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长期施肥对水稻土典型氨氧化菌和全程氨氧化菌种群活性和丰度的影响

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中国农业科学 2024年第14期57卷 2803-2814页

作者：张小琴尹昌李政唐旭李艳吴春艳浙江省农产品绿色发展中心浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所

【目的】通过研究长期施用有机肥和无机肥对硝化菌种群活性和丰度的影响，揭示其种群丰度变化与硝化活性之间的关系，为农业生产中减少温室气体排放和实现可持续发展提供科学依据。【方法】使用特异性抑制剂乙炔、1-辛炔和3,4-二甲基吡... 详细信息

【目的】通过研究长期施用有机肥和无机肥对硝化菌种群活性和丰度的影响，揭示其种群丰度变化与硝化活性之间的关系，为农业生产中减少温室气体排放和实现可持续发展提供科学依据。【方法】使用特异性抑制剂乙炔、1-辛炔和3,4-二甲基吡唑磷酸盐（DMPP）等，结合实时荧光定量PCR技术（qPCR），分析水稻土长期不施肥（CK）、单施化肥（NPK）、单施有机肥（M），以及化肥与有机肥配合施用（MNPK）4个处理的全程氨氧化菌（Comammox）、氨氧化细菌（AOB）、氨氧化古菌（AOA）种群活性和丰度，以及硝化螺菌（Nitrospira）和硝化杆菌（Nitrobacter）种群丰度差异。【结果】长期施用有机肥显著提高了Comammox和AOA的活性（双因素方差分析，P土壤含水量、有机质、全氮、全磷、速效磷、碱解氮含量以及AOA和Nitrospira种群丰度显著正相关，Comammox活性还与Comammox分枝A丰度显著正相关；而AOB活性则与AOB和Nitrobacter种群丰度、硝态氮和速效钾含量呈显著正相关。【结论】Comammox对供试水稻土的硝化作用有着重要贡献，其活性和种群丰度主要受土壤含水量、有机质、全氮、全磷、速效磷和碱解氮等因子变化的影响。

关键词：全程氨氧化菌硝化活性种群丰度有机肥化肥实时荧光定量PCR技术

接种丛枝菌根真菌配合氮肥减施对辣椒–大豆间作体系氮素吸收的影响

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植物营养与肥料学报 2024年第1期30卷 137-146页

作者：余众刘圆圆夏懿张仕颖王豹岳献荣夏运生云南农业大学云南昆明650201 云南省土壤培肥与污染修复工程研究中心云南昆明650201 四川农业大学四川成都610000

【目的】叶菜及经济效益较高的茄果类如辣椒、番茄等占云南省设施蔬菜栽培面积的62.19%,蔬菜连作以及氮肥的大量施用制约了设施蔬菜高产优质,降低了土壤质量。研究接种丛枝菌根真菌(AMF)和氮水平对作物生长、土壤氮残留及生物相关特性... 详细信息

