接种AMF及施氮对滨海盐土氮矿化的影响

【目的】研究接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)以及施氮对滨海盐土氮素转化的影响,探究提高滨海盐土氮素供应能力的有效途径。【方法】以江苏北部滨海盐土为研究对象,采用室内培养试验方法,研究接种AMF以及不同施氮水平处理对土壤氮素矿化和氮素供给的影响。【结果】施氮对菌根侵染率具有显著促进作用(P<0.05),低氮处理(N1,施氮量为92 mg/kg)菌根侵染率达45.22%,显著高于高氮处理(N2,施氮量为184 mg/kg)的32.44%,而不施氮处理(N0)菌根侵染率仅有16.00%。在接种AMF 1 d时,低氮处理的滨海盐土铵态氮含量显著低于高氮和不施氮处理的滨海盐土(P<0.05),说明较高的菌根侵染率更有利于植物对铵态氮的吸收与同化,施氮及接种处理显著影响了滨海盐土的氨化过程(P<0.05),但并未对其产生交互作用。硝态氮含量随施氮量的增加而升高,除培养5和10 d外,其余时间点高氮处理滨海盐土的硝态氮含量显著高于低氮以及不施氮处理(P<0.05)的滨海盐土,硝化作用受施氮和接种AMF的交互作用影响。滨海盐土净氮矿化量以及净氮矿化速率在施氮处理和接种处理下差异均不显著(P>0.05),但交互作用对其产生了极显著促进作用(P<0.001)。【结论】对于滨海盐土,添加过多的氮反而抑制丛枝菌根真菌与耐盐植物共生关系的建立;施氮有利于提高滨海盐土的氮矿化作用,施氮量过高并不能对其供氮能力产生促进作用;丛枝菌根真菌与植物共生关系的建立能有效提高氮肥利用效率。施氮和接种AMF通过一定的交互作用对滨海盐土氮矿化过程产生影响。     

氮沉降对土壤微生物影响的研究进展

土壤中氮沉降增加作为全球环境变化的重要现象之一,给人类带来了巨大挑战。笔者综述了近年来氮沉降对土壤微生物的影响研究,从土壤微生物生物量、群落结构和多样性、微生物活性、功能基因与底物利用等方面进行总结分析。综合来看,氮沉降对土壤微生物的影响主要表现为:1土壤微生物生物量、真菌生物量以及真菌与细菌生物量比值下降;2外生菌根真菌子实体生产力和外生菌根丰度下降,外生菌根真菌群落结构组成改变;3丛枝菌根真菌群落结构组成改变,但氮沉降对丛枝菌根真菌的多样性和对腐生真菌的影响结果存在较大争议;4细菌群落结构组成改变,贫营养细菌丰度下降,富营养细菌丰度上升;5土壤微生物活性下降,某些功能基因丰度下降,对复杂有机碳、氮的代谢能力下降。同时,相关研究报道表明:氮沉降可以直接或通过降低土壤p H,增加微生物的碳限制,改变底物的数量和质量等途径间接对微生物生物量和群落结构产生影响。     

测墒滴灌对氮肥调控下冬小麦水分利用效率及灌浆动态的影响

为研究氮肥调控下测墒滴灌对冬小麦水分利用效率及灌浆动态的影响,通过2013-2015年的大田试验,在3个施氮水平(90 kg·hm~(-2)、240 kg·hm~(-2)和350 kg·hm~(-2))下,于冬小麦的播前、拔节期及开花期通过测墒补灌至土壤相对含水量为田间持水量的75%,以全生育期0灌溉及漫灌作为对照,分析了滴灌对冬小麦耗水量、水分利用效率、产量及灌浆特性的影响.结果表明:在滴灌条件下,田间耗水量随滴灌次数的增加而增加,而土壤贮水和降水占总耗水量的比例显著下降,灌溉水所占比例明显提高.施氮量为240 kg·hm~(-2)时,滴灌底墒水、拔节水和开花水的籽粒产量最大,达到10 109.79 kg·hm~(-2),WUE和IUE分别比漫灌显著提高50.52%和68.01%.在整个灌浆过程中,强势粒的灌浆速率均明显高于弱势粒,灌浆参数随施氮量的增加呈现先升高后降低的趋势,测墒滴灌能有效增加冬小麦的终极生长量,并且提高平均灌浆速率,提升灌浆能力.综合看来,施氮量为240 kg·hm~(-2),测墒滴灌底墒水、拔节水和开花水的产量和水分利用率较高,籽粒的灌浆能力较强.     

