花溪辣椒测土配方施肥试验

对花溪湖潮乡辣椒氮磷钾配方施肥研究结果表明,氮中量、磷钾高量或低量的配方处理对辣椒生育期无明显影响,低量氮磷钾配方和习惯施肥辣椒有早衰现象,不施肥处理的辣椒早衰更明显。经济性状以中氮低磷高钾效果最好,其果长达到11.95 cm,果粗1.2 cm,干重为64.2 g/10个;产量以高量氮磷钾最高,为188.9 kg/667m2,中氮低磷高钾次之,为183.7kg/667m2,两者差异不明显。中氮低磷高钾的配方既可使辣椒增产,经济效益最高,又能提高辣椒肥料利用率,值得推广应用。     

水稻质体磷酸盐转运体OsPPT家族成员的功能分析

磷酸烯醇式丙酮酸/磷酸盐转运体(PPT)是植物质体磷酸盐转运蛋白家族(pPTs)成员之一,介导细胞质中的磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)进入质体基质的同时,将磷交换到细胞质中。为对水稻OsPPT基因家族进行综合分析,探索其在水稻中的潜在功能。利用水稻原生质体瞬时转化分析OsPPT的亚细胞定位,通过酵母异源表达实验分析OsPPT的磷酸盐转运能力。设置正常供磷和缺磷等非生物胁迫水培实验处理,阐明OsPPT家族成员的组织特异性表达模式,以及对非生物胁迫逆境的响应。结果表明,OsPPT基因家族4个成员均定位于叶绿体膜,而且OsPPT可以在酵母中介导磷酸盐的跨膜转运。此外,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)展示了OsPPT基因家族在应对环境胁迫时表达模式上的动态变化,比如磷饥饿,以及脱落酸(abscisic acid, ABA)、水杨酸(salicylic acid, SA)、氯化钠等非生物胁迫环境。OsPPT基因家族可能参与磷酸盐在细胞质和叶绿体之间的运输,同时也可能参与植物对逆境胁迫的响应。     

麦季农田流失养分植物拦截技术体系研究

本研究在农田排水沟渠末端增设农田生态塘,对麦季农田流失水体进行贮留,并通过在生态塘配置养分拦截植物进行养分富集研究,旨在为减轻我国农业面源污染提供技术支撑。小麦季农田设置农民习惯施肥（NN）和优化施肥（EN） 2个施肥水平;生态塘种植水芹菜和黑麦草2种拦截植物。结果表明：试验年度麦季农田共发生8次地表径流,麦季农田总地表径流水量为1 119.0 m³·hm^-2。NN处理农田地表径流水体总N、总P、总K流失量分别为4.5、0.5、4.0 kg·hm^-2,采用优化施肥能够减少农田地表径流养分流失量,EN处理总N、总P、总K流失量分别为3.9、0.4、3.8 kg·hm^-2。本研究灌排单元农田面积为5.2 hm²,小麦季其农田地表径流水体总N、总P、总K流失量分别为23.3、2.4、20.8 kg,生态塘中水芹菜和黑麦草拦截农田N、P、K流失量分别为18.0、1.9、22.0 kg,植物养分拦截量占本灌排单元农田地表径流水体养分流失的77.3%、79.2%、105.8%。经折算,生态塘与农田的面积比例以1∶43~50为宜。研究表明,在太湖地区小麦田排水沟渠末端设置生态塘,并配置水芹菜和黑麦草2种养分富集植物,可拦截麦田地表径流氮磷养分超75%,有效减轻农业面源污染。     

玉米茎腐病拮抗放线菌的筛选及抑菌促生活性鉴定

以禾谷镰孢菌为靶标,采用稀释培养法和平板对峙法从采集的玉米连作土壤中分离筛选出具有拮抗活性的放线菌菌株,选取1株拮抗效果最佳的菌株进行形态学、生理生化特征和系统发育分析,并对其进行抑菌活性试验,挖掘对玉米茎腐病致病菌-禾谷镰孢(Fusarium graminearum)有较高拮抗效果的根际促生菌资源。结果表明,玉米连作土壤中分离得到5株禾谷镰孢菌拮抗菌株,其中菌株G1为高效拮抗菌株。经形态学、生理生化结合16S rDNA将菌株鉴定为公牛链霉菌(Streptomyces tauricus)。拮抗菌株G1发酵液对禾谷镰孢的菌丝生长和孢子萌发均有明显的抑制作用,具有分泌吲哚乙酸和异羟肟酸型铁载体的能力。公牛链霉菌G1在由禾谷镰孢病菌引起的玉米茎腐病防治中具有良好的应用开发潜力。     

