喀斯特地区泡核桃林土壤酶、微生物量及无机氮的动态研究

【目的】泡核桃林的土壤质地是决定核桃产量的重要因素。开展喀斯特地区泡核桃林土壤肥力状况及微生物群体功能年际变化的研究,不仅有助于指导泡核桃科学高效地生产,而且能为该地区的石漠化治理、土地修复实践提供理论基础。【方法】对喀斯特地区不同种植年限（4、5、6、7 年）泡核桃林土壤酶活性、微生物生物量（碳、氮）及无机氮（硝态氮、铵态氮）的变化及其相关性进行测定和分析。【结果】（1）泡核桃种植 5、6 年后,土壤酶活性普遍高于种植 4、7 年。（2）随着种植年限的增加,微生物量碳呈先增后降的趋势,而微生物量氮逐渐增加,且种植 5、6、7 年后差异不显著;泡核桃种植 4 年后的微生物量碳氮含量均极显著低于其他年限。（3）随着种植年限的增加,铵态氮含量呈波动式变化,硝态氮先增后减,且种植 6 年后的硝态氮含量极显著高于其他年限处理。（4）酶活性、微生物量和无机氮含量均随着土层深度（0~10、10~20、20~30 cm）的增加而降低,显示出明显的“表聚现象”。（5）酶活性、微生物量和无机氮含量三者之间具有不同程度的相关性。【结论】总体来看,泡核桃林的建立有利于喀斯特地区的土壤发育。在泡核桃种植 7 年后,应注重水肥管理以提升泡核桃果实的质量,同时为该区的生态恢复提供基础条件。     

硝酸钠和乙酸铵配施对黄果柑幼苗光合特性的影响

利用Li–6400便携式光合测定系统,测定了硝酸钠与乙酸铵11个不同配比处理的黄果柑幼苗在不同季节的光合能力。结果表明：1) 硝酸钠与乙酸铵配比处理黄果柑幼苗的光合能力均表现为夏季最强,冬季最弱,秋季强于春季;叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均表现为夏季最高,冬季最低,秋季高于春季。2) 硝酸钠和乙酸铵配比(质量比)为8∶2时,黄果柑幼苗叶片的净光合速率、蒸腾速率、水分利用率和气孔导度以及叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均高于其他处理,单施硝酸钠或乙酸铵处理都低。综合比较分析,硝酸钠和乙酸铵配比为8∶2时,黄果柑幼苗的光合能力最强。     

盐胁迫对刺榆种子萌发及幼苗生理特征的影响

为了研究刺榆种子及幼苗对盐胁迫的响应,采用培养皿纸上发芽法进行种子萌发并采用盆栽法进行幼苗培养,测定刺榆种子在不同浓度NaCl、Na2SO4、Na2CO3和NaHCO3处理下的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、相对盐害率,及幼苗丙二醛（malondialdehyde,MDA）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）及过氧化物酶（peroxidase,POD）变化规律。结果显示：①在试验设置盐浓度范围内,刺榆种子在NaCl＜30 mmol·L-1、Na2CO3＜10 mmol·L-1、Na2SO4＜20 mmol·L-1、NaHCO3＜20 mmol·L-1的盐胁迫下能够正常发芽,碱性盐（NaHCO3和Na2CO3）的危害大于中性盐（NaCl和Na2SO4）。②刺榆种子的相对盐害率均为正值,4种盐均存在不同程度的种子萌发抑制,不同种类盐分对刺榆种子萌发抑制表现为NaCl＜Na2SO4＜NaHCO3＜Na2CO3。③幼苗生长中,不同处理幼苗叶片内MDA含量呈逐渐上升的趋势,SOD活性和POD活性随浓度的增加呈先升高后降低的趋势。但当NaCl＜30 mmol·L-1、Na2CO3＜10 mmol·L-1、Na2SO4＜10 mmol·L-1、NaHCO3＜20 mmol·L-1时,刺榆幼苗内MDA含量和保护酶活性未发生显著变化。研究表明刺榆种子萌发与幼苗生长对低浓度盐环境具有一定的耐受性,高浓度盐环境会使种子丧失发芽能力阻碍幼苗生长。结果为刺榆在盐碱地的种植和推广提供理论依据。     

