滩涂土壤固氮菌群落与环境因子的典范对应分析

选择连续4年进行水稻–紫云英轮作的田块,在0~10、10~20、20~40和40~80 cm剖面深度分别采集土样,利用PCR-DGGE技术分析水稻–紫云英轮作对土壤不同剖面深度固氮菌nif H基因丰度与群落多样性的影响,并对固氮菌群落与8个环境因子进行了典范对应分析(CCA)。试验结果表明,水稻–紫云英轮作能提高滩涂土壤固氮菌的丰度和多样性。水稻-紫云英轮作处理10~20 cm土壤剖面中固氮菌丰度最大,水稻–休闲处理40~80 cm土壤剖面中的最小,其Shannon-Weaver多样性指数分别为3.18和1.51。滩涂土壤环境因子中,总氮与NH_4^+-N、EC与有效磷、pH与速效钾,两两之间的相关性最高;CCA排序图表明土壤有机质、NH_4^+-N和有效磷是影响滩涂土壤固氮菌群落的主要因子。

水肥优化耦合下设施青菜的养分吸收和干物质积累规律

为明确最佳灌溉施肥条件下设施青菜对氮、磷、钾养分的吸收规律,通过田间试验研究了微喷灌条件下设施青菜在不同生育期氮、磷、钾养分吸收积累和干物质积累的特征以及与养分累积吸收量的相关性。结果表明,在不同生育期,设施青菜氮、磷、钾养分含量存在显著差异(P<0.05)。旺长期青菜体内氮、磷、钾含量均显著高于幼苗期(P<0.05),进入成熟期后略有降低。从养分吸收速率来看,旺长期3种养分的吸收速率均最大,幼苗期和成熟期吸收速率较小。3种养分的吸收速率从大到小依次为钾、氮和磷。整个生育期养分累积量和干物质累积量从大到小依次为旺长期、幼苗期和成熟期。此外,设施青菜体内养分吸收量与干物质积累呈显著正相关(P<0.05),水肥优化耦合条件下氮、磷、钾3要素之间存在着相互促进吸收的正相关作用。

农药在蔬菜中的残留动态及降解规律研究

为了寻找有效降低蔬菜中农药残留的方法,促进蔬菜产业的健康发展,本研究选用百菌清、氰戊菊酯、乐果3种使用广泛、具有代表性的农药为试验材料,采用气相色谱法测定蔬菜上农药的残留动态。结果表明：施药当天氰戊菊酯、乐果、百菌清3种农药在生菜中的残留量要明显高于番茄,分别高出42.9%、44.9%、57.8%,第7天3种农药在番茄和生菜的残留量分别为154～285μg/kg、258～528μg/kg。施药当天乐果、百菌清、氰戊菊酯3种农药在大棚中芹菜上的残留量较露地分别高出2.9%、7.1%、6.0%。在5～20天期间露地芹菜的农药降解速度也明显高于大棚。氰戊菊酯的沉降试验表明：1天内沉降量为农药用量的8.77%～19.64%。农药在蔬菜上的起始浓度与蔬菜食用部分表面积比有关；大棚蔬菜的农药降解速度要明显慢于露地蔬菜农药的降解速度；农药的沉降现象是影响大棚农药残留量的重要因素。

滩涂盐碱地大麦产量形成的关键农艺性状分析

为研究滩涂盐碱地区大麦植株农艺性状对产量影响的相对重要性,通过对大麦产量及农艺性状进行相关分析、多元线性回归及通径分析,结合大麦生长发育特点,确定了影响大麦产量的关键农艺性状。结果表明:大麦主要农艺性状变异系数大小顺序为第一节间长>第二节间长>单株有效穗数>总穗数>成穗率>株高>茎粗>穗长>每穗粒数>结实率>千粒重;相关性分析表明千粒重(0.934)、总穗数(0.893)、株高(0.820)、成穗率(0.764)和第二节间长(0.762),与产量均呈极显著正相关关系;多元线性回归分析入选的6个因子(茎粗、第一节间长、穗长、总穗数、每穗粒数和千粒重)对大麦产量模型的决定系数达到0.954;通径分析表明株高、成穗率和千粒重对产量的直接正效应最大。在滩涂盐碱地区大麦高产栽培中,建议优先选择植株高、籽粒大而饱满的品种进行栽培。

