施用生物有机肥对旱地红壤保水性与细菌群落的影响

土壤干旱是制约我国农业生产的重要瓶颈。施用生物有机肥可有效提高土壤有机质含量,改善土壤理化性质,促进作物生长;然而,其对旱地红壤保水性与细菌群落的影响还鲜见报道。通过室内土培试验,持续观测生物有机肥不同施加量处理的土壤含水量动态变化,并利用高通量测序技术,对细菌群落进行定量分析。结果表明,施用生物有机肥对土壤保水性的影响因施肥量与模拟干旱时间的不同而存在显著差异;施加量为1%、模拟干旱为31d时,土壤含水量是对照组(CK)的1.8倍。施用生物有机肥显著提高了土壤有机质与铵态氮、硝态氮、有效磷、速效钾含量,且其随施加量的增加而升高。此外,施加生物有机肥显著影响了土壤细菌群落组成与多样性;与CK相比,施加生物有机肥的土壤中变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)相对丰度较高,厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度较低,且细菌群落多样性显著增加(P<0.05)。施用生物有机肥显著提高了干旱环境下土壤中溶杆菌属(Lysobacter)、Ramlibacter和鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)的相对丰度,降低了芽孢杆菌属的相对丰度,与施肥导致的细菌生境变化有关。因此,施用生物有机肥不仅能有效提高土壤有机质与速效养分含量,还能在持续干旱环境下显著提升土壤保水性与细菌多样性,是应对季节性土壤干旱、调节细菌群落的有效措施。

南疆大豆种植现状分析

大豆是重要的经济作物之一,增加大豆总产量、提高大豆自给率具有重要意义。新疆南疆土地广阔平整,光热资源充足,适宜规模化机械化农业生产,为大豆高产提供了基础。实践中大豆生产可能面临干旱、土壤盐碱化和运输成本较高等因素需重点关注。本文分析探讨了该地区大豆种植生产的优势及大豆种植面临的挑战,并针对大豆生产中需进一步改善的环节提出了建议,包括部分盐碱地改良,配套栽培技术和农业机械,完善种植配套政策,提高大豆耐盐能力等,为该地区大豆种植面积的扩大和产量提升提供参考。

生物炭添加对干旱胁迫下福建柏幼苗生理特性与土壤酶活性的影响

【目的】探究干旱胁迫下外源增施生物炭对福建柏苗木生理特性与土壤酶活性的影响。【方法】以一年生福建柏幼苗为试材,在土壤中分别添加20、50、80 g·kg^(-1)的玉米秸秆生物炭(T1、T2、T3),以不含生物炭处理为对照(CK),分析不同添加量生物炭对干旱胁迫下福建柏幼苗生长、渗透调节物质的积累及土壤酶活性的影响。【结果】(1)生物炭的施加显著提升了福建柏的生长及生物量积累(P<0.05),50 g·kg^(-1)(T2)处理对福建柏株高、地径及单株生物量的积累促进效果最佳。(2)随着胁迫时间的增加,各组间的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量总体呈现先升后降的变化趋势,且各组间差异显著。可溶性糖、脯氨酸含量在胁迫42 d时达到最大值;可溶性蛋白含量在胁迫56 d时达到最大值。总体表现为:T2>T1>T3>CK,且以T2处理效果最佳。T2处理的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量与同期的CK相比增加了50.7%、127%、54.4%。(3)生物炭的施加显著提升了干旱胁迫下的土壤酶活性(P<0.05),在胁迫70 d时各组脲酶活性达到最大值;过氧化氢酶、硝酸还原酶、蔗糖酶活性在胁迫42 d时达到最大值;蔗糖酶在胁迫56 d时达到最大值。各组间差异总体表现为T2>T1>T3>CK,且以T2处理最佳。【结论】干旱胁迫下施用50 g·kg^(-1)生物炭量的试验处理最有利于福建柏苗木生长、抗逆生理及土壤酶活性的提高,生物炭施用量过高时会对其产生抑制作用。

