luxAB基因标记的K2116L菌株在棉花根际中的定殖

采用三亲本杂交法将发光酶luxAB基因转移进棉花根际促生菌芽胞杆菌K2116菌株中,获得标记菌株K2116L.标记菌株连续传代15次均未发生质粒丢失现象,表明标记菌株具有较好的遗传稳定性;K2116L菌株的生长及其释钾能力未受到标记质粒的影响.K2116L菌株在灭菌和非灭菌的黄褐土、黄潮土和红壤3种土壤中均能长期存活;在灭菌土壤中的数量稍高于非灭菌土壤;在3种土壤中的数量依次为:黄褐土＞黄潮土＞红壤;在不同土壤中,K2116L菌株具有与土著菌株进行空间和营养竞争的能力.采用根盒试验追踪标记菌株在棉花根部的定殖动态,棉花播种12d时标记菌株在0～2、2～4 cm深度根际土壤定殖密度达到最大;18 d时在4 cm以下的深度达到最高水平.棉花播种18 d时标记菌株在所有深度的根表均达到最高定殖水平,0～2 cm根段定殖密度为1.76×106cfu·g-1,8cm以下根段达到1.6×105cfu·g-1.补充营养后,根际和根表标记的菌株数量均有明显上升.试验数据显示,随着根的生长标记菌株不断向根尖方向扩散.     

沿淮地区土壤有效硫状况及对硫的需求

分析了由黄土性古河流冲积物、近代黄泛沉积物、下蜀黄土等3种成土母质发育的黄褐土、潮土、砂姜黑土、水稻土等4个土类共44个土样的有效S含量,并结合土地利用方式和施肥,研究了土壤有效S的丰缺及输入与输出状况,预测了对S的需求．结果表明,土壤有效S含量高低顺序为水稻土＞砂姜黑土＞黄褐土＞潮土,不同土地利用方式为水田＞旱地．土壤有效S缺乏频率,按成土母质排序是黄土性古河流冲积物＞下蜀黄土＞近代黄泛沉积物,潜在缺S频率高低依次是黄土性古河流冲积物＞近代黄泛沉积物＞下蜀黄土;从土壤类型看,是砂姜黑土＞黄褐土＞潮土＞水稻土,潜在缺S是水稻土＞潮土＞砂姜黑土＞黄褐土．土壤有效S缺乏面积,以砂姜黑土最大,达7.0×10     

根际中硅、铁、锰和铝的状况与水稻生长

本文以根盒试验与盆栽试验相结合的方法,研究了红壤性水稻土、淀浆白土、第四纪红土和赤红壤植稻后根际微生态系统中Si、Fe、Mn和Al等元素的状况及其与水稻生长的关系。结果表明,新垦红壤植稻后根际中活性Fe和Al富集;活性Mn量降低,但亏缺率小;活性Si则亏缺不明显,有时甚至富集。而熟化水稻土植稻后根际中活性Fe和Al则出现亏缺;Mn的亏缺较大,且差值明显;活性Si的亏缺现象更为显著。由于新垦红壤植稻后Fe和Al在根际微生态系统中富集,根茎叶中累积量较高,从而使Si、P和Mn等元素的吸收受阻,导致新垦红壤上水稻生长明显比熟化水稻土上的水稻要差。     

根际中硅,铁,锰和铝的状况与水稻生长

本文以根盒试验与盆栽试验相结合的方法,研究了红壤性水稻土、淀浆白土、第四纪红土和赤红壤植稻后根际微生态系统中Si、Fe、Mn和Al等元素的状况及其与水稻生长的关系。结果表明,新垦红壤植稻后根际中活性Fe和Al富集;活性Mn量降低,但亏缺率小;活性Si则亏缺不明显,有时甚至富集。而熟化水稻土植稻后根际中活性Fe和Al则出现亏缺;Mn的亏缺较大,且差值明显;活性Si的亏缺现象更为显著。由于新垦红壤植稻后Fe和Al在根际微生态系统中富集,根茎叶中累积量较高,从而使Si、P和Mn等元素的吸收受阻,导致新垦红壤上水稻生长明显比熟化水稻土上的水稻要差。     