【目的】叶菜及经济效益较高的茄果类如辣椒、番茄等占云南省设施蔬菜栽培面积的62.19%,蔬菜连作以及氮肥的大量施用制约了设施蔬菜高产优质,降低了土壤质量。研究接种丛枝菌根真菌(AMF)和氮水平对作物生长、土壤氮残留及生物相关特性的影响,为提高设施蔬菜产量,减少氮肥施用量,降低土壤氮残留提供理论依据。【方法】以大豆和辣椒间作为种植模式进行盆栽试验。设计了接种AMF、氮肥用量、种植模式三因素试验。在大豆、辣椒单作、大豆辣椒间作3个种植模式下,分别设3个施氮(N)水平:0、100、200 mg/kg土(N0、N1、N2);每个氮水平下,再设土壤不接种、接种AMF菌剂处理(NM、AMF),共组成18个处理。在蔬菜收获期,取样测定蔬菜生物量、根系长度、AMF侵染率,测定根际土壤硝态氮、铵态氮含量、氮代谢酶活性以及菌丝密度。【结果】接种AMF、施氮量、种植模式及三者的交互作用对辣椒和大豆根系AMF侵染率、植株生物量和根长的影响都达到显著水平(P土壤铵态氮和硝态氮含量,接种AMF显著降低了辣椒、大豆植株根际土壤铵态氮和硝态氮含量,间作则显著降低了辣椒根际土壤硝态氮含量和大豆根际土壤铵态氮含量。接种AMF、间作均明显增加了植物根际土壤中蛋白酶、脲酶及硝酸还原酶活性。N1处理显著增加了土壤菌丝密度,间作条件下接种AMF显著增加了辣椒根际土壤菌丝密度。【结论】配合间作和接种AMF措施,氮肥减施可提高蔬菜根际菌根侵染率,增加土壤中菌丝密度,提高氮代谢酶活性,从而促进蔬菜生长和氮素吸收,减少土壤氮残留,因此,蔬菜间作种植下,接种AMF配合氮肥减施有望成为改善设施土壤肥力,提高氮肥利用效率,促进蔬菜健康生长,减少土壤氮素残留的配套技术。

关键词：连作设施土壤丛枝菌根真菌辣椒大豆间作氮肥减施土壤氮循环相关酶活性菌丝密度土壤氮残留

不同肥力条件下添加黄腐酸对土壤细菌多样性、甘蓝养分吸收及产量的影响

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中国土壤与肥料 2024年第5期 96-102页

作者：王玉琪张泽锦梁颖唐丽李如龙四川省蔬菜工程技术研究中心四川彭州611934 四川省农业科学院园艺研究所蔬菜种质与品种创新四川省重点实验室四川成都610066 四川师范大学地理与资源科学学院四川成都610066 四川省眉山市东坡区岷江现代农业示范园区管理委员会四川眉山620000

为探究不同肥力条件下添加黄腐酸对土壤细菌多样性、甘蓝养分吸收和产量的影响,试验以甘蓝‘优贝特’品种为研究材料,共设置4个处理:施底肥+黄腐酸(H-FA)、施底肥(H-CK)、不施底肥+黄腐酸(L-FA)、不施底肥(L-CK),1株甘蓝总计施入黄腐酸3... 详细信息

为探究不同肥力条件下添加黄腐酸对土壤细菌多样性、甘蓝养分吸收和产量的影响,试验以甘蓝‘优贝特’品种为研究材料,共设置4个处理:施底肥+黄腐酸(H-FA)、施底肥(H-CK)、不施底肥+黄腐酸(L-FA)、不施底肥(L-CK),1株甘蓝总计施入黄腐酸30 mg。结果表明,黄腐酸的施用和肥力对土壤细菌的物种丰富度和群落多样性无显著影响,但添加黄腐酸提高了解磷细菌和促生细菌的相对丰度。施底肥条件下,添加黄腐酸能显著提高氮和磷的生理利用效率,H-FA处理氮和磷生理利用效率分别为(341.00±8.34)和(2296.98±47.49)kg·kg^(-1),分别为H-CK处理的1.11和1.07倍。未施底肥条件下,添加黄腐酸后植株地上部氮、磷、钾积累量均高于对照。添加黄腐酸显著提高了甘蓝地上部和地下部鲜重,施底肥条件下,与对照相比分别增加了15.8%和20.7%,未施底肥条件下,与对照相比分别增加了16.2%和7.7%。因此,黄腐酸通过促进甘蓝根系生长,从而促进甘蓝产量的增加,添加黄腐酸是实现减肥不减产的有效措施。

关键词：黄腐酸甘蓝细菌多样性养分吸收产量

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含钙添加剂处理下不同秸秆腐解产物可溶性有机质三维荧光特征变化

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 118-124页

作者：夏明明刘佳吴萌樊剑波刘晓利陈玲马昕伶李忠佩刘明中国科学院南京土壤研究所/土壤与农业可持续发展国家重点实验室江苏南京210008 中国科学院大学北京100049 江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所/国家红壤改良工程技术研究中心江西南昌330200

