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连作障碍产生机理及防控现状

土壤 2024年第2期56卷 242-254页

作者：苏浩张锐澎吴思炫姚槐应李雅颖福建农林大学生命科学学院福州350002 中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室福建厦门361021 宁波(北仑)中科海西产业技术创新中心浙江省城市环境过程与污染控制重点实验室浙江宁波315800 中国科学院大学北京100049 武汉工程大学武汉430074

由于我国人口迅速增长、耕地资源限制和粮食作物产区相对比较集中等各种因素的共同影响,在农业生产中作物长期连作已经形成了一个较为普遍的发展态势。随着连作年限的增加,作物生长受到不同程度的影响,因此连作障碍已成为制约绿色农业... 详细信息

由于我国人口迅速增长、耕地资源限制和粮食作物产区相对比较集中等各种因素的共同影响,在农业生产中作物长期连作已经形成了一个较为普遍的发展态势。随着连作年限的增加,作物生长受到不同程度的影响,因此连作障碍已成为制约绿色农业可持续发展的一个重要原因。许多作物在长期连作模式中都会发生连作障碍,这主要是由于植物的自毒作用、土壤中致病微生物的增殖、微生物区系失衡和土壤理化性质的劣变所引起,目前科研工作者们根据连作障碍重要因子研究出了多种绿色有效的生物防控方法,主要通过研制生物菌剂、有机肥、土壤强还原措施以及噬菌体疗法等来防控连作障碍,这些方法在防控连作障碍方面效果显著且绿色环保,符合我国绿色可持续发展理念。鉴于此,本综述针对目前连作障碍产生的主要因素,以及近年来提出的防控连作障碍的各种措施进行了阐述,并对该领域未来的研究方向进行了展望,为之后的连作障碍研究提供理论依据,以期克服作物连作障碍难题,促进现代农业的健康可持续发展。

关键词：连作障碍防控措施致病微生物噬菌体疗法

土壤呼吸及其^(13)C同位素测定方法的对比研究

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土壤 2023年第3期55卷 578-586页

作者：聂棠棠王娟姚槐应葛超荣武汉工程大学环境生态与生物工程学院环境生态与工程研究中心武汉430073 中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室福建厦门361021

为比较不同方法在土壤呼吸及其^(13)C同位素测定中的差异,应用气相色谱仪法(GC-TCD)、稳定同位素比值质谱仪气体进样法(Gasbench-IRMS)、甲酚红显色法(MicroResp)、碱液吸收法4种方法测定土壤呼吸速率,并采用Gasbench-IRMS法和碱液吸收... 详细信息

为比较不同方法在土壤呼吸及其^(13)C同位素测定中的差异,应用气相色谱仪法(GC-TCD)、稳定同位素比值质谱仪气体进样法(Gasbench-IRMS)、甲酚红显色法(MicroResp)、碱液吸收法4种方法测定土壤呼吸速率,并采用Gasbench-IRMS法和碱液吸收法两种方式检测土壤呼吸的^(13)C同位素丰度,以期准确评估土壤呼吸及碳排放,并为相关研究提供参考。结果表明:(1)两种仪器法(GC、IRMS)测定土壤呼吸速率的数值结果相近(基础呼吸)或趋势一致(诱导呼吸),且重复性好(标准偏差分别为0.011、0.010mg/(kg·h)),准确度高;MicroResp法的测定结果与仪器测量值较为相近,但分辨率较低;碱液吸收法的测定结果较真实值偏高(当土壤有机质含量低时)或偏低(当土壤有机质含量高时)。(2)在测定CO_(2)中的^(13)C含量上,Gasbench-IRMS法直接测定的结果误差小(δ^(13)C值的标准偏差为0.137‰),接近实际值,可以准确地反映出土壤微生物呼吸对底物的利用状况。综上,仪器法较化学分析法(MicroResp、碱液吸收)更能准确测定土壤呼吸及其^(13)C同位素。

关键词：土壤呼吸测定 ^(13)C同位素丰度方法比较

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茶园氧化亚氮排放研究进展

应用生态学报 2023年第3期34卷 805-814页

作者：韩星于海洋郑宁国葛超荣姚槐应武汉工程大学武汉430074 中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室福建厦门361021 宁波(北仑)中科海西产业技术创新中心浙江省城市环境过程与污染控制重点实验室浙江宁波315800

茶园土壤是温室气体氧化亚氮(N_(2)O)排放的重要来源,且茶园土壤中施肥诱导的N_(2)O排放系数远大于旱地农田。针对全球茶园的特点和N_(2)O排放研究现状,本文综合分析了茶园N_(2)O排放特征、产生过程、影响因素及减排措施。全球茶园土壤N... 详细信息

