高粱、玉米残体的腐解特征及微生物群落结构分析

为研究高粱、玉米残体腐解特征及腐解进程中秸秆腐解微生物群落功能多样性的变化,设置残体类型(高粱茎叶、玉米茎叶、高粱根系、玉米根系)、土壤类型(潮褐土、黄壤土)、氮处理(调节碳氮比、不调节)3个变量,通过2次试验分析不同腐解条件下残体的腐解特征(干物质降解率、碳矿化特征、纤维素、半纤维素和木质素的降解率),并使用BIOL...     

玉米秸秆生物炭对褐土微生物功能多样性及 细菌群落的影响

生物炭施入土壤被认为是一种有效的固碳减排措施,可增加土壤有机碳及矿质养分含量,提高土壤的持水能力及保肥能力。为探明其施入土壤后对土壤微生物活性及多样性的影响,本文在盆栽试验条件下,采用Biolog与高通量测序相结合的方法,研究了CK(不施生物炭)和施用5 g·kg~(-1)、10 g·kg~(-1)、30 g·kg~(-1)、60 g·kg~(-1)玉米秸秆生物炭对土壤微生物碳源利用能力(AWCD)、功能多样性指数以及土壤细菌的丰度和多样性的影响。结果表明,随着生物炭施用量的增加,表征土壤微生物活性的AWCD值呈下降趋势,表现为:5 g·kg~(-1)处理≈CK10 g·kg~(-1)处理30 g·kg~(-1)处理60 g·kg~(-1)处理,其中CK和5 g·kg~(-1)处理间差异不显著(P0.05),而10 g·kg~(-1)、30 g·kg~(-1)和60 g·kg~(-1)处理在整个培养期间的AWCD值显著低于CK处理(P0.05);土壤微生物群落代谢功能多样性指数(H′)、碳源利用丰富度指数(S)均随生物炭施用量的增加而呈下降趋势,但均匀度指数(E)表现出相反趋势,5g·kg~(-1)、10 g·kg~(-1)、30 g·kg~(-1)、60 g·kg~(-1)各处理的H′较CK处理分别增加0.16%、-0.88%、-3.14%、-11.09%,S分别增加-2.82%、-11.27%、-18.31%、-47.89%,E分别增加1.14%、3.00%、3.73%和13.76%。主成分分析表明,与CK处理比较,5 g·kg~(-1)处理对土壤微生物群落碳源利用方式没有显著影响(P0.05),而10 g·kg~(-1)、30 g·kg~(-1)和60g·kg~(-1)处理对土壤微生物群落碳源利用方式影响显著(P0.05)。随着生物炭施用量的增加,土壤细菌OTU数目及丰富度指数(Chao1)呈增加趋势,5 g·kg~(-1)处理与CK处理差异不显著,而10 g·kg~(-1)、30 g·kg~(-1)、60 g·kg~(-1)处理的OTU数目较CK处理分别增加1.09%、5.26%、24.42%,Chao1分别增加5.73%、10.21%、37.68%。土壤中施用生物炭后土壤细菌变形菌门(Proteobacteria)的丰度在CK处理和5 g·kg~(-1)处理间差异不显著(P0.05),而10g·kg~(-1)、30 g·kg~(-1)、60 g·kg~(-1)处理较CK处理分别增加32.3%、21.1%、16.7%,拟杆菌门(Bacteroidetes)的丰度随着生物炭施用量的增加各处理较CK处理分别减少22.1%、55.3%、66.8%、50.5%。生物炭施入土壤后降低了土壤可培养微生物的活性,减少或改变了土壤微生物碳源利用的种类,使土壤原有微生物群落组分发生改变,生物炭也影响了土壤细菌各菌群在土壤中的丰度,使其分布的均匀性降低。为了不影响微生物群落结构和功能,石灰性褐土上生物炭一次还田量不能超过5 g·kg~(-1)(干土)。     

温室黄瓜连作土壤微生物区系和养分含量变化

以日光温室黄瓜连作1～3,4～7,8～10 a的土壤为研究对象,测定土壤微生物数量和养分含量。结果表明,连续种植4～7 a的土壤中微生物总数最多,达4.7×107cfu/g;8～10 a的最少,为2.2×107cfu/g;随连作年限的增加,细菌数量表现出先增加后减少的趋势,在连作4～7 a的土壤中达到最大值,为4.2×107cfu/g;放线菌的数量表现为逐年减少的趋势;真菌数量随连作年限的增加呈增长趋势。而土壤氮、磷、钾含量随连作年限的增加逐年增多,但氮的投入不足,磷的投入适中,钾肥投入过量。     