水氮互作对设施菜田土壤氮素形态组成以及细菌群落结构的影响

利用室内模拟培养试验,研究了不同水氮互作条件对设施菜田土壤氮素形态组成和细菌群落结构的影响。主因素为2种土壤水分条件:70%田间持水量和100%田间持水量;副因素为5种氮素添加形态:不施氮肥、纯无机氮、纯有机氮、2/3无机氮+1/3有机氮和1/3无机氮+2/3有机氮。结果表明:水氮互作效应对土壤无机氮含量和土壤细菌群落Shannon和Simpson指数的影响显著(P <0.05)。高含水量条件下,土壤无机氮含量显著降低(P <0.05),但土壤细菌群落的Shannon,Ace和Chao1指数极显著升高(P <0.01),并且随着土壤含水量升高,Aeromonas和Flavobacterium菌属的相对丰度增加;培养30 d后,添加有机氮处理的土壤有机氮含量显著高于添加无机氮处理,添加有机氮使Cellvibrio和Devosia菌属相对丰度上升。可见,设施菜田施用有机氮肥尽管短期内不利于土壤速效氮的积累,但在适宜的水分条件下,土壤优势菌群发生了较大改变,部分固碳功能菌群丰度增加,有利于稳定土壤碳氮循环。试验结果为进一步研究设施菜田水氮管理介导的土壤碳氮循环功能菌群变化的环境驱动机制提供了一定科学依据。

菜蚓共作对滩涂盐碱地土壤生态质量的影响研究

采用田间定位试验,设置菜蚓共作和花菜单作2个处理,在原位改良2年后比较了土壤物理指标、基础化学指标和生物学性质指标的变化,明确了菜蚓共作对滩涂盐碱地土壤质量和花菜产量的影响。结果表明,菜蚓共作处理较花菜单作处理使0~20 cm土壤容重降低22.8%,有机质和速效氮分别提高9.1%和29.2%,EC值、盐分和碱化度分别下降24.1%、19.0%和19.1%,pH值下降了0.17,细菌、真菌和放线菌数量分别提高82.7%、0.7%和50.4%,花菜产量提高23.1%。与花菜单作相比,菜蚓共作改变了0~80 cm各土层水盐分布变化特征,增加土壤养分含量,缓解土壤盐碱化,提高土壤微生物数量,是提升滩涂盐碱地土壤生态质量的有效措施。

日光温室黄瓜叶片功能性状对施氮量的响应

随着现代生态学的内涵延伸,植物个体功能性状在种群、群落和生态系统尺度上,都已成为明确植物个体和生态系统与环境协同变化规律的可靠途径。通过透射电镜法观察了黄瓜叶片的组织形态,并测定了黄瓜叶片化学组成和氮代谢相关酶活性。结果表明:黄瓜叶片的组织形态与化学组成之间具有协变关系。无氮和高氮胁迫条件下,黄瓜叶片中N,P,K含量较低,相对应的是叶绿体中片层结构混乱,脂质小球数量多,并且高氮条件下,叶肉细胞中淀粉粒数量显著增加(P<0.05)。相关性分析结果表明,黄瓜叶片生理性状、养分组成与土壤理化性质之间均存在关联。黄瓜叶片酶活性与土壤碱解氮和pH相关性较强。CAT,NR和GS活性均与土壤碱解氮含量显著正相关,MDA活性与土壤碱解氮含量显著负相关(P<0.05),CAT和GS活性与土壤pH值显著负相关。研究以个体生态学特征为依据,明确了日光温室黄瓜叶片功能性状对不同施肥策略的响应规律,弥补了传统群体生态学应用方面的不足,对于提升日光温室农业生态服务功能具有指导意义。