稻菜轮作下不同施氮处理对土壤微生物多样性的影响

【目的】分析稻菜轮作模式下不同施氮处理对土壤微生物多样性的影响,为氮肥减量施用提供理论支撑。【方法】设置氮肥全量施用(T1)、氮肥减施(T2)、氮肥配施有机肥(T3)、不施氮肥(CK)4个处理,利用高通量测序技术和生物信息学手段,研究其对土壤真菌和细菌群落结构和多样性的影响。【结果】土壤细菌和真菌群落Alpha多样性分析表明,T1处理的细菌群落Chao1指数和Observed指数低于CK处理,T2、T3处理高于CK,但处理间差异不显著;T1、T2、T3处理的细菌Shannon指数和Simpson指数均高于CK处理,差异不显著。T1、T2、T3处理的真菌Chao1指数和Observed指数均高于CK处理,而Shannon指数和Simpson指数均低于CK处理,差异不显著。微生物群落Beta多样性分析表明4个处理的土壤细菌群落组成基本相似,处理间差异不显著;T3处理的真菌群落组成与CK、T1、T2处理有一定的差异。土壤细菌群落组成基本相似,4个处理的细菌优势菌群均为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloronexi)和酸杆菌门(Acidobacteria),T2处理的绿弯菌门相对丰度最高,T3处理的变形菌门相对丰度最高,施氮处理均降低了酸杆菌门、放线菌门和硝化螺旋菌门相对丰度。真菌群落组成有一定的差异性,真菌优势菌群均为子囊菌门(Ascomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)和担子菌门(Basidiomycota),T1处理增加担子菌门的相对丰度,T2处理增加被孢霉门的相对丰度,T3处理子囊菌门相对丰度最高。T2处理显著降低了大理石雕菌属(Marmoricola)相对丰度,T3处理显著增加腐质霉属(Humicola)和青霉菌属(Penicillium)相对丰度,施氮处理均显著降低链格孢属(Alternaria)相对丰度。【结论】在水稻-茎瘤芥轮作模式下,与氮肥全量施用相比,减氮施肥和氮肥配施有机肥均提高了土壤细菌群落的丰富度,降低了真菌群落的丰富度。处理间土壤微生物的群落结构差异不明显,其微生物群落多样性的差异主要体现在大理石雕菌属、腐质霉属、青霉菌属和链格孢属相对丰度的显著变化。

高产抗病小麦新品种渝麦10号选育及适应性分析

小麦是我国主要粮食作物，每年约需1210亿kg，小麦生产对中国的粮食保障起着重要的作用。但中国人口基数大．加之工业化与城市化的进程迅速，耕地正以每年25万hm^2的速度减少，而小麦又是受影响最大的作物之一．1998年以来全国小麦面积、总产、单产均连续下降．至2004年分别为2173万hm^2（约3．26亿667m^2）．9133万t和4203kg／hm^2（约280kg／667m^2）。

重庆市50年来小麦主栽品种高分子量谷蛋白亚基分析

采用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳技术(SDS-PAGE),对重庆市近50年来主要推广的50个小麦品种的高分子量谷蛋白亚基遗传变异进行分析,检测到13种亚基和17种亚基组合类型,其中,Glu-A1有3种类型(1、null和2*),分别占50%、46%和4%;Glu-B1有7种类型,主要有7+8、14+15和7+9,分别占54%、18%和12%;Glu-D1有3种类型,主要是2+12、5+10,分别占76%、20%;品质评分在5～10之间,平均7.3分;20世纪90年代以后育成品种中优质亚基5+10、17+18出现频率明显增加,说明育种单位已重视利用具有优质遗传背景的材料。

高产抗锈中筋小麦新品种渝麦11号的选育

渝麦11号系原重庆市作物研究所（重庆市农业科学院特色作物研究所）以PH82-2-2为母本,以重庆面包麦为父本杂交组配,经重庆、昆明两地5年7代系谱选育而成。该品种综合农艺性状好，丰产性强，稳产性高，抗条锈性强，品质较优，是中筋小麦品种，对该地区小麦育种具有重大意义，同时也满足了重庆市粮油结构调整对小麦品种的需求，适应重庆市及相似地区推广应用。

