黄河中下游过渡区河岸植物多样性与土壤因子的关系

[目的]河岸带物种多样性与土壤因子的关系对维持河岸带生态系统的稳定性十分重要,为揭示黄河中下游河岸带物种多样性与土壤因子的关系,进一步为黄河中下游过渡区河岸生态恢复、保护和高质量发展提供一定的参考与理论指导。[方法]采用样方调查法、试验分析法、CCA排序法等方法,以河南黄河中下游过渡区对植物分布和物种多样性与土壤因子的关系进行研究。[结果](1)黄河中下游过渡区河岸有机质、速效钾及有效磷均属于中等变异程度,土壤含水量、全氮变异系数为强变异性,土壤养分空间分布总体呈现中度不均匀的特征。(2)黄河中下游过渡区河岸植物优势度指数(D)与土壤全氮具有显著负相关关系(P<0.05);土壤pH值、速效钾和有效磷对物种丰富度指数(S)的影响不明显;均匀度指数(E)、香农-威纳指数(H)与6个土壤因子之间均没有达到显著水平。(3)红蓼、头状穗莎草、长芒稗、糠稷、醴肠群落的分布受土壤含水量的影响较大;青蒿、酸枣、毛白杨等的分布主要受全氮的影响较大,在全氮含量较高的区域分布较多;葎草和反枝苋受速效钾影响较大;而狗牙根、苍耳、芦苇、狗尾草、春蓼、绿豆等群落受土壤因子的影响较小。[结论]黄河中下游过渡区河岸带土壤含水量、速效钾及全氮是影响植物分布的主要因子,不同植物对土壤条件的需求存在差异,能够直观反映出植被与土壤环境之间的关系。

玉米基肥期农田土壤氨挥发量与近地表氨浓度相关性研究

农田氨排放量与近地表氨浓度密切相关,但两者能否相互转换还缺乏系统研究。基于此,以近地表氨浓度经典方法(被动法)为主要使用方法,以传统海绵法为对照方法,在豫南砂姜黑土开展5种典型施肥处理玉米季基肥期氨排放量与近地表氨浓度的相关性研究。结果发现,不同施肥处理的氨挥发峰值均出现在施肥后的2-4 d,第5天开始显著降低,第8天之后基本与对照无明显差异;不同处理的氨累计排放量差别较大,排序为TR>OPT>SOPT>HK>CK,累计排放量分别为7.68、5.48、3.37、2.78和0.22 kg·hm^(-2);同时发现,不同施肥处理近地表氨浓度也有相同趋势,峰值同样出现在施肥后的2-4 d,第5天开始显著降低,平均氨质量浓度排序为TR>OPT>SOPT>HK>CK,均值分别为17.5、11.6、10.7、8.21和1.70μg·m^(-3)。线性相关性分析表明,施肥后前8 d不同施肥处理的氨挥发量与近地表氨浓度的线性相关性较强,而8 d之后两者的相关性较弱,说明近地表氨浓度和农田氨挥发量的相关性与农田氨挥发量的高低有关。除此之外,不同方法中被动法对低施氮量和缓释肥的估算优于排放因子法,而排放因子法对高施肥条件下氨挥发量的估算优于被动法。整体而言,被动方法估算氨挥发量的相对误差介于-15.9%-17.5%之间,排放因子法相对误差介于-54.3%-81.8%之间,被动方法明显具备更高的估算精度。以上结果说明,被动方法可以潜在替代传统氨监测方法估算大区域农田氨挥发量,但估算精度主要集中在高氨排放期。

微生物强化水生植物修复污染水体研究进展

近年来,中国水环境质量不断改善,但在典型流域中,仍有部分水体断面存在较为严重的水污染,主要体现在氮、磷等污染物超标严重。水生植物已被广泛应用到受污染水体修复中,但单独的水生植物对水体的修复效果不理想。将水生植物与微生物相结合组成耦合修复系统,已成为一种低成本、生态友好和可持续的污染水体修复技术。该文综述了近年来水生植物-微生物耦合修复污染水体的应用现状,重点阐述了水生植物-微生物耦合的形式、相互作用机制以及微生物强化水生植物去除水体污染物机制。最后,结合已有研究现状,对该耦合修复技术的研究方向提出了展望。

植物酵素营养液在农业上的应用研究进展

植物酵素营养液是将红糖、植物材料(天然植物组织或经济作物残体,如叶片、花朵、果实等)与水按一定配比均匀混合后,在设定条件下发酵数月后制备而成的酵素制剂,由于其含有多种有益微生物、有机养分、天然植物激素及多种活性物质等,不仅能够改良土壤,建立良好的土壤微生态环境,同时还能够促进作物生长,提高作物产量及品质,起到了良好的生态综合效应。文章介绍了植物酵素营养液的制备方法、特点以及在农业上应用的研究现状,展望了植物酵素营养液的发展前景,并提出了今后的重点研究方向。

