红壤旱地不同种植方式物质循环与调控

利用长期定位资料研究了红壤旱地不同种植方式下水分、养分循环和平衡以及能量流动特点．研究表明,红壤地区3～6月降雨量占全年的60％,导致季节性干旱经常发生,水土流失严重;红壤旱地N、P、K配比不合理,肥料施用量大,化肥投入过多,不同种植方式间存在差异,使投产比降低．优化的种植方式提高了光能利用率和水分利用率,减缓了干旱发生频率和干旱程度;提高了养分再循环率,使N、P、K的配比较为合理．合理开发利用红壤的措施之一,是建立种养结合的复合农业生态模式。并采用节水灌溉、增加覆盖、农林间套作,提高有机肥比重、进行平衡和合理施肥;进一步优化种植结构,调整投能结构。减少外部输入能,完善种养协调机制和食物链多级利用技术．     

内生真菌角担子菌B6对连作西瓜土壤尖孢镰刀菌的影响

建立了快速定量检测土壤中角担子菌(Ceratobasidum stevensii)B6的实时定量PCR方法,同时跟踪了土壤中尖孢镰刀菌数量的动态变化,以及不同的发酵组分对开花期西瓜土壤微生物区系的影响。PCR扩增分析表明引物Cf1/Cr1有很好的特异性,能对角担子菌B6特异性扩增得到371bp的条带,对其它10株真菌不能有效扩增。使用荧光定量PCR对施加角担子菌B6的土壤总DNA扩增,结果表明将活菌B6固体发酵物施加到土壤1周后,B6的数量有一定的增殖,达到7.4 log(pg DNA/g干土),随着时间推移,数量逐渐减少,在第5周的时候低于检测限;而液体发酵液处理从一开始施加到土壤后,B6的数量就开始逐渐减少,在第4周的时候就低于检测限。施加活的B6菌4周内能够有效地控制尖孢镰刀菌的数量(尖孢镰刀菌数量维持在5×103 CFU/g干土左右),之后随着B6数量的减少尖孢镰刀菌数量大量增加。活菌B6在土壤中能够存活1个月左右,不会过度影响土著微生物区系,是一株环境友好型菌株,对土壤微环境的干扰较小。     

低丘红壤复合农林系统光能竞争与生产力——以花生南酸枣间作为例

复合农林业 ,尤其是农林间作被设想为防治土壤退化 ,增进土壤肥力 ,提高农作物产量的策略[16～ 18] 。如何利用复合农林技术防治红壤退化 ,提高红壤生产力已成为红壤地区的研究热点[1～ 8] 。然而 ,生产者最关心的往往是农林间作中农作物的产量 ,在以往的农林间作技术研究中 ,有增产的报道[13] ,而更多的研究表明复合农林种植会造成农作物减产[3 ,4 ,6,10 ,12 ,15,19,2 0 ] 。农作物减产的原因可能是树木和农作物之间对光能、水分和养分等资源竞争作用所引起 ,更可能是其综合作用的结果[14 ] 。本文以前人推荐的花生 (Ａｒａｃｈｉｓｈｙｐ…     

内生真菌与苍术粉对连作花生根际微生物区系和微量元素的影响

通过盆栽试验,研究了内生真菌拟茎点霉B3(Phomopsis liquidambari)及苍术(Atractylodes lancea)粉联合施用对连作花生根际土壤微生物区系、酶活性及有效态微量元素(Mo、B、DTPA-Fe、Zn、Cu、Mn)含量的影响。结果表明:内生真菌B3和苍术粉复合处理比内生真菌B3处理的荚果和秸秆产量分别增加10.28%和14.11%,内生真菌B3处理与正常施肥相比显著提高了根瘤数量、荚果和秸秆产重,各处理组与正常施肥对照相比分枝数和根长无显著差异。B3处理与对照相比显著提高了种子期、结荚期和成熟期根际土壤可培养细菌和放线菌数量,B3和苍术粉复合处理与对照相比显著提高种子期、花期和成熟期可培养真菌和放线菌数量;细菌DGGE指纹图谱聚类分析表明,B3和苍术粉复合处理相对于正常施肥处理,显著改变种子期、苗期、花期和成熟期花生根际土壤细菌群落结构,同时苗期、花期和结荚期的细菌条带数和香农指数也有所提高,真菌DGGE指纹图谱聚类分析表明,B3和苍术粉复合处理对真菌群落影响较大,除种子期以外的生育期真菌条带数和香农指数都有明显提高,花期真菌群落结构变化最大,相似度仅为49.6%。花生关键生育期(花期和结荚期)根际土壤脲酶和蔗糖酶活性B3处理和复合处理都显著高于正常施肥对照,促进了连作花生生态系统的物质循环和能量流动。B3和苍术粉复合处理促进了花生生长发育必需微量元素Mo、B、Fe、Zn、Mn的活化,花生叶片和籽粒中微量元素Mo、B、Fe的积累显著增加。研究结果表明,内生真菌和苍术粉联合施用能有效改善连作花生根际微生物区系,提高土壤酶活性,促进微量元素的活化和吸收,对缓解花生连作障碍具有重要意义。     