淮北平原干旱胁迫对夏大豆土壤耗水量及产量的影响

为探究不同干旱水平在各生育期对夏大豆在砂姜黑土与黄潮土中的影响及差异,基于2022年五道沟实验站桶栽受旱试验,在夏大豆分枝期、花荚期、鼓粒成熟期通过水分控制,设置轻旱、中旱、重旱3个干旱水平与全生育期无旱对照(CK),分析各生育期不同干旱水平胁迫对夏大豆在两种土壤中耗水量、产量、水分利用效率(WUE)的影响及差异。结果表明:(1)两种土壤中夏大豆各生育阶段随干旱加重耗水量呈减小趋势,重旱减小最显著;砂姜黑土中耗水量各受旱组小于对照组,黄潮土除分枝期轻旱外耗水量均低于对照组,且耗水量减少水平除鼓粒成熟期轻旱均小于砂姜黑土。(2)两种土壤重旱对产量影响最强烈,鼓粒成熟期重旱减产最严重;黄潮土花荚期不同受旱水平减产率均低于砂姜黑土,分枝期各受旱组砂姜黑土减产率低于黄潮土。(3)两种土壤花荚期、鼓粒成熟期WUE随干旱程度加剧呈明显递减趋势,重旱影响下WUE减小明显,鼓粒成熟期重旱对WUE影响最严重;受旱减产水平在不同生育阶段存在差异,使得花荚期黄潮土各处理组WUE均高于砂姜黑土,分枝期黄潮土WUE均低于砂姜黑土。

生物炭缓解作物干旱胁迫及其机理研究综述

干旱是世界农业发展中主要的障碍因子之一,严重威胁着国家粮食安全和生态可持续发展,生物炭是一种富含碳的生物质再生产物,作为一种高效的土壤改良剂,不仅能改善土壤理化结构,提高土壤持水能力,同时缓解干旱胁迫对作物的负面效应。综述了生物炭缓解作物干旱胁迫效应的研究成果,包括促进作物生长发育、增强作物抵御干旱能力、改善土壤理化特性和微生物学特性等,重点阐述生物炭特性与缓解干旱胁迫效应之间的联系和关键机制。最后初步阐述国内外研究存在的差异和需要加强的方面,并展望了生物炭在缓解干旱胁迫方面的应用潜力,旨在为生物炭的进一步推广应用提供理论依据和参考。

干旱条件下淮北平原夏玉米根系水分来源研究

为探究干旱胁迫条件下淮北平原夏玉米生长期水分利用特征,分析农田降水-土壤水-作物水之间的转化规律。通过野外实验和室内分析,测定分析不同生长期内降水、土壤水、植物水、地下水的稳定氢氧同位素值。采用稳定氢氧同位素技术分析了各水体的同位素分布特征,利用直接对比法和多元线性混合模型法分析夏玉米对土壤水分的主要吸水深度及贡献率,进而研究其水分来源。结果表明,五道沟实验站夏季大气降水线方程为δD=7.26×δ^(18)O+3.11(R^(2)=0.98),其斜率和截距均小于全球大气降水线方程,表明降水在降落过程存在蒸发富集过程。土壤水氢氧同位素在垂直方向剖面呈现明显的梯度分布。干旱胁迫条件下,夏玉米拔节-抽雄期主要吸收0~20、20~40、40~60 cm处的土壤水,贡献率分别为21.8±13.6%、25.5±20%和25.1±18.2%;抽雄-灌浆期主要吸收0~20 cm处的土壤水,贡献率为68.6±3.6%;灌浆-成熟期主要吸收0~20 cm处的土壤水,贡献率为72.0±0.9%。夏玉米根系优先利用浅层土壤水,土壤水主要来自大气降水。地下水埋深较浅地区,干旱条件下夏玉米在整个生长期内根系吸水深度较浅,由此考虑生长期改变灌溉方式来提高灌溉水利用率。

双聚材料对干旱条件下多年生黑麦草幼苗生长的影响

干旱是限制工程创面植物生长发育的关键环境因子,双聚材料(Double polymers SJ)是用于边坡土体防渗固化的新型材料,对于工程扰损区植被恢复具有重要意义。本研究选择黑麦草(Lolium perenne L.)为研究材料,采用盆栽试验,分析不同干旱条件下SJ对黑麦草生长的影响,结果表明:中、重度干旱处理显著降低了黑麦草存活率、植株含水量及叶绿素含量,增加了植株·O^(2-)、H_(2)O_(2)、MDA等毒性物质的积累。添加SJ一方面提高了土壤的保水性(蒸发量减少约50%),另一方面显著增加了黑麦草植株的含水量和叶绿素含量,并降低了活性氧等有毒物质含量,有利于黑麦草生物量的积累及存活率的提高。因此,SJ的保水性及其对植物生长的促进作用,有利于干旱区工程边坡的生态修复。

