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。     

炭基肥与有机肥替代部分化肥对青紫泥水稻土微生物丰度及酶活性的影响

  目的  探究炭基肥施用和有机肥替代部分化肥对土壤养分含量、微生物丰度和酶活性的影响,分析土壤酶活性变化的主要驱动因子,为提高稻田土壤质量和新型肥料应用提供科学依据。  方法  在杭嘉湖平原典型稻田进行田间小区试验,供试土壤为青紫泥稻田土。设置4个处理:不施肥对照(ck)、常规施肥(CF)、炭基肥(BF)及有机肥替代50%化肥(OF),3种施肥处理的氮、磷、钾投入量一致。处理开始于2019年6月,于2019年11月水稻Oryza sativa收获后采集0~20 cm土壤样品,测定土壤碳氮组分质量分数、细菌、真菌和古菌丰度及土壤碳氮磷循环相关酶活性。  结果  与CF处理相比,BF和OF处理对土壤pH、总碳、易氧化态碳、全氮、有效磷、速效钾、硝态氮质量分数无显著影响,而OF处理显著提高了土壤铵态氮和溶解性有机氮质量分数。与ck相比,OF处理显著提高了土壤微生物生物量碳质量分数(164%)、细菌16S rRNA (35%)和真菌18S rRNA基因拷贝数(98%)及真菌/细菌比(50%),而BF处理对上述指标无影响。3种施肥处理对β-葡萄糖苷酶、木聚糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶活性均无影响,而BF和OF处理显著提高了土壤α-葡萄糖苷酶(111%和136%)、纤维二糖苷酶(77%和100%)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(109%和177%)和酸性磷酸酶(97%和199%)活性,OF处理平均提高幅度高于BF处理。冗余分析表明:土壤铵态氮、溶解性有机碳和氮、真菌丰度是影响土壤酶活性变化的主要驱动因子。  结论  相比常规施肥,有机肥替代部分化肥和炭基肥施用提高了土壤碳氮磷转化相关酶活性,且有机肥替代部分化肥进一步提高了微生物丰度,对促进稻田土壤养分周转具有重要意义。图2表3参33     

杉木人工林土壤有机碳和微生物特征及其影响因素的研究进展

土壤有机碳作为土壤碳库的重要组成部分,其稳定、增长或衰减都与大气二氧化碳变化密切相关。土壤微生物作为森林生态系统不可或缺的一部分,参与了有机物分解和土壤物质转化过程,在维持土壤质量中起着重要作用。近年来对杉木Cunninghamia lanceolata林土壤的研究主要集中在杉木凋落物分解、土壤养分周转、土壤微生物特征等方面,尤其是高通量测序技术的广泛应用,使杉木林土壤有机碳和微生物特征的研究取得了较多重要进展。本研究对杉木林土壤有机碳的碳库特征、活性、稳定性和土壤微生物的群落结构与多样性及其影响因素的研究进展进行了综述,并提出了未来杉木林土壤有机碳与土壤微生物的研究方向。参79     

水稻矮缩病和黄萎病发生的原因与预防措施

水稻矮缩病和黄萎病本是长江以南地区水稻主要病害,豫南稻区发病较少。由于杂交水稻的大面积推广和因全球气候变暖,农民种田粗放管理等多种原因,两种病害在我地从1997年的零星发生到目前已成为豫南水稻主要病害之一。     

亚热带4种典型森林植被土壤固碳细菌群落结构及数量特征

为研究亚热带不同森林植被类型土壤固碳微生物特征及其影响因子,选取毛竹林(Moso banboo groves)、阔叶林(Broad-leaved forest)、杉木林(Chinese fir forest)和马尾松林(Masson pine forest)等4种森林植被为研究对象,以 cbbL为固碳细菌指示基因,利用实时荧光定量PCR (Real-time quantitative PCR)和MiSeq高通量测序为研究手段。结果表明,4种林分土壤的细菌16S rRNA基因和固碳细菌cbbL基因丰度范围分别是5.40×10~(10)～2.81×10~(11) copies·g~(-1)干土和4.55×10~8～3.53×10~9 copies·g~(-1)干土,其中毛竹林显著高于其他三种林分(P0.05);基因丰度显著关联的环境因子是阔叶林土壤的有效磷、不同土层的pH(P0.05)。杉木林土壤固碳细菌多样性显著低于其他3种林分(P0.05),其亚表层土壤高于表层(P0.05);双因子分析表明,林型、土层之间土壤固碳细菌多样性均存在显著或极显著差异。所有土壤具有相似的优势属但相对丰度不同,其中毛竹林和杉木林土壤的甲基化石油杆菌属(Methylibium)和诺卡菌属(Nocardia)占比明显高于阔叶林和马尾松林。冗余分析结果显示,不同林分土壤pH、土壤有机碳、有效磷、全氮差异是影响土壤固碳细菌群落特征形成的主要因素。综上,4种植被对土壤固碳微生物数量及群落结构多样性影响明显,从土壤理化性质、固碳细菌基因丰度、多样性以及结构特征等多维度结果证明,毛竹林对土壤肥力以及固碳细菌影响效果最好,固碳微生物对毛竹林土壤有机质积累贡献大于阔叶林,定量结论有待进一步研究。     

