(Rhodoplanes)、芽孢杆菌属(Bacillus)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)的相对丰度(P<0.05),其中0.75%硼肥施用量土壤中Kaistobacter属从0.42%提升至2.12%、红游动菌属从0.37%提升至1.36%、鞘氨醇单胞菌属从0.18%提升至0.59%。0.25%硼肥施用量将土壤中芽孢杆菌属从0.23%提升至1.88%,由此说明硼肥喷施可以影响土壤微生物。在提高柑橘品质及保障资源利用最大化的前提下,若柑橘种植生产中土壤有效硼含量缺乏,可以在柑橘的坐果期喷施1次0.25%硼酸溶液(即施用硼酸5 g/株)的硼肥来满足柑橘树对硼营养的需求,进而提升柑橘品质。     

阔叶林改种毛竹(Phyllostachys pubescens)后土壤固氮细菌 nifH 基因多样性的变化

【目的】毛竹是喜氮植物,土壤氮素水平对毛竹生长至关重要。生物固氮是土壤氮素的重要来源,因此,探索阔叶林改种毛竹后土壤固氮细菌和土壤氮素的变化具有重要意义。【方法】选择立地条件相近的毛竹林(100多年前由阔叶林改种而来)和阔叶林,每种林地在东北坡向位置随机选择4个10 m×10 m标准样地,每个标准样地选取5个采样点,分层采集0—20 cm(表层)和20—40 cm(次表层)土壤样品,分析了土壤pH、有机碳、碱解氮、有效磷、速效钾和含水量等常规理化性质; 采用引物对AQER和PolF,以土壤总DNA为模板扩增了固氮细菌功能基因(nifH )片段,应用变性梯度凝胶电泳(DGGE)和实时荧光定量PCR(Real-time PCR),分析了固氮细菌群落结构、多样性以及丰度(nifH 基因拷贝数)变化; 通过基因克隆测序对土壤固氮细菌进行初步鉴定。【结果】阔叶林改种毛竹后土壤pH显著(P0.05)提高; 毛竹林土壤的含水量、碱解氮以及表层土壤的速效钾显著高于(P0.05)同层的阔叶林土壤,而有效磷则显著(P0.05)低于同层的阔叶林土壤。总体来说,阔叶林改种毛竹后土壤养分含量明显提高; 阔叶林土壤固氮细菌DGGE条带数以及多样性指数(Shannon-Wiener index)都高于毛竹林; 基于DGGE条带信息的聚类分析和主成分分析(PCA)结果表明,阔叶林和毛竹林区分为2个类群,而同一林分的不同土层之间差异较小; 实时荧光定量PCR结果显示,毛竹林土壤的固氮细菌 nifH 基因丰度显著(P0.05)高于阔叶林土壤; 通过克隆测序,14个阳性克隆分别属于2个不同的菌属,其中13个均为Bradyrhizobium,1个为Azohydromonas lata,条带序列与已知序列的相似度为93%~98%。【结论】阔叶林改种毛竹后土壤固氮细菌的种类减少,而功能基因丰度却明显增加; 土壤氮素水平明显提高,这可能是土壤固氮能力增强的结果。     

基于叶绿素仪诊断的马铃薯氮肥管理

在简要介绍叶绿素仪工作原理的基础上,系统总结了课题组从2007~2014年采用叶绿素仪进行马铃薯氮素营养状况诊断的研究结果,详细分析了使用叶绿素仪SPAD-502进行马铃薯氮素营养诊断的影响因素,确立了诊断叶位,建立了临界SPAD值的计算方法,阐述了临界SPAD值与诊断时间的关系,筛选了适应于不同马铃薯品种的临界SPAD指数SL4-5,总结集成了应用诊断结果指导马铃薯氮肥管理的技术模型,并对该模型的应用提出了建议。     

生物质炭配施有机物料对红壤碳组分及酶生态化学计量特征的影响

【目的】分析生物质炭和有机物料施用对旱地红壤有机碳组分和酶活性的影响,探明微生物的碳氮磷元素限制特征,为提升红壤有机碳稳定性提供理论依据。【方法】采用田间试验,设置不施有机物料对照(ck)、玉米Zea mays秸秆单施、羊粪单施及其分别与生物质炭(玉米秸秆炭)配施等6个处理。试验开始2 a后测定土壤有机碳组分、土壤养分质量分数、碳氮磷循环相关碱解酶活性和氧化酶活性。【结果】与单施秸秆和羊粪相比,生物质炭与有机物料配施显著增加了土壤有机碳和碱解氮质量分数(P<0.05),提高了土壤碳氮比和碳磷比及惰性碳组分质量分数,降低了有机碳活性指数。有机物料施用显著提高了纤维二糖水解酶(CB)、β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和过氧化物酶(PERO)活性(P<0.05);与单施羊粪相比,生物质炭与羊粪配施处理显著降低β-葡萄糖苷酶(BG)活性50.9%、亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性32.1%、NAG活性45.3%、酸性磷酸酶(PHOS)活性40.0%(P<0.05)。与单施秸秆相比,生物质炭与秸秆配施降低了多酚氧化酶(PHOX)活性28.6%和PERO活性22.2%,但...     

转基因抗虫棉对棉田土壤细菌数量及群落结构的影响

以转基因抗虫棉(GK12、33B)及其亲本对照(SM、5415)为材料,利用稀释平板法和基于rRNA基因PCR扩增的变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术研究了棉田土壤中细菌数量和群落结构在转基因棉种植第一年的动态变化.结果表明:棉田土壤细菌数量随棉花生育期逐渐增加,于花铃中期达到最大值,转基因棉与其亲本之间细菌数量差异不显著.放线菌数量随生育期变化较小,转基因棉与其亲本之间在花铃中期出现显著差异.DGGE结果显示,转基因棉和亲本都存在丰富且相似的条带,聚类分析表明大多数转基因棉和亲本间条带相似性达80％以上,根据不同的生理期分成2个簇;主成分分析表明转基因棉和亲本细菌群落结构没有显著差异,但在不同生育期存在一定差异,表明生育期是影响细菌群落结构的主要因素,与聚类分析结果相吻合.研究结果初步说明转基因棉对棉田土壤细菌数量和群落结构没有显著影响.     

小龙虾壳炭和细叶榕枝条炭对土壤养分及镉和铅生物有效性的影响

【目的】探讨施用小龙虾Procambarus clarkii壳炭(CSB)和细叶榕Ficus microcarpa炭(FMB)对复合污染土壤理化性质及作物生长的影响。【方法】在650℃限氧条件下热解制备厨余废弃物小龙虾壳炭和园林废弃物细叶榕炭。以不同质量比(0、1%、3%)施入小红萝卜Raphanus sativus盆栽土壤,测定和分析施用小龙虾壳炭和细叶榕炭对土壤中镉和铅有效性、养分转化、土壤酶活性及小红萝卜生长的影响。【结果】3%FMB处理对土壤有机碳、有效磷和速效钾质量分数提升效果最显著(P<0.05),较对照的增幅分别为135.8%、35.4%和173.7%。除1%CSB处理外,其余生物质炭处理下土壤中有效态镉和铅质量分数较对照均显著降低(P<0.05),降幅分别为60.7%～91.1%和21.0%～26.1%。3%CSB处理对土壤β-葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶和β-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶活性提升效果最显著(P<0.05),较对照分别提高79.7%、30.3%和1 668.5%。不同比例CSB和FMB的施用均显著(P<0.05)提高了小红萝卜可食部分的...