有机肥替代部分化肥对稻麦轮作系统产量及土壤微生物区系的影响

[目的]本文旨在研究不同有机肥替代部分化肥对稻麦轮作系统产量及其构成因素、土壤微生物区系的影响,为找到合适的施肥措施来提高作物产量,培育高产土壤微生物区系提供理论依据。[方法]以江苏省金坛市的长期肥料试验点为研究对象,设置6个施肥处理:不施肥(CK),常规氮、磷、钾化肥(NPK),3 000 kg·hm^(-2)猪粪有机肥替代30%常规化肥施用量(NPKM1),6 000 kg·hm^(-2)猪粪有机肥替代50%常规化肥施用量(NPKM2),1 800 kg·hm^(-2)猪粪有机无机复合肥替代50%常规化肥施用量(NPKMOI1),3 600 kg·hm^(-2)猪粪有机无机复合肥替代70%常规化肥施用量(NPKMOI2)。测定水稻、小麦的有效穗数、每穗粒数、千粒质量、理论产量和实际产量;并利用氯仿熏蒸-硫酸钾浸提法和高通量测序测定土壤微生物生物量及微生物群落结构。[结果]与NPK处理相比,猪粪有机肥(NPKM1、NPKM2)和猪粪有机无机复合肥(NPKMOI1、NPKMOI2)替代部分化肥对水稻和小麦的产量构成因素、理论产量和实际产量无显著降低,且均能提高土壤微生物生物量碳、氮。NPKMOI1和NPKMOI2处理能够增加土壤细菌丰富度、多样性和均匀度指数,显著改变土壤细菌区系,且这种改变随着化肥替代量的增加而变大。[结论]3 600 kg·hm^(-2)猪粪有机无机复合肥替代70%常规化肥施用量处理能够提高作物产量,是一种具有培育高产土壤微生物区系潜力的施肥措施。

酒糟-牛粪堆肥复配瓜果类蔬菜育苗基质配方筛选

[目的]通过比较不同配比酒糟-牛粪堆肥基质对不同类瓜果类蔬菜幼苗生长的影响,筛选适合西瓜、黄瓜、番茄生长的育苗基质。[方法]以腐熟的牛粪堆肥、酒糟、蛭石为原料复配不同基质配方,研究不同配比基质的理化性质,及其在蔬菜育苗中的应用效果。[结果]复配基质的EC、pH值和通气孔隙要比单纯堆肥、酒糟低;酒糟、牛粪堆肥、蛭石的体积比为65∶15∶20(T5处理)与70∶10∶20(T6处理)的复配基质各项理化性质均在瓜果类蔬菜幼苗生长的适宜范围内,该基质配方培育的瓜果类蔬菜幼苗根茎体积、百株鲜质量、根系活力、叶绿素总量均高于其他配方。西瓜、黄瓜、番茄幼苗生长指标与基质EC值、碱解氮、速效钾的相关性达到显著或极显著水平,且与基质中碱解氮含量相关性最高。[结论]根据不同瓜果类蔬菜幼苗的生长状况,T6处理作为西瓜育苗基质的效果较好,T5处理作为黄瓜、番茄育苗基质的效果较好,可作为其穴盘育苗的推荐配方。

贵州木霉NJAU4742生物有机肥对番茄种植的影响

[目的]本文旨在研究贵州木霉生物有机肥对番茄种植的促生作用及其对土壤养分、土壤酶活性及微生物数量的影响。[方法]试验于江苏盐城大丰设施盐土大棚内进行,以‘合作903’番茄和贵州木霉NJAU4742为试验材料,共设5个处理:不施肥处理(CK)、农户习惯施肥处理(CF)、75%的农户习惯施肥量配施木霉NJAU4742生物有机肥处理(BF)、75%的农户习惯施肥量配施普通有机肥处理(OF)、75%的农户习惯施肥量配施木霉孢子悬液处理(SS)。[结果]相对于CF处理,BF处理番茄增产15%以上,且番茄果实中蛋白质、维生素C和可溶性糖含量显著提高,硝酸盐含量降低。接种木霉的BF和SS处理,根际土壤中木霉的数量显著提高,土壤中的微生物群落发生改变。BF和OF处理显著提高土壤脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性。此外,土壤中速效养分含量也显著增加。[结论]减施25%的化肥同时配施功能木霉菌NJAU4742制成的生物有机肥可以通过调控土壤养分有效性、土壤酶活性和土壤微生物区系来改善盐土的可耕种性,从而提高番茄的产量和品质。