茶园土壤是温室气体氧化亚氮(N_(2)O)排放的重要来源,且茶园土壤中施肥诱导的N_(2)O排放系数远大于旱地农田。针对全球茶园的特点和N_(2)O排放研究现状,本文综合分析了茶园N_(2)O排放特征、产生过程、影响因素及减排措施。全球茶园土壤N_(2)O背景排放量平均为(2.68±2.92)kg N·hm^(-2),氮肥施用后N_(2)O平均排放量为(11.29±9.45)kg N·hm^(-2)。化肥诱导的N_(2)O排放系数为2.2%±2.1%,远高于IPCC估算的农田N_(2)O排放系数(1%)。茶园土壤是典型的酸性土壤,N_(2)O产生主要包括硝化和反硝化过程,其中反硝化作用占主导。茶园土壤N_(2)O排放主要与施肥量有关,此外,施肥种类也影响茶园土壤N_(2)O排放。茶园土壤N_(2)O减排途径主要包括优化施肥量和施肥种类、添加生物炭以及合理利用硝化抑制剂等。今后应加强时间和空间尺度上茶园土壤N_(2)O排放的原位观测,结合实验室培养和野外试验阐明茶园土壤N_(2)O产生和排放机制,利用数据-模型融合方式减少全球茶园N_(2)O排放估算的不确定性,为合理的茶园N_(2)O减排措施提供理论支撑和实践指导。

关键词：茶园 N_(2)O排放排放因素施肥量减排措施

全球环境变化对土壤N2O排放影响的研究进展

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土壤通报 2023年第1期54卷 213-222页

作者：刘鑫慧李雅颖郑宁国姚槐应中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室福建厦门361021 宁波(北仑)中科海西产业技术创新中心浙江省城市环境过程与污染控制重点实验室浙江宁波315800 中国科学院大学北京100049 武汉工程大学湖北武汉430074

全球环境变化一直是人们广泛关注的热点问题,由人类活动和化石燃料燃烧引起的温度持续升高、温室气体排放增加、极端天气频繁发生等现象对土壤理化性质及微生物活动产生深刻影响。N_(2)O作为一种具有强增温潜势的温室气体,对生态环境造... 详细信息

全球环境变化一直是人们广泛关注的热点问题,由人类活动和化石燃料燃烧引起的温度持续升高、温室气体排放增加、极端天气频繁发生等现象对土壤理化性质及微生物活动产生深刻影响。N_(2)O作为一种具有强增温潜势的温室气体,对生态环境造成极大威胁。因此,全面深入地探究全球变化下不同环境因子对土壤N_(2)O排放的影响有重要意义。论文综述了模拟全球变暖、CO_(2)浓度倍增、降水格局改变以及氮沉降对土壤N_(2)O排放的影响及微生物作用机制,阐述不同变化因子对N_(2)O排放的交互效应。温度升高、CO_(2)浓度增加和氮沉降均能促进N_(2)O排放,但不同变化因子交互作用对N_(2)O排放的影响存在差异。未来应加强对多个变化因子交互作用的研究,不仅有助于进一步了解N_(2)O产生的影响因素,而且能为将来土壤生态系统对全球环境变化的响应研究和预测模型的建立提供理论基础。

关键词：全球环境变化土壤微生物 N2O

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番茄青枯病生物防治的研究进展

应用生态学报 2023年第9期34卷 2585-2592页

作者：吴思炫高复云张锐澎苏浩姚槐应范雪莲李雅颖中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室福建厦门361021 宁波(北仑)中科海西产业技术创新中心浙江省城市环境过程与污染控制重点实验室浙江宁波315800 中国科学院大学北京100049 武汉工程大学武汉430074 宁波市农业技术推广总站浙江宁波315800

番茄在中国设施蔬菜产量中高居首位,是我国重要的蔬菜作物。青枯病是危害番茄产业发展的重要病害,由青枯雷尔氏菌侵染引起,其病原菌能够在土层深处长时间存活并进行转移,化学防治效果有限,严重影响番茄产量及品质。本文介绍了番茄青枯... 详细信息

番茄在中国设施蔬菜产量中高居首位,是我国重要的蔬菜作物。青枯病是危害番茄产业发展的重要病害,由青枯雷尔氏菌侵染引起,其病原菌能够在土层深处长时间存活并进行转移,化学防治效果有限,严重影响番茄产量及品质。本文介绍了番茄青枯病的特征及病原菌种类,从植物源杀菌剂、农用抗生素、生防菌、噬菌体等方面系统综述了生物防治番茄青枯病的研究进展,重点介绍了这些生物防治措施的原理、应用现状,同时,对相应方法存在的局限性提出了改进的措施,认为开发出以微生态调控为基础的环保、高效生物防治新体系将是未来番茄青枯病生物防治的发展方向。

关键词：雷尔氏菌生物防治土传病害

不同利用年限茶园土壤的化学及微生物生态特征研究

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浙江农业科学 2002年第3期43卷 129-131页

作者：姚槐应浙江大学资源科学系浙江杭州310029

通过对荒土、茶园枯枝落叶层及 4个不同利用年限茶园土壤的活性铝、酸度、基础呼吸量、微生物群落结构等分析 ,研究茶园利用年限对土壤化学及微生物生态特征的影响。结果表明 ,土壤有机质和全氮含量、活性铝、酸度等化学性质均随着茶树... 详细信息