种植转Bt基因棉土壤中Bt蛋白的分布

采用盆栽试验结合酶联免疫法(ELISA)测定了转Bt基因抗虫棉及常规棉花不同生育期根际及非根际土壤中的Bt蛋白含量.结果表明:红壤、黄棕壤及黄褐土种植转Bt基因棉花后根际土中Bt蛋白含量显著高于非根际土,而种植常规棉花的根际土与非根际土中Bt蛋白含量差异不显著.在初蕾期转Bt基因棉根际土中的Bt蛋白含量为黄褐土＞黄棕壤＞红壤,分别为常规棉根际土的144%、121%和238%;而在盛花期为黄棕壤＞黄褐土＞红壤,分别为常规棉根际土的156%、116%和197%.无论种植转Bt基因棉还是常规棉,供试土壤的根际和非根际土中Bt蛋白含量都随棉花生育期的推进先增加后减少,在盛花期达最大值.整个生育期内,转Bt基因棉根际土中的Bt蛋白含量大于其非根际土;种植转Bt基因棉土壤中Bt蛋白含量高于常规棉,说明转Bt基因棉花的Bt蛋白可释放到根际土中.     

施肥对红壤水稻土团聚体分布及其碳氮含量的影响

依托中国科学院千烟洲生态试验站,利用1998年建立的红壤水稻田长期定位施肥试验,研究秸秆还田(ST)、化肥(NPK)、有机肥(OM)等施肥方式对红壤水稻土各粒级团聚体分布及其碳氮含量影响。结果表明:在所有施肥处理条件下红壤水稻土团聚体分布以<63μm的粉砂和粘粒为主,占41%—54%,长期施肥特别是施用OM有利于促进红壤水稻土大粒级团聚体形成;分别施用ST、NPK和OM均能提高红壤水稻土全土及各粒级团聚体中的有机碳和全氮含量,施用OM提高幅度最大。因此,在我国南方红壤稻作区的农业生产过程中应施用有机肥,从而改善土壤结构、碳贮量和养分状况。     

汞污染对水稻土微生物和酶活性的影响

通过盆栽试验,研究了两种水稻土中不同汞处理的微生物学和酶学效应.结果表明：水稻收获后,除部分土壤的呼吸强度和代谢商随汞处理浓度的增加而持续增加外,不同浓度汞处理后土壤微生物量碳、呼吸强度、土壤脲酶、酸性磷酸酶和脱氢酶均表现为在低浓度汞处理(<2 mg Hg·kg^-1)时升高,而在高浓度汞处理(≥2 mg Hg·kg^-1)时则下降.土壤微生物商是对汞处理比较敏感的微生物学指标.黄红壤不同浓度汞处理的土壤酶活性大于小粉土.对重金属生态剂量ED₅₀进行分析表明,汞对小粉土脲酶活性和黄红壤磷酸酶活性的生态毒性均较强.     

低剂量混合稀土积累对黄褐土微生物主要类群的生态效应

采用田间小区试验和室内低剂量模拟叠加试验相结合的方法,研究低剂量混合稀土在黄褐土中积累对土壤微生物主要类群的生态效应．结果表明,低剂量稀土的持续积累对土壤细菌、放线菌产生刺激、抑制、再刺激的交替作用;对真菌也产生类似的作用,但抑制作用不显著,而刺激作用持续、明显．混合稀土对3类土壤微生物数量抑制程度顺序为：细菌>放线菌>霉菌．稀土积累至150mg·kg^-1时,土壤各类微生物的种群结构均发生显著的改变,耐稀土微生物数量大幅度增加,细菌中的G^-细菌、链霉菌的白孢类群、真菌中青霉分别成为优势种群．对低浓度稀土积累的田问土壤微生物学参数模拟计算结果表明,稀土对土壤细菌、放线菌和真菌的EC50(半抑制浓度)值分别为24．1、41．6～73．8和55．3～150．1mg·kg^-1,30mg·kg^-1值可以初步确定为稀土在黄褐土中积累的安全临界值．     