微生物菌剂浸种联合生物菌肥防控玉米茎腐病的应用效果

采用微生物菌剂浸种后撒施生物菌肥M1、M2预防玉米茎腐病,检测对玉米田土壤微生物量及酶活性的应用效果。结果表明,五谷丰素浸种联合菌肥M1、M2撒施处理显著提高防控玉米茎腐病的应用效果,乳熟期的预防效果分别为66.3%和68.1%,蜡熟期的预防效果分别为72.9%和74.6%,显著促进玉米出苗率、株高、有效穗数、穗长、穗重、百粒重以及产量。土壤中的微生物碳、微生物氮以及土壤碱性磷酸酶、脲酶、蛋白酶、多酚氧化酶活性均显著增加,其中,五谷丰素浸种联合M2菌肥处理后土壤微生物氮达64.2 mg/kg,脲酶活性达3.3 mg/(g·h),蛋白酶活性达86.5μg/(g·h),多酚氧化酶活性达111.6μg/(g·h)。     

小麦全蚀病拮抗微生物的分离及其拮抗性能研究

从开封北郊的麦田土壤中分离筛选出11株对小麦全蚀病菌(Gaeumannomyces graminis var.tritici)有拮抗作用的细菌,通过对它们进行生理生化检验,确定为4个种,即:巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)、苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringien-sis)、凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)。分别利用平板拮抗和小麦活体拮抗对分离到的11株拮抗菌株的拮抗能力进行检测。结果表明,菌株的平板拮抗能力较强,在活体试验中,可以降低病害的发病强度。     

蚕豆叶正反面对朱砂叶螨生物学特性的影响

试验采用蚕豆叶饲养朱砂叶螨,观察蚕豆叶正反面对朱砂叶螨的发育历期、单雌产卵量、雌雄性比、世代死亡率的影响,试验结果表明,朱砂叶螨在叶正面的产卵量为单雌5.86粒,极显著低于叶反面的单雌15.22粒;叶正面和叶反面卵到成螨历期分别为11 d和10.38 d,差异不显著,性比是1∶1,没有差异。叶正面和叶反面的世代死亡率分别是0.83和0.79,差异不显著。蚕豆叶正面和反面的产卵动态表明,产卵量曲线在前期就呈现下降趋势,在叶正面的产卵期(4 d)明显低于叶反面(8 d)。     

褐土区氮磷在土壤发生层中淋溶的差异性

农业氮磷淋溶已经成为地下水污染最普遍和突出的问题。为揭示氮磷在包气带不同土层的淋溶特征,以典型褐土的5个土壤发生层（耕层、淋溶层、钙积层、黏化层和母质层）为研究对象,采用室内土柱模拟淋溶试验,在施肥量相同的条件下分析不同形态氮磷淋溶量,研究氮磷在不同土壤发生层中的迁移特征及其影响因素。结果表明：1）进行5次淋溶,耕层、淋溶层、钙积层、黏化层和母质层淋溶液中可溶性总氮总量分别为2412.63 mg·L^-1、3028.94 mg·L^-1、244.16 mg·L^-1、3648.99 mg·L^-1和3356.51 mg·L^-1,淋溶层、黏化层和母质层可溶性总氮淋溶量显著高于耕层,而钙积层可溶性总氮淋溶量较耕层显著减少;耕层淋溶液中可溶性总磷总量为0.52 mg·L^-1,且显著高于其他4层。2）在试验初期,耕层、淋溶层的硝态氮、可溶性总氮和正磷酸盐淋溶量显著高于黏化层和母质层,进行到第4、5次淋溶,黏化层、母质层的硝态氮和可溶性总氮淋溶量显著高于其他3层,而各发生层间正磷酸盐淋溶量无显著差异;单次淋溶黏化层和母质层铵态氮淋溶量均显著高于其他3层,而耕层可溶性总磷淋溶量始终显著高于其他各层。3）耕层和钙积层的淋溶液中硝态氮是氮素淋溶的主要形态,占可溶性总氮比例分别为69.0%和85.4%,而在淋溶层、黏化层和母质层中分别为41.3%、5.1%和4.6%;在可溶性磷中,以无机态正磷酸盐为主,最高占可溶性总磷的75.9%。4）土壤有机质含量、阳离子交换量、黏粒含量对土壤氮磷的迁移转化有明显主导作用。有机质与氮磷淋溶量呈显著正相关关系,有机质含量高,会增加淋溶初期氮磷的淋溶风险;而阳离子交换量和黏粒含量则与氮磷淋溶呈显著负相关关系,阳离子交换量大和黏粒多能减少氮磷素的淋溶风险。该试验结果说明,由于5种发生层土壤理化性质不同,各发生层氮磷淋溶特征及其淋溶形态也有差异,并且氮磷的淋溶受土壤本身阳离子交换量、黏粒和有机质含量的影响。     