通过对荒土、茶园枯枝落叶层及 4个不同利用年限茶园土壤的活性铝、酸度、基础呼吸量、微生物群落结构等分析 ,研究茶园利用年限对土壤化学及微生物生态特征的影响。结果表明 ,土壤有机质和全氮含量、活性铝、酸度等化学性质均随着茶树种植年限的增长而增加 ;同时 ,土壤微生物生物量、基础呼吸、代谢商及微生物群落结构亦随着利用年限发生了系统变化 ;

关键词：土壤化学性质利用年限茶园土壤微生物生态特征

评估红壤微生物群落结构BIOLOG体系的改进

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浙江农业科学 2003年第4期44卷 200-203页

作者：姚槐应浙江大学资源科学系浙江杭州310029

试验研究了BIOLOG盘内红四氮唑 (TTC)的生物影响效应及特征介质在红壤中的适用性。结果表明 ,TTC能显著降低BIOLOG盘内的平均吸光值 ,对微生物有很强的生物毒性。通过对不同pH值 (4 7和 7 0 )测试盘在红壤上的应用效果比较 ,pH值 4 7... 详细信息

试验研究了BIOLOG盘内红四氮唑 (TTC)的生物影响效应及特征介质在红壤中的适用性。结果表明 ,TTC能显著降低BIOLOG盘内的平均吸光值 ,对微生物有很强的生物毒性。通过对不同pH值 (4 7和 7 0 )测试盘在红壤上的应用效果比较 ,pH值 4 7的测试盘明显优于pH值 7 0的测试盘。因此 ,在碳素利用测试中 ,特征介质的pH值应与土壤pH值相似为宜。

关键词：红壤微生物群落结构 BIOLOG体系改进技术

纳米银胁迫下土壤微生物磷脂脂肪酸的响应特征

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武汉工程大学学报 2023年第6期45卷 655-662页

作者：宋宇迪樊昊心姚槐应武汉工程大学环境生态与生物工程学院湖北武汉430205

通过检测不同纳米银粒子(AgNPs)质量分数下(0、10、100、1 000 mg·kg^(-1))土壤中微生物标志物磷脂脂肪酸(PLFAs)含量的变化,探讨了AgNPs对农田土壤微生物群落结构的影响。结果表明:随AgNPs质量分数增加,土壤微生物PLFA总含量和微生物P... 详细信息

通过检测不同纳米银粒子(AgNPs)质量分数下(0、10、100、1 000 mg·kg^(-1))土壤中微生物标志物磷脂脂肪酸(PLFAs)含量的变化,探讨了AgNPs对农田土壤微生物群落结构的影响。结果表明:随AgNPs质量分数增加,土壤微生物PLFA总含量和微生物PLFA多样性指数均显著降低;革兰氏阳性菌标志脂肪酸a15:0和i16:0、真菌标志脂肪酸18:2ω6c,以及革兰氏阴性菌标志脂肪酸16:1ω7c和18:1ω7c的丰度在不同质量分数AgNPs处理组间表现出显著差异,该结果体现了不同微生物类群对AgNPs的差异性响应特征。AgNPs显著影响了土壤微生物PLFAs含量和群落结构特征,因此需要对AgNPs在农田土壤中的生态风险进行系统评估和科学监管。

关键词：纳米银土壤微生物磷脂脂肪酸胁迫响应

盐分对不同种植年限水稻土氮转化功能基因的影响

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亚热带资源与环境学报 2022年第2期17卷 10-16页

作者：肖锚俞永祥姚槐应武汉工程大学环境生态与生物工程学院武汉430205 中国科学院城市环境研究所福建厦门361021

不同水稻种植年限会改变土壤微生物功能和活性,进而会影响盐渍化作用下微生物驱动的土壤氮素转化过程。本研究选取中国滨海地区不同种植年限(3年、15年和40年)的水稻土。基于微宇宙培养试验方法和高通量定量PCR技术,探究不同含盐量(0.2%... 详细信息

不同水稻种植年限会改变土壤微生物功能和活性,进而会影响盐渍化作用下微生物驱动的土壤氮素转化过程。本研究选取中国滨海地区不同种植年限(3年、15年和40年)的水稻土。基于微宇宙培养试验方法和高通量定量PCR技术,探究不同含盐量(0.2%和0.6%)对不同种植年限水稻土铵态氮(NH_(4)^(+))、硝态氮(NO_(3)^(-))及氮转化功能基因的影响。结果表明:对于种植水稻15年和40年的土壤,盐分含量增加使得参与土壤有机氮矿化的gdhA基因丰度显著(P0.05)影响。盐分增加使得种植40年的水稻土中参与土壤NO_(3)^(-)还原的narG基因丰度显著(P0.05)影响。此外,盐分增加使得不同种植年限水稻土中编码氧化亚氮还原的nosZ基因丰度显著(P<0.05)增加,可能有利于提升水稻土氧化亚氮还原强度,进而减少稻田土壤温室气体排放。

关键词：盐分水稻土种植年限硝化作用反硝化作用