施肥和施石灰对作物产量的影响及其影响因素

利用有限的耕地资源提高粮食产量,是人类社会和国民经济可持续发展的基础.通过设置对照、采用施氮磷钾肥、施磷钾肥施石灰和施氮磷钾肥施石灰等4种处理,测定分析了棉花、玉米、大豆和小麦产量、土壤理化性质以及土壤微生物群落结构等一系列关键指标,探讨施肥和施石灰对作物产量的影响程度及其内在作用机制,为实现肥料和石灰在增产中的合理利用提供科学依据.结果表明:施氮磷钾肥对棉花、玉米、大豆和小麦产量的提高并不明显,而两种施石灰处理显著增加了4种作物产量,特别是施氮磷钾肥施石灰处理的棉花、玉米、大豆和小麦产量达到最大值,分别为980、4 770、2 820和3 342 kg/ha.施石灰处理显著提高了土壤pH,可利用磷、钾、镁、钙含量以及阳离子交换力和土壤湿度,降低了铝、锰离子毒性,从而使得作物产量增加.施石灰处理增加了丛枝菌根真菌百分比,降低了革兰氏阳性菌/阴性菌比例,加速了生物固氮、硝化和反硝化、以及氮的吸收利用等氮素循环过程.同时外源钙与丛枝菌根真菌的协同作用会促进作物氮磷钾的积累,从而提高作物产量.在今后的农业生产中,微生物的作用及微生物菌剂的研发和利用应得到重视.综上所述,施石灰能够改善土壤环境,提高作物产量,是较经济、适用的农业管理策略.     

模拟氮沉降对红椎人工幼龄林土壤微生物生物量和微生物群落结构的影响

采用氯仿熏蒸浸提法和磷脂脂肪酸法(phospholipid fatty acid,PLFA)研究了我国南亚热带地区新造红椎(Castanopsis hystrix)人工幼龄林土壤微生物生物量与群落结构对模拟氮沉降的响应。施氮量分别为0 kg/(hm2·年)(对照)、50 kg/(hm2·年)(低氮)、100 kg/(hm2·年)(中氮)和150 kg/(hm2·年)(高氮),所施氮素为NH4NO3,试验周期为17个月。结果表明,中氮和高氮处理显著提高了土壤氮素的有效性,但显著降低了土壤p H。所有氮处理均未对土壤有机碳含量产生显著影响,但中氮和高氮处理显著降低了土壤碳氮比,并且显著升高了土壤可浸提有机碳含量。中氮和高氮处理显著降低了土壤微生物生物量碳含量,但显著升高了微生物生物量氮(MBN)含量。再者,中氮和高氮处理显著降低了土壤微生物总PLFAs量、细菌PLFAs量和真菌PLFAs量。3个施氮水平均显著降低了革兰氏阴性菌PLFAs的相对丰度,均显著升高了放线菌PLFAs的相对丰度,但仅高氮处理显著降低了革兰氏阳性菌PLFAs的相对丰度。此外,中、高氮处理均显著升高了真菌细菌PLFAs量比。主成分分析结果表明,3个模拟氮沉降水平均显著影响了红椎人工幼龄林土壤微生物群落结构。冗余分析结果表明,氮沉降下红椎人工幼龄林土壤微生物群落结构的变化与MBN和p H显著相关。以上结果表明,氮沉降显著影响了红椎人工幼龄林土壤微生物群落的稳定性,进而对土壤健康和肥力产生消极影响。     

接种AM真菌对利用冰草降解土壤石油污染的效果研究

为研究冰草作为修复陕北石油污染土壤生物材料的潜力,以及接种丛枝菌根(AM)真菌后冰草对石油烃降解力的增效效果,实验设定了不同浓度的石油烃污染土壤,测定接种丛枝菌根真菌60 d后的冰草株高差异及不同接种量时冰草对石油烃的降解力。结果表明,高浓度石油烃污染的土壤对冰草的株高有明显抑制作用,但接种丛枝菌根真菌可缓解抑制,最高能使冰草株高提高14.90%。接种AM真菌的冰草对石油烃的降解率明显提高,最佳的接种量为150个/盆。此外,接种AM真菌的冰草在高浓度石油烃污染土壤环境中仍有较高的降解力,在土壤中石油烃浓度为20000 mg/kg环境下,60 d降解石油烃15624 mg。     