秸秆是优质的有机资源,研究含钙添加剂种类及添加量对不同秸秆腐解产物可溶性有机物(DOM)组成性质差异,可为秸秆高效腐熟利用提供理论依据和技术参考。以花生秸秆和水稻秸秆为供试物料,通过添加不同含钙添加剂草酸钙(CaC_(2)O_(4))和氢... 详细信息

秸秆是优质的有机资源,研究含钙添加剂种类及添加量对不同秸秆腐解产物可溶性有机物(DOM)组成性质差异,可为秸秆高效腐熟利用提供理论依据和技术参考。以花生秸秆和水稻秸秆为供试物料,通过添加不同含钙添加剂草酸钙(CaC_(2)O_(4))和氢氧化钙[Ca(OH)_(2)]及不同添加量(4%、 8%),进行秸秆腐解试验。测定腐解产物养分含量,并利用三维荧光光谱(3DEEM)技术和平行因子方法(PARAFAC)探究秸秆腐解产物DOM的化学组成变化特征。结果表明:(1)总体上,草酸钙处理的秸秆腐解物总碳含量显著大于氢氧化钙处理;高量添加剂处理的秸秆腐解产物总碳含量小于低量处理;花生秸秆腐解产物的总氮、总磷和总钾高于水稻秸秆腐解产物。(2)通过3DEEM-PARAFAC方法分析腐解产物DOM组成,共识别出类胡敏酸(C1)、类胡敏酸(C2)和类色氨酸(C3)三种荧光组分;不同添加剂类型、添加量和不同秸秆类型对腐解产物DOM荧光组分的影响较为复杂,没有明显规律,但是总体上氢氧化钙处理的秸秆腐解产物DOM的C1和C2组分比例大于草酸钙处理,而草酸钙处理的秸秆腐解产物DOM的C3组分比例显著高于氢氧化钙处理;秸秆腐解产物DOM中组分C1、 C2与组分C3呈显著负相关;组分C2含量与总碳含量呈显著负相关。(3)氢氧化钙处理的秸秆腐解产物DOM的腐殖化指数(HIX)明显高于草酸钙处理,而草酸钙处理的秸秆腐解产物DOM生物源指数(BIX)明显高于氢氧化钙处理;高量草酸钙处理秸秆腐解产物DOM主要来自于微生物的转化,而其他处理DOM来自于微生物转化和陆生植物;不同添加量处理下秸秆腐解产物DOM的荧光指数没有明显变化规律;花生秸秆腐解产物DOM的HIX、 BIX和荧光指数(McKnight index)均高于水稻秸秆;秸秆腐解产物DOM中McKnight和HIX呈显著负相关,和BIX间呈极显著正相关,而秸秆腐解产物DOM中BIX和总碳含量呈显著正相关。上述结果表明,氢氧化钙可以促进秸秆腐解以及腐解产物的腐殖化,其中高量氢氧化钙处理的花生秸秆效果较好。

关键词：含钙添加剂秸秆可溶性有机物三维荧光平行因子分析

“一种两收”下3种糯高粱生长及镉吸收的比较研究

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土壤通报 2024年第1期55卷 214-221页

作者：贺昊聂三安孙梅邓耀辉罗尊长尹颛斌龙泽东孙耿湖南农业大学湖南长沙410128 湖南省土壤肥料研究所湖南长沙410125 长沙市农业技术推广中心湖南长沙410000

【目的】为探究3种糯高粱生长及其对镉污染农田土壤中的镉吸收移除效果。【方法】选用“川糯粱1号”、“兴湘粱2号”和“晋糯梁5号”为实验材料,以休耕为对照,采用“一种两收”种植方式,研究3种糯高粱的生长和镉吸收差异及其对土壤养分... 详细信息

