生物有机肥对甜瓜根结线虫病的田间防治效果研究

为研究生物有机肥对根结线虫的田间防治效果,在根结线虫发病严重的甜瓜田进行了田间试验。结果表明: 1）在仅施用无机肥的田块,根结线虫病发生严重,而在施用生物有机肥的田块,发病率降低,最高防治率达81.1%; 2）与对照相比,施用加入根结线虫拮抗菌X5的生物有机肥料使地上部鲜重增加,根系鲜重（根结量）减少; 3）施用生物有机肥可显著减少土壤中根结线虫二龄幼虫的密度和根中卵块的数量; 4）生物有机肥处理与常规肥料处理的土壤线虫DGGE图谱明显不同,分别归于两个聚簇,表明土壤线虫群落结构受到施用含根结线虫拮抗菌的生物有机肥影响。综上所述,施用生物有机肥能有效防治田间条件下根结线虫对甜瓜的危害。     

木霉微生物肥与减量化肥配施对番茄产量、品质及土壤肥力的影响

研究利用植物促生菌提高肥料效率以部分替代化肥。采用大田试验结合连续盆栽试验的方法,以100%化肥(CF)为对照,设置如下处理:75%化肥配施普通有机肥(OF)或木霉微生物肥(BF)或木霉孢子悬液(SS)。结果表明,75%化肥配施以一定量(每株50 g)木霉微生物肥可维持田间番茄稳产,与100%化肥处理产量相当;而与普通有机肥或木霉孢子悬液灌根配施则会显著降低番茄产量,连续栽种4季后,产量下降35%以上。此外,BF处理可显著提高番茄果实的品质,与CF相比,总可溶性糖和维生素C含量分别提高35%~54%和2%~23%,而硝酸盐积累量下降32%~46%。究其原因,BF处理中木霉功能菌的有效定殖促进了番茄根际细菌、真菌、放线菌的增殖,土壤养分的有效性显著提高,表现为根际微生物数量与多项土壤肥力指标呈显著相关关系。综上,木霉微生物肥与减量化肥配施,可有效保证番茄稳产,提高番茄品质,长期施用还可提高土壤微生物数量、改善土壤肥力。     

不同类型短期逆境胁迫对蕉园土壤团聚体 组成及酶活性的影响

采集海南蕉园土壤,通过室内模拟试验研究不同类型环境胁迫对土壤团聚体组成及酶活性的影响。土样经干旱、渍水、酸化和病原菌入侵处理后,采用湿筛法筛分不同粒径团聚体,并进行土壤酶活性和微生物检测。结果发现,除酸化处理土壤2 mm团聚体比例高于对照外,其余各处理土样0.25 mm团聚体所占比例与对照相比均显著下降,而0.25 mm小团聚体比例均显著增加。土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶等的酶活性与对照相比下降20%~90%。土样经不同处理后细菌数量均显著降低,酸化和病原菌入侵后尖孢镰刀菌数量由原来102 CFU/g分别提高到103 CFU/g及104 CFU/g。Miseq测序结果显示,土壤微生物群落结构也发生了显著变化。结果表明,短期逆境胁迫会影响蕉园土壤结构及功能,降低土壤质量。     

从抑病土壤到根际免疫：概念提出与发展思考

作物土传病害已经成为集约化农业可持续发展中的瓶颈,在粮食安全、资源高效和生态健康多目标协同发展的指导思想下,系统的绿色防控理论和技术体系构建是破解该难题的重要前提。作为植物-土壤互作的热点区域,根际栖息着较土体土壤更丰富的微生物群落,是土传病原物入侵作物根系的必经之路。根际微生态系统中的植物、土壤、微生物组和病原物之间的交互作用必然影响着植物健康。笔者将根际微生态系统抵御土传病原物入侵的现象和能力,称之为"根际免疫"。本文重点梳理根际免疫概念形成的4个重要阶段:(1)抑病土壤概念的提出与发展;(2)抑病微生物筛选与作用机制;(3)抑病土壤核心微生物组及互作机制;(4)根际免疫概念的形成与发展思考。最后从关注根际微生态、注重学科交叉和系统揭示根际免疫机制三方面进行展望,以期为提升土壤-植物系统健康和实现农业可持续发展提供理论依据和技术支撑。     