丛枝菌根真菌和腐殖酸联合作用对矿区沙土改良效应

 针对神东矿区采煤塌陷地土壤不断沙化、植物难以定植的特点,通过室内盆栽模拟试验,研究丛枝菌根真菌和腐殖酸联合作用对矿区沙土改良效应。结果表明,丛枝菌根真菌和腐殖酸联合作用提高了玉米生物量和根系活力。当施加腐殖酸质量分数为0.05%时,菌根与其联合作用对玉米生长和沙土的改良效果最优,玉米干质量比空白对照组高出73%,根际土壤中的有效磷含量和酸性磷酸酶活性分别提高了30%和49%,玉米根际土壤菌丝密度比空白对照提高了0.8 m/g,且根际土壤中微生物数量增加显著。丛枝菌根真菌和腐殖酸联合作用有利于玉米生长,对退化沙土具有改良效应。     

滴灌频率和施氮量对番茄生长及硝酸还原酶的影响

以番茄品种"时研"为试材,研究滴灌频率和施氮量对番茄生长及氮代谢相关酶的影响。试验灌水定额1800 m~3/hm~2,设立高频灌溉W_1(2 d 1次)和低频灌溉W_2(10d 1次)2个灌溉频率,N_1(施纯氮360 kg/hm~2)和N_2(施纯氮600 kg/hm~2)2个施氮水平。结果表明,在相同施氮条件下,高频(W_1)较田间经验常用的低频(W_2)相比,株高、茎粗、果实产量分别平均增加10.7%、25.8%、20.6%,W_1N_1生长指标显著高于其他处理(P0.05),产量达76840.05 kg/hm~2。适量施氮下,高频灌溉可促进番茄果实可溶性糖、有机酸、维生素C含量品质改善。叶片硝酸还原酶(NR)活性随生育进程呈双峰曲线变化,当灌溉频率一致时,N_1处理叶片的酶活性显著高于N_2。在座果期间,N_2比叶面积上升,随着氮肥的增加,番茄产量显著降低,建议新疆日光温室滴灌番茄施氮量为360 kg/hm~2,灌溉频率为2d 1次。     

丛枝菌根对神东煤矿区塌陷地的修复作用与生态效应

 利用丛枝菌根真菌进行土地复垦是目前研究的热点技术之一。在神东煤矿区塌陷地上接种丛枝菌根真菌5个月后,系统地研究菌根对向日葵植株的生长发育、对土壤性状的改良以及根际微生物种群数量的影响。结果表明,接种菌根3个月后,向日葵的开花期较对照可提早2周。接种菌根5个月后其侵染率提高,菌丝密度明显增加。接种区植物生长较对照区明显提高,地上部叶片数和干重较对照明显增加。菌根植物的根系发育状况良好,植株干重提高,籽粒产量增加。菌根植物根际土壤磷和钾含量的有效性增加,微生物数量明显提高,取得较好的菌根生态效应。在采煤塌陷地上接种丛枝菌根真菌,可改善复垦土壤的性状,有利于生态的恢复与稳定,为微生物复垦技术的推广应用奠定了较好的理论基础,具有重要的现实指导意义。     

氮输入和盐渍化对天津滨海湿地土壤可培养细菌和真菌群落组成及土壤酶活性的影响

为了探究滨海湿地土壤微生物和土壤酶活性对氮输入和盐渍化的生态响应,在天津滨海湿地采集土壤,进行不同氮输入水平和盐度的交互实验.氮输入水平分别为0、20和40 g/(m~2·a),盐度分别为0.1%和1.0%,研究不同处理下土壤可培养细菌和真菌的群落组成、数量、群落多样性和土壤酶活性.从天津滨海湿地土壤中分离到可培养细菌和真菌各10个属:在不同氮输入水平和盐度处理组合中均有分布的细菌有农杆菌属、微杆菌属、溶杆菌属和芽孢杆菌属,真菌有曲霉属、拟青霉属、镰刀菌属、青霉属和多环孢霉属.总体上,随着氮输入水平的增加,土壤细菌数量增加,而真菌数量降低,且细菌与真菌群落的多样性均呈降低趋势.随土壤盐度的增加,土壤细菌和真菌数量及多样性均有所降低.氮输入的增加显著促进了土壤蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶和脲酶的活性,而土壤蛋白酶活性随氮输入增加先升高再降低;盐度增加对土壤酶活性没有显著影响.     

