3种丛枝菌根真菌与3种寄主植物的共生关系

【目的】利用丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌对寄主植物的偏好性和不同寄主植物的功能互补作用,建立AM真菌的高效繁殖体系。【方法】以玉米(Zea may L.)、高粱[Sorghum bicolor(L.)Moench]和白车轴草(Trifolium repens L.)为寄主植物,采用寄主植物单作和间作的盆栽培养法,研究不同栽培模式对光壁无梗囊霉(Acaulospora laevis)、单孢球囊霉(Glomus monosporum)和根内球囊霉(G.intraradices)3种AM真菌繁殖能力的影响,通过地上部分生物量的分配分析,探索C3和C4植物对AM真菌共生关系的"功能互补"效应及机制。【结果】间作模式下,寄主植物地上部分总生物量和3种AM真菌的孢子密度均显著高于单作(P0.05);单作和间作栽培模式下,3种AM真菌对玉米地上部分生物量响应无显著差异(P0.05),但单孢球囊霉和根内球囊霉对高粱地上部分生物量产生显著影响(P0.05);两种间作栽培模式下,根内球囊霉对白车轴草地上部分生物量也产生了显著影响(P0.05)。【结论】3种AM真菌对3种寄主植物的共生偏好性不同,且C3和C4植物对AM真菌共生关系存在一定的"功能互补"效应,利用AM真菌的寄主植物偏好性和不同植物间的功能互补关系,增加AM真菌的孢子产量,有利于AM真菌高效繁殖体系的建立。     

小麦与蚕豆间作系统施氮对蚕豆赤斑病发生和冠层微气候的影响

通过田间小区试验,设N₀(0 kg·hm^-2)、N₁(45 kg·hm^-2)、N₂(90 kg·hm^-2)、N₃(135 kg·hm^-2)4个施氮水平,研究不同施氮水平下小麦与蚕豆间作对蚕豆赤斑病发生和冠层微气候的影响,探讨间作系统氮肥调控下冠层微气候变化及其与蚕豆赤斑病发生的关系.结果表明: 施氮提高了蚕豆单、间作种植模式下蚕豆赤斑病发病盛期的病情指数,增幅27.2%～58.0%,增加了病情进展曲线下面积(AUDPC),增幅15.0%～101.8%,N₃水平下赤斑病病情指数和AUDPC最高.施氮使蚕豆冠层温度降低0.2～1.1 ℃,冠层透光率降低1.7%～29.7%,冠层相对湿度增加0.5%～28.7%.与单作相比,间作蚕豆赤斑病病情指数显著降低36.3%～48.1%,AUDPC显著降低44.0%～53.6%,冠层温度和透光率分别提高2.1%～8.7%和12.0%～53.8%,相对湿度降低11.6%～31.6%.相关分析表明,冠层温度和透光率与赤斑病病情指数呈显著负相关,而湿度与病情指数呈显著正相关.表明高氮恶化了冠层微气候环境,加重了蚕豆赤斑病的发生和危害,而间作对蚕豆冠层微气候的改善是控制蚕豆赤斑病发展的重要原因.     

间作大蒜或油菜麦田中麦蚜主要天敌群落的时间动态

运用物种丰富度S、种群优势度D、群落多样性指数H'和均匀度指数E作为综合指标,分析了不同间作方式下麦田麦蚜Aphidius avenae主要寄生性和捕食性天敌群落的时间动态.结果表明,麦-油间作田天敌物种丰富度多高于单作田和麦-蒜间作田,麦-蒜间作田和单作田天敌物种丰富度基本相同;不同间作处理天敌群落优势种在调查初期有所不同,而中后期皆为燕麦蚜茧蜂;麦-油间作田天敌群落多样性指数一直高于单作田和麦-蒜间作田;调查后期(5月8日后)麦-油间作田的寄生性天敌的优势度指数显著低于单作田和麦-蒜间作田,均匀度指数则显著高于单作田和麦-蒜间作田.说明麦-油间作,麦蚜天敌物种丰富度较高,群落较稳定性,在小麦灌浆初期即可对麦蚜为害起一定控制作用;麦-蒜问作对麦蚜天敌群落的结构特点及时间动态无明显影响.     