碳酸氢铵抑制尖孢镰刀菌生长机制研究

[目的]碳酸氢铵在土壤中对尖孢镰刀菌生长具有显著的抑制作用,通过比较碳酸氢铵、亚硝酸钠和硝酸钠的抑菌作用,以期探明碳酸氢铵抑制尖孢镰刀菌的作用机制。[方法]采用土壤培养和平板培养相结合的试验方法,研究不同含量碳酸氢铵、亚硝酸钠和硝酸钠对枯萎病病原菌尖孢镰刀菌黄瓜专化型、西瓜专化型以及甜瓜专化型生长的影响,同时研究了硝化抑制剂双氰胺对碳酸氢铵杀菌作用的影响,最后采用平板培养法分析了培养基pH值的变化对碳酸氢铵抑菌作用的影响。[结果]碳酸氢铵和亚硝酸钠均可以有效抑制3种专化型尖孢镰刀菌在平板上的生长和土壤中的数量,且抑制作用随其含量的增加显著增加,但硝酸钠则无影响;培养基pH值在一定范围内的变化不会对尖孢镰刀菌生长产生显著影响,碳酸氢铵对尖孢镰刀菌的抑制作用与pH值有关,但不完全取决于pH值;硝化抑制剂对尖孢镰刀菌生长没有影响,但能够抑制碳酸氢铵对尖孢镰刀菌的杀菌作用。[结论]碳酸氢铵中的氨可以杀灭尖孢镰刀菌,并且其转化产物亚硝酸根离子在土壤中也能起到一定抑制尖孢镰刀菌的作用。

不同梨砧木对缺铁胁迫的生理响应差异研究

【目的】旨在通过探究缺铁胁迫下不同梨砧木幼苗体内铁分配规律及有机酸种类和含量的差异,为培育铁高效利用梨砧木提供理论依据。【方法】以三种不同梨砧木,杜梨Ⅰ(湖北杜梨HB-Pyrus betulaefolia)、杜梨Ⅱ(郑州杜梨ZZ-Pyrus betulaefolia)、山梨(黑龙江山梨HS-Pyrus ussuriensis)幼苗为试材,进行水培试验。以Hogland营养液为基础,在其他养分含量不变的情况下,设两个Fe水平1和40μmol/L,分别代表缺铁胁迫和正常供铁。在砧木幼苗培养21天后,测定了幼苗活性铁和全铁元素含量、根系构型及各部位不同种类有机酸的含量。【结果】缺铁胁迫下,杜梨Ⅰ茎叶中活性铁/全铁比例是杜梨Ⅱ的2.80倍和2.94倍,是山梨的3.29倍和2.05倍,其叶中的活性铁和全铁积累量分别达到15.71 mg/plant和78.82 mg/plant。缺铁胁迫下,杜梨Ⅱ和山梨的倒一叶叶绿素含量下降幅度显著高于杜梨Ⅰ。三种梨砧木幼苗体内柠檬酸含量最高,其次是苹果酸,这两种酸占有机酸总量的74.8%以上。与正常供铁相比,缺铁胁迫下山梨根和叶中苹果酸含量提高了4.70和1.69倍,分别达到0.96 mg/g和4.80 mg/g,显著高于杜梨Ⅰ和杜梨Ⅱ,而杜梨根和叶中的柠檬酸含量较高,尤其是杜梨Ⅰ品种,达到4.02 mg/g和11.98 mg/g。【结论】三种梨砧木对铁的吸收和运输存在较大差异。杜梨Ⅰ根系吸收能力较强,根和叶中活性铁含量及积累量均较高,因而耐缺铁。缺铁胁迫下,两种杜梨根系中主要合成柠檬酸而山梨主要合成苹果酸,可能是山梨对缺铁敏感的机制之一。

番茄育苗基质中保水剂和黏结剂的筛选及其组合效果评价

育苗基质是工厂化育苗的关键。探究添加不同保水剂及黏结剂对基质性质及幼苗生长的影响,可以为保障育苗质量并降低生产成本提供参考。选择基石抗旱(JS)、生金沙(SJS)、正能量(NL)、日本触媒(JK)4种保水剂以及凹凸棒石(AT1、AT2)和膨润土(BT1和BT2)4种黏结剂,测定它们对基质保水节水能力、黏结性及幼苗生长的影响,筛选出最优保水剂和黏结剂,进一步通过番茄育苗试验筛选出最佳的保水剂和黏结剂复配组合和适宜用量。结果表明保水剂JS的反复吸水能力最强,综合保水性能较佳。使用黏结剂AT1塞子苗形成率大于88.00%。综合塞子苗形成率及幼苗生长,黏结剂AT1效果最佳。将筛选获得的JS和AT1复配后加入育苗基质中,0.2%JS+4%AT1处理幼苗的萎蔫率相对较低,且在幼苗株高、茎粗、根长、叶面积、总干质量以及壮苗指数等生长特性及生理指标上均优于其他处理。说明0.2%基石抗旱与4%凹凸棒石1复配后添加到基质中效果最好,可以作为兼具保水节水和黏结成坨功效的番茄功能性育苗基质的推荐配方。

