固氮芽孢杆菌N3的筛选鉴定及其对二月兰的促生效果

从山东泰安农田土壤中筛选获得1株固氮能力强的菌株N3,通过形态观察、生理生化特征以及16S rDNA基因序列分析,确定为巨大芽孢杆菌属(Bacillus megaterium),该菌株固氮酶活性达C2H428.33 nmol/(h·ml)。温室条件下进行二月兰盆栽试验,设置不接菌对照(CK)、接种巨大芽孢杆菌N3、接种产吲哚乙酸(IAA)菌CDL29和复合接种菌株N3+CDL29四个处理,探讨了接种不同植物促生菌对二月兰的促生效果。结果表明:接种植物促生菌均促进二月兰的生长,且单一接种固氮菌株N3的促生效果最好,其显著提高二月兰地上部氮、磷和地下部氮、钾的含量,相比对照,增幅分别为33.03%、55.56%和29.87%、51.11%,其他处理也有提高二月兰养分含量的趋势,但并不显著;单一接种菌株N3,土壤有机质、全氮和速效养分含量显著提高;接种植物促生菌均提高土壤微生物生物量碳(MBC)和氮(MBN)的含量,单一接种固氮菌株N3提升效果最佳,接种产IAA菌株CDL29和复合接种次之。此外,接种固氮菌株N3能够显著提升土壤固氮酶活性,接种菌株CDL29对土壤固氮酶活性没有显著影响。因此,单一接种固氮菌株N3在促进二月兰生长、养分含量提高及土壤理化和生物学性质改良上都具有显著的效果。

地质高背景土壤重金属赋存特征及微生物群落结构差异

以广西岩溶地区不同发育阶段和母质类型的地质高背景农田土壤(马岭、锣圩、苏圩、云表)为研究对象,比较重金属赋存状态、土壤理化性质以及微生物群落功能多样性差异,结合冗余分析(RDA)获得影响地质高背景土壤微生物群落结构的关键环境因子。结果表明:(1)发育阶段和母质类型显著影响土壤基本性质以及重金属浓度。发育阶段较早的马岭土壤有机质含量及重金属富集量更高。碳酸盐系石灰岩发育而来的马岭土壤镉(Cd)元素含量高于第四纪河流沉积物发育而来的其他土壤。(2)不同土壤微生物活性和群落结构差异显著。苏圩土壤微生物对碳源的利用能力及微生物多样性指数显著低于其他三个土样;云表、锣圩与马岭土壤利用胺类和氨基酸类碳源的微生物代谢活性较高,苏圩土壤利用糖类和多聚物类碳源的微生物代谢活性较高。(3)冗余分析(RDA)表明,土壤有机质、pH、全量砷(As)、Cd、铅(Pb)以及有效砷是引起土壤微生物碳源利用分异的主要环境因子。(4)相关性分析表明土壤微生物对胺类、氨基酸类、酚酸类的利用强度与土壤有机质、pH呈正相关,与As、有效铜、有效砷呈负相关。

根瘤菌与固氮菌联合对毛叶苕子的促生效果

利用前期筛选的具有优良固氮活性的巨大芽孢杆菌菌株N3和豌豆根瘤菌菌株Vic5,研究单一及复合接种对毛叶苕子的促生效果及对土壤性质的影响。结果表明:相比不接菌处理CK,单一接种N3能显著提高毛叶苕子根瘤固氮酶活性,单一接种Vic5能显著提高毛叶苕子地上部生物量、结瘤数和根瘤固氮酶活性,Vic5处理下毛叶苕子地上部生物量、结瘤数、根瘤固氮酶活性及根系形态学指标包括根系总长、根表面积、根体积及根尖数较N3处理分别增加了72.55%、121.20%、47.22%、21.46%、50.48%、53.85%和47.42%。相比CK,接种N3处理土壤全磷、速效磷和速效钾含量显著提高,Vic5处理土壤铵态氮和硝态氮含量显著提高,复合接菌处理下土壤有机质和全氮含量显著提高。接种N3能显著提高土壤固氮酶活性,接种Vic5能显著提高土壤基础呼吸、微生物量碳、氮含量和土壤固氮酶活性,复合接种处理下土壤基础呼吸强度最大、微生物量碳、氮含量最高,土壤固氮酶活性最高,用乙炔还原法测得固氮酶活性为C_2H_453.77 nmol·g^(-1)·h^(-1)。综上所述,相比单一接种,复合接种自生固氮菌N3和豌豆根瘤菌Vic5表现出对毛叶苕子更优的促生作用和对土壤具有更好的改良作用,可为后期毛叶苕子专性生物菌肥的开发利用奠定基础。

浅析农业土壤污染来源及防治措施

本文对农业土壤污染来源及防治措施进行评述。在系统阐述农业生产过程中不当农事活动造成土壤环境污染的基础上,对土壤污染机制的研究概况进行了陈述,提出了防治农业土壤污染的技术措施,为解决农田土壤污染及生态农业发展提供参考。