播期、密度与施肥水平对渝麦12号产量和品质的影响

为了探讨重庆小麦高产优质高效综合栽培管理措施,以渝麦12号为材料,研究了播期、密度及施肥水平对小麦产量和品质的影响。结果表明,播期和密度对产量有极显著的影响,施肥量效应表现显著差异,并且播期效应大于密度和施肥效应。4个播期中,早播(10月29日播种)产量显著高于其他播期;密度以180万.hm-2的产量最高;施肥量以基施40%复合肥450kg.hm-2+追施纯N 60kg.hm-2处理的产量最高。蛋白质含量与施肥水平呈二次曲线关系,适当追肥可提高蛋白质含量。渝麦12号在11月7日播种、播种密度135万.hm-2、基施40%复合肥(含N 20%、P2O512%、K2O 8%)450kg.hm-2+追施30kg.hm-2纯氮的处理条件下蛋白质含量最高。

三峡库区(重庆段)土壤硒分布特征及影响因素

重庆是我国缺硒(Se)的重点区域,多目标地球化学调查采用现代分析测试手段进行土壤Se元素的分布及富集的研究,对特色农业资源的开发利用具有重要意义。以每4 km2 1个表层和每16 km2 1个深层土壤数据对三峡库区重庆段土壤Se分布特征及其影响因素进行了分析探讨。结果表明:三峡库区(重庆段)表层土壤Se含量在0.006~5.79 mg/kg之间,平均值为0.16 mg/kg,以缺Se或潜在缺Se为主,其分布面积达到73.19%,足Se面积为25.77%,富Se或Se中毒区域仅为0.16%;深层土壤Se含量在0.03~0.62 mg/kg之间,平均值为0.12 mg/kg,缺Se面积占到67.36%,潜在缺Se面积也占到20.68%。不同类型间以黄壤表层土壤Se含量最高,其次是石灰土,且与水稻土和紫色土存在着显著性差异。不同土地利用方式间以林地与建筑用地表层土壤中Se含量相对较高,但各土地利用方式间不存在显著性差异。表层土壤Se含量相对于深层土壤表现出明显的富集特征,富集面积达到76.97%,但以弱富集区域为主,占到总面积的56.93%。土壤有机质、总氮含量与表层土壤Se含量存在较好相关性;与主要重金属以及S的相关性分析表明,其存在着较强的伴生关系,以Cd的伴生关系最为密切。表层土壤Se含量随着海拔和坡度的增加而增加,随着pH的增加而减少。此外,Fe、Al也是影响表层土壤Se含量的重要因素。

2006—2015年重庆市农田生态系统碳足迹分析

利用2006—2015年重庆市农业生产统计数据,对全市农田生态系统碳排放、碳吸收和碳足迹进行估算、分析,探讨造成碳排放和碳吸收变化的影响因素。结果表明:在所有排放因子中,氮肥的排放量和占比均最高,约为50%,但有逐年下降的趋势,由2006年的51.35%下降到2015年的47.32%;水稻是重庆市第一大农作物,也是生态系统中碳吸收第一大来源,截至2015年,其全生育期碳吸收量达到4.099 5×106 t,占全市农田生态系统碳吸收量的39.16%;农田生态系统碳足迹占同时期播种面积的比例也呈现下降趋势,由2006年的19.78%下降到2015年的17.44%,即农田生产产生的碳排放需要全市约1/5的播种面积来消纳;重庆市农田生态系统处于碳盈余状态,2015年达到了2.727 2×106 hm2,重庆市农田生态系统的碳汇功能逐年提高。

小麦新品种渝麦12号丰产稳产性分析及应用前景

渝麦12号是重庆市农业科学院于2010年2月通过重庆市农作物品种审定的小麦新品种。该品种选用河南小麦材料宛抗42作母本,自育中间材料97-3作父本配制杂交组合选育而成。根据2007—2008两年重庆市小麦区域试验的资料,采用与区域试验对照品种相比较的方法进行分析,采用C.S.Lin和Shukla分析方法对品种稳定性和适应性进行分析。结果表明:渝麦12号小麦丰产稳产性高、适应性较强,农艺性状好,品质指标除湿面筋外均达到中筋小麦类型标准(GB/T17892-1999),适宜加工面条、馒头、饺子等食品和进行产业化开发,渝麦12号(渝审麦2010001)是一个适合重庆地区大面积生产的丰产、稳产、广适性小麦新品种,有良好的应用前景。

