水稻施用耐氨固氮菌的效应研究

定位试验表明：施用耐氨固氮菌能促进水稻根系对氮素的吸收，显著增加水稻产量．耐氨固氮菌具有固氮能力，但按现行的施用量则固氮水平不足３０ｋｇ／ｈｍ２．在施氮水平较高的情况下。施用耐氨固氮菌能增加土壤有机质、全氮和碱解氮含量．     

Diversity and structural characteristics of nitrogen-fixing bacterial community in tobacco-growing soils at different elevations in Panzhihua北大核心CSCD

固氮细菌在土壤氮素转换过程中发挥重要作用.为深入认识攀枝花地区农田土壤固氮细菌群落特征及其与土壤理化性质的关联性,以攀枝花米易县不同海拔高度(1 600 m、1 800 m、2 000 m)植烟土壤为研究对象,采用高通量测序技术(high-throughput sequencing)对nifH基因进行测序,分析固氮细菌群落结构特征和多样性.结果显示,固氮酶活性随海拔升高而逐渐降低,并与土壤有机碳及全氮呈极显著正相关(P <0.01);固氮细菌群落多样性指数在海拔1 800 m处达到最大值.3个海拔土壤共获得高质量序列1 159 980条,所检测到的固氮细菌分属于4个门、11个纲、19个目、29个科、40个属.基于门分类水平分析结果,变形菌门(Proteobacteria)在所有海拔土壤中均为优势固氮菌群,相对丰度达64.69%-78.36%;而蓝细菌门(Cyanobacteria)仅在海拔高度2 000 m时为优势类群.在属水平上,伯克霍尔德菌属(Burkholderia)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)相对丰度分别为海拔高度1 800 m与2 000 m土壤优势菌属,而类伯克霍尔德氏菌属(Paraburkholderia)是所有海拔土壤中的主要菌属.采用随机森林分析评估和筛选标志物种,确认Azohydromonas对固氮细菌群落结构差异存在重要影响.结合Pearson相关性分析与冗余分析结果,土壤含水量、硝态氮、碱解氮与有效磷是造成不同海拔土壤固氮细菌群落特征差异的主要环境因子.本研究表明海拔梯度及响应其变化的土壤理化因子,对调控固氮细菌群落结构与多样性有较大影响.(图8表3参41)     

镉钝化细菌对水稻幼苗镉吸收的影响

为了解根际重金属钝化微生物对作物生长及土壤重金属吸收的影响,将来源于镉(Cd)污染水稻土的镉钝化细菌枯草芽孢杆菌CDR-1、雷氏普罗威登斯菌CDR-2、阿耶波多氏芽孢杆菌CDR-3分别接种到水稻幼苗根际,通过测定水稻苗的生长、生物量及镉含量来分析根际镉钝化细菌对水稻生长及镉吸收的影响.结果显示,镉钝化细菌CDR-1、CDR-2、CDR-3的Cd~(2+)最低抑制浓度分别为200、200、400 mg/L,其在20 mg/L Cd~(2+)溶液中的镉钝化率均达到100%,且随Cd~(2+)浓度的上升镉钝化率呈现下降趋势.在5和10 mg/L Cd~(2+)胁迫下,这3株细菌对水稻幼苗的生长有不同程度的影响,并都能显著降低水稻幼苗根和地上部分的镉含量,其中CDR-1对水稻幼苗的促生降镉作用最优;在0.5、1和2mg/kgCd~(2+)胁迫下,CDR-1仍然能显著促进水稻幼苗生长,增加水稻幼苗生物量,并能使水稻幼苗根和地上部分的镉含量降低34.88%-61.63%.本研究表明Cd~(2+)钝化细菌能够显著降低水稻幼苗的镉吸收量,Cd~(2+)钝化促生细菌CDR-1可应用于镉污染农田土壤的生物修复.(图4表3参30)     

玉米-花生混作系统中的氮铁营养效应

采用盆栽试验的方法研究了不同施氮水平和种间相互作用对花生铁营养、根瘤固氮能力以及系统氮营养的影响。结果表明,在本试验种植密度下,施氮水平和种植方式对下针期单株花生生物量无显著影响。在不同施氮水平下,玉米-花生混作不仅均显著改善了花生铁营养,而且玉米对氮素的大量吸收显著降低了混作花生根际土壤硝态氮的质量分数,从而使得花生根瘤数增加,根瘤固氮酶活性增强。混作花生铁营养受混作玉米氮营养及作物发育状况的影响较大,并且下针期花生固氮酶活性受施氮抑制及花生铁营养改善的促进。这说明,根际土壤硝态氮的质量分数的降低和花生铁营养的改善是石灰性土壤上花生固氮能力增强的关键因素,而花生生物固氮作用的增强是该混作系统体现氮营养优势的主要原因。     