干旱胁迫下土壤微生物对白羊草生长及生理生化特征的影响

以‘太行’白羊草(Bothriochloa ischaemum)为材料,通过盆栽试验探究了土壤微生物对干旱胁迫下白羊草幼苗植株生长及生理生化的影响。结果表明:与未灭菌土壤处理相比,干旱和非干旱条件下土壤灭菌处理显著降低了植株的株高、茎粗、地上部和地下部干鲜重及叶绿素含量,提高了超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性以及丙二醛(Malondialdehyde,MDA)、可溶性蛋白和可溶性糖含量。然而在持续干旱条件下,添加土壤菌悬液处理的白羊草幼苗植株的株高、地上部鲜干重和地下部干重、总叶绿素含量、可溶性糖和可溶性蛋白含量显著提高;SOD,POD活性和MDA含量显著降低。说明土壤微生物能够有效缓解干旱胁迫对白羊草幼苗生长的抑制作用,本研究对进一步认清土壤微生物对白羊草生长和抗旱作用的影响以及对微生物菌种资源的开发利用具有重要意义。

水分胁迫对文冠果幼苗的影响及应对措施

水分胁迫是影响植物生长和发育的重要因素之一。文冠果作为一种重要的园林树种,其在幼苗期对水分胁迫的敏感性对其幼苗的存活和生长至关重要。该文研究了水分胁迫对文冠果幼苗的生长、生理和生化特性的影响,并提出了应对水分胁迫的措施,通过对不同水分胁迫条件下的幼苗进行实验观察和数据分析,可以发现水分胁迫对文冠果幼苗生长的显著影响,同时提出了一些有效的管理建议,以提高文冠果幼苗的抗旱能力。

刺梨对土壤干旱胁迫的生理响应

用土壤干旱胁迫的方法 ,发现刺梨 (RosaroxburghiiTratt .)的抗旱力甚弱 ,在黄壤上 ,其萎蔫系数高达2 2 .7%。受旱后 ,其叶水势、光合速率、叶绿素含量及叶绿素a/b比值都明显下降 ,轻度干旱时 ,其根中的NR活性迅速大幅度下降 ,叶中的SOD、POD活力及GA1+ 3 、IAA、ZRs含量也明显降低 ,根和叶中的可溶性总糖、还原糖、脯氨酸显著增加。正常情况下 ,刺梨根、叶、茎中NR活性比值约 1∶0 .4 5∶0 .11。在严重干旱胁迫时 。

干旱胁迫对金太阳杏叶绿素荧光动力学参数的影响

以2年生金太阳杏(ArmeniacavulgarisLam.)叶片为试材,采用田间试验的方法,设置4种土壤水分处理(土壤相对含水量为76%、65%、53%、45%),以正常供水为对照(CK),研究土壤干旱胁迫对叶绿素含量、叶片相对含水量及叶绿素荧光参数的影响。结果表明(1)胁迫条件下,基础荧光(Fo)略微上升,最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PS潜在活性(Fv/Fo)、原初光能转化率(Fv/Fm)、叶绿素含量(CHL%)、叶片相对含水量(LRWC)等值下降。(2)叶绿素荧光参数间相关性随土壤相对含水量的下降而逐渐减弱,正常供水条件下,2/3以上荧光参数相关性达显著水平;胁迫至后期(土壤相对含水量为45%),仅1/3显著相关。(3)Fm、Fv、Fv/Fo、LRWC与抗旱性综合评定指标Y始终存在显著相关性,可作为杏树抗旱性评定指标,参与抗旱品种的筛选。