NaCl胁迫对葡萄砧木光合特性与叶绿素荧光参数的影响

为探究葡萄（Vitis sp.）砧木对盐胁迫的响应机制,以耐盐葡萄砧木品种101-14M（V. riparia×V. rupestris）和盐敏感品种188-08（V. berlandieri × V. riparia）的一年生苗为试材,比较研究了0、4、6、8、10 g·kg-1的NaCl胁迫对2种砧木叶片叶绿素含量、光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响。结果表明：随着盐浓度升高,净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率显著下降,同时最大荧光产量、最大光化学效率、实际光化学效率和光化学淬灭系数也呈下降趋势,初始荧光产量、非光化学淬灭系数和叶绿素含量表现为先升高后降低。在6 g·kg-1 NaCl胁迫下,188-08光合速率降低主因由气孔限制转向叶绿素限制,并在8 g·kg-1 NaCl胁迫下PSⅡ受到严重损伤;而101-14M叶片在8 g·kg-1盐胁迫下主要因叶绿素限制造成光合受限,并在10 g·kg-1盐胁迫下PSⅡ反应中心遭受损伤。     

宛氏拟青霉提取物对盐胁迫下水稻幼苗的生理适应性

为探讨沙棘内生菌提取物作为生物刺激素对盐胁迫下水稻幼苗生长的影响,于沙棘内生菌宛氏拟青霉（Paecilomyces variotii）中提取了生物刺激素PVE（Paecilomyces variotii extracts）,并经液相色谱对PVE的活性物质进行了富集纯化。通过水稻液培试验,设无盐（CK）、添加NaCl（NS）、添加PVE和NaCl（PN1）、添加PVE纯化物和NaCl（PN2）4个处理,研究生物刺激素对水稻的耐盐效应。结果表明,施用生物刺激素能够缓解盐胁迫对水稻生长造成的严重抑制。PN1、PN2处理较NS处理提高了叶片与根系的干质量,减少了植株体内的水分流失,增加了根系的直径和吸收面积,但根长相较于CK处理无显著差异;PN2处理叶片鲜质量、叶片含水量、根系含水量较PN1处理分别增加了12.44%、1.13%和0.42%。与NS处理相比,PN1和PN2处理叶片光合速率分别提高了34.08%和40.82%,蒸腾速率分别提高了23.90%和18.86%,PN1和PN2处理还显著提高了叶片中的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性,使丙二醛（MDA）含量分别降低了28.36%和20.97%。PN2处理叶片和根系中的Na⁺含量较NS处理分别降低了36.31%和10.85%,从而降低了Na⁺/K⁺,保证了植株体内的离子平衡。研究表明,PVE及PVE纯化物在极低的浓度下具有较高的生理活性,并通过减少水分流失、促进根系生长、提高光合速率来减轻氧化损伤,同时以降低Na⁺流入的方式缓解盐胁迫对水稻幼苗的影响。     

水盐胁迫下根系提水作用对土壤盐分与番茄产量的影响

为探究水盐胁迫下番茄根系发生提水作用的可能性及其对土壤盐分分布和番茄产量的影响,利用上下桶分根装置,设定上桶不同水分(W1、W2、W3表示土壤含水率为田间持水率的60%～70%、50%～60%、40%～50%)和盐分条件(S0、S1、S2表示Na Cl添加量分别为干土质量的0、0.2%、0.4%),监测分析了水盐胁迫下根系提水量、上桶盐分分布及番茄产量。结果表明:随着生育期的推进,根系提水量呈现先增加后减小的趋势,其中盐分对番茄根系提水量影响显著,在相同水分处理条件下,盐分含量越高,根系提水量越大;水盐胁迫下,上桶盐分含量与根系提水量呈线性正相关,除W1S0处理外,上桶土壤电导率在提水量达到最大时有所增加;与对照处理W1S0相比,水盐抑制了根系生长,使根系活性显著下降,同一水分处理下,随着盐分的增加,根长、根表面积及根体积减小;盐分对番茄水分生产率有显著影响,在相同水分条件下,盐分越大,水分生产率越大,7种处理中W2S2水分生产率达到最大,而其产量较对照并未显著减小,生育期提水量占需水量的17.73%。本研究对进一步理解作物在"上干下湿"的土壤水盐胁迫下充分利用土壤剖面深层水分来维持上层根系生存和提高水分生产率具有科学价值。     

