小麦蚕豆间作对蚕豆根际微生物群落功能多样性的影响及其与蚕豆枯萎病发生的关系

通过田间小区试验,研究了小麦与蚕豆间作对蚕豆枯萎病发生和根际微生物代谢功能多样性的影响。结果表明,小麦与蚕豆间作使蚕豆枯萎病的发病率和病情指数分别比单作显著降低20%和30.4%。与单作处理相比,间作显著增加了蚕豆和小麦根际微生物对31种碳源的平均利用率（AWCD）,其中间作蚕豆的AWCD值最高,比单作增加82.7%,单作蚕豆最低。间作蚕豆和间作小麦根际微生物的Shannon多样性指数与丰富度指数均显著高于单作,间作使蚕豆和小麦的丰富度指数分别增加29.2%和30.3%。根际微生物对六类碳源的利用强度百分比以糖类、羧酸类和氨基酸最高,分别为41.96%,19.80%和18.13%。主成分分析表明,小麦与蚕豆间作改变了根际微生物的群落组成;相关分析表明,糖类、羧酸类和氨基酸类碳源是区分单间作处理差异的主要碳源,其中氨基酸类碳源是最敏感的碳源。小麦与蚕豆间作增加了根际微生物活性,提高了Shannon多样性指数和丰富度指数,改变了微生物群落功能多样性,是抑制蚕豆枯萎病的有效措施。该研究为阐明根际微生物功能多样性变化在间作体系病害控制中的作用与机制奠定了理论基础。     

太湖洞庭山十种茶果间作茶园节肢动物群落组成的异同性

为揭示茶园间作果树对于节肢动物群落数量、空间格局的影响,2009年夏茶期间,于具有悠久茶-果间作历史、名茶洞庭碧螺春原产地的太湖东洞庭山选10种间作茶园,2010年春茶时节于西洞庭山选10种同类型间作茶园,调查果树的树丛之间、茶丛上层、茶丛中层、茶丛下层、地表和土壤层中各种节肢动物数量。发现:(1)两次调查结果具有较好的重现性;(2)每种供试茶园优势种害虫都是假眼小绿叶蝉Empoasca vitis Gthe和黑刺粉虱Aleurocanthus spiniferus(Quaintance)、其它主要害虫种类相同,东、西洞庭山优势种天敌相同;(3)10种茶园中茶丛上层、茶丛中层物种数多于其它层次;茶丛下层的个体数最大,主要是粉虱类和蚧类等小型同翅目昆虫;茶丛中层多样性指数稍高;(4)茶-桔、茶-板栗间作茶园物种较多;茶-腊梅间作茶园物种数、个体数较少。研究结果表明:茶园中合理地间作果树,可以增大生物多样性,即使在果树树丛之间、地表和土壤层中也拥有一定数量的节肢动物,间作明显地影响节肢动物群落的组成。     

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。     

间作与MeSA释放对麦长管蚜及其优势天敌的生态效应

为探索小麦-油菜(麦-油)间作田释放水杨酸甲酯(MeSA)对麦长管蚜及其优势天敌时序动态的影响和对麦长管蚜的生态控制效应,于2008年10月至2010年6月在山东农业大学泰安实验站进行田间试验.结果表明:麦-油间作与MeSA协同处理区的麦长管蚜无翅蚜种群数量比对照约提前12 d达到高峰,但峰值显著低于小麦单作区.百株小麦麦长管蚜无翅蚜年平均总量:小麦单作区＞麦-油间作区＞MeSA处理区＞间作和MeSA协同处理区,而且间作和MeSA协同处理区瓢虫总量最高;蚜茧蜂发生高峰期比对照提前约10 d,对小麦灌浆期的蚜虫能起到明显的控制作用.以生物控制指数(BCI)作为定量指标、把瓢虫和蚜茧蜂作为优势控制因子进行分析发现,从小麦抽穗到灌浆期,2种因素协同处理能更有效地抑制麦长管蚜无翅蚜的种群增长.     

间作对桑树和谷子生长和光合日变化的影响

以桑树和谷子为研究材料,探讨了大田条件下,桑树-谷子间作对桑树和谷子的干物质生产、土地利用率和光合日变化的影响.结果表明：桑树-谷子间作条件下,间作桑树的株高、地茎、根长和枝条数分别比单作桑树增加了6.0%、13.7%、6.8%和14.8%,且间作桑树的产叶量比单作桑树增加了31.3%;间作谷子与单作比较,其株高和根长的变化不大.桑树-谷子间作增加了土地当量比,提高了土地利用率.单作、间作桑树和谷子叶片在12:00时均表现出明显的光合午休现象,且单作桑树的光合午休现象比间作桑树严重.桑树-谷子间作提高了中午时桑树叶片气孔导度和水分利用率,增加了桑树光合碳同化能力,抑制了桑树叶片实际光化学效率、电子传递速率和最大光化学效率的下降,从而减缓了桑树的“光合午休”现象.桑树 谷子间作能明显提高桑树叶片的光合生产能力.     