红壤旱地不同复种方式的生态功能评价

为了充分发挥红壤旱地的生态功能,筛选出适于红壤旱地的优化复种方式,依据3年的田间定位试验资料,从农田生态系统的生产功能、物质循环特征、能量流动特征、价值流动特征以及养地效果等方面对红壤旱地4种复种方式[处理A(CK): 小麦/大豆-芝麻;处理B: 混播绿肥(油菜×紫云英×肥田萝卜)-大豆‖玉米-绿豆‖芝麻;处理C: 黑麦草-花生‖玉米-粟‖荞麦;处理D: 油菜-绿豆‖甘薯,“/”表示套作,“‖”表示间作,“-”表示接茬,“×”表示混作]的功能和效益进行了分析,并采用灰色关联度法从经济效益、生态效益和社会效益3个层次的13个指标对各复种方式进行了综合评价.结果表明: 混播绿肥(油菜×紫云英×肥田萝卜)-大豆‖玉米-绿豆‖芝麻复种模式的经济效益、生态效益和社会效益的关联度值均居第一位,经灰色关联度分析,得出其综合效益关联度值也最高,为0.847,是比较适宜在红壤旱地推广应用的高效复种方式,对今后红壤旱作区种植业结构布局和优化具有积极意义.     

秸秆生物炭对两种典型土壤的养分特性及硅的化学形态的影响

研究选择华南地区两种典型土壤(水稻土和赤红壤),通过土壤培养试验,研究施用不同剂量(0%, 1%, 2%, 4%水稻秸秆生物炭处理对土壤养分及不同化学形态的硅含量随时间变化的动态影响。结果表明,不同剂量生物炭均能显著增加水稻土和赤红壤的pH值、总碳和速效钾含量,且随添加量的增加而增加。生物炭处理增加水稻土的碱解氮含量,但却降低赤红壤而的碱解氮含量。不同剂量生物炭添加均能显著提高两种土壤硅的不同化学形态的含量,其中4%的生物炭添加量效果最为明显。与对照相比, 4%的生物炭处理在培养第10 d时水稻土的CaCl₂-Si、Acetic-Si、H₂O₂-Si、Oxalate-Si、Na₂CO₃-Si含量分别增加300.3%、419.4%、91.9%、115.0%和82.5%,赤红壤则分别增加864.9%、1463.4%、646.4%、186.5%、80.2%。综上,秸秆生物炭对土壤养分及不同硅形态的影响与生物炭添加量以及土壤种类有关,赤红壤影响效果要优于水稻土。     

稻草和紫云英对土壤外源铜的形态及生态效应的影响

研究稻草和紫云英对红壤和潮土中外源铜的形态及其对水稻有效性的影响,结果表明稻草和紫云英均显著降低了交换铜的含量,提高了紧有机结合态和无定形氧化铁结合态铜的含量,交换态铜含量与土壤ｐＨ值及有机态铜含量呈显著负相关,稻草和紫云英显著地抑制了水稻根对铜的吸收,但在一定程度上促进了根铜向茎叶及茎叶铜向谷粒迁移,稻草显著降低了低糙米中铜的含量,紫云英降低潮土处理糙米中铜的含量但对红壤处理的糙米的铜含量则没有     

不同水稻土甲烷氧化菌和产甲烷菌数量与甲烷排放量之间相关性的研究

对不施用任何肥料的浙江黄松土（发育于河流沉积物母质的水稻田土）、老黄筋泥田土（发育于第四纪红壤母质的水稻田土）、青紫泥田土（发育于滨海盐土母质的象山青紫泥水稻土）中甲烷氧化菌、产甲烷菌种群数量及甲烷排放量之间关系作了研究。结果表明,甲烷氧化菌种群数量范围在10^6-10^8cfu/g干土之间,其变化在2个数量级范围内,产甲烷细菌种群数量变化较大,其范围在10^3-10^7cfu/g干土之间,水稻田土壤的甲烷排放量受到甲烷氧化菌、产甲烷菌种群数量及其活性及土壤理化性状的影响,提出了当水稻田土壤的甲烷氧化菌种群数量在10^cfu/g干土、产甲烷菌种群数量在10^5cfu/g干土时,水稻田土壤几乎没有多余的CH4气体排放这一甲烷形成与甲烷氧化两类群微生物之间的数量关系。甲烷排量也与土壤砂粒（＜0．02mm的砂数）含量呈正相关性,土壤砂粒含量越高,其甲烷排放量亦高。     