不同施氮水平条件下烤烟对氮素的利用研究

大田中设置盆栽试验，采用１５Ｎ示踪法对不同施氮水平条件下的烤烟的氮素吸收、肥料氮素的利用和土壤ＡＮ值进行研究．试验结果表明，烤烟全生育期吸收的氮素主要来自于土壤可利用性氮．随着氮肥用量的增加，烤烟对肥料氮的吸收量增加，对土壤氮的吸收量减少，土壤对肥料氮素的固定和氮肥损失量增加．ＡＮ值有随氮素用量的增加而逐渐减小的趋势，但以处理４的（６７．５ｋｇ氮素／ｈｍ２）最小．肥料中的氮素利用率以处理４最高，达到５２．３％。     

组合施肥技术对黑土肥力影响的研究

采取定位试验的方法研究了组合施肥技术对土壤有机质、氮、磷的影响。结果表明,组合施肥较单施化肥土壤有机质含量增加1.8～3.3g/kg;土壤全氮增加0.05g/kg,速效氮(除Ⅱ处理外)增加6.6～44.6mg/kg;土壤全磷增加0.15～0.29g/kg.速效磷增加15.68～37.21mg/kg。土壤有机质增量为0.6～23g/kg;土壤氮素增量全氮增加0.002～0.25g/kg,速效氮增加11.6～39.4mg/kg;土壤磷素增量全磷增加0.09～0.24g/kg,速效磷增加23.59～57.28mg/kg。在保持土壤肥力有所提高的情况下,玉米大豆两年平均产量提高7.7％～17.3％,净收入提高19.4％～37.3％,由此可见,组合施肥技术应用前景广阔。     

Characteristics of bacterial community in Poyang Lake sandy land under different vegetation restoration conditions北大核心CSCD

为掌握不同植被恢复措施下鄱阳湖沙地土壤细菌群落变化特征,以湿地松、香根草、单叶蔓荆、狗牙根等植物恢复措施的沙地土壤为研究对象,采用高通量测序技术,分析植物恢复前后细菌群落变化.结果显示,相较对照组,土壤细菌多样性均有提升,在门水平上,绿弯菌门丰度大幅降低,而变形菌门、放线菌门和厚壁菌门丰度增加.在属水平上,副伯克霍尔德氏菌属、慢生根瘤菌属、芽孢杆菌属、分枝杆菌属等丰度提升,而假单胞菌属丰度大幅下降.植被恢复后,不同植被固氮功能细菌丰度提升,而香根草、狗牙根土壤磷细菌丰度下降,湿地松土壤固氮、解磷功能优势细菌提升幅度为76.11%、51.12%,单叶蔓荆为65.04%、23.17%.土壤容重、有机质、全磷、有效氮是影响功能细菌变化的重要因素,其中有效氮与芽孢杆菌属、分枝杆菌属呈显著水平以上相关性.本研究表明鄱阳湖沙地植被恢复措施提升了固氮细菌的丰富度,但不同植被土壤解磷细菌群落变化差异大;研究结果可为沙地治理提供科学依据.(图6表3参34)     

镉对不同硝酸盐累积型小白菜及根际土壤氮素转化的影响

镉污染是农业生态和农产品安全的重大威胁。采用盆栽方法,对比分析硝酸盐高、低累积型品种的小白菜Brassica chinens(前者为品种H,抗病矮脚黄;后者为品种L,金夏时青梗菜)对镉污染的响应,探究不同镉水平对小白菜-土壤系统氮素吸收和转化效应,以期为城郊蔬菜的安全生产提供依据。结果表明,在土壤镉质量分数为0~0.5 mg·kg-1时,小白菜生长不受影响,品种间氮素累积量为品种H品种L。随着镉质量分数的增加,2个品种小白菜生物量均显著降低,品种H单株鲜质量最大降幅达20%,表现更为敏感。镉质量分数高于0.5 mg·kg-1时,显著降低了品种H的氮素吸收和利用,而对低累积品种影响不显著。2个品种小白菜体内硝酸盐含量均在较低的镉质量分数(0.5~1.0 mg·kg-1)处理下有所降低,而当镉质量分数达5.0 mg·kg-1时有所增加,同样是品种H表现更为敏感。随着镉污染水平的增加,小白菜体内镉积累量显著增加,其中品种H在镉质量分数达5.0 mg·kg-1时,累积速率明显降低。通过一元二次模型拟合镉和土壤无机氮质量分数可以得出,镉质量分数为7.1 mg·kg-1时,2个品种小白菜土壤无机氮质量分数均达到最高,分别为34.83和23.73 mg·kg-1。不同品种小白菜在镉污染水平较低时,均具有一定的抗性,而随着镉含量的增加,不同品种对镉毒害响应不同。因此,城郊土壤不同镉污染区域小白菜的种植可依据其品种特性进行选择,从而为蔬菜的生长和土壤的改良提供保障。     