辣椒根际促生菌的分离筛选及生物育苗基质研制

[目的]将根际促生菌(plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)与普通育苗基质联合,研制成生物育苗基质,进而促进功能菌株苗期的根际定殖和移苗后促生功能的发挥。[方法]利用从辣椒根际分离筛选的产IAA和ACC脱氨酶菌株,保活添加至普通育苗基质研制成生物育苗基质,通过比较育苗效果筛选出生物育苗基质的最佳配伍菌株。[结果]从辣椒根际分离获得6株IAA产生量大于5 mg·L-1的菌株,其中菌株NJAU-G10、NJAU-N5和NJAU-N1同时能产ACC脱氨酶,且能力高于其他菌株;两季苗盘育苗试验结果表明,添加菌株NJAU-G10的生物基质,表现出较其他菌株更为突出的根际定殖和促进幼苗生长的能力,并确定其最佳接种量为5%;盆栽试验结果表明,菌株NJAU-G10在移苗后对辣椒的生长仍具有显著的促进作用,且能够有效地在根际定殖;结合形态、生理生化特征和16S r DNA基因序列分析,初步鉴定菌株NJAU-G10为枯草芽孢杆菌。[结论]分离获得一株枯草芽孢杆菌NJAU-G10,添加其研制的生物育苗基质能够有效促进辣椒苗盘期种苗及其移栽后的生长,研究结果能够为含PGPR蔬菜育苗基质的开发提供理论支撑,同时为PGPR新产品的开发提供新的思路。

一种评价稻秆降解菌分解能力的方法

[目的]探究一种评价稻秆降解菌分解能力的新方法。[方法]以10株秸秆降解细菌为材料,研究其在羧甲基纤维素钠平板上的水解圈以及其在纯稻秆粉为碳源的液体发酵培养基中的纤维素和半纤维素酶活力与稻秆相对降解率(RDR)的关系。[结果]菌株在羧甲基纤维素钠平板上的水解圈直径(D)、水解圈-菌落直径比(D/d)、纤维素和半纤维素最大酶活力与RDR均未达到显著关系(P>0.05);液体发酵培养1周内每天的纤维素和半纤维素酶活力与RDR没有显著线性关系。而菌株在液体发酵培养1周内的累积纤维素酶活力、累积半纤维素酶活力与RDR成显著正相关(P<0.05);培养1周内累积纤维素半纤维素酶活力与RDR达到极显著水平(P<0.01)。[结论]说明采用单个累积酶活力和总累积酶活力(纤维素酶和半纤维酶)能够更好地评价菌株对稻秆的实际降解能力,可作为秸秆降解菌降解能力的评价指标。

西瓜根际促生菌筛选及生物育苗基质研制

通过从西瓜根际分离筛选具根际定殖能力的植物根际促生菌,将其保活添加至普通育苗基质研制生物育苗基质,以确保功能菌株能够在苗期定殖根际,进而在移栽后发挥促生功能。结果表明,分离获得一株同时具有产吲哚乙酸(IAA)和NH_3,且对尖孢镰刀菌和茄科劳尔氏菌均有拮抗作用的植物根际促生菌(PGPR)菌株N23;在三季育苗试验中,与普通基质处理(CK)相比,添加菌株N23的生物育苗基质所育种苗,在多项苗期生长指标上均表现出稳定的促生作用;盆栽试验表明,除叶绿素相对含量测量值(SPAD)外,生物基质所育西瓜种苗的其他检测指标均显著高于对照(普通育苗基质所育种苗,下同);田间试验表明,生物基质所育种苗西瓜、黄瓜、辣椒和番茄种苗移苗后,在苗期植株株高和茎粗均显著优于对照,在产量上均增产10%以上。结合形态、生理生化特征和16S rDNA基因序列分析,初步鉴定菌株N23为芽孢杆菌属细菌(Bacillus sp.)。综上,利用芽孢杆菌N23研制的生物育苗基质能够有效促进所育不同作物种苗质量,增强移栽后作物的生长和田间产量。因此,本研究能够为根际有益微生物的应用提供新的思路,为生物育苗基质的研制提供理论支撑。

生姜枯萎病病原菌的分离鉴定及其接种浓度对生姜枯萎病发生程度的影响

从山东平度连作的生姜枯萎病病株中分离得到1株菌株,通过形态学鉴定、rDNA-ITS区序列分析和回接试验确认该菌株为生姜枯萎病病原菌。采用盆栽试验,在健康土壤中接种不同浓度的病原菌孢子悬液研究不同接种浓度对生姜枯萎病发生程度的影响。结果表明:每克土病原菌孢子数量103是导致生姜植株发病的临界浓度,当每克土接种数量不高于105时,病情指数随接种浓度增加而显著增加;当每克土接种数量高于105时,病情指数不再显著增加;随着每克土中接种的病原菌孢子数量的增加,各处理根际土壤中的尖孢镰刀菌数量也增加,且根际土壤中尖孢镰刀菌数量均显著高于土体土壤,根际土壤中尖孢镰刀菌数量是土体土壤的1.19~1.86倍。结论:根际和土体土壤中的尖孢镰刀菌数量共同决定生姜植株是否发生枯萎病,但发病程度的高低受根际土壤中尖孢镰刀菌数量的影响。