不同轮作模式下稻田土壤细菌和真菌多样性变化

为探讨不同轮作模式对稻田土壤微生物的影响,设置水稻-小麦、水稻-油菜、水稻-绿肥、水稻-冬闲4个处理,于水稻收获后采集土壤样品,提取基因组DNA,构建文库,利用Illumina Mi Seq高通量测序技术研究土壤细菌和真菌的丰富度、多样性指数以及门和属水平上的群落结构变化。从12个土壤样品中共获得24 537个细菌OUT和5 882个真菌OTU,其中,变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、放线菌门、芽单胞菌门为土壤优势细菌门,子囊菌门和担子菌门为优势真菌门。从门的分类水平看,不同轮作模式土壤中细菌和真菌群落各门类组成的比例发生改变。属水平的分析结果也表明,不同轮作模式土壤中细菌前20个优势属的丰度和真菌前10优势属的丰度同样发生明显改变。不同轮作作物改变了土壤中有益微生物的比例,水稻-绿肥和水稻-冬闲处理有益微生物比例高于其他处理。随着轮作作物的改变,土壤生态系统中细菌和真菌群落的组成比例发生了变化。

稻田保护性耕作的生态效应研究进展与发展建议

首先阐述了保护性耕作的国内外发展现状,指出我国保护性耕作存在的主要问题:关键技术创新研究不够,具有中国南方特色的稻田保护性耕作制度、模式及其技术体系尚未形成;与南方独特的自然地理条件、复杂的稻田耕作制度相匹配的保护性耕作机具研究亟待加强;技术推广保障体系薄弱,适合农村实际的推广机制有待进—步探索。其次,从土壤理化性状、土壤生物学特性、节能减排效应和病虫害生态调控等4方面综述了稻田保护性耕作的生态效应最新研究进展。最后,针对我国南方稻区特别是西南丘陵山区稻田保护性耕作的发展提出了3点建议:加大政策扶持力度,建立政策优惠、财政补贴、生态补偿等多元化长效投入机制;重点开展技术攻关,深入研究中稻-再生稻优质、高产、高效保护性耕作关键技术;丘陵山区稻田周年高效农作制度创新与配套保护性耕作技术,以及以水旱轮作为中心的稻田保护性耕作技术节能减排效应的技术机理;进一步强化现有技术集成,扩大技术成果的示范,加快技术成果向生产力的转变。

糯小麦与普通小麦品质性状差异比较研究

重庆市农业科学院特色作物研究所引进糯小麦种质材料与重庆本地农艺性状优良的小麦品种(系)进行连续多年的回交转育,已选育出了多个农艺性状优良、适合重庆本地种植的白粒糯小麦新品系。本文以重庆糯小麦品系渝L-3、渝L-1和普通小麦品系渝03062、R210为试验材料,研究其若干品质性状的差别。结果表明,与供试的普通小麦品系相比较,糯小麦渝L-3和渝L-1具有较低或极低的直链淀粉含量,在峰值时间、峰值粘度、最低粘度、最终粘度和回生值等5个参数上均明显低于参试的2个普通小麦品系。还讨论了糯小麦的改良和配粉研究方面的问题。

施用中药渣堆肥对土地整治区新改土土壤细菌多样性及群落结构的影响

【目的】探讨施用中药渣堆肥对土地整治区新改土土壤细菌多样性及群落结构的影响,为土地整治区新改土的培肥及中药渣的资源化利用提供科学依据。【方法】采用Illumina MiSeq平台高通量测序技术,在高粱—油菜轮作模式下,设4种中药渣堆肥用量处理,分别为复合肥900 kg/ha(CK)、中药渣堆肥30 t/ha+复合肥900 kg/ha(ZYZ1)、中药渣堆肥60 t/ha(ZYZ2)和中药渣堆肥90 t/ha(ZYZ3),高粱收获后采集0~20 cm土层样品,测定土壤基本理化性质,进行土壤细菌16S rRNA测序,并分析土壤细菌多样性、群落构成及相对丰度,并进行土壤理化性质与细菌群落多样性的相关分析。【结果】与CK相比,随着中药渣堆肥用量的增加,土壤pH和有机质含量逐渐升高,土壤全钾含量先降低后升高,土壤全磷和速效钾含量先升高后降低;各中药渣堆肥处理的土壤铵态氮、硝态氮和水溶性磷酸根含量均显著低于CK(P<0.05)。基于16S rRNA的高通量测序共获得119108个有效序列,得到7759个OTUs。施用中药渣堆肥会改变新改土土壤细菌群落组成,增加了5~6个土壤细菌菌门数量;提高了绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria)的相对丰度,增幅分别为7.1%~16.7%和5.4%~10.6%;降低了变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度,降幅为8.4%~21.2%。多样性分析结果表明,随着中药渣堆肥用量的增加,土壤细菌多样性表现出先增加后减少的变化趋势。聚类分析结果表明,4个处理归为2类,即CK和ZYZ3、ZYZ1和ZYZ2。冗余分析结果表明,土壤细菌群落主要受pH、NO3--N和有效钾含量的影响,同时有机质、全钾、P3O43-和NH4+-N也对其有一定影响。【结论】施用中药渣堆肥能提升土地整治区土壤肥力,改善其细菌群落组成,但要合理控制其施用量,以施用30 t/ha中药渣堆肥+复合肥900 kg/ha与施用60 t/ha中药渣堆肥为佳。