乐陵金丝小枣区生态环境地质特征

乐陵金丝小枣区生态环境地质研究表明,层状沉积的河流相及其变异体,心、底土层层位为壤质、粘壤质的土体构型,以不稳定原生矿物为主的土壤,中性或微碱性的重碳酸盐型地球化学环境,钾素丰富、理化性状良好的潮土、褐土化潮土、盐化潮土为该枣区生态环境地质特征的重要标志．对枣生长发育适宜区进行了划分．     

The difference of potassium dynamics between yellowish red soil and yellow cinnamon soil under rapeseed (Brassica napus L.)–rice (Oryza sativa L.) rotation

To increase the use efficiency of potassium (K) fertilizer, special attention was paid to the dynamics of soil K in the root zone and non-root zone. Difference in K dynamics between yellowish red soil and yellow cinnamon soil under rapeseed (Brassica napus L.)rice (Oryza sativa L.) rotation was studied using a rhizobox system. Results showed that soil water soluble K (Sol-K) and exchangeable K (Ex-K) in the root zone of both soils were reduced in the early stage of rapeseed growth. Along with plant growth and K uptake, soil Sol-K in the inner (0–20 mm to root zone), middle (20–40 mm) and outer (40–60 mm) compartments of the non-root zone of yellowish red soil migrated towards the root zone. As a result, soil Ex-K was transformed into Sol-K. The changes in soil Sol-K and Ex-K in the non-root zone of yellow cinnamon soil were similar to yellowish red soil, and soil non-exchangeable K (Nonex-K) in the root zone also decreased significantly. In the early stage of rice growth, waterlogging promoted diffusion of soil Sol-K from non-root zone to root zone and transformation of Ex-K into Sol-K. Along with the growth of rice and K uptake, soil Ex-K in each compartment of yellowish red soil decreased significantly. Soil Sol-K and Ex-K in the yellow cinnamon soil declined to a certain extent, and then remained unchanged, while soil Nonex-K kept on decreasing. It revealed that the plants first absorbed K in the root zone, of which K reserve was replenished by a gradual diffusion of K from the non-root zone. The closer to the root zone, the greater the contribution to K uptake by plants. Within one rotation cycle, Ex-K and Sol-K in yellowish red soil were the main forms of K available to the plants, and little Nonex-K could be absorbed. However, in the yellow cinnamon soil, Nonex-K was the main form of K available to the plants, followed by Ex-K and Sol-K.     

不同磷水平配施生物炭对土壤磷有效性

生物炭在提高土壤磷素有效性及促进作物生长方面具有显著作用,但其效果因土壤类型不同存在较大差异。试验以赤红壤(pH 4.91)和褐土(pH 7.24)为供试土壤,设置3种磷肥水平(0、30、90 kg P·hm^-2,分别以不施磷、低磷、高磷表示)配施稻秆生物炭(0、4%)的大豆盆栽试验,研究了不同磷水平下配施生物炭对土壤磷有效性、磷酸单酯酶活性和植株磷吸收的影响。结果表明: 不同磷水平配施生物炭显著提高了两种土壤的速效磷和全磷含量,且低磷水平添加生物炭处理速效磷增幅最大,在赤红壤和褐土的增幅分别为192.6%和237.1%。与低磷相比,赤红壤中低磷配施生物炭处理的碱性磷酸单酯酶活性显著增加78.9%,活性有机磷含量降低39.3%,同时显著促进了植株生长与磷吸收;生物炭添加显著降低了褐土活性有机磷含量,但不同处理对土壤磷酸单酯酶活性和植株生长无显著影响。土壤活性有机磷含量与速效磷含量均呈显著负相关。综上,生物炭对土壤磷有效性的作用因土壤类型和磷肥水平差异而不同,其在赤红壤上对植株生长和磷吸收的促进效应强于褐土,且在低磷条件下效果更佳。本研究为生物炭在减施磷肥和促进大豆磷吸收,特别是在赤红壤上的应用提供了科学依据。     