不同碳氮比下牛粪高温堆肥腐熟进程研究

为有效处理奶牛场养殖粪污,建立以之为原料的牛粪有机肥高效堆肥工艺,本文通过工厂堆肥试验,以牛粪为主料,以蘑菇渣、稻壳为辅料,设置C/N=15、C/N=25、C/N=35三个处理,研究不同碳氮比原料高温堆肥过程中堆体温度、pH值、EC、C/N和养分等理化指标的变化。结果表明,C/N=25堆体达到的温度最高,达到最高温度所需时间最短且保持65℃以上时间最长。堆肥过程中各处理pH值变化基本一致,均是先升高后降低再升高最后趋于稳定,各处理EC都是先波动上升后在波动中逐渐下降并趋于稳定。各处理堆体在堆肥过程中,C/N也都呈现逐步减小的趋势,并最终保持稳定。至堆肥结束时,各处理C/N分别11.7、15.0和21.3。各处理铵态氮含量逐渐下降,硝态氮含量逐渐增加,至堆肥结束时,铵态氮的损失量分别为80.7%、36.6%和46.7%,硝态氮含量分别增加到0.61 g kg~(-1)、0.50 g kg~(-1)、0.41 g kg~(-1)。堆肥结束时,各处理胡敏酸类、富里酸类等物质成为DOM的主体部分,N1、N3处理发芽指数大于50%但小于85%,N2处理发芽指数大于85%。各处理堆肥全磷、全钾含量在堆肥结束时比堆肥初始均有所增加。因此,牛粪高温堆肥能有效处理奶牛场养殖废弃物,且C/N=25时堆肥效果最佳。     

不同堆肥原料的有机无机复合肥对油菜生长及土壤供氮特性的影响

通过田间试验,研究了采用猪粪堆肥、中药渣堆肥和鸡粪堆肥为原料制成的有机无机复合肥与无机复合肥等氮量施入对油菜产量、氮素利用率、土壤供氮特征以及土壤微生物多样性的影响。结果表明:各施肥处理油菜籽产量均显著高于对照的油菜籽产量。与化肥处理比较,三种堆肥原料的有机无机复合肥的油菜籽产量显著高于化肥处理,较化肥增产12.7%～33.2%。各有机无机复合肥处理均能增加油菜单株有效角果数。三种有机无机复合肥处理均能显著促进油菜对氮素的吸收,从而提高了氮素利用率。与化肥处理和不施肥处理比较,三种堆肥原料的有机无机复合肥处理能够明显提高土壤有效态氮的含量,调节土壤氮素的释放速度。采用邻接法分析各处理土壤DNA条带表明:5个处理土壤样品的细菌群落共分为三大族群,化肥处理与对照处理为一种族群,中药渣处理为一种族群,猪粪处理和鸡粪处理属一种族群。说明施入外源有机物质(猪粪、鸡粪与中药渣)可能改变土壤的细菌群落结构,而施入化肥对土壤的细菌群落结构影响较小。     

双阻NH4+选择性微电极测定水稻叶片细胞中NH4+的活度

本文介绍了双阻NH4+选择性微电极的制作方法、工作原理及操作方法。微电极电位响应値与溶液中NH4+的活度呈对数曲线的关系,NH4+选择性微电极与其他类型的电极(如H+、NO3-)最大区别是K+的干扰,在含有72 mmol/L K+的标定溶液中,电极标定曲线的斜率为48~58 mV,对NH4+的检出限小于10-4 mol/L,说明电极对NH4+有较高的选择性,受K+的影响较小,可以用来测定。用以测定2.5 mmol/L NH4+培养2周的水稻叶片,结果表明,叶片细胞中NH4+活度分布在高低不同的两个区间内,分别代表了细胞质和液泡中的测定,水稻叶片细胞质和液泡NH4+的活度分别为2.58~9.30 mmol/ L和11.36~25.20 mmol/L。水稻叶片组织中的NH4+主要来自液泡,流动分析仪测定的水稻叶片组织的NH4+浓度为11.12 mmol/L。NH4+选择性微电极为研究水稻对NH4+的吸收利用提供了技术支撑。     