土壤干旱胁迫对紫叶矮樱叶片呈色的影响

以盆栽3a紫叶矮樱叶片为试材,采用称重控水法,设对照(土壤含水量18.11%)、轻度干旱(土壤含水量14.72%)、中度干旱(土壤含水量11.32%)和重度干旱(土壤含水量7.92%)4个处理组,研究不同土壤干旱条件下紫叶矮樱叶片呈色色素含量、可溶性糖含量、PAL酶活性的变化规律及其对叶片呈色的影响。结果表明:轻度干旱,随胁迫时间的延长叶片中花青苷、类黄酮、叶绿素、可溶性糖含量、PAL酶活性和a*增加,L*和b*降低;中度和重度干旱,随胁迫时间的延长花青苷、类黄酮、叶绿素、类胡萝卜素、可溶性糖含量、PAL酶活性和a*先增加再降低,L*和b*先减小再增大。短时间的干旱能够提高紫叶矮樱的叶片色泽,中度干旱15d或重度干旱12d,是紫叶矮樱叶色发生明显转变的关键时期;花青苷含量的变化是影响紫叶矮樱叶色变化的主要原因。

干旱胁迫对文冠果幼苗生长和生理生化特征的影响

以文冠果1年生盆栽苗为材料,采用称重控水的方法,设置土壤含水量分别为7.5%～9.4%（重度干旱）、11.3%～13.1%（中度干旱）、15.0%～16.9%（轻度干旱）、22.5%～24.4%（对照）4个处理,研究了水分胁迫对文冠果幼苗生长过程中的生长和生理生化指标的影响.结果表明：（1）随着干旱胁迫的加剧,文冠果幼苗单株鲜重、干重和株高逐渐降低,主根和一级侧根长度逐渐增加,叶面积和叶片数逐渐减少,并在重度胁迫下达到显著水平.（2）随着胁迫时间的延长,文冠果幼苗叶片超氧化物歧化酶活性在对照和轻度干旱胁迫条件下保持相对稳定,而在重度干旱胁迫下逐渐升高;各胁迫处理叶片的过氧化物酶活性逐渐升高,而过氧化氢酶活性则表现为逐渐下降趋势.（3）在整个干旱胁迫过程中,叶片丙二醛含量在对照中始终稳定在0.045μmol·g-1FW左右,而轻度干旱处理于胁迫21 d后趋于稳定（0.056μmol·g-1FW）,中度和重度胁迫处理则表现出逐渐升高的趋势;随着干旱胁迫加剧,各处理叶片可溶性蛋白含量先降低后升高,根系活力逐渐增强.可见,文冠果幼苗能通过增强保护酶活性及提高可溶性蛋白含量和根系活力来缓解土壤干旱胁迫的伤害,从而表现出较强的抗干旱特性.

土壤干旱胁迫对3个杏树品种生理生化特性的影响

以3年生杏树Armeniaca vulgaris叶片为试材,采用田间试验的方法,研究土壤干旱胁迫对3个杏树品种生理生化特性的影响。结果表明:①土壤干旱胁迫下,叶绿素荧光参数(Fv/Fm)、叶片相对含水量和吲哚乙酸质量分数下降;叶片相对电导率、可溶性糖质量分数和脯氨酸质量分数和超氧化物歧化酶活性上升。②随土壤水分的降低,因子间相关性逐渐减弱。③3个品种的抗旱性随土壤水分的不同而有异。胁迫程度较轻时,抗旱性依次为:金太阳>香白>金皇后;随胁迫的加剧,抗旱性则为:香白>金太阳>金皇后。

杏树抗旱性研究

以3年生杏树(Prunusarmeniaca)叶片为试验材料,采用田间试验的方法,研究土壤干旱胁迫对3个杏树品种生理生化特性的影响。结果表明:(1)土壤干旱胁迫下,叶绿素荧光参数(Fv/Fm)、叶片相对含水量(LRWC)、吲哚乙酸(IAA)含量下降;叶片相对电导率、可溶性糖含量、脯氨酸(Pro)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性上升。(2)3个品种的抗旱性随土壤水分的不同而有异,胁迫程度较轻时抗旱性依次为:金太阳>香白>金皇后;随胁迫的加剧,抗旱性则为:香白>金太阳>金皇后。

