炭基肥对植烟黄壤细菌、真菌群落结构和多样性的影响

【目的】探究施用炭基肥对植烟黄壤质量影响的微生物学机制,为应用炭基肥培育植烟黄壤肥力提供科学依据。【方法】2016年,以烤烟品种云烟87和贵州黄壤为供试材料,通过大田试验,设置不施肥(NF)、常规肥(CF,条施有机肥和烤烟专用基肥,穴施烤烟专用追肥)和炭基肥(BF,条施炭基有机肥和炭基复混肥,穴施烤烟专用追肥) 3个处理,2年后采集样品,采用Illumina Miseq高通量测序技术,剖析土壤细菌、真菌群落结构和多样性的响应差异,揭示影响微生物的主要土壤因子。【结果】与NF处理和CF处理比较,BF处理烤烟产量提高,土壤碱解氮和有效磷含量显著提高。BF处理土壤细菌OTUs数量最大(1592),显著大于其余两处理;土壤细菌丰富度和多样性指数最高。BF处理土壤真菌OTUs数量最小(280);土壤真菌丰富度和多样性指数最低。BF处理土壤细菌群落物种最多样,属于25个门,CF处理属于23个门,NF处理仅属于22个门。细菌门水平,BF处理拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度(1.50%)提高,Latescibacteria相对丰度(0.11%)降低;与NF处理比较,拟杆菌门、Latescibacteria相对丰度差异显著。真菌门水平,BF处理接合菌门(Zygomycota)相对丰度(2.18%)显著降低;与NF处理相比,壶菌门(Chytridiomycota)相对丰度(0.01%)显著降低。真菌属水平,BF处理镰刀菌属(Fusarium)相对丰度(5.83%)显著降低;与NF处理相比,BF处理被孢霉属(Mortierella,2.11%)、葡萄穗霉属(Stachybotrys,0.90%)、链格孢属(Alternaria,0.01%)(烟草赤星病病原菌)相对丰度显著降低。不同施肥处理下,引起细菌群落结构变化的最主要土壤因子为pH,导致真菌群落结构变化的最主要土壤因子为有效磷。【结论】炭基肥引发土壤生物化学环境改变,进而导致土壤细菌、真菌群落结构和多样性发生变化,优化土壤生态。     

瓯江口海域大型底栖动物分布及其与环境的关系

对瓯江口及邻近海域大型底栖动物进行了春（2006年5月）、冬（2007年1月）两季的调查,分析了研究区大型底栖动物的季节分布及其与环境的关系.结果表明：共鉴定出大型底栖动物65种,多毛类和软体动物是该海域大型底栖动物的主要类群;春季,小头虫的优势度最高,冬季,红带织纹螺的优势度最高;研究区大型底栖动物的种类分布为河口区＜邻近海域、冬季＜春季;该区大型底栖动物两季平均生物量和栖息密度分别为19.66 g·m^-2和131 ind·m^-2,春、冬季的密度差异显著,但生物量差异不显著;春冬两季研究区大型底栖动物的Shannon-Weiner指数差异显著,Pielou均匀度指数、Margalef种类丰富度指数和Simpson优势度指数的差异不显著.春季,温度和浮游植物是影响研究区大型底栖动物类群的主要环境因子,冬季的主要影响因子为总有机碳和溶解氧.     

三种土壤类型中南天竹差异性的研究

石灰岩地区的生态重建和植被恢复问题一直备受关注。用盆栽法,研究了黑色石灰土、紫色土、黄壤三种不同土壤类型对南天竹的影响。试验表明:除紫色土中的南天竹叶片P含量高于其他两种土壤,三者之间差异均达到显著水平(P<0.05)外,黑色石灰土中的南天竹叶绿素、类胡萝卜素、叶片的N、可溶性糖和蛋白质含量均高于其他两种土壤,其差异性与黄壤达到显著水平(P<0.05),与紫色土的差异性未达到显著水平(P>0.05),而紫色土与黄壤的差异也达到了显著水平(P<0.05)。各项测定指标的总体情况是黄壤<紫色土<黑色石灰土。该试验证明将南天竹用于石灰岩地区的植被恢复和经济发展是完全可行的。     

不同土壤-南天竹系统的土壤酶活性分异

石灰岩退化生态系统的恢复离不开土壤基质的改善。采用盆栽法,研究了生长在黑色石灰土、紫色土、黄壤3种不同土壤类型中的南天竹土壤酶活性的情况。试验表明:淀粉酶、碱性磷酸酶、天门冬酰胺酶的活性均表现出黑色石灰土>紫色土>黄壤,三者之间差异显著(p<0.05)。而脲酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性则是紫色土>黑色石灰土>黄壤,三者之间差异也达到显著水平(p<0.05)。土壤理化性质与土壤酶活性的相关分析说明土壤pH和全磷(P)对土壤酶的活性影响不大,而不同土壤类型中的全氮(N)和土壤含水率与部分土壤酶活性呈显著相关。不同土壤类型的土壤酶相关性表现各异。     