2000—2008年晋西北地区土地利用/覆被变化研究

利用晋西北河曲、保德、偏关地区2000,2008年2个时期TM遥感影像数据,在Erdas,Arc GIS等地理信息系统支持下,解译影像处理数据并建立土地利用变化转移矩阵,对研究区域近8 a的土地利用/覆被变化进行研究。结果表明,2000—2008年间,河曲、保德、偏关地区土地利用类型变化表现出草地、森林和居民工矿建设用地明显增加,农田、未利用地呈减少趋势,水域面积变化不大。农田大量转化为草地、森林和居民工矿建设用地,反映出研究区域生态环境有所改善和城镇化进程加快的趋势,土地利用/覆被变化幅度大且流转方向一致,结构调整趋于合理,退耕还林还草政策以及林业生态工程建设成效显著。     

高粱生长及其土壤环境对不同培肥措施的响应

为研究不同施肥条件对高粱生长、土壤养分、土壤酶活性和微生物的影响,以高粱-玉米轮作体系的高粱作为研究对象进行田间定位试验。结果表明,不同施肥均可显著提高高粱拔节期的株高、茎粗、可见叶片数和叶面积指数,以及高粱产量与单穗粒重(P0.05);各处理产量大小排序为IF+M+SIF+MM+SIFCK,相较于对照,高粱各施肥处理的产量增幅为80.6%~120.7%,均达到显著水平,其中,处理IF+M+S表现最好;无机肥处理(IF)各养分指标均高于不施肥(CK),但增幅不显著;与无机肥处理相比,各有机肥处理(IF+M、IF+M+S、M+S)的土壤养分及有机质含量均有提高,其中IF+M+S处理的全氮、有效磷、速效钾、有机质分别是CK的1.95,10.36,2.01,1.83倍,差异达显著水平(P0.05)。各施肥处理在各生育时期的土壤酶活性均高于不施肥处理(CK),其中有机无机肥与秸秆配施处理(IF+M+S)表现尤为明显,拔节期和收获期的碱性磷酸酶、收获期的脲酶以及各时期的蔗糖酶活性均显著高于无机肥处理(P0.05)。通过有机肥或与无机肥配施的方式,均可提高土壤中微生物的群落功能多样性指数及其利用碳源的能力,而且包含有机肥+秸秆的处理相比于其他有机肥处理,更利于提高土壤微生物多样性。     

畜牧业生产过程中的养分流向及养分资源利用

分析了畜牧业生产过程中养分消耗、养分流向及其对环境的潜在冲击,综述了国内外畜牧业生产过程中养分资源管理措施和降低畜牧业生产过程中养分流失的途径,阐述了畜牧业生产过程中养分资源管理和评价的意义,以期为畜牧业的可持续发展提供依据。     

不同种植方式和亏缺灌溉对设施黄瓜生理特性及WUE的影响

【目的】揭示滴灌水分亏缺和种植方式对设施黄瓜叶片光合特性、物质积累与水分利用效率的调控效应,筛选适宜的亏缺灌溉栽培模式。【方法】以"津优316"黄瓜为试材,在定植密度相同时,设置了"等行距+70%灌溉量"(T1)、"宽窄行+70%灌溉量"(T2)、"等行距+常规灌溉量"(T3)、"宽窄行+常规灌溉量"(T4)4个处理,定植后第5天开始不同灌溉量处理,分析了定植后6周内黄瓜叶片生理特性、光合作用、水分利用率(WUE)、形态指标和物质积累、以及全生育期黄瓜总产量对滴灌水分亏缺和种植方式的响应规律。【结果】不同种植方式对黄瓜生理特征、光合作用、形态指标、物质积累、水分利用效率的影响均不显著。亏缺灌溉黄瓜植株受到不同程度水分胁迫,可溶性物质量和脱落酸量显著增加;由于气孔限制值(Ls)增加,净光合速率(Pn)降低了10.75%,蒸腾速率(Tr)降低了15.03%,物质积累减少了15.46%,总产量降低了12.60%,但水分利用效率提高了20.97%。不同处理中,T4处理产量最高,作物水分利用效率(WUEET)最低,与T4处理相比,T1处理的黄瓜植株受到一定程度的水分胁迫,Pn显著降低了13.68%,干物质积累显著降低了9.41%,黄瓜总产量降低了9.30%,但WUEET提高了23.96%;T2处理黄瓜叶片过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)量、可溶性蛋白量、脱落酸(ABA)量显著增加,植株受到水分胁迫,Pn显著降低了10.52%,干物质积累显著降低了23.55%,总产量显著降低了12.37%,但WUEET显著提高了23.96%;T3处理黄瓜植株未受到水分胁迫,Pn、干物质积累、总产量、WUEET差异不显著。【结论】亏缺灌溉黄瓜虽然产量降低,但由于耗水量的大幅降低,水分利用效率显著提高。T1处理虽然总产量降低了9.30%,但提高黄瓜水分利用率23.96%,是适宜的滴灌水分亏缺模式。     