【目的】为探究3种糯高粱生长及其对镉污染农田土壤中的镉吸收移除效果。【方法】选用“川糯粱1号”、“兴湘粱2号”和“晋糯梁5号”为实验材料,以休耕为对照,采用“一种两收”种植方式,研究3种糯高粱的生长和镉吸收差异及其对土壤养分和镉含量的影响。【结果】兴湘梁2号的两季秸秆生物量最高(19461.0 kg hm^(−2)),其次为晋糯梁5号(19143.5 kg hm^(−2)),川糯梁1号最低(18982.5 kg hm^(−2))。兴湘梁2号的两季籽粒产量最高(11887.0 kg hm^(−2)),其次为川糯粱1号(11527.5 kg hm^(−2)),晋糯梁5号最少(10929.5 kg hm^(−2))。兴湘梁2号秸秆和籽粒镉吸收量分别为15342.0 mg hm^(−2)和186.0 mg hm^(−2),其秸秆两季镉吸收量显著高于川糯粱1号和晋糯梁5号。3种糯高粱品种头季和再生季植株镉含量、土壤pH值和有效镉含量均无显著差异。【结论】在镉轻度污染农田中,“一种两收”的糯高粱种植方式是可复制可推广的模式,可为区域重金属污染土壤治理提供技术支撑;另外,兴湘梁2号是本地区更适宜推广的糯高粱品种。

关键词：糯高粱一种两收镉富集系数

覆膜年限和有机肥施用对花生田耕层土壤微塑料赋存特征的影响

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环境科学 2024年第3期45卷 1684-1691页

作者：宋宁宁李梦佳王学霞刘君王芳丽宗海英黄小丽王斌梁丽娜青岛农业大学资源与环境学院青岛266109 北京市农林科学院植物营养与资源研究所北京100097 青岛农业大学中心实验室青岛266109 新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所乌鲁木齐830091

地膜和有机肥料的大量投入已导致我国农田土壤微塑料污染日趋严重.为研究调查山东德州花生农田微塑料污染状况,分析了该区域不同覆膜年限(0、3、5和8 a)和有机肥施用对农田土壤中微塑料的丰度、粒径、颜色和形状等赋存特征的影响.结果表... 详细信息

地膜和有机肥料的大量投入已导致我国农田土壤微塑料污染日趋严重.为研究调查山东德州花生农田微塑料污染状况,分析了该区域不同覆膜年限(0、3、5和8 a)和有机肥施用对农田土壤中微塑料的丰度、粒径、颜色和形状等赋存特征的影响.结果表明,覆膜0、3、5和8 a后花生耕层土壤微塑料丰度的平均值分别为65.33、316.00、1 098.67和1 346.34 n·kg^(-1).随着土层深度的增加微塑料丰度降低,0~10、10~20和20~30 cm耕层中的土壤微塑料丰度分别为1 076.00、603.50和440.25 n·kg^(-1),并且增加覆膜年限和施加有机肥都显著增加了微塑料的丰度(P土壤中微塑料的颜色影响不显著(P>0.05),但覆膜年限显著增加了透明微塑料的占比.微塑料类型主要包括纤维类、薄膜类、碎片类、泡沫类和颗粒类,其占比分别为:49.77%、25.41%、19.15%、3.26%和2.41%.耕层土壤微塑料的主要聚合物类型包含聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS),分别占总量的21.37%、18.57%和19.77%.由此,山东德州花生田耕层土壤中普遍存在微塑料,且地膜和有机肥施用是其主要来源,这可为花生田耕层土壤微塑料污染物防控提供重要依据.