菌渣还田对菜地土壤理化性状、微生物及酶活性的影响研究

为了研究菌渣还田对土壤质量改善的效果和机制,为菌渣还田在农业生产上推广利用提供依据。本研究采用双孢蘑菇采收后菌渣直接还田,设计还田量为0(对照)、TMR(1/3还田)、SMR(1/2还田)和AMR(全部还田)4个处理,菌渣还田并种植2季茄子后测定土壤理化性状、微生物及酶活性的变化。结果表明:菌渣还田对土壤各个指标影响都较为明显,(1)菌渣还田改善土壤容重,提高土壤pH,减轻土壤连作障碍;(2)与对照相比,菌渣还田显著提高土壤有机质、氮、磷、钾含量,但是对土壤铵态氮含量则有显著降低作用;(3)菌渣还田能够增加土壤微生物群落的规模及土壤酶活性,有利于土壤质量的改善,同时还增强了土壤潜在的抑病能力。

西南地区发展气候智慧型农业的对策建议

目前,全球气候变化形势严峻,而农业生产与气候变化相互影响。探索气候变化条件下的新型农业生产模式,既可以提高农民收入、保障区域粮食安全,又可以减少温室气体排放、缓解气候变化。在系统梳理气候变化对农业生产的影响、农业生产对气候变化的推动作用和适应气候变化下的农业生产方式相关研究的基础上,全面分析了气候变化下农业生产面临的严峻考验和转变农业生产方式的重要意义。传统农业生产方式在人口持续增长和气候变化的双重影响下已不能满足需求,为应对气候变化提出的气候智慧型农业可以促使农业可持续发展,增强农业生产适应性,减少温室气体排放,缓解全球气候变化。依据西南地区的自然条件和国内外应对气候变化的先进农业生产经验,提出了我国西南地区发展气候智慧型农业的建议对策,制定区域气候智慧型农业的政策制度,完善区域气候智慧型农业的技术措施,综合开发和因地制宜选择气候智慧型农业的发展模式。

重庆稻田基础地力水平对水稻养分利用效率的影响

【目的】土壤基础地力水平与土壤养分的供应能力有着直接的关系,进而影响作物对土壤和肥料养分的吸收。研究基础地力与水稻养分利用效率的关系,评价不同地力水平下水稻对土壤和肥料养分利用的影响,为在不同地力下提高养分利用效率提供依据。【方法】利用2006—2012年重庆测土配方施肥项目水稻"3414"试验,调查每个试验点无肥区(N0P0K0)、无氮区(N0P2K2)、无磷区(N2P0K2)、无钾区(N2P2K0)和全肥区(N2P2K2)处理的产量及秸秆和籽粒氮磷钾养分含量,计算重庆不同区域水稻养分吸收量、土壤有效养分利用效率和依存率以及肥料回收率、农学效率,采用指数及线性拟合、基础地力产量分级方法评价基础地力对水稻养分利用效率的影响。【结果】重庆不同区域稻田基础地力产量5.40—6.45 t·hm^(-2),基础地力等级处于低和中低等级的(<4 t·hm^(-2)和4—5 t·hm^(-2))样本数为63,占总样本量的25.6%。随着稻田基础地力等级的提高,水稻产量和养分吸收量也随之不断增加,高基础地力等级稻田其有机质和碱解氮也相对较高,p H过低可能是低基础地力等级稻田(<4 t·hm^(-2))的限制因素。重庆水稻施氮磷钾肥增产率分别为18.5%、5.2%和3.9%,在相同的施肥水平下,随着基础地力等级的提高,水稻氮磷钾肥料回收率分别下降6.9%、4.5%和3.1%。基础地力产量与土壤有效氮利用效率、土壤养分依存率存在正相关,说明较高的基础地力会促进水稻对土壤养分的吸收,提高土壤养分利用效率,而基础地力与氮肥回收率、肥料农学效率呈负相关,说明高基础地力会降低肥料的利用效率。基础地力与土壤有效磷、有效钾养分利用效率和磷钾回收率相关性不强,但与相应氮指标能够达到显著相关或极显著相关,说明基础地力对氮的反映能力高于磷钾。【结论】高基础地力可以提高水稻产量和对土壤养分的吸收量,但对肥料养分的利用效率下降。在高基础地力条件下,施肥对水稻的增产作用和地力提升作用有限,应限制肥料的投入。

