施氮对块茎形成期高温胁迫后马铃薯块茎产量、淀粉含量和相关酶代谢活性的影响

为了明确不同施氮量对高温胁迫后马铃薯块茎淀粉合成酶、淀粉含量及产量的影响,本研究于2019―2020年在宁南山区海原县进行田间试验。供试品种为青薯9号,通过搭建高温棚构建高温环境,设2个温度处理(T1:块茎形成初期高温胁迫,T2:自然温度),4个氮肥水平(不施氮N0:0 kg·hm^(2),低氮水平N1:75 kg·hm^(2)、常规氮水平N2:150 kg·hm^(2)、高氮水平N3:225 kg·hm^(2)),测定马铃薯块茎支链淀粉、直链淀粉、总淀粉含量,腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGP)、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UGP)、淀粉分支酶(SBE)、可溶性淀粉合酶(SSS)、束缚态淀粉合酶(GBSS)活性和产量。结果表明,高温胁迫后各施氮水平下的减产率不同,介于3.03%~10.35%之间,其中N2的减产率最低,其常温处理与高温胁迫下的产量分别为43.95和41.54 t·hm^(2);各施氮水平下的直链淀粉、支链淀粉与总淀粉含量下降率分别介于8.84%~17.71%、13.44%~25.67%以及12.77%~23.90%之间,且处理间均表现为N2>N3>N1>N0,这也与各淀粉合成酶活性大小关系相吻合;本研究还发现,高温胁迫下N0、N1的淀粉合成酶活性下降幅度大于N2、N3。综上,本试验条件下,150 kg·hm^(2)的施氮量可以在高温胁迫后维持淀粉合成酶较高的活性,并明显减小了淀粉含量的下降幅度,使马铃薯保持较高的淀粉合成能力,从而减少产量的损失,保证经济效益。本研究探究了适量施氮对马铃薯高温胁迫的缓解效应,明确了其缓解机理,为马铃薯抗逆高产栽培提供了理论依据。

不同耕作方式下玉米秸秆还田对土壤真菌群落的影响

研究宁夏引黄灌区秸秆还田与籽粒直收玉米配套模式下不同耕作和秸秆还田方式对土壤真菌群落组成及功能的影响,探究土壤真菌群落对耕作和秸秆还田方式响应差异的生物学机制,为优化耕作与秸秆还田方式和提高农田土壤肥力提供理论依据。以宁夏引黄灌区秸秆还田与籽粒直收玉米连作农田土壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术,分析2种耕作方式(免耕与深翻)与3种秸秆还田方式(不还田、秸秆半量还田与秸秆全量还田)定位试验条件下,玉米成熟期土壤真菌群落结构与功能的差异,并结合土壤理化性质,进一步探究农田土壤真菌群落结构及功能变化的环境驱动因子。结果表明,免耕结合秸秆半量覆盖还田处理土壤真菌多样性指数表现最优,免耕条件下秸秆不还田与秸秆半量还田处理土壤真菌OTU数均多于深翻,秸秆全量还田处理则相反。各处理优势真菌种群存在明显差异,子囊菌门、担子菌门、被孢菌门、粪壳菌纲、Symmetrospora属、被孢霉属和子囊菌属在各处理中相对丰度普遍较高;免耕处理对不同真菌物种存在不同的影响,可以促进参与木质素腐解的真菌生长发育,降低致病真菌的相对丰度。耕作方式对真菌群落组成的影响显著,免耕结合秸秆不还田、秸秆半量覆盖还田处理下土壤真菌群落组成稳定性较强,其余处理的土壤真菌群落组成稳定性则较差。各处理对真菌群落组成贡献较大的真菌物种存在差异。土壤理化性质与不同菌属的生长繁殖关系密切,主要优势菌属主要受土壤碱解氮、全磷、有效磷、容重的影响。本研究发现,不同耕作与秸秆还田方式改变了农田土壤真菌群落OTU数量、多样性参数以及群落组成,不同的土壤理化性质也是影响各真菌菌属生长繁殖的主要因素;免耕结合适宜的秸秆覆盖还田量能够促进土壤中易腐解秸秆的菌属生长繁殖,利于形成秸秆还田生态圈的良性循环,促进农田土壤生态系统稳定。