Autecology of Bradyrhizobium japonicum in soybean-rice rotations

The effect of rice culture on changes in the number of a strain of soybean root-nodule bacteria, (Bradyrhizobium japonicum CB1809), already established in the soil by growing inoculated soybean crops, was investigated in transitional red-brown earth soils at two sites in south-western New South Wales. At the first site, 5.5 years elapsed between the harvest of the last of four successive crops of soybean and the sowing of the next. In this period three crops of rice and one crop of triticale were sown and in the intervals between these crops, and after the crop of triticale, the land was fallowed. Before sowing the first rice crop, the number of Bradyrhizobium japonicum was 1.32×10⁵ g^–1 soil. The respective numbers of bradyrhizobia after the first, second and third rice crops were 4.52 ×10⁴, 1.26×10⁴ and 6.40×10² g^–1 soil. In the following two years the population remained constant. Thus sufficient bradyrhizobia survived in soil to nodulate and allow N₂-fixation by the succeeding soybean crop. At the second site, numbers of bradyrhizobia declined during a rice crop, but the decline was less than when the soil was fallowed (400-fold cf. 2200-fold). Multiplication of bradyrhizobia was rapid in the rhizosphere of soybean seedlings sown without inoculation in the rice bays. At 16 days after sowing, their numbers were not significantly different (p<0.05) from those in plots where rice had not been sown. Nodulation of soybeans was greatest in plots where rice had not been grown, but yield and grain nitrogen were not significantly different (p<0.05). Our results indicate that flooding soil has a deleterious effect on the survival of bradyrhizobia but, under the conditions of the experiments, sufficient B. japonicum strain CB 1809 survived to provide good nodulation after three crops of rice covering a total period of 5.5 years between crops of soybean.     

基于高通量测序分析大豆和油菜根际微生物群落结构的差异

根肿病是由芸薹根肿菌侵染引起的专性寄生性土传病害,严重制约着油菜等十字花科作物的可持续生产.前期研究发现,大豆作为前茬作物可以显著降低后茬油菜根肿病的发生和危害,"豆-油轮作"模式是一种值得探索和应用的根肿病防治新途径.为了解开大豆作为前茬防治根肿病发生的机理,本研究基于扩增子测序技术探究大豆与油菜根际土壤微生物的群落结构差异.结果表明:大豆和油菜根际土壤微生物类群在门水平的优势类群相同,包括变形菌门、拟杆菌门、酸杆菌门、放线菌门、子囊菌门、接合菌门、担子菌门和壶菌门等丰度都较高.但相比于油菜根际土壤,大豆根际土壤富含具有生防作用和促进植物生长的微生物,如黄杆菌属、鞘脂单胞菌属、芽孢杆菌属、链霉菌属、假单胞菌属、木霉属和盾壳霉属等;而一些植物病原细菌(如肠杆菌、黄单胞菌)和真菌(炭疽菌和尾孢菌)含量则低于油菜根际土壤;另外,大豆根际土壤中还富含具有固氮功能的根瘤菌属、慢生根瘤菌属和丛枝菌根真菌(如球囊霉属).可见,大豆根际土壤利于有益微生物生长并可抑制病原菌繁殖.大豆和油菜根际微生物组差异为大豆-油菜轮作防治根肿病提供了理论依据,并为根肿病的防治提供了一些潜在的生物防治资源.     

安徽沿江圩丘农区夏收作物田杂草群落分布规律的研究

作者创用了七级目测调查取样,进行数量分析的方法,对夏收作物田杂草群落进行分类研究,揭示了安徽沿江圩丘农区夏收作物田杂草群落的分布规律主要受土壤类型和轮作制度制约。看麦娘杂草群落分布于水稻土田,猪殃殃,野燕麦杂草群落分布于丘岗区旱地,卷耳、婆婆纳杂草群落分布于灰潮土旱地。首次提出综合草害指数,用以评定杂草群落类型中每种杂草的危害性,从而,提出了不同土壤类型和轮作制度的田块中恶性杂草的定量化指标与防除策略。