棉花花铃期土壤持续干旱胁迫对产量形成的调节效应

通过花铃期不同持续时间土壤干旱处理,研究干旱胁迫对棉花产量形成的影响。表明持续干旱对子棉产量影响以单株成铃数>成铃率>单铃重。短期干旱胁迫W1处理增加成铃数显示子棉增产,同步抑制下部内围铃棉纤维和棉子的物质积累量,解除胁迫后形成盛花结铃阶段产量潜载优势,极显著提高下、中部外围和上部内围铃子棉产量,实现增产;花后持续20d以上干旱胁迫效应会延续至花后50d,整体降低各部位棉铃的积累物质供应量,产量器官虽具干物质积累相对优势,但子棉产量潜载势降低,单株成铃数、单铃重趋降显示子棉减产;干旱胁迫对子棉产量的调控显示区位效应,降产效应随干旱延长显示由下而上、由内而外区位拓展态势,解除胁迫可获得一定产量补偿。

土壤干旱胁迫及复水对紫叶矮樱生理特性的影响

以盆栽3年生紫叶矮樱为试材,采用称重控水法,设对照(CK)、轻度干旱、中度干旱和重度干旱4个不同处理组,研究土壤干旱胁迫及复水对紫叶矮樱生理特性的影响。结果表明:干旱胁迫下,紫叶矮樱的相对电导率、可溶性糖和脯氨酸含量升高;抗氧化酶SOD和POD酶活性升高,轻度和中度干旱胁迫SOD活性始终高于对照,重度干旱后期SOD酶活性低于对照,而POD酶活性在胁迫期间一直高于对照;可溶性蛋白含量随胁迫时间的延长先降低再升高。复水7 d后,抗氧化酶活性和脯氨酸含量显著提高,增强了紫叶矮樱的抗旱性。

土壤干旱胁迫对8种景天属植物生长与生理生化指标的影响

景天是一种重要的园林绿化材料,为了对景天属植物在节水型园林绿化中的应用提供理论依据,选取8种景天进行土壤干旱胁迫处理,利用植物生理学方法测定其土壤含水量,叶片相对含水量等6种生理生化指标,同时观察景天的外部形态变化。最终对景天的抗旱性强弱进行了排序:反曲景天>景天三七>德国景天+联合勘察加>凹叶景天>八宝景天+红花景天+主妇景天。在园林绿化中可以参考上述试验结果对这8种景天进行合理配置。

土壤干旱胁迫对刺梨叶片矿质营养元素含量的影响

采用盆栽试验的方法,研究了土壤干旱胁迫对刺梨(RosaroxburghiiTratt.)的10种营养元素含量的影响。结果表明,土壤干旱胁迫降低了刺梨叶中的N、P、K、Ca、Cu、B、Mo元素含量,各胁迫处理与对照相比,叶中P、K、Cu、Mo元素含量都达到了极显著水平,而叶中Ca元素含量随胁迫程度加重呈极显著的降低趋势;轻度胁迫时叶中的Zn元素含量极显著地增加,在中度和重度干旱胁迫下,Zn元素含量又极显著地降低;轻、中度胁迫时叶中Mg元素含量明显增加,当土壤干旱胁迫继续加重叶中Mg元素含量极显著地增加;随土壤干旱胁迫程度的加重,叶中Fe元素含量一直呈极显著增加的趋势。

杨柴对高CO_2浓度和土壤干旱胁迫的响应

毛乌素优势植物杨柴 (HedysarummongolicumTurcz.)对高CO2 浓度和土壤干旱胁迫响应的研究结果表明 :干旱胁迫可使杨柴根系伸长 ,根生物量、地径、主茎高和茎生物量下降 ;高CO2 浓度使杨柴根和茎生物量明显增加 ,CO2 的“施肥效应”显著 ,干旱使CO2 的“施肥效应”减弱。同时 ,土壤干旱胁迫使杨柴的根 /冠比增加 ,说明在土壤干旱胁迫情况下根的生长比地上部分 (茎 )的生长更活跃 ,有利于提高杨柴在干旱沙漠地区的固沙作用 ;CO2 浓度升高和土壤干旱胁迫均使杨柴叶片的水势下降 ,叶片水势的下降使叶片细胞对水分的束缚力增强 ,从而减少植物蒸腾耗水 。