行距和密度对籽粒饲用高粱产量和品质的影响

【目的】阐明不同行距和密度对籽粒饲用高粱生长、产量形成、品质及氮磷钾吸收的影响,明确山西农牧交错带饲用高粱适宜的栽培模式,为籽粒饲用高粱栽培技术提供理论依据。【方法】以籽粒饲用高粱新品种辽夏梁1号为材料,于2018和2019年开展田间试验。试验共3个行距,分别为30、50和60 cm,每个行距设4个密度,分别为13.5×10⁴、16.5×10⁴、19.5×10⁴和22.5×10⁴株/hm²,分析不同行距和密度及其交互对抽穗期株高、生物量和养分积累量,收获期产量、养分累积量和品质等影响。【结果】行距和密度及其交互作用显著影响饲用高粱的生长、养分吸收、产量形成和籽粒品质。增加种植密度,抽穗期株高、生物量和养分积累量增加,但抽穗后生物量、收获期生物量和养分积累量以及产量在50和60 cm行距下,随密度增加先增加后降低。产量与收获期生物量、氮积累量及抽穗后生物量显著正相关。50 cm行距下的平均产量、抽穗后生物量、收获期氮磷积累大于60和30 cm行距;行距50 cm、密度16.5×1...     

山西省主要类型土壤镁素供应状况及镁肥施用效果

采用田间调查、土壤盆栽和大田试验相结合的方法,研究山西省主要类型土壤镁素供应状况及镁肥施用效果.结果表明,山西省主要类型土壤耕层(0-20 cm)交换性镁含量在78.1～641.8 mg/kg范围内.平均含量为255.1 mg/kg.不同类型土壤交换性镁含量高低依次为潮土>褐土>栗褐土>石灰性褐土>黄绵土>褐土性土.土壤交换性镁含量与土壤主要化学性质密切相关.生物消耗试验表明,褐土和石灰性褐土的镁生物有效性较高,其次是褐土性土和黄绵土,栗褐土和潮土的镁生物有效性最低.与不施镁肥相比,施镁大豆增产2.77%～9.04%,玉米增产2.98%～10.21%;大豆籽粒粗蛋白含量提高4.56%～7.52%,玉米籽粒粗蛋白、总淀粉和总糖含量分别提高9.96%～15.36%,2.41%～6.42%和8.52～12.50%.相关分析表明,大豆籽粒中镁含量与籽粒产量、粗蛋白和粗脂肪含量呈显著线性正相关;玉米籽粒中镁含量与籽粒产量呈显著线性正相关,与粗蛋白含量呈曲线关系,而与粗脂肪含量呈现显著线性负相关.研究表明,山西省主要类型土壤交换性镁含量处于较高水平,不同类型土壤交换性镁含量及生物有效性存在显著差异,籽粒中镁与籽粒蛋白质和脂肪含量密切相关,适量施用镁肥可提高农作物产量、改善营养品质.     

不同养分配比对糯高粱物质生产及氮磷钾利用效率的影响

以糯高粱黔高8号为研究对象,设置不同的氮磷钾配比处理,对糯高粱的物质生产和氮磷钾利用特性进行了研究,结果表明：各施肥处理较不施肥处理糯高粱产量和干物质积累总量均有增加,其中NPK处理最高,分别达到5 972.25和18 076.81kg/hm ²,较对照分别增加16.93%和24.84%,FP处理次之;糯高粱植株氮、磷、钾积累总量NPK处理最大,均与对照差异显著,分别增加32.09%、22.96%和27.13%;成熟期糯高粱的氮磷钾利用效率表现为K>N>P,当季氮、磷利用效率以NPK处理最高,钾利用效率以FP处理最高;糯高粱产量与干物质积累量之间极显著正相关,磷、钾积累总量与糯高粱产量、干物质积累总量呈极显著或显著正相关。本研究基础肥力条件下,限制糯高粱产出的因素是磷和钾。