新疆生产建设兵团第四师黑钙土土壤肥力特征与演化

目的为了系统揭示长期耕作和施肥条件下新疆生产建设兵团农四师黑钙土土壤肥力特征与演化。方法本研究于2015年采集76和77团场耕层土壤,检测有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量,并入户调查油菜和小麦施肥量,再结合1980-2014年农四师土壤养分和肥料施用量的历史资料和文献,进行对比分析。结果 1989-2014年农四师施肥量逐年上升,2014年氮、磷、钾肥及复合肥的施肥总量分别为165、99、35、127 kg/hm~2,比1989年提高了3.1、3.4、84.6、3.5倍;1984-2015年耕层土壤有机质和碱解氮含量明显下降,速效磷略有增加,速效钾2012年之前增加随后又降低。76和77团场耕层土壤有机质含量高(70-73 g/kg),碱解氮和速效磷含量中等(分别为121-130 mg/kg和13-19 mg/kg);速效钾含量丰富(389-481 mg/kg)。小麦平均施N和施P量分别为100-174 kg/hm~2和136-151 kg/hm~2,油菜平均施N和施P量分别为107-163 kg/hm~2和139-157 kg/hm~2,与当地平均水平相比,总体施N量偏低,施P量偏高,氮磷比例不平衡。结论本研究结果可为该区域合理耕层构建和农业可持续发展提供理论与技术支撑。     

杨麦间作系统硝态氮淋失的原位研究

利用田间原位淋溶装置研究了杨麦间作系统中林分密度和施氮量对小麦田土壤60 cm深处硝态氮淋失浓度和淋失量及0～80 cm土层硝态氮分布特征的影响。施氮量设不施氮(N0,0 kg/hm2)、常规施氮(N140,140 kg/hm2)、减量施氮(N70,70 kg/hm2)、增量施氮(N210,210kg/hm2)4个处理。结果表明:对照地淋溶水量与降水呈显著正相关关系;杨麦间作系统能显著减少淋溶水量。土壤硝态氮淋溶量随施氮量的增加而上升,对照地60 cm处N210处理下硝态氮淋溶量最大,为13.89 kg/hm2。杨麦间作系统L1(2 m×5 m)小区距树0.5 m处淋溶量比对照麦地减少了60.27%;相同处理距树1.5 m处比对照地减少了50.11%,不同林分硝态氮淋失量不同,但差异不明显。分析认为,杨麦间作系统能有效减少硝态氮在土壤中的淋溶和累积,且存在明显的空间变异性。     

不同抗旱性春小麦叶绿素荧光特性对施氮量和灌溉水平的响应

在大田条件下,以3个抗旱性不同的春小麦品种为材料,通过控制灌水量和施氮量,研究旗叶叶绿素荧光特性对氮素和水分的响应.结果表明:小麦旗叶叶绿素质量分数、最大光化学效率、实际光化学效率及光化学淬灭系数均随施氮量的增加先升高后下降,非光化学淬灭系数、热耗散速率先降低后升高,但升高幅度较小.抗旱品种和尚头与西旱2号、不抗旱品种宁春4号在施氮量分别为150、225 kg/hm~2时,叶绿素质量分数、最大光化学效率、实际光化学效率、光化学淬灭系数最高,非光化学淬灭系数和热耗散速率最低.施氮量相同条件下,抗旱品种和尚头与西旱2号叶绿素荧光参数对灌水量响应的差异不显著,宁春4号充分灌水条件下的最大光化学效率、实际光化学效率、光化学淬灭系数均显著高于有限灌水,非光化学淬灭系数、热耗散速率则显著低于有限灌水.3品种小麦叶绿素质量分数与光化学效率和光化学淬灭系数呈正相关关系,与非光化学淬灭系数和热耗散速率呈负相关关系.增施氮肥有助于提高小麦叶片PSⅡ反应中心的开放比例和光化学效率,但施氮量过高(和尚头与西旱2号超过150 kg/hm~2,宁春4号超过225 kg/hm~2)导致小麦叶片将更大比例光能向热耗散分配,热耗散速率升高.抗旱品种叶绿素荧光参数受水分的影响小于不抗旱品种.     