大蒜-小白菜间作套种对菜田节肢动物功能团的影响

2004年9-11月于福建省琅岐岛针对大蒜与小白菜间作(CG1)套种(CG2)对节肢动物群落功能团影响进行调查和分析。结果显示:CG1提高了植食性昆虫、寄生性和捕食性天敌丰盛度,CG2可在降低植食性昆虫数量的同时提高寄生性天敌的数量;多作田寄生性天敌物种丰富度、丰盛度和多样性指数均高于单作田;优势类群动态表现为菜蚜茧蜂与蚜虫种群在CG1出现"天敌跟随现象",多作田在整个生长期都有利于提高捕食者球腹蛛的控制效能;中性昆虫在生长前期和中期是菜蚜虫茧蜂和球腹蛛的替代寄主或猎物。因此合理的间作或套种,有利于提高菜田生境的多样化,强化自然天敌对害虫的生态控制作用。     

不同水氮处理对玉米-大豆间作群体内作物光能截获、竞争和利用的影响

通过田间试验研究了不同水氮处理对玉米-大豆间作群体的光能截获、竞争与利用的影响。试验设置充分供水和水分亏缺两种水分处理以及施氮(亩施纯氮7.5 kg)和不施氮两种氮肥处理。结果表明,在生育中后期,同一氮肥处理条件下,充分供水处理间作作物的光能截获率显著高于水分亏缺处理;相同水分条件下,施氮处理间作大豆的光能截获率略高于不施氮处理,但未达到显著水平,而施氮处理间作玉米的光能截获率则显著高于不施氮处理。从播后第64天到成熟,同一氮肥处理条件下,充分供水提高了间作玉米的光能竞争比,但却降低了间作大豆的光能竞争比。从播后第73天到成熟,相同水分条件下,施氮处理间作玉米的光能竞争比显著高于不施氮处理,而大豆的光能竞争比在两个氮肥处理间则没有显著差异。充分供水条件下,施氮处理间作玉米的光能利用效率(LUE)为3.87 g/MJ,略高于不施氮处理(3.81 g/MJ);水分亏缺条件下,施氮处理间作玉米的LUE(3.86 g/MJ)比不施氮处理(3.72 g/MJ)高3.6%。充分供水条件下,施氮处理间作大豆的LUE(1.62 g/MJ)比不施氮处理(1.57 g/MJ)高3.2%;水分亏缺条件下,施氮处理间作大豆的LUE为1.55 g/MJ,与不施氮处理(1.54 g/MJ)基本相同,表明与氮肥处理相比,水分状况对大豆LUE的影响更为明显。     

冀西北坝上半干旱区南瓜油葵间作的水分效应

针对冀西北高原水源匮乏、利用低效问题,于2009-2010年在农业部张北农业资源与生态环境重点野外观测试验站通过南瓜//油葵不同间作群体结构试验,探讨了该区南瓜水分高效的种植方式。试验设南瓜单作（Sp）,南瓜行间作1行油葵（IC1）,南瓜行间作2行油葵（IC2）和油葵单作（So）4个处理。结果表明,南瓜行间种植两行油葵（IC2）在南瓜生长中后期出现了油葵与南瓜争夺水分的现象,而南瓜行间种植一行油葵（IC1）无此现象。各处理间水量平衡各分量有较大的差异,在整个生育时期降雨量为201.6mm的情况下,渗漏量占的比重非常小,并且土壤蓄水量变化均为负值,绝大部分水分都是以气态水蒸散掉,但不同间作方式蒸散失水量不同,其中IC1较So、Sp和IC2分别少散失土壤水分36.33%、19.00%和34.87%。得益于油葵的偏利效应使南瓜经济产量下降30.00% ~71.42%,而间种油葵单株产量相对单作田提高190.71%~ 241.26%,虽其土地当量比LER和水分当量比WER分别达1.08~1.22和1.07~1.26,但IC1复合群体的经济效益只能与南瓜单作田持平,其他处理明显低于单作南瓜。在冀西北高原雨养背景下,稀植高效的南瓜单作生产能够实现对区域水资源的高效利用。     

