增氧和施有机肥对土壤肥效及水稻生长的影响

研究土壤增氧条件下施加绿肥(紫云英)和施加农家肥(干牛粪)对水稻生长和产量的影响。于水稻生长过程中不同时期采集处理组土壤样品,分析其碱解氮含量、速效磷含量和速效钾含量的变化;于水稻成熟后测定各处理组水稻的分蘖数、叶面积指数和产量等农艺性状指标。结果表明:增氧处理能够促进有机肥肥效元素的释放,提高土壤有效态肥效元素含量;增氧条件下,施加绿肥和农家肥均可促进水稻的分蘖生长,OAF(增氧施绿肥)和OCF(增氧施农家肥)处理的总分蘖数分别为51.34和50.16,对照组总分蘖数为36.93;增氧施农家肥处理比单施农家肥处理组的叶面积指数显著提高,增氧施绿肥处理与不增氧施绿肥处理组叶面积指数的差异无统计学意义;增氧施加有机肥处理组水稻的稻穗长度、穗结实粒数、每株谷粒质量均显著大于单施有机肥处理组,大于对照组。增氧与施有机肥相结合可有效提高土壤的肥效,促进作物生长。

控制灌溉条件下增氧对超级稻根系生长及水分利用效率的影响

以超级稻"陵两优268"为试验材料,采用控制灌溉与增氧灌溉技术相结合,设置4组处理,分别为机械控制灌溉增氧(JX)、超微泡控制灌溉增氧(WP)、控制灌溉(CK)、淹水灌溉(YS),研究控制灌溉条件下增氧对水稻根系生长特征及水分利用效率的影响.结果表明:控制灌溉条件下增氧与淹水灌溉条件相比,有效节约用水最大达15.3%,有利于促进根系生长,增大了水稻的根部干物质质量,降低了水稻的茎叶干物质质量;提高了水稻根体积、根粗及干物质的质量,能显著增强水稻的根系活力,延缓水稻根系的衰老;产量上,控制灌溉增氧处理基本与淹灌处理接近,但结实率、千粒重、水分利用效率都优于淹灌处理.

稻-稻-油菜轮作对土壤枯草芽孢杆菌数量的影响研究

为检测长期进行稻-稻-油菜轮作土壤中枯草芽孢杆菌的数量变化,以长期稻-稻连作土壤为对照比较。在连续30年轮作和连作的大田(湖南安仁试验基地)进行试验,应用荧光定量PCR技术,对两类土壤中的枯草芽孢杆菌的数量进行检测。试验于2015年7月、10月和2016年4月3个时期对定点试验土壤进行取样。通过枯草芽孢杆菌特异性引物进行荧光定量PCR扩增。3个时期采样土壤的检测结果:轮作土壤中枯草芽孢杆菌数量比连作土壤分别增加37.50%,27.06%和20.20%;轮作和连作2015年7月采样土壤中枯草芽孢杆菌数量大于2016年4月采样土壤测定值,大于2015年10月采样土壤测定值。研究结果表明稻-稻-油菜轮作提高了土壤枯草芽孢杆菌的数量,使土壤中对作物生长有益的特定功能微生物数量增加,有利于改善土壤生态环境。

控制灌溉增氧对超级稻生理生化特性及水分利用效率的影响

为了提升超级稻灌溉用水的利用效率,采用控制灌溉技术与增氧灌溉技术相结合的灌溉方式进行试验.以超级稻“陵两优268”为研究对象,设置4组处理:控制灌溉机械增氧(JX)、控制灌溉超微泡增氧(WP)、控制灌溉(CK)、淹水灌溉(YS),探究控制灌溉条件下增氧对超级稻返青期后的各生育期生理生化特性指标及产量的影响.试验表明,叶片叶绿素含量,在水稻分蘖期、拔节孕穗期、抽穗开花期差异并不明显,但乳熟期最大提升了38.2%.净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均有显著提升,其中在抽穗开花期,早稻分别提升了44.9%,18.5%,25.0%;晚稻分别提升了14.3%,11.5%,22.2%.根系活力,在抽穗开花期,对比YS组最大提升了44.6%,对比CK组最大提升了11.5%.同时,对土壤氧化还原电位进行定期监测,得知控制灌溉条件下增氧处理后,其各时期基本均处于氧化态,而淹水灌溉下基本处于还原态.在全生育期耗水量上,控制灌溉条件下3组处理的节水效率显著提高,控制灌溉增氧条件下全生育期最大有效节水达18.5%.

水稻—油菜轮作土壤拮抗立枯丝核菌的筛选和鉴定

【目的】水稻—油菜轮作是防治土传病害的重要栽培管理措施。为了分离筛选出轮作土壤中对立枯丝核菌产生拮抗作用的细菌。【方法】通过对已确定出的病原真菌立枯丝核菌进行平板培养和拮抗试验。应用平板对峙法将水稻-油菜轮作土壤分离出的菌株接种至含立枯丝核菌的平板中培养筛分拮抗菌株,并对具有拮抗作用的菌株进行生理生化试验和16S rDNA序列分析。【结果】从长期水稻—油菜轮作实验田土壤中筛分出77株细菌,试验发现四株分离菌株具有明显拮抗立枯丝核菌的作用。应用现代分子生物学技术和微生物生理生化鉴定方法对拮抗立枯丝核菌进行鉴定,鉴定结果发现两株拮抗菌株为弯曲芽胞杆菌(Bacillus flexus),另两株为枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)。【结论】研究结果为揭示水稻-油菜轮作下土壤微生物防治土传病害机制及功能微生物菌株的拮抗效应与潜力提供了科学依据。