氮肥减量配施生物炭对水稻氮素吸收和土壤理化性质的影响

通过分析不同减氮水平下添加生物炭处理对水稻氮素吸收、土壤养分和酶活性的影响,为稻田土壤肥力培育和氮肥减施增效提供科学依据。通过设置盆栽试验,分析了不同氮肥用量和配施生物炭共计7个处理下土壤养分、酶活性和水稻不同部位氮素含量的差异。试验结果表明：与常规施氮处理(N100)相比,化肥减量处理的土壤铵态氮含量显著(P<0.05)提升37.5%～49.2%。添加生物炭处理的土壤pH值和有效磷含量分别显著(P<0.05)提升0.23～0.31个pH单位和16.1%～29.2%。与N100相比,适量减氮和添加生物炭可显著(P<0.05)提高土壤酶活性;减氮20%的处理(N80)较N100显著(P<0.05)提升水稻茎和穗的氮含量,增幅分别为24.2%和11.1%。减氮20%并配施生物炭的处理(BN80)较N80显著(P<0.05)提升水稻根、茎、叶、穗的含氮量,同时BN80、N80和BN60(减氮40%并配施生物炭的处理)的氮肥表观利用率较N100分别显著(P<0.05)提升25.5、16.3和19.4百分点。氮肥表观利用率与α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、木聚...     

基于文献计量的铬污染土壤修复领域研究进展与前沿分析

为明确铬污染土壤修复领域的发展历程和研究前沿,本研究以Web of Science(WoS)核心数据库的相关文献为研究对象,运用文献共被引、关键词共现和突现探测的文献计量分析法,从发文量、参考文献和关键词3个角度分别对该领域的受关注程度、知识基础和研究前沿进行分析与讨论。结果表明：铬污染土壤修复领域共发表论文1 972篇,发文量总体呈逐年上升趋势,表明该领域受到越来越广泛的关注。通过文献共被引分析得出该领域的知识基础主要包括以下几个方面：自然条件土壤中铬的生化反应(环境生化)、含铁物质还原(铁化合物和纳米零价铁)、有机物质还原(官能团和生物炭)、铬胁迫(抗铬细菌、植物毒性和铬胁迫)和生物修复,同时微生物修复、植物毒性和纳米零价铁也是目前该领域的研究前沿,应该受到重点关注。本研究结果有望为土壤污染修复和农业安全生产提供理论依据。     

浅谈河南省信阳市水稻“籼”改“粳”的必然性及发展现状

系统概括了信阳市的生态条件、水稻种植的历史,总结了过去种“籼”不种“粳”的原因,阐述了“籼”改“粳”的必然性,介绍了信阳市粳稻发展现状,分析了信阳粳稻的发展前景,提出了发展粳稻种植应注意事项。     

荧光标记解淀粉芽孢杆菌WK1在山核桃树体和土壤中的定殖规律

为探明解淀粉芽孢杆菌WK1在山核桃树和林地土壤的定殖动态及其最佳接种方式,采用电击转化方法导入绿色荧光蛋白(GFP)质粒,构建荧光标记菌株(GFP-WK1).通过叶面喷施(喷叶法)、根系浇灌(灌根法)和树干滴注(挂液法)3种方式接种GFP-WK1菌液,定期测定GFP-WK1在山核桃树体和土壤中的定殖数量,以及不同土壤p...     

不同农林废弃物生物质炭对雷竹林酸化土壤的改良效果

以竹材边角料、玉米Zea mays秸秆和山核桃Carya cathayensis蒲壳制备的生物质炭为材料,采集浙江省杭州市临安区集约经营模式下雷竹Phyllostachys violascens林酸化土壤进行90 d的黑麦草Lolium perenne盆栽试验,探究不同原料生物质炭添加对黑麦草生长及土壤养分、酸度、微生物丰度和酶活性的影响。结果表明:玉米秸秆炭和山核桃蒲壳炭显著提高了黑麦草生物量、土壤有机碳质量分数、全氮质量分数和pH值,而显著降低了土壤交换性氢和交换性铝的质量摩尔浓度（P < 0.05）;竹炭处理仅显著提高了土壤有机碳质量分数,降低了交换性氢质量摩尔浓度（P < 0.05）。相比对照,玉米秸秆炭可以显著提高真菌丰度,提高幅度为53%;而山核桃蒲壳炭和竹炭可以提高细菌丰度,提高幅度分别为71%和66%。相比玉米秸秆炭和竹炭,山核桃蒲壳炭可以更大程度地促进土壤脱氢酶、β-葡萄糖苷酶、纤维二糖苷酶和酸性磷酸酶活性。山核桃蒲壳炭和玉米秸秆炭处理下黑麦草生物量的提高主要归因于这2种生物质炭对土壤酸度、养分、微生物丰度和相关酶活性的改善作用。综合而言,山核桃蒲壳炭和玉米秸秆炭对雷竹林酸化土壤的化学性质和生物学性质具有较好的改良能力,而竹炭效果较差。