桑树-大豆间作对盐碱土碳代谢微生物多样性的影响

针对桑树-大豆间作可缓解盐碱土危害的特点,利用Biolog^TM技术研究了桑树-大豆间作对盐碱土作物根际碳代谢微生物多样性的影响.结果表明：表征土壤微生物代谢活性的平均颜色变化率(AWCD)在桑树-大豆间作下明显高于桑树单作和大豆单作,其中间作大豆的AWCD最高,单作桑树最低.桑树-大豆间作的土壤微生物均匀度指数高于单作,而土壤微生物的多样性指数和优势度指数在间作和单作之间差异不显著,说明桑树-大豆间作改变了盐碱土根际微生物群落结构组成,提高了根际微生物群落多样性.主成分分析表明,桑树-大豆间作和单作下土壤微生物的碳源利用模式出现分异,主要碳源为糖类、羧酸和聚合物类物质等.盐碱土pH和盐度是制约微生物群落多样性的主要因素,间作有效降低了土壤pH和盐度,促进了土壤微生物群落多样性的提高.     

桑树/大豆间作对植物生长及根际土壤微生物数量和酶活性的影响

利用根系分隔试验的方法,研究了桑树/大豆间作体系中植株生长、根际土壤酶和土壤微生物的变化.结果表明： 根系不分隔处理的桑树和大豆的株高、叶片数、根长和根冠比等生长指标均高于塑料膜分隔和尼龙网分隔处理,大豆有效根瘤数较多.不分隔、尼龙网分隔处理的桑树和大豆的根际土壤磷含量比塑料膜分隔分别高10.3%、11.1%和5.1%、4.6%.不分隔和尼龙网分隔处理的桑树和大豆根际微生物数量、微生物多样性和土壤酶活性均高于塑料膜分隔处理.表明桑树和大豆间作具有明显的种间促进效应.     

大豆-柑桔间作系统中作物对磷的吸收利用特性

微区试验和^32P同位素示踪技术研究大豆-柑桔间作系统中大豆和柑桔对不同土层中磷的吸收特征表明,大豆-柑桔间作大豆与柑桔对浅层磷具有强烈竞争作用,大豆和柑桔对浅层磷的利用率分别降低41．5％和14．7％,浅层磷肥对大豆和柑桔的供应量分别降低346．8mg／区和148．1mg／区。柑桔对土壤深层磷的吸收能力比大豆强,单作大豆对浅层磷的利用率比单作柑桔高104．8％,而对35cm和55cm土层磷的利用率分别比单作柑桔低25．6％和878．3％。大豆基本不能利用55cm及其以下的磷,利用率小于0．1％。大豆-柑桔间作可以提高大豆对深层磷肥的利用率,间作大豆对35cm和55cm土层磷肥的利用率比单作大豆分别高32．3％和175．0％。     

稻草覆盖、间作三叶草茶园土壤酶活性与养分的关系

通过小区实验,分析了稻草覆盖与间作三叶草后的丘陵茶园土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、磷酸酶活性变化,并采用相关分析、通径分析、主成分分析探讨了酶活性和土壤养分的关系。结果表明：稻草覆盖与间作三叶草能显著提高丘陵茶园土壤有机质、全N及速效P、速效K含量,间作三叶草明显增加土壤过氧化氢酶、转化酶含量,而稻草覆盖明显增加磷酸酶和脲酶活性。相关分析表明,土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、磷酸酶均与全氮、有机质、速效N呈极显著或显著正相关。通径分析表明,与4种酶关系最直接的是有机质或全N。主成分分析表明,土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、磷酸酶活性在第1主成分内的权重分别为0.842、0.937、0.873和0.847,可见,过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、磷酸酶活性可用于评价丘陵茶园土壤C、N肥力。     

玉米、小麦和大麦与蚕豆间作体系不同根系分隔方式对蚕豆结瘤的影响

本实验选取3种对土壤氮素竞争能力不同的禾本科作物大麦(Hordeum vulgare)、小麦(Triticum aestivum)和玉米(Zea mays)分别与蚕豆(Vicia faba)间作, 建立对土壤氮素竞争能力不同的作物组合; 并采用3种分隔方式(塑料膜分隔、尼龙网分隔和无分隔)建立同一作物组合条件下作物种间根系相互作用的不同强度, 来研究不同作物组合及种间根系相互作用强度对蚕豆结瘤的影响。结果如下: (1)蚕豆的结瘤并未随3种禾本科作物氮素竞争能力的增强而增加, 但是3种间作体系蚕豆的结瘤却均表现出无分隔处理多于塑料膜分隔处理, 即同一间作体系种间根系相互作用越强, 越有利于蚕豆结瘤的产生, 存在种间互利作用; (2)在玉米/蚕豆间作体系中, 无分隔处理的蚕豆根瘤数目和根瘤重显著高于塑料膜分隔处理, 分别高出67.5%和70.1%; 在大麦/蚕豆间作体系中也表现出无分隔处理的根瘤重显著高于塑料膜分隔处理(高出46.3%); (3)玉米/蚕豆间作体系与小麦/蚕豆和大麦/蚕豆间作体系相比, 无分隔处理时土壤氮素含量显著高于后2个间作体系, 但是玉米/蚕豆间作体系对蚕豆结瘤的促进作用更强。上述结果表明, 在蚕豆/玉米间作体系中, 玉米促进蚕豆生物固氮除了氮素竞争机制外, 还可能存在其它机制。