增氧-调亏灌溉对芦笋根系生长的影响

为探究增氧-调亏灌溉对芦笋根系生长的影响,以芦笋为对象,采用盆栽试验,在70%~80%轻度水分胁迫下进行不同增氧处理,对其不同生长阶段的根系生长进行观测与分析。结果表明,对芦笋不同生育阶段进行增氧-调亏灌溉,能促进其生长中后期根系发育,并提高其根系活力。与对照相比,幼苗期处理能提高其49.2%的根冠比,幼年期处理能增加27.3%的叶绿素含量和27.3%的根系活力,成株期处理能提高其32.4%的根系活力,在采笋期进行的水分胁迫且增氧能增加芦笋15.16%的株高和15.48%的茎粗;采笋期处理可促进芦笋根系的横向生长,扩大56.8%的总根表面积、19.9%的根平均直径、39.0%的总根体积和39.5%的根尖数。因此,增氧-调亏灌溉的协同作用能够刺激其根系生长,进而促进芦笋的生长发育。

调亏灌溉对超级稻‘深两优5814’孕穗期根系生长的影响

为探究调亏灌溉对超级稻孕穗期根系生长的影响。采用盆栽试验方法,透光通风大棚内栽种超级稻。土壤水分湿度仪测定土壤水分含量,根据土壤水分含量对超级稻孕穗期进行不同程度的调亏灌溉处理。调亏程度分别以田间持水量的80%~70%、70%~60%、60%~50%,编号为A、B、C三组,对照组CK为淹水灌溉。调亏灌溉处理促进超级稻孕穗期根系生长,使根冠比显著高于充分灌溉。对不同处理组的根系活力进行测定,调亏灌溉处理组要高于充分灌溉组,其中B处理组活性最强。根系扫描分析结果显示A和B处理组各个根系特征指标要大于C处理组,同时,3个处理组均大于CK处理组。超级稻孕穗期调亏处理可有效减少灌溉水量,水分亏缺为田间持水量的60%至70%时,对超级稻根系生长最佳。

基于图像灰度值模型测定土壤含水量研究

土壤图像灰度值与含水量存在相关性,根据这一特征提出建立灰度值与土壤含水量的数学模型。试验改进了土壤图像灰度值提取的算法,并选取水稻田和花生地两种类型的土壤分别进行了10组重复实验,测定了土壤图像灰度值与其对应土样含水量大小。结果表明:水稻田土壤和花生地土壤所建立的灰度值与含水量的数学模型各不相同,但两类土壤均以三次项的数学模型拟合优度最高。通过模型计算出的土壤含水量与烘干法测得的含水量存在偏差,偏差值小于6%。应用优化后的理论算法和数学模型对土壤含水量的检测结果与土壤真实含水量偏差较低,说明该模型是一种便捷、高效、稳定的土壤含水量测定方法,适于一般的田间土壤含水量测定,可以开发成自动控制灌溉系统的数值分析模型。

稻—稻—油菜轮作土壤细菌群落的特征

为了解南方地区稻—稻—油菜轮作后土壤中细菌群落的变化特征，以长达30年的水稻—水稻—油菜轮作和水稻—水稻连作定点栽培试验土壤为研究对象，采用克隆文库和基因序列分析法，通过细菌16S rDNA基因通用引物对土壤提取DNA进行PCR扩增，然后将扩增片段构建克隆文库对克隆子进行测序分析. 结果显示，2015年7月、10月和2016年4月3次取样中轮作土壤细菌的香农-维纳指数和辛普森指数均高于连作土壤，轮作土壤细菌多样性高于连作. 克隆子序列OTU与GenBank比对结果显示，轮作土壤中常见的变形菌（Proteobacteria）占细菌种类的55%，连作土壤为45%；轮作土壤芽单胞菌（Gemmatimonadetes）占细菌种类的13%，连作土壤为10%；轮作土壤中的酸杆菌（Acidobacteria）、厚壁菌（Firmicutes）和浮霉菌（Planctomycetes）所占细菌比例数小于连作土壤；变形菌和芽单胞菌构成了轮作土壤中的优势菌群，土壤优势菌群的变化对细菌群落结构特征产生影响. 测序结果显示稻—稻—油菜轮作土壤优势菌群中α-变形菌、β-变形菌和γ-变形菌高于稻—稻连作；稻—稻—油菜轮作中发现与绿弯菌（Chloroflexi）序列相似菌类，而稻—稻连作土壤中未发现. 本研究表明微生物群落结构组成与土壤耕作方式相关，稻—稻—油菜轮作增加了细菌群落丰度. （图3 表2 参20）

调亏-增氧灌溉对苗期芦笋生长特性的影响

以优质芦笋品种"锐力"为研究对象,采用营养钵育苗,以不同的土壤含水量为控制条件,设计调亏-增氧灌溉10个处理,采用XZCP-K微纳米气泡发生增氧仪器装置,利用称重法测定土壤含水量,研究调亏-增氧灌溉对苗期芦笋农艺性状、叶绿素含量及耗水量的影响,以探究调亏-增氧灌溉对苗期芦笋生长特性的影响。结果表明:微纳米增氧灌溉对苗期芦笋株高、茎粗有一定的促进作用,还能促进根系的生长,使得总根表面积、根平均直径、根体积和根系活力和根冠比等指标优于常规灌溉,分别平均增加了25.67%、37.81%、86.08%、32.50%、34.00%。微纳米增氧灌溉会提高苗期芦笋叶绿素的含量,平均增加了19.48%。调亏-增氧灌溉可在温室经济作物上推广和应用,以发展节水高效生产农业。