黄麻秸秆及有机肥对滨海盐土生物性质的影响

为改善滨海盐土质量,通过黄麻秸秆还田及施用有机肥对盐土的改良试验,研究不同施用量的秸秆与有机肥配施分别对土壤酶活性、微生物的影响。结果表明:以3 600 kg/hm2秸秆施用量分别与有机肥施用量为2 400、3 600 kg/hm2配施时对土壤生物性质改良效应较为明显,土壤脲酶分别比对照增加53%和98%、蔗糖酶增加700%和825%、过氧化氢酶增加49%和65%、磷酸酶增加99%和161%、土壤微生物数量增加了5.8、9.5倍,其中,真菌增幅较大,两种方式下分别增加55.1、90.8倍。说明秸秆与有机肥配施能明显提高滨海盐土酶活性,增加土壤微生物数量,增强土壤生物学活性,从而提高土壤肥力。     

氮磷肥施用量对油橄榄产量与品质的影响

[目的]探讨氮磷肥施用量对油橄榄生长发育及产量和品质的影响,以期为凉山州油橄榄合理施肥提供理论依据。[方法]在西昌红色山地黏土土壤条件下,以8年生‘白橄榄’品种Bornea为试验材料,研究施N量分别为0,75,150和225 kg/hm~2,施P量分别为0,100,200 kg/hm~2时,油橄榄地径生长量、枝条生长量、花果特性、产量和品质在不同水平氮肥、磷肥施用量下的变化情况。[结果](1)增施N肥150 kg/hm~2、P肥100 kg/hm~2时能显著促进油橄榄枝条和地径生长,同时显著增加油橄榄的花序数、小花数、完全花率、坐果率、单株果实数量和单株产量。(2)低N处理(75 kg/hm~2)对橄榄油的酸值和总多酚含量没有明显影响,当施N量达到150 kg/hm~2时会显著增加橄榄油酸值,降低总多酚含量,从而降低橄榄油的品质和稳定性。(3)高N处理(225 kg/hm~2)会显著降低橄榄油中单不饱和脂肪酸(油酸)含量,同时显著增加多不饱和脂肪酸含量,从而导致橄榄油稳定性进一步降低。(4)P肥施用量100 kg/hm~2会显著提高总多酚含量,从而提高橄榄油的品质和稳定性。(5)高P处理(200 kg/hm~2)会显著提高橄榄油中单不饱和脂肪酸(油酸)含量,显著降低多不饱和脂肪酸(棕榈油酸和亚油酸)含量,使橄榄油稳定性增强。[结论]以高产为主要目标时,采用年施N肥150 kg/hm~2、施P肥100 kg/hm~2;以优质为主要目标时,采用年施N肥75 kg/hm~2、施P肥100 kg/hm~2。     

控释尿素在冬小麦上的一次性施肥节肥增效研究

在驻马店市砂姜黑土上进行冬小麦田间试验,研究控释尿素在小麦上一次性施肥技术.结果表明:与只施用磷钾肥相比,施用控释尿素可显著提高小麦产量,增产幅度为19.4%~41.7%;两个试验点产量达到最高的试验处理均为控释尿素全部一次性基施处理,分别达到7 333.0 kg/hm~2和7 621.0 kg/hm~2,与优化施肥处理相比提高76.5 kg/hm~2和249.0 kg/hm~2;在最佳施氮量的基础上减施20%的氮肥显著提高了小麦产量,说明与农民习惯施肥相比可降低20%的施氮量.     