钒钛磁铁废矿土壤中根瘤菌的捕获及其共生固氮效应

根瘤菌与豆科植物共生能提供植物氮营养、增强植株抗逆性、增加土壤氮积累因而被应用于重金属污染土壤的生物修复中,为筛选出重金属耐受性强的土著根瘤菌应用于钒钛磁铁废矿土壤的生物修复,以钒钛磁铁废矿土壤作为基质进行大豆和豇豆盆栽实验捕获根瘤内生细菌,并通过分子鉴定筛选出根瘤菌,再测试根瘤菌的共生固氮效应.大豆和豇豆的盆栽捕获实验分离获得43株根瘤内生菌,BOX-A1R PCR电泳图谱聚类分析在84%相似水平上聚类为13个群,从13个类群中选取大豆和豇豆根瘤内生代表菌株进行16SrDNA测序和系统发育树的构建,结果表明只有类群8上的两株代表菌株(ms12-11,syj1)是根瘤菌,属于慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium).在盆栽回接实验中,ms12-11和syj1均能在贫瘠且重金属含量高的废矿土壤中与大豆和豇豆共生结瘤固氮,但ms12-11的固氮效率明显高于syj1;由于重金属的胁迫压力,播种于废矿土中的大豆和豇豆固氮效率明显低于蛭石中的大豆和豇豆固氮效率.综上表明钒钛磁铁废矿土壤中含有丰富的根瘤菌资源,能在逆境环境下与豆科植物共生固氮,增强植物抗逆性.     

生防放线菌剂对魔芋根域微生物区系的影响

为从微生态角度探索接种生防放线菌剂对魔芋根域微生物区系的影响,以生防放线菌娄彻氏链霉菌(Streptomyces rochei)、濑里予链霉菌(S.senoensis)和M(肉质链霉菌S.carnosus和密旋链霉菌S.pctum按质量比1:1的固态发酵混合制剂)为接种剂,采用基质拌菌法接种生防菌剂进行盆栽试验,通过稀释平板法测定魔芋根区、根表土壤和根内放线菌、细菌及真菌数量并采用分子生物学技术对优势真菌和细菌进行分类鉴定.结果显示:(1)3种菌剂接种164 d,魔芋根域检出的接入放线菌活菌数量高达106 CFU g-1以上,根表土壤中放线菌数量较对照增加24.6%-263.1%;(2)供试3种菌剂接种164 d后,魔芋根域真菌数量减少18.9%-100.0%,且接种处理魔芋根域有害优势真菌腐皮镰孢菌(Fusarium solani)和红球丛赤壳菌(Nectria haematococca)较未接种对照大幅度降低;(3)不同菌剂接种处理,魔芋根区土壤和根内细菌数量较对照减少21.5%-73.3%,但根内芽孢杆菌(Bacillus sp.)数量增加414.0%-1015.0%.本研究表明供试生防菌具有较稳定的定殖能力,亦能改善魔芋根域土壤微生物区系.     

复合肥与有机肥配合施用对黄瓜产量的影响

在湘南地区普遍缺铁钾的红壤上，采用含钾量相对较高而含氮量相对较低的12—12—17s复合肥与有机肥配合施用，结果表明：与当地传统施肥相比较，施用12—12—17s复合肥能显著提高黄瓜产量；复合肥与有机肥配施增产效果更好．因此，复合肥与有机肥配施能大幅度提高黄瓜产量．     

有机肥料和无机肥料对土壤微量元素含量的影响

五年定位监测的田间试验结果表明，施用有机肥料对土壤铁、锰、铜、锌的消耗具有明显的补充作用，但对有效用的补充仍显不足．因此，土壤硼营养有可能成为作物产量的限制因子．长期单施正要素化肥的土壤有效态铁、锰、铜、锌、硼的含量均明显下降，下降量达3mg／kg以上，其中土壤有效态硼则有潜在缺乏的可能．     