遮荫对掌叶半夏生长、产量及光合生理特性的影响研究

目的:研究遮荫对掌叶半夏生长、药材产量和光合生理指标的影响,分析适宜掌叶半夏药材高产的遮荫度,探寻其产量差异形成的光合生理机制。方法:采用遮荫网遮荫,共设置了5种光强处理,透光率分别为全光对照CK(100%)、T1(75%)、T2(65%)、T3(50%)、T4(25%),测定各遮荫处理下掌叶半夏的株高、单株叶片数、单株叶面积、单片叶面积、药材产量、叶绿素含量、光合日进程和叶绿素荧光参数。结果:(1)遮荫可显著(P<0.01)提高掌叶半夏的株高、单株叶面积和叶绿素含量;(2)光合日进程曲线测定结果表明,除T4处理外其他处理均发生光合"午休"现象,日平均光合速率(Pn)以T1处理最高,绝对光能利用率(Eu)以T3处理最高;(3)叶绿素荧光参数测定结果表明,CK的Fv/Fm最低,发生的原因可能与PSⅡ反应中心的光化学伤害有关;(4)药材产量以T2处理最高,较CK增产56.34%。结论:掌叶半夏更适宜在遮荫条件下栽培,透光率在65%时有利于掌叶半夏药材高产,其产量差异的形成可能与日均光合速率的不均衡有关。     

利用DGGE法研究不同种植体系中根际微生物群落结构

利用DGGE技术研究不同间作和轮作种植体系对作物根际细菌和真菌群落结构的影响.运用16SrDNA和18SrDNA特异引物对,将土壤中提取的总DNA进行PCR扩增后,通过DGGE技术对PCR产物进行分析,结果表明:玉米-蚕豆轮作对蚕豆根际细菌和真菌群落结构影响明显,二者都与单作蚕豆有较大差异;小麦/蚕豆间作明显改变两种作物根际细菌群落结构和蚕豆根际真菌群落结构;玉米/蚕豆间作明显改变玉米根际细菌、真菌群落结构和蚕豆根际真菌群落结构.     

宁夏南部旱区坡地不同粮草带比间作种植模式比较

在宁夏南部旱区15°坡耕地上,于2007年5月至2008年10月连续2a研究了7种不同粮草带状间作(谷子和糜子间作苜蓿)模式与粮食单作(对照处理)模式下的作物产量、形态指标、水分利用效率及水土流失特征。结果表明,同粮食单作相比,4∶4、4∶6、6∶4、6∶6、6∶8、8∶6和8∶8等7个粮(谷子或糜子)草(苜蓿)条带间作种植模式的作物生育后期单株叶面积和单株质量明显增加,作物水分利用效率提高0.99-1.57kg/m3,产量增加3.02%-15.72%,地表径流减少6.86%-58.42%,泥沙流失量减少56.09%-100%。不同粮草带比间作种植模式比较,带距越窄,粮食增产效果和整体水土流失防治效果越佳。尤其是4∶4、4∶6和6∶43种带比间作种植模式的综合效果较好。     

间作药材与接种内生真菌对连作花生土壤微生物区系及产量的影响

利用盆栽试验研究了药用植物间作及接种内生菌拟茎点霉B3的菌丝对连作花生(Archis hypogaea)红壤微生物区系及花生产量的影响,以探索花生连作障碍的生物防治措施。结果表明,药材间作和接种B3能够显著减少土壤霉菌数量、增加土壤细菌数量和土壤蔗糖酶活性,增加花生超氧化物歧化酶(SOD酶)活性和花生产量。与花生单作相比,茅苍术(Atractylodes lancea)/京大戟(Euphorbia pekinensis)间作花生产量增加9%-22%,接种B3处理花生产量增加24%。茅苍术/京大戟和花生间作处理配合接种B3后,花生产量分别较未接种B3处理增加30%和4%。其中茅苍术花生间作配合接种B3处理的花生产量最高,比对照(P)花生产量高59%,比单独接种B3处理(PB3)的花生产量高28%;京大戟花生间作配合接种B3处理(PEB3)的花生产量比对照增加13%,但不及单独接种B3处理(PB3)。这表明茅苍术间作和接种B3具有协同提高花生产量的作用,而京大戟或许对B3的功能发挥有一定抑制作用。