豫南地区施氮量对优质食味粳稻品种南粳9108产量及品质的影响

设置了0、120、240、360kg/hm~(2 )4个施氮水平,研究不同施氮水平对优质食味粳稻品种南粳9108产量和品质的影响.试验结果表明:随氮肥用量增加,产量呈增加趋势,在施氮量为240kg/hm~2时,产量最高,达到9868.20kg/hm~2.随着氮肥用量的增加,稻米品质评价指标中的糙米率、精米率、整精米率、垩白大小、垩白度、蛋白质含量、胶稠度、峰值黏度、崩解值呈增加趋势;而垩白粒率、直链淀粉含量、热浆黏度、最终黏度、消减值、回复值、糊化温度则表现出降低的趋势.食味方面,外观、黏度、平衡度以及食味得分均是随着氮肥用量的增加呈下降趋势,只有硬度呈上升趋势.综合考虑不同施氮水平下的产量和品质表现,把施氮水平控制在240kg/hm~2左右时有利于优质食味粳稻品质南粳9108在豫南地区实现优质高产.     

施用有机肥对温室黄瓜生长和品质的影响

为确定青海省黄瓜种植的合理有机肥施用量,选用"沃土绿丰"牌生物有机肥为试验材料,采用随机区组设计,研究有机肥不同施用量对黄瓜生物性状、产量、品质和土壤有机质、全盐的影响。结果表明:施用3 750 kg/hm~2有机肥处理,产量最高为106 500 kg/hm~2,较不施有机肥处理增产3 900 kg/hm~2,增产率为3.80%,且显著高于其他处理。施用3 750 kg/hm~2有机肥处理,Vc含量显著高于其他处理,为101.14 mg/kg,较不施有机肥处理增加了8.78 mg/kg;可溶性糖含量显著高于其他处理,为1.48%,较不施有机肥处理增加了0.12%;可溶性蛋白含量显著高于其他处理,为1.37 mg/kg,较不施有机肥处理增加了0.05 mg/kg。收获后较定植前施用有机肥处理,土壤有机质提高了0.06~0.54 g/kg,3 750 kg/hm~2有机肥处理增量最大为0.54 g/kg,不施有机肥处理土壤有机质下降了0.34 g/kg;土壤全盐降低了0.30~0.76 g/kg,3 750 kg/hm~2有机肥处理减量最多为0.76 g/kg;不施有机肥处理土壤全盐增加了0.14 g/kg。说明3 750 kg/hm~2有机肥施用量为该地区温室最合理的施用量,既能提高黄瓜产量,改善品质,又能培肥地力。     

施氮量对滴灌甜菜中后期叶片叶绿素荧光特性的影响

氮肥对甜菜叶片光合作用和碳同化具有重要作用,利用PAM-2500研究了4种施氮水平(0、5、150、225 kg·hm~(-2))下甜菜块根膨大期和糖分积累期叶片叶绿素荧光量子产量以及快速光曲线相关参数。结果表明,甜菜生育中后期PSⅡ潜在最大光化学效率F_v/F_m均在0. 8左右,处理间无显著差异,糖分积累期N_(150)处理的实际光化学效率YⅡ高于其它处理。增施氮肥可以提高甜菜叶片相对电子传递速率,两个生育时期甜菜叶片相对电子传递速率均表现为随施氮量增加不断升高的趋势。甜菜生育中后期N_(150)的最大相对电子传递速率和半饱和光强均高于N_0和N_(75)处理,但与N_(225)无显著差异。150 kg·hm~(-2)的施氮量可以提高甜菜叶片相对电子传递速率,最大相对电子传递速率以及对强光的耐受能力,提高滴灌甜菜叶片光合能力的同时,达到减氮增效的目的。     

丛枝菌根对采煤沉陷区紫穗槐生长及土壤改良的影响

 丛枝菌根技术是目前矿区生态修复的重要手段之一。通过向紫穗槐接种丛枝菌根（AM）,研究接种后2~14 个月间菌根对紫穗槐生长和土壤改良的影响。结果表明,与不接种相比,接种AM 极显著提高植物成活率7.2%~9.7%,株高极显著增加34%~62%、冠幅极显著增加39%~65%;极显著提高菌根侵染率16%~21%,极显著提高菌丝密度50%~70%;菌根侵染率、菌丝密度与土壤有机碳、全氮、速效磷、速效钾、碱解氮含量显著或极显著正相关;接种AM 能够显著降低土壤pH 值,提高土壤有机碳、全氮、速效磷、速效钾、碱解氮含量;球囊霉素相关土壤蛋白是土壤有机质的重要组成部分,可以灵敏反映土壤质量的变化。接种AM能够促进采煤沉陷区紫穗槐的生长发育和土壤改良。