关键词：农田微塑料赋存特征有机肥覆膜

不同耕作和秸秆还田方式对灰钙土土壤理化性状、酶活性及玉米产量的影响

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生态学杂志 2024年

作者：温美娟杨思存王成宝霍琳甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所/国家农业科学白银观测实验站/国家盐碱地综合利用技术创新中心白银试验站

为探究不同耕作和秸秆还田对土壤理化性状、土壤微生物量碳氮、土壤酶活性和玉米产量的影响，揭示影响土壤酶活性的关键环境因子，于2017—2021年在甘肃引黄灌区灰钙土上进行田间试验，设置旋耕（RT）、旋耕秸秆还田（RTS）、深松（ST... 详细信息

为探究不同耕作和秸秆还田对土壤理化性状、土壤微生物量碳氮、土壤酶活性和玉米产量的影响，揭示影响土壤酶活性的关键环境因子，于2017—2021年在甘肃引黄灌区灰钙土上进行田间试验，设置旋耕（RT）、旋耕秸秆还田（RTS）、深松（ST）、深松秸秆还田（STS）四种耕作和秸秆还田方式处理，研究其对0～40 cm土层土壤理化学性状、土壤胞外酶活性及玉米产量的影响。结果表明：2017—2021年，ST和STS处理显著提高了玉米产量，其中STS处理产量最高，其次为ST处理，二者显著高于RT和RTS；较RT、RTS处理，ST和STS可显著降低20～40 cm土层土壤容重（BD）和紧实度，以及0～40 cm土层pH和电导率（EC），且STS降低最显著；STS显著提高了0～40 cm土壤含水量（SWC）、土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、碱解氮（AHN）和有效磷（AP）；0～20 cm土层，土壤微生物量均以RTS、ST和STS较高，其中STS微生物量碳（MBC）和微生物量氮（MBN）最高，且STS和RTS显著提高了土壤微生物墒，20～40 cm土层，较RT处理，STS显著提高了MBC和MBN，RTS显著提高了MBN；0～20 cm土层，较RT处理，ST、RTS和STS均显著提高了β-1，4-葡萄糖苷酶（BG）和纤维二糖水解酶（CBH）活性，且STS显著提高了β-1，4-木糖苷酶（BXYL）活性，STS显著提高了β-1，4-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶（NAG）活性和碱性磷酸酶（AKP）活性，而RTS显著提高了NAG活性，20～40 cm土层，较RT处理，STS显著提高了BG、BXYL、CBH、NAG、AKP活性，RTS显著提高了BG活性，ST显著提高BXYL活性；相关分析显示，0～40 cm土层，MBC、MBN、SOC、TN、AHN、AP、SWC、BD、EC与各类胞外酶活性存在显著或极显著相关性；冗余分析表明，MBC和SOC是影响土壤酶活性的主要环境因子，其次为MBN和pH。综上所述，深松秸秆还田是改善灰钙土土壤物理性状、增加土壤肥力、提高土壤微生物量和酶活性、促进玉米增产的最优耕作措施。

关键词：深松秸秆还田土壤微生物量土壤酶活性土壤理化性状

锌锰硼配施对雪茄烟叶光合特性、碳氮代谢及品质的影响

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中国土壤与肥料 2024年第3期 129-136页

作者：袁华恩管庆林吴永兵朴晟源李佳轶雷云康秦艳青柴志顺王俊赵铭钦河南农业大学烟草学院/国家烟草栽培生理生化研究基地河南郑州450002 四川省烟草公司德阳市公司四川德阳618400 中国烟草总公司四川省公司四川成都610041 烟草行业雪茄烟技术创新中心四川成都610000 浙江中烟工业有限责任公司技术中心浙江杭州310024

为探究配施不同比例锌锰硼元素对雪茄烟叶光合特性、碳氮代谢和品质的影响,以‘德雪1号’为试材,对雪茄烟生育期质体色素含量、净光合速率、碳氮代谢酶活及发酵后烟叶化学成分、锌锰硼元素含量进行分析。结果表明:(1)配施不同比例的锌... 详细信息

为探究配施不同比例锌锰硼元素对雪茄烟叶光合特性、碳氮代谢和品质的影响,以‘德雪1号’为试材,对雪茄烟生育期质体色素含量、净光合速率、碳氮代谢酶活及发酵后烟叶化学成分、锌锰硼元素含量进行分析。结果表明:(1)配施不同比例的锌锰硼元素均能提高雪茄烟烟叶质体色素含量、净光合速率以及烟叶淀粉酶、硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶活性和碳氮代谢产