菜田种养结合模式下施肥方式对土壤编码碱性磷酸酶基因微生物群落的影响

为明确菜田种养结合模式下施肥方式对土壤编码碱性磷酸酶基因phoD的微生物群落结构和多样性的影响机制,通过Illumina MiSeq高通量测序手段,系统分析了4种不同施肥方式,即不施肥(CK)、施常规化肥(CF)、施有机肥(OF)、有机无机肥混施(MF)对花菜收获时0−20cm土层土壤理化性质、碱性磷酸酶(ALP)、微生物量磷(MBP)以及phoD微生物群落的影响。结果表明:(1)与CK相比,OF处理可显著提高土壤有机质、总氮、速效磷和Ca含量47.83%、38.46%、104.81%和69.21%(P<0.05);OF和MF处理均显著提高ALP活性;CF和OF分别显著增加MBP含量56.12%和195.16%,OF处理中MBP含量最高(105.40mg·kg^(−1));(2)菜田种养结合模式不同施肥处理中假单胞菌属(Pseudomonas)为优势属,CF和MF较CK显著降低了假单胞菌属相对丰度33.39%和45.52%;施肥降低土壤phoD微生物Chao1指数,MF提高其多样性(Simpson)和均匀度(Simpsoneven);(3)影响phoD微生物群落结构的关键环境因子为MBP、AP、ALP;phoD微生物α多样性指数与土壤性状指标无显著相关性。因此,菜田种养结合模式下,不同施肥处理改变了土壤理化和生物性质,从而驱动了土壤phoD微生物群落组成、结构和多样性变化。

稻虾共作对稻田杂草群落组成及物种多样性的影响

为探究稻虾共作对稻田杂草群落组成及物种多样性的影响,运用植物群落生态学的方法,通过调查区域在1 a(RC1)、2 a(RC2)、4 a(RC4)和9 a(RC9)等4个不同稻虾共作年限稻田和1 a小区控制试验稻田(CK)田面和田埂杂草物种数变化、杂草数量变化以及杂草盖度变化,研究不同稻虾共作年限稻田杂草的群落变化特点及控草效果。结果显示:稻虾共作稻田的杂草生物多样性指标随年限增长表现出先降低后增加的趋势,CK的Simpson指数和Shannon多样性指数杂草优势度显著高于稻虾处理,RC4处理最低。Pielou均匀度指数RC9处理显著高于其他年限稻虾田,但与CK处理无显著差异。随稻虾共作年限的增加,稻田杂草总数表现出先降低后增加的趋势,均显著低于CK处理。不同种杂草的重要值(importance value,I值)随稻虾共作年限增长呈现不同的规律,千金子、稗草、双穗雀稗和飘拂草的I值随年限增加先降低后增加,通泉草、空心莲子草、鳢肠、鸭舌草等的I值在稻虾共作稻田中表现出小于水稻单作稻田并逐年降低的规律。在大田控制试验中,经过1 a稻虾共作模式后,稻田田内和田埂的杂草物种数、杂草个体数和盖度均显著降低。结果表明:短期稻虾共作对稻田杂草的抑制作用明显,长期的稻虾共作会逐步形成新的杂草群落结构,需要采取对应的杂草防控措施。

菜田种养复合系统氮/磷平衡分析

通过田间试验,设置菜田种养复合模式(VE)和常规菜田单一种植模式(对照,CK)两个处理,采用投入−产出法,于蔬菜收获后对种植(种养)系统内土壤、水体和产品(包括花菜和水产动物)中氮磷含量进行测定,研究VE模式下土壤(耕作区、底泥、边沟)、蔬菜(花菜)、水产(螃蟹、黄鳝、鱼)和水体内氮、磷平衡和循环特征。结果表明:系统内总氮/总磷(TN/TP)含量均以肥料输入最大,VE模式和CK模式肥料氮、磷输入分别占TN/TP总输入量的89.09%、99.73%和89.20%、99.86%,收获季花菜花球氮、磷输出分别占TN/TP总输出量的37.74%、33.69%和38.26%、34.50%。VE模式中的系统TN/TP输出/输入比分别为67.01%和39.51%,均高于CK模式,VE模式降低了系统氮、磷表观损失35.19kg和24.38kg。当前投入水平下,两种模式的系统TN/TP盈余量均为负,说明均需投入适量肥料以利于作物产出和系统平衡。研究结果有助于为菜田种养复合模式氮、磷循环和平衡管理提供参考。

稻田综合种养对水稻、养殖动物和环境的影响研究进展

近年来,稻田综合种养模式以其稳产提质、改善环境、绿色增效等特点受到全社会的关注。本文基于不同稻田综合种养模式对水稻、养殖动物和环境的影响,对常见的稻田综合种养模式进行了汇总,以期为中国稻田综合种养的健康发展提供参考。

沼液还田技术与生态循环农业

本文总结了本课题组和他人在沼液还田相关技术研发与推广方面的工作,对沼液还田事业的进展和问题进行了分析,结果表明,我国的规划化养殖已经带来了严重畜禽污染问题,以沼气为纽带的生态循环农业模式是解决这一问题的核心路径;畜禽粪污沼气发酵过程中产生大量沼液,其最好的处理方式是还田;在沼液还田过程中,不论单施还是与化肥配合施用,均能提高多数常见农作物的品质甚至产量,从而提升经济效益,并且对改良土壤方面也具有积极作用。但不同作物所采用的沼液施用方式与施用量不尽相同,其原因是多方面的,比如不同区域土壤肥力不同、作物种类不同和不同原料产生的沼液营养成分不同等,因此,沼液施用量和方法需根据实际情况而定。在生态文明战略和乡村振兴战略实施的大背景下,越来越多的种植养殖企业选择以沼气为纽带的种养结合生态循环农业模式作为发展方向,促进农业的绿色可持续发展。