不同有机无机配合方式对水稻生长的影响

盆栽试验结果表明，有机无机配合方式对水稻产量具有明显的施肥位置效应、粒状效应，而时间效应不明显．有机无机复肥造粒后肥效持久而均衡．因而是有机与无机结合的好方式．     

一种新型有机肥和蔬菜专用肥的施用效果

蔬菜施用一种添加了NPK增效剂的新型有机肥和蔬菜专用肥比习惯施用鸡粪有机肥和进口复合肥的增产21．9％，达极显著水平；但施用新型有机肥的不同基肥量对单造蔬菜生产的影响未达显著水平，对单造菜心产量贡献最大的基肥施用量是1233．6g／m^2。研究表明这种NPK增效剂作为肥料生产助剂具有很好的经济效应。     

延边地区水稻稳产高产施肥体系的探讨

采用二次饱和D-最优设计,建立了有机肥、氮肥、磷肥和钾肥配合施用对水稻产量影响的数学模型.研究表明有机肥施用量的过多或过少均使水稻产量下降,化肥的施用也有相似的影响;有机肥与氮肥、磷肥、钾肥只有施用量在适宜的范围内,交互作用较大,产量最高.提出了延边地区水稻获得稳产、高产的施肥体系.     

棉花田力宝盆栽肥效研究

采用盆栽试验方法,客观评价“田力宝微生物肥料”对棉花生长发育和产量的影响．生物试验和植株养分吸收测定结果表明,田力宝能够为棉花生长提供少量磷素营养,但不能满足棉花全生育期生长的需要,本观察到田力宝的固氮微生物活性,其处理效果与施用复合肥料比较差异悬殊,与不施肥处理相当,不可能取代化肥使用．     

城市生活垃圾堆肥及垃圾专用肥对柑桔增产效应

城市生活垃圾堆肥及垃圾堆肥配制的专用肥对柑桔的肥效实验结果表明，垃圾堆肥作为基肥使用比常规施肥能使柑桔增产１２．４％－１４．５％，比空白对照增产７４．７％，施用垃圾专用肥的柑桔产量比常规施肥增产４．２％－５０．３％，比空白对照增产５８．４％－１２９．０％。施垃圾肥柑桔的营养成份（如维Ｃ，还原糖等）和常规施肥没有明显差异，也未发现重金属对桔子的污染。     

施肥及作物生长对田间非点源产污的影响

为了揭示施肥及作物生长对田间非点源污染的影响,分别在节瓜地布设不施肥、无机肥、无机肥＋有机肥、有机肥、有机肥＋多肽肥、多肽肥等6种施肥处理的小区,并于节瓜生长的初瓜期、盛瓜期、清藤期采用放水浸泡土壤的方法,测试不同施肥及作物生长状态下田间非点源产污强度。研究表明：在节瓜的生长过程中,各试验小区非点源产污强度呈现初瓜期〉清藤期〉盛瓜期的趋势。各营养元素的主要输出时段有所差异,总N、NH4-N的为初瓜期,总P、总K的为清藤期,NO3-N的为盛瓜期。在灌溉水作用下整个作物生长阶段的非点源产污总量从大到小依次为,有机肥、无机肥＋多肽肥、无机肥＋有机肥、不施肥、多肽肥、无机肥,试验表明该多肽肥具有一定的减污效果。     

生物肥料对香蕉枯萎病及土壤微生物的影响

香蕉枯萎病是真菌引起的一种土传病害,它的蔓延已经严重影响到香蕉产业的正常发展.将腐熟的有机肥与3种生防细菌(枯草芽胞杆菌、胶质芽胞杆菌和巨大芽胞杆菌)结合,组合成生物复混肥和生物有机肥,将它们施用在香蕉上,研究其对枯萎病病害防治效果.盆栽香蕉试验结果显示,2种肥料不仅能抑制香蕉枯萎病(防病效果分别为61.5%和53.8%),同时也引起土壤微生物群落发生变化,真菌数量明显下降,放线菌明显升高,细菌变化较小.通过相关分析发现,生物肥料中3种生防细菌总数与土壤中枯萎菌和普通真菌呈显著负相关,而与防病效果呈极显著正相关,有机肥中细菌与土壤细菌和放线菌含量也呈显著正相关.     

有机物料对淹水植稻过程中有机-无机复混肥肥料氮有效性的影响

通过淹水植稻试验，研究了几种有机－无机复混肥肥料氮的有效性及影响因素．结果表明：含不同有机物料（木薯渣、人粪渣、泥炭和花生麸）的有机－无机复混肥肥料氮的有效性不同：有机物料能够延缓前期肥料氮的释放，促进中后期水稻氮素的供应；不同有机物料对水稻氮素供应的影响亦有不同；有机物料的组分是影响有机－无机复混肥肥料氮有效性的主要因素之一．