基于稳定性同位素核酸探针技术的同化利用玉米秸秆碳微生物群落演替研究

[目的]研究秸秆分解过程中同化利用秸秆碳源的微生物生态演替过程,明确参与秸秆分解的主要微生物类群,为秸秆高效利用提供科学依据。[方法]采用^(13)C标记高丰度玉米秸秆。微宇宙室内培养试验的供试土壤为华北平原石灰性潮土。共设置3个处理:不添加秸秆(soil)、添加自然丰度秸秆(soil+^(12)C-straw)和添加13C标记秸秆(soil+^(13)C-straw)。培养30天时,结合同位素示踪与高通量测序等技术,测定秸秆添加对土壤有机碳的激发效应,分析利用秸秆碳源的细菌、真菌群落结构及其与土壤胞外酶活性的关系。[结果](1)秸秆添加显著提高了土壤CO^(2)排放,添加秸秆对土壤有机碳的激发效应在培养第1天达到峰值,土壤和秸秆CO^(2)排放比例均在培养第3天达到峰值。(2)整个培养时期共发现参与秸秆碳同化利用的细菌微生物操作分类单元(operational taxonomic units,OTU_(s))238个,真菌OTU_(s)24个。细菌OTU_(s)主要属于细菌变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)与绿弯菌门(Chloroflexi),真菌OTU_(s)主要为子囊菌门中的粪壳菌纲(Sordariomycetes)。(3)秸秆分解不同时期的微生物群落结构存在显著差异,在整个培养时期,以热单胞菌属(Thermomonas)与溶杆菌属(Lysobacter)为代表的7个细菌属快速响应秸秆添加,以假黄单胞菌属(Pseudoxanthomonas)与土生单胞菌属(Terrimonas)为代表的6个细菌属延迟响应;两个真菌属枝鼻菌属(Cladorrhinum)与葡萄穗霉属(Stachybotrys)表现为对秸秆添加的快速响应,新赤壳属(Neocosmospora)与unclassified_f_Halosphaeriaceae为延迟响应。(4)曼特尔分析表明,细菌热单胞菌属(Thermomonas)、溶杆菌属(Lysobacter)、绿弯菌门(Chloroflexi)以及真菌裂壳菌属(Schizothecium)与碳氮转化相关土壤胞外酶活性呈显著正相关关系。[结论]外源秸秆添加对土壤有机碳产生正激发效应,显著增加了土壤CO^(2)排放。同化秸秆碳源的微生物随培养时间延长发生群落演替,细菌的热单胞菌属(Thermomonas)、溶杆菌属(Lysobacter)、绿弯菌门(Chloroflexi)以及真菌的裂壳菌属(Schizothecium)在玉米秸秆分解过程中具有重要作用,可为秸秆高效腐熟菌剂的研发提供依据。

基于多源数据的北京生态涵养区生态产品供给与经济发展耦合协调度研究

结合生态涵养区的特点,构建生态产品供给与经济发展两个系统评价指标体系,采用综合评价法评估生态产品供给和经济发展状况,采用耦合协调度模型分析北京市生态涵养区2019年生态产品供给与经济发展的耦合协调度及其耦合协调类型。结果表明,2019年北京市生态涵养区各乡镇生态产品供给和经济发展差距较大,生态产品供给能力的高值和较高值区域主要分布在怀柔区、密云区和延庆区,经济发展水平较高的区域主要分布在各区的城镇以及靠近北京市近郊的乡镇。北京市生态涵养区各乡镇生态产品供给与经济发展的耦合度介于0.648~0.999之间,处于高水平耦合阶段。耦合协调度值介于0.312~0.600之间,耦合协调度内部差异较大,整体耦合协调水平不高,呈现较弱的耦合协调关系。北京市生态涵养区各乡镇生态产品供给与经济没有实现同步发展,生态产品供给滞后型和经济发展滞后型的乡镇大约各占一半。建议北京生态涵养区应立足于不同的资源优势,根据生态产品供给和经济发展状况采取不同的策略,实现两者的互补和相互促进。