磷肥在旱地红壤上的后期效应及其作用机制

红壤地区施入的磷肥很容易被吸附固定而留存于土壤中,降低磷肥利用效率,留存于土壤中的磷对土壤生态功能和作物养分供应的后续效应值得关注。基于旱地红壤长期施肥定位试验,探讨常规施肥处理（CK）以及短期施入不同磷肥量（P2O5,0、50、100、150和1 000 kg·hm-2）多年后土壤养分、土壤氮循环过程和作物产量的变化特征。通过多元统计分析方法探讨不同磷肥处理下,土壤全碳、全氮和微生物生物量碳和氮转化过程的潜在速率以及产量等因子间的相互关系及其与磷的后期效应的关系。结果表明,在短期投入高剂量磷肥（1 000 kg·hm-2, P1000）27年后,土壤全碳、全氮和微生物生物量碳与常规施肥处理相比无明显差异,但显著提高了土壤pH和氮循环相关过程速率,包括氮矿化速率（Nitrogen mineralization rate, Nmin）、固氮酶活性（Soil nitrogenase activity, SNA）、潜在硝化速率（Potential nitrification rate, PNR）（P < 0.05）,同时降低了净N2O排放潜能（Net N2O production rate, NN2O）（P < 0.05）。与不施磷（P0）和短期投入低剂量磷肥处理（50,100,150 kg·hm-2）相比,P1000处理中,土壤有效磷（AP）、氮矿化速率、固氮酶活性、潜在硝化速率和潜在N2O产生速率（PN2O）分别增加了33.3%～76.4%、88.2%～388.1%、111.4%～4 826.3%、22.6%～152.4%和13.8%～78.9%（P < 0.05）,同时净N2O排放潜能也降低了64.6%～78.9%（P < 0.05）,表现出明显的磷后效,且在作物生长季更为明显。相关分析和冗余分析表明AP和pH是影响以上土壤生物化学活性最主要的因子。近三年作物平均产量在所有处理中无显著差异,但与土壤TP、AP和pH呈显著正相关;但在长期尺度上（1992—2019年）,P1000处理相对于其他低磷处理累积增产效应达3%～23%。以上结果表明,酸性红壤中短期大量施用磷肥多年后,由于大量磷肥投入导致的土壤pH提升和磷的缓释效应,使得磷肥在促进土壤肥力、微生物活性和土壤氮循环转化活性方面表现出较明显的后期效应。     

磷酸盐氧同位素技术在土壤磷循环中的应用

磷是土壤生态系统中的重要组成元素,开展土壤磷循环研究对提高磷肥利用效率和降低磷的生态环境风险具有重要意义。磷酸盐氧同位素技术已经被证明是一种示踪环境中磷生物地球化学行为的有效方法。本文系统综述了磷酸盐氧同位素技术的研究进展和未来发展方向。详细介绍了磷酸盐氧同位素的技术原理、样品处理和测定方法;阐述了无机磷和有机磷的氧同位素特征及时空分布特征;从评估土壤磷微生物利用状况和示踪土壤磷循环两个方面探讨了磷酸盐氧同位素技术在土壤磷循环研究中的应用前景,分析了磷来源、环境条件、生物活动和样品前处理过程对土壤磷酸盐氧同位素特征的影响,最后展望了该技术未来的研究方向。以期为磷酸盐氧同位素技术在土壤学和环境科学领域的发展和应用提供新的视角和科学指导。