不同位置秸秆覆盖条件下土壤水盐运动实验研究

以地下水与土壤水动力学理论为基础,通过对不同地下水埋深不同位置秸秆覆盖试验资料分析,建立了土壤水分运动数学模型,并进行了数值模拟,试验实测数据与模型计算值吻合较好,说明所建立的模型是可行的。并以此为基础,分析了不同地下水埋深不同位置秸秆覆盖土壤含盐量,得出地表以下30 cm处秸秆覆盖的土壤含盐量大于地表表层秸秆覆盖的土壤含盐量,这为新疆地区控制潜水蒸发改良盐碱地研究提供了可靠的基础依据。     

清、洪水灌溉条件下土壤中盐分运移规律的试验研究

在大同县罗庄村玉米地进行洪水灌溉与清水灌溉的大田灌水试验,研究在不同的灌水定额下,用洪水与清水灌溉后,土壤剖面上盐分的运移规律。研究结果表明:用洪水与清水灌溉后,土壤中盐分的运移规律基本相同;盐分随水分运动而向下运移的深度随灌水定额的增大而增大。     

盐碱胁迫下产ACC脱氨酶促生菌对绿豆叶片脂质代谢的影响

为探讨盐碱胁迫下产ACC脱氨酶促生菌对绿豆叶片脂质代谢的影响,采用液相色谱质谱联用技术分析盐碱胁迫下接种产ACC脱氨酶促生菌（DQJC1）后绿豆叶片内脂类代谢产物的变化。结果表明：盐碱胁迫下接种DQJC1可以促进绿豆生长,显著提高了绿豆植株的株高（34.87%）、地上部鲜质量和干质量（44.07%和46.43%）、地下部鲜质量和干质量（30.56%和23.68%）及叶绿素含量（41.61%）。同时在绿豆叶片中共筛选到61个具有显著性差异的代谢产物,其中包括32种甘油磷脂类、14种固醇类、4种甘油糖脂类、3种鞘脂类和8种其他脂类;其中上调的代谢物主要为甘油磷脂（PC、PG、LPC、PI、PE、LPG）、甘油糖脂（SQDG47∶11）及鞘脂（CerG1d18∶2/16∶0+O）,下调的代谢物主要为固醇（TG）,甘油糖脂（SQDG：16∶0/16∶0）及鞘脂（CerG1d34∶2+O）。KEGG通路富集分析发现筛选出的差异代谢物中有6种代谢物被富集到9条代谢通路中,包括甘油磷脂代谢通路、甘油脂代谢通路、自噬性溶酶体代谢通路、糖基磷脂酰肌醇代谢通路、醚脂质代谢通路、亚油酸代谢通路、磷脂酰肌醇代谢通路、α-亚油酸代谢通路和花生四烯酸代谢通路。     

Considering the preferences for nitrogen forms by invasive plants: a case study from a hydroponic culture experiment

Although preference for NH₄⁺, NO₃^? or a combination of the two often differs among species, we know little about the responses of invasive plants to different inorganic N forms. Furthermore, many studies have suggested that an increase in N availability may facilitate further invasions. However, most of these studies predicted the positive feedback without considering the preference for N forms of invasive plants. Therefore, we cultivated four common invasive species (Mikania micrantha, Ipomoea cairica, Wedelia trilobata and Bidens pilosa) in South China with hydroponic media containing different forms of N (i.e. NO₃^?, NH₄NO₃ and NH₄⁺) at equimolar concentrations. Our results showed that the N forms significantly affected the growth, biomass allocation and physiological traits of the plants. All four invasive plants supplied with NO₃^? alone had better performance and greater allocation to root biomass than did plants that were supplied with NH₄⁺ alone. Moreover, the photosynthetic rate, pigment content and photosystem II activity of plants supplied with NO₃^? or NH₄NO₃ were significantly higher than those of plants supplied with NH₄⁺alone. The results suggested that all four invasive plants preferred NO₃^? rather than NH₄⁺, and changes in NO₃^? played an important role in furthering the invasions of these plants than did changes in NH₄⁺. Our results implied that decreasing NO₃^? may be a useful tool for controlling and managing invasive plants preferring NO₃^?. In addition, this study highlighted the importance of considering plant N form preference to better understand plant invasions.