连作香蕉园生态熏蒸剂的筛选及其对土壤微生物群落结构的影响

通过对多年连作后发香蕉枯萎病土壤进行熏蒸处理,应用传统涂布计数法,结合变性凝胶电泳(Denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)技术,较为全面地研究了不同熏蒸剂对病原菌的杀灭效果以及对土壤微生物区系的影响,为连作蕉园的可持续栽培提供了理论依据。试验通过研究石灰、碳铵、石灰碳铵联用、二氧化氯、次氯酸钠、过氧化氢和氨水处理对水体病原菌孢子、土壤中尖孢镰刀菌的杀灭作用,逐步筛选出适合连作蕉园灌溉水和土壤的熏蒸剂种类。结果表明:上述熏蒸剂对水体或土壤中尖孢镰刀菌均具有杀灭作用,土壤中氨水、石灰碳铵联用处理效果更加显著,被选择为发病蕉园土壤熏蒸剂。不同用量氨水、石灰碳铵联用处理熏蒸土壤,随着熏蒸剂施用量的增加,土壤中尖孢镰刀菌数量下降幅度逐渐增大;两种熏蒸剂对土壤中可培养总细菌和总真菌均有杀灭效果,随着用量的增加,总真菌数量下降幅度显著高于总细菌。DGGE结果显示,氨水、石灰碳铵联用处理对土壤中总真菌种类的影响也显著高于总细菌,随着熏蒸剂用量的增加,总细菌有少许条带的增加或减少,总真菌条带丰富度急剧减少。与对照相比,各熏蒸剂处理后总细菌物种多样性指数均有所降低,随着用量的增加,总体呈下降趋势,在氨水、石灰碳铵联用用量分别为2.67 ml/kg和(3.33+1.67)g/kg时各项指数最高。综上,所有熏蒸剂均能作为水体病原菌杀灭剂,其中氨水、石灰碳铵联用是良好的连作蕉园土壤熏蒸剂,最适用量分别为2.67 ml/kg、(3.33+1.67)g/kg。     

连作土壤微生物区系分析、调控及高通量研究方法

土壤连作后导致土壤微生物生态失衡、病原微生物富集、有益微生物减少,土壤微生物从细菌主导型向真菌主导型转化,使病原菌更容易侵染植物而引发植物的各种土传病害。施用微生物有机肥可以将失衡的微生物区系恢复到健康的状态,从而可以起到防治土传病害的作用。本文围绕连作引起的土壤中各大类微生物数量和种类的变化以及连作土壤施用微生物有机肥修复后其微生物数量和种类的变化进行了综述,并通过与传统技术比较,介绍了454高通量测序研究方法的优越性,指出了其在土壤微生物区系研究中的重要性。     

利用Bacillus amyloliquefaciens SQR9研制复合微生物肥料

针对化肥、传统有机肥和生物肥料的优缺点,开发集化肥速效、有机肥长效和生物肥增效为一体的复合微生物肥料具有重要意义。本文鉴于Bacillus amyloliquefaciens SQR9易在逆境中形成芽孢,具有耐盐性好,抗病,广谱促生等特点,利用其通过固态发酵研制的生物有机肥添加一定配比的无机化肥研制"全元"复合微生物肥料。同时通过粉状、颗粒复合微生物肥料存放试验和田间试验对"全元"复合微生物肥料的配方、工艺和肥效进行了初步的研究。结果表明:粉状和颗粒复合微生物肥料储存6个月时,功能菌活菌数量均超过国家标准(2×107 cfu/g,干重);田间试验结果表明,复合微生物肥料能明显促进番茄的生长,与等养分有机无机复合肥、化肥处理和不施肥处理相比,在总养分100 g/kg施肥水平下,番茄增产幅度分别达8.23%、10.26%和37.73%;在总养分140 g/kg施肥水平下,番茄增产幅度分别达7.36%、13.92%和44.77%。因此,利用Bacillus amyloliquefaciens SQR9能够生产粉状和颗粒状复合微生物肥料。