不同谷子品种富硒能力及外源硒协同增效作用的研究

为了实现缺硒带谷子高效富硒生产的目标,研究京郊谷子在缺硒土壤(褐土,硒含量0.266 mg/kg)吸收土壤硒的能力和喷施外源硒及增效制剂对硒的吸收效率。以“京谷2号”“京谷3号”“京谷4号”谷子为试验材料,设置4个硒水平(0、11.25、15.00、22.50 g/hm^(2))和2个增效剂(18.75 L/hm^(2)腐植酸和0.19 L/hm^(2)有机硅),采用田间随机区组试验,研究施用外源硒(Na_(2)SeO_(3))条件下,谷子品种与富硒的交互作用和增效制剂对富硒能力的提升。通过测定谷子籽粒硒含量、籽粒硒利用效率和强化指数,比较不同增效剂与硒协同作用对谷子富硒能力提升效率的影响,为生产中优化高附加值富硒农产品生产提供参考。结果表明:CK处理中,“京谷2号”籽粒硒含量、籽粒硒生物富集指数最高,筛选“京谷2号”为土壤硒富集能力强品种,Se处理中,“京谷4号”籽粒硒含量、硒利用效率、强化指数均最高,筛选“京谷4号”为外源硒富集能力强品种;腐植酸和有机硅增效剂与硒协同作用比较,喷施腐植酸增效剂显著提高谷子籽粒硒含量、硒利用效率和强化指数,其提高谷子富硒效率效果明显;喷施腐植酸增效剂条件下,“京谷4号”籽粒硒含量比Se2处理增加30.37%,“京谷2号”“京谷3号”籽粒硒含量比Se3处理增加41.50%、16.81%。缺硒土壤生产富硒谷子,品种选择“京谷4号”,选择腐植酸增效剂及15.00 g/hm^(2)Na_(2)SeO_(3),其中“京谷2号”“京谷3号”,喷施腐植酸增效剂可减少1/3亚硒酸钠用量,达到增加籽粒硒含量的目的。

纳米材料在土壤与植物营养领域的应用进展

将纳米技术应用于土壤与植物营养领域是该领域研究的一个新的突破,有可能解决肥料利用率、作物增产与环境污染等诸多问题。在总结了国内外纳米技术在土壤与植物营养领域应用研究的基础上,重点分析了纳米材料在土壤环境、抗菌及肥料方面的应用现状、分析方法和机理,指出了优点和不足,并进行了展望,以期对纳米技术在土壤肥料与植物营养领域上的应用有一个总体认识,也为该领域进行深入研究拓展新的思路。

应用数字图像技术对有机肥施用后玉米氮营养诊断研究

目前常规的应用于玉米氮素营养诊断的方法需要大量的破坏性取样,并需要较长时间的室内测定,时效性和便捷性存在不足。该文设置了施用不同类型和用量的有机肥玉米盆栽试验,利用数码相机获取玉米十叶期冠层的数字图像,试图研究利用数码相机的可见光光谱进行施用有机肥后玉米氮营养诊断的可行性。研究结果表明,绿光值、红光值都与玉米叶片的SPAD值、地上部生物量和地上部吸氮量都有着显著或极显著的线性负相关关系;蓝光值则与上述玉米营养指标均没有达到显著相关。其中,绿光值与玉米叶片的SPAD值、地上部生物量和地上部吸氮量的相关系数在0.40~0.45之间;而红光值与玉米上述指标的相关系数则达到了0.45~0.53之间,高于绿光值与相应指标的相关系数。综合比较,利用可见光光谱形成的数字图像可以用来对施用有机肥后的玉米氮营养进行诊断,图像的红光值是较好的进行营养诊断的数字图像指标。

丛枝菌根影响植物萜类化合物合成与积累研究进展

萜类化合物在植物生长及适应环境变化过程中发挥着重要作用,是某些药用植物的主要活性成分。丛枝菌根(AM)真菌是一类能够与大多数陆地植物形成共生关系的土壤真菌,其在促进植物生长及调节植物次生代谢方面具有重要作用,因而对于提高植物,尤其是药用植物萜类活性成分含量具有潜在应用价值。收集整理了2000年-2019年期间发表的相关文献,提取了宿主植物种类、萜类化合物种类、萜类化合物积累部位、AM真菌种类、试验条件及试验处理类型等数据,综合分析了AM真菌影响植物萜类化合物合成与积累的研究进展。从AM真菌调节萜类化合物合成的营养和非营养机制,以及转运和积累等方面阐述了AM真菌影响萜类化合物含量及其机制,并讨论了试验条件、接种方式及环境因子对AM真菌调节植物萜类化合物合成与积累的影响,分析了当前研究不足,并对未来的研究方向作出展望。

烟草氯素营养研究进展与展望

文章阐述了氯在烟草生长发育过程中的生理功能和吸收分配规律,总结了影响烟叶氯含量的主要因素以及氯在烟草中的遗传分析进展,指出国内烟叶氯含量分布存在不平衡现象,主要表现为南低北高,北方尤其黄淮烟区高氯问题仍然是影响烟叶工业可用性的限制因子,提出了精准农业在烟草氯营养中发展的方向,并指出氯营养在烟草分子遗传水平上研究尚少,关联分析技术是烟草氯营养现代研究中宏观与微观结合的重要手段,以此为烟草科学种植和提高烟叶质量提供参考。