地质高背景农田土壤下不同水稻品种对Cd的累积特征及影响因素

选取2种地质高背景农田土壤(马岭和云表),盆栽条件下种植7种不同水稻品种(宁两优1号、Y两优1号、深两优、泰两优、粤晶丝苗、油占八号和黄华占),分析比较不同水稻对Cd的吸收累积特征,并探究可能的影响因素.结果表明:(1)两种地质高背景土壤下种植的7种水稻稻米Cd含量均未超标(GB 2762-2017),其中深两优稻米Cd含量最低;(2)7种水稻稻米Cd含量均表现出在马岭土壤种植的高于在云表土壤种植的;(3)冗余和相关分析发现,稻米Cd累积主要是受水稻株高、根表面积、土壤全Cd含量、抽穗期土壤EC和Eh等因素影响.两种土壤中影响稻米Cd累积的主要因素存在差异:云表土壤下稻米Cd含量与水稻根长呈极显著相关;马岭土壤下稻米Cd含量与水稻地上部生物量呈极显著相关.

次生富集型地质高背景土壤微生物群落结构多样性

选择广西南宁市横县和柳州市柳江区15个次生富集型地质高背景土壤,分析土壤的微生物群落结构变化,并从土壤理化性质和重金属Cd全量及有效性等方面分析主要的影响因素。结果发现:(1)研究区土壤全Cd(T-Cd)含量范围在0.214~4.045 mg·kg^(-1),属于Cd地质高背景土壤。EDTA浸提的Cd有效态(Cd-EDTA)含量高于CaCl_(2)浸提的Cd有效态(Cd-CaCl_(2)),且Cd-EDTA与T-Cd含量存在线性关系(R~2=0.66)。(2)研究区土壤细菌群落中最优势种是变形杆菌门(Proteobacteria),其次是绿弯菌门(Chloroflexi),厚壁菌门(Firmicutes)。横县区域土壤变形杆菌门和绿弯菌门相对丰度高于柳江区域土壤;而厚壁菌门相对丰度低于柳江区域土壤。真菌群落中子囊菌门(Ascomycota)是最优势种,其次是担子菌门(Basidiomycota),被孢菌门(Mortierellomycota)。横县区域土壤被孢菌门相对丰度高于柳江区域土壤。(3)研究区土壤细菌丰富度和多样性显著高于真菌,横县区域的细菌丰富度和多样性高于柳江,但真菌的丰富度和多样性低于柳江区域。(4)相关性分析结果表明:土壤pH、SOM和T-Cd与细菌的多样性及丰富度呈负相关,但与真菌的多样性及丰富度呈正相关。真菌多样性和丰富度与Cd-CaCl_(2)呈显著负相关,与Cd-EDTA呈正相关;而细菌多样性和丰富度与Cd-EDTA呈负相关,与Cd-CaCl_(2)呈正相关。

化肥减施配施不同有机肥对甜糯玉米产量和品质的影响

在鸡粪有机肥、猪粪源蚯蚓粪和餐厨垃圾源蚯蚓粪替代30%化肥配施的投入条件下,探索不同有机肥替代化肥对甜糯玉米生长、产量及品质的影响,为制定甜糯玉米种植的有机肥替代化肥策略提供依据。本研究以农科玉368作为供试作物,设置6个处理,包括不施肥处理(CK)、全量化肥处理(CF)、减施化肥处理(RF)、减施化肥配施鸡粪有机肥处理(RF+OF)、减施化肥配施猪粪源蚯蚓粪处理(RF+PF)、减施化肥配施餐厨垃圾源蚯蚓粪处理(RF+KF),于拔节期和抽雄期分别测定玉米植株长势及光合特性,收获期测定产量和玉米品质(包括籽粒重金属含量)。结果表明:在玉米产量方面,有机肥替代各处理产量都接近CF处理,其中RF+KF和RF+PF处理最接近,RF处理的产量与CF处理无显著差异,但RF处理穗数显著降低,同时,植株株高、茎粗和叶绿素含量在不同处理下表现出一致的趋势:CF处理≥RF+KF处理>RF处理>RF+OF处理>RF+PF处理,相对于CF处理,RF+PF的光合速率显著降低,RF+KF的胞间CO2浓度显著增加;在玉米品质方面,施肥能显著提高玉米籽粒中维生素C含量、可溶性蛋白含量和淀粉含量。与CF处理相比,有机肥替代各处理都显著提高维生素C含量,在RF+KF处理下达到最高;RF+PF处理显著提高可溶性蛋白含量;RF+OF和RF+KF显著提高可溶性糖含量,增幅分别达到42.07%和69.01%;RF+KF显著提高淀粉含量。施肥处理显著提高玉米籽粒中Zn含量,而对Cd、Pb含量无显著影响,RF+OF处理重金属Zn、Cu、Cr累积最高。综上,农科玉368在RF+PF和RF+KF下能够达到全量化肥的产量,其中RF+KF处理在果实品质上表现更优,是可行的化肥减施替代措施。