不同植被恢复模式下中亚热带黄壤坡地土壤微量元素效应

以武陵山区女儿寨小流域为例,研究了中亚热带黄壤坡地7种典型植被恢复模式下土壤微量元素有效性及其与土壤有机质、pH值之间的关系.结果表明： 0～20 cm土层荒草灌丛的B、Mn含量、油桐人工林Mo、Cu含量、杜仲人工林Zn含量和毛竹 杉木混交林Fe含量最高;20～40 cm土层润楠次生林B、Fe、Mn含量、荒草灌丛模式Mo含量、油桐人工林Zn含量和杜仲人工林Cu含量最高;毛竹 杉木混交林B、Mo、Cu、Mn含量在各层土壤均最低.各元素有效性指数以Mn最高,Cu最低,排序为Mn>Zn>Fe>Mo>B>Cu;土壤微量元素有效性综合指数以荒草灌丛模式最高(12.28),毛竹 杉木混交林最低(2.95),排序为Ⅶ>Ⅴ>Ⅲ>Ⅳ＞Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅵ.土壤有机质含量与B、Zn有效态含量之间线性关系显著,二次多项式亦可较好地描述有机质与有效态Mn之间的关系,而有机质与Mo、Fe、Cu之间曲线回归关系不显著.土壤pH值与土壤Zn、Cu呈显著正相关,与Mn、Mo也有较好的相关性,而与B相关性较低,与Fe为弱负相关.     

长期氮磷钾肥配施对贵州黄壤玉米产量和土壤养分可持续性的影响

为明确长期氮磷钾肥配施下贵州典型黄壤玉米产量、氮磷钾肥增产效应及土壤养分的演变特征,利用国家贵阳黄壤肥力与肥效长期定位试验,研究氮磷钾平衡施肥(NPK)与缺素施肥(N、NK、NP、PK)对玉米相对产量、氮磷钾肥增产贡献率及土壤氮磷钾素养分可持续性指数等的影响.结果表明: 氮磷钾平衡施肥有显著增产效果,玉米相对产量均值为:NPK>NP>NK>PK>CK;氮、磷、钾肥增产贡献率和农学利用率均为氮肥>磷肥>钾肥,施肥依存度为氮、磷、钾肥配施>氮肥>磷肥>钾肥,但缺磷处理(NK)玉米相对产量以每年1.4%的速度极显著下降,磷肥贡献率和依存度则以每年2.3%和1.4%的速度极显著上升,最终磷肥对玉米生产的影响逐渐与氮肥持平;缺磷处理土壤pH值和有机质含量均最低,而缺氮处理则较高;施用化学磷肥可提高黄壤磷素可持续性指数,但氮肥和钾肥对黄壤氮素和钾素可持续性指数无显著影响.综上,平衡施肥是贵州典型黄壤地区玉米高产的重要保障,其中磷肥与氮肥同等重要,但长期单施化肥尤其是缺磷处理不利于黄壤养分的可持续利用.     

赤黄壤酸化后对油松种子萌发的影响

赤黄壤酸化后,化学性质和物理性质均发生明显变化,ｐＨ值下降,并淋溶出大量对植物生长有害的Ａｌ离子。土壤团粒结构受到破坏,土壤的保水性增加,通气性变差,粘度增加。油松种子在酸化后的赤黄壤中萌发率下降,其直接原因是土中Ａｌ离子大量增加,间接原因是土壤ｐＨ值下降（ｐＨ≥３．５）。部分油松种子萌发后,因土壤粘度增加,针叶被粘在土内,最终导致幼苗死亡。赤黄壤粘度增加是由于土壤酸化后,粒径普遍变小,尤其是小于２５０μｍ的小团粒数量增加造成的。     

黄壤性稻田稗草发生特征及其对长期不同施肥的响应

研究长期不同施肥下黄壤性稻田稗草发生特征,明确稗草发生与长期不同施肥水稻产量和土壤性质变异的响应关系.基于农业部贵州耕地保育与农业环境科学观测试验站的一项连续23年不同施肥管理水稻试验,选取不施肥(CK)、单施氮肥(N)、磷钾肥(PK)、氮磷肥(NP)、氮钾肥(NK)、常量化肥(NPK)、1/4有机肥替代化肥(1/4MNP)、1/2有机肥替代化肥(1/2MNP)、单施有机肥(M)和常量有机肥化肥配施(MNPK)10个处理,采用田间调查法调查各处理稗草发生密度、单株穗数、总穗数、穗粒数、千粒重和穗粒重等植物学参数;采用方差分析明确不同处理稗草发生差异,采用直线拟合、相关分析和通径分析明确杂草发生特征对水稻产量和土壤性质的响应.结果表明: 长期不同施肥处理导致黄壤性稻田稗草发生特征显著变异,稗草的密度、单株穗数和总穗数均以MNPK处理最高,其次是1/4MNP处理.相较常量化肥处理,长期不施肥(CK)和不平衡施肥(N、PK、NK、NP)各处理稗草发生的密度显著降低,施用有机肥各处理(1/4MNP、1/2MNP、M、MNPK)稗草的单株穗数显著增加.稗草的发生密度和总穗数与水稻产量呈极显著的正相关性,拟合直线的决定系数分别为0.622和0.624.土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷和速效钾与稗草发生参数之间存在显著至极显著的相关性;通径分析表明,土壤全氮含量对稗草单株穗数发生有直接正效应,全磷含量是影响稗草密度和总穗数的主要因素,速效钾含量对穗粒数和穗粒重影响最大.长期不同施肥导致黄壤性稻田稗草发生特征变异,施用有机肥提高了稗草的发生密度、单株穗数和总穗数.土壤全磷含量是黄壤性稻田稗草密度和总穗数发生变异的直接影响因素.