连作对棉花抗枯萎病生理生化特性的影响

连作障碍引起棉花的产量和品质下降,严重制约着我国棉花产业的可持续发展。枯萎病作为典型的土传真菌病害,一直是困扰我国棉花生产的两大病害之一。研究采用室内盆栽试验,通过接种棉花枯萎病菌,研究不同连作年限(0、5、15a)土壤对棉花生长状况及体内超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白和丙二醛(MDA)含量的影响,进而探讨其对棉花抗枯萎病性能的影响。研究结果表明:与非连作土壤相比,连作土壤显著影响棉花的生长,导致棉花幼苗鲜重、主根长、株高降低,SOD和CAT活性降低,可溶性蛋白和丙二醛(MDA)含量升高,抗病品种中棉38的POD活性无显著变化,但耐病品种南农10号的POD活性明显提高。说明连作降低了棉花对枯萎病菌的抗氧化酶反应,加重了棉花的膜质过氧化程度,进而降低了棉花对枯萎病的抗性。     

施加内生真菌对花生连作土壤微生物和酶活性的影响

通过盆栽试验,研究了在土壤中施加植物内生真菌拟茎点霉NJ4.1菌株、B3菌株和角担子菌B6菌株在花生不同生育时期对土壤微生物学特性及酶活力的影响.结果表明:B3处理显著提高花生荚果产量,为对照的1.2倍;施加内生菌NJ4.1、B3和B6能显著增加花生根瘤数量,分别为对照的1.2、1.3和1.3倍.3个加菌处理全生育期平均细菌和放线菌数量高于对照,萌发期和苗期土壤微生物生物量碳(SMBC)显著高于对照,微生物生物量氮(SMBN)在花生萌发期升高,开花期降低.花生开花期土壤DGGE图谱表明,B3处理土壤细菌和真菌条带数量以及多样性最高.从萌发期到成熟期,与对照相比,3个加菌处理的土壤蔗糖酶和过氧化氢酶活性提高,脲酶活性无显著变化.表明施加内生菌对连作花生土壤环境有一定的改善作用,其中施用B3效果最好.     

重金属污染对红壤旱地小节肢类土壤动物群落结构的影响

土壤重金属污染对农田土壤节肢动物的影响是其环境风险评价和监测的重要方面。基于现有国家土壤环境质量二级标准(GB 15618—1995),设计2个浓度重金属Cd(0.3 mg/kg,0.6 mg/kg)、Pb(125 mg/kg,250 mg/kg)和As(30 mg/kg,60 mg/kg)污染的田间试验,分别研究Cd、Pb和As对红壤旱地小节肢类土壤动物群落组成和多样性的影响。结果表明,试验土壤小节肢类动物共11类群,其中符跳属、棘跳属、蜱螨目为本地区红壤旱地的主要类群,占全部捕获小节肢类土壤动物总数的78%。重金属Pb、As高浓度污染分别显著降低了土壤弹尾目的个体密度73.5%、55.2%,而Cd高浓度污染对其无显著影响,仅降低15.9%;As和Cd高浓度污染分别显著降低了土壤蜱螨目的个体密度74.3%、36.4%,而Pb高浓度污染对其无显著影响。Pb、As和Cd污染对小节肢类土壤动物群落多样性指数均无明显影响。因此,与丰度相比,多样性指数对重金属污染反应的灵敏度较差。主成分分析表明,前气门亚目、符跳属和棘跳属的得分值较高,为小节肢类土壤动物群落中的主导因子,可作为未来该地区重金属污染环境影响监测的重要指标生物和重金属污染阈值研究的重要生态受体。     

三种肥力红黏土壤对猪粪安全消纳量初步研究

采用盆栽试验方法, 在自然降雨条件下模拟研究了亚热带红壤丘陵区花生—萝卜轮作体系下三种肥力红壤对猪粪的安全消纳能力。通过监测试验3 年间土壤渗漏水硝酸盐迁移淋失, 结合土壤速效磷累积和花生产量变化, 初步确定3 种肥力红壤的猪粪安全消纳量。试验结果表明: 常规化肥减半用量下, 从硝态氮淋失以及速效磷积累角度, 低肥力、中肥力和高肥力红壤配施猪粪最大安全用量分别为P 800 kg·hm–2、P 100 kg·hm–2 和 P 50 kg·hm–2, 从花生产量角度考虑持续配施猪粪施用量不宜超过P 800 kg·hm–2、P 100 kg·hm–2 和P 100 kg·hm–2。综合考虑经济效益和环境效益,低肥力、中肥力和高肥力红壤配施猪粪的最大安全消纳量分别为P 800 kg·hm–2、P 100 kg·hm–2 和P 50 kg·hm–2。     

花生与药材套种对土壤微生物区系的影响

通过茅苍术、京大戟、黄姜（盾叶薯蓣）、半夏和阔叶麦冬5种药用植物与花生套种的盆栽试验,测定了不同时期花生土壤中的细菌、放线菌、霉菌和酵母菌数量,探讨利用药用植物套种花生缓解花生连作障碍的可行性.结果表明：茅苍术组和京大戟组抑制土壤霉菌效果最好,在花生花针期分别比对照组减少了53.87%和29.59%;在花生收获后的土壤中霉菌数量增加,有利于物质循环和养分还田.茅苍术、京大戟和半夏组土壤中细菌数量增加. 在花生花针期,5种药用植物套作组土壤中酵母菌数量均高于对照.霉菌形态鉴定结果表明,在茅苍术、京大戟和黄姜套作组中均未检测出花生常见病原菌.药用植物和花生套种可以有效调节土壤微生物区系.