4种重金属元素对不同潮次平菇产量和质量的影响分析

为对当前食用菌生产质量安全提供可靠建议,促进食用菌产业可持续发展,试验以平菇为试材,通过在培养料中添加不同浓度的Pb、Cd、As、Hg元素,研究4种重金属元素对不同潮次平菇产量和质量的影响。结果表明,除50 mg/kgAs处理待出菇日期延迟8天外,其他Pb、Cd、Hg不同浓度重金属处理均能使待出菇日期提前5~13天;培养料中添加不同浓度的Pb、Cd、As、Hg重金属元素后,均能不同程度提高平菇产量（50 mg/kgAs除外）,其中0.05 mg/kgPb、1 mg/kgPb、1 mg/kgAs和10 mg/kgPb处理增产效果明显;除50 mg/kgAs处理使平菇生物学效率降低了15.3%外,其他Pb、Cd、Hg不同浓度重金属处理生物学效率均有明显提高,0.05 mg/kgPb处理生物学效率最高为89.2%,较对照高42.4%;另外,相关性和主成分分析结果表明,平菇产量越低,重金属含量越高,富集系数也越高;培养料中的重金属含量越高,后期潮次的重金属含量越高,富集系数也越高,Pb、Cd、As、Hg重金属元素在平菇中的累积作用明显。

水生植物配置与水体净化的研究进展

水生植物配置对水体净化和修复比单一植物效果更为显著。笔者阐述了水生植物的净化机理,不同水生动植物配置对适温季节和低温季节的不同污染水体的净化效果,提出了水生植物在污水净化应用中需要关注的问题,展望了水生植物品种筛选、培育和构建、周年高效水生植物净化模式等方面的发展前景。

果园种植三叶草对杂草群落及物种多样性的影响

为实现果园杂草生态控制,减少或避免使用化学除草剂。根据生态位先估和生态位竞争原理,设计间种豆科绿肥白三叶草和红三叶草2种杂草进行生态控制,同时设置清耕对照(CK),采用小样方多点取样连续2年调查果园杂草种群数量、生物量、平均株高等指标。结果表明:果园共有杂草13科28属34种;3个处理在4次调查时,对照杂草多度(Pi)高达1.001和1.000,间种白三叶草处理分别为0.755、0.664、1.001和0.945,间种红三叶草处理分别为0.986、0.889、0.982和0.992。种植白三叶处理果园在四次调查时期,杂草物种丰富度(S)和种群多样性(H)均大于对照,均匀度(J)在第一次调查时小于对照,优势集中性指数(C)均小于对照;间种红三叶草处理4次调查杂草总数量均低于对照。本研究表明间种白三叶草能改变果园杂草群落结构,有效控制杂草的生长。

一株产红色素细菌的分离鉴定及色素性质研究

本研究对分离自重庆垫江稻田土壤的一株产红色色素细菌进行了形态学和16S rRNA序列鉴定,测定红色素最大紫外吸收波长,并对其稳定性进行研究。结果显示,该菌与多株粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)16S rRNA序列一致;产生的色素在541 nm处有最大紫外吸收峰,与灵菌红素最大吸收峰接近,初步推测其为灵菌红素或其衍生物;该红色素在pH 6～11性质稳定;紫外光照射稳定性差,耐氧化能力较强,与还原剂产生沉淀;金属阳离子对该色素有不同程度的消色作用,Cu^(2+)消色作用最明显,遇SO_4^(2-)离子产生沉淀。