花生氮素营养研究进展

简述了氮素对花生碳氮代谢及生物固氮的影响、氮素与其他营养元素配施效应、花生氮肥施用技术等研究新进展,并对今后花生氮素研究提出建议,以期为花生高产栽培提供参考。

花生的营养与施肥效应研究进展

简述了花生大、中、微量营养元素单施及配合施用效应研究进展,并对今后花生营养研究提出了建议,以期为花生高产优质合理施肥技术方案的制定提供参考。

半干旱气候条件下微水溶性胶结包膜缓释肥的研制及评价Ⅱ.植物营养学效果

[目的]研究适用于半干旱条件下的微水溶性胶结包膜缓释肥料的植物营养学效果。[方法]采用不同土壤含水量下小油菜盆栽试验和减量施氮肥处理下大白菜田间试验进行研究。[结果]试验表明,在田间持水量50%、60%、70%3种水分条件下微水溶性胶结包膜肥料处理油菜产量均高于尿素处理,在70%田间持水量下达到了显著差异(P<0.05),在获得相同油菜产量的情况下,微水溶性胶结包膜肥料比尿素具有节水优势;微水溶性胶结包膜肥料处理增加了Vc含量,但没有显著增加油菜含氮量、硝酸盐含量和叶绿素含量。在减少施用60 kg/hm2纯氮条件下,微水溶性胶结包膜肥料处理大白菜产量高于全量尿素施氮肥处理,但差异不显著;没有显著增加白菜硝酸盐含量,降低白菜Vc含量和叶绿素含量。[结论]微水溶性胶结包膜缓释肥料适用于在半干旱条件下应用推广。

城乡有机废弃物农用资源化研究进展

笔者综述了城乡有机废弃物农用资源化的优点和潜在风险,旨在为城乡有机废弃物农业利用降低潜在风险。研究表明:城乡生活中产生的有机废弃物作为肥料施入农田后对土壤性质产生了影响,从而间接影响了土壤微生物量和土壤酶活性;有机废弃物中的重金属会在土壤中积累对土壤环境造成的危害,因此有必要对废弃物农用后的土壤环境进行长期研究。

AM真菌对干旱区7种珍稀濒危植物引种培育的影响研究

为了探讨AM真菌对干旱区珍稀濒危植物引种过程中的成活、生长保育的影响研究,在盆栽条件下,选取具有代表性的7个珍稀濒临灭绝植物物种,在引种过程中定向接种AM真菌,通过分析植株的生长状况及AM真菌的侵染率,初步筛选在干旱区珍稀濒危植物引种过程中,具有应用价值的AM真菌与植物最佳共生模式。结果表明:7种濒危植物与AM真菌能形成共生关系,但植物与菌种间侵染率存在显著差异。既形成了良好的共生关系又能促进濒危植物生长的最佳组合有:AM真菌F.mosseae与白麻或乌拉尔甘草或蒙古莸的共生,真菌D.eburnea与新疆沙冬青的共生、真菌C.claroideum或F.mosseae与中麻黄的共生、真菌C.lamellosum与胀果甘草的共生、真菌C.etunicatum与蒙古沙冬青的共生。表明濒危植物与AM真菌之间存在一定的生态适用性选择关系,而且在利用AM真菌对濒危植物引种繁育时,必须要考虑他们间的生态适用性关系,才能充分发挥AM真菌的功能。这对干旱区珍稀濒危植物的引种繁殖意义重大。

有机肥料中抗生素在农田土壤和植物间的迁移研究

总结国内外关于抗生素对农田土壤、植物的影响以及抗生素在有机肥料、农田土壤和农田植物中的迁移。研究表明,将有机肥料应用于农田之前,应尽量减少抗生素在有机肥料中的含量,使抗生素对农田环境的影响降到最低。

河南省作物营养和施肥研究进展与展望

简要介绍了河南省作物营养与施肥研究的历程,全面总结了河南省有关研究的进展情况。在此基础上,对今后需要关注和加强的6个研究方向进行了展望。

植物根际促生菌在瓜菜工厂化育苗中的应用技术研究进展

植物根际微生态环境对于根系的健康发育、植株的茁壮生长意义重大。在瓜菜工厂化育苗过程中,幼苗根系生长空间小,持水保肥能力弱,微生态环境差,目前国内外相关学者的研究热点逐渐聚焦在通过接种植物根际促生菌或添加微生物有机肥来调控瓜菜幼苗根际微生物群落结构和多样性,以期达到活化养分、防控病害、促进幼苗生长的目的。笔者阐述了植物根际微生物的作用及其在瓜菜工厂化育苗中的应用技术研究进展。

北京市耕地后备资源开发利用研究

为实现北京市耕地总量动态平衡，从数量和质量上确定北京市后备耕地资源的分布格局．在此基础上划分和确定北京市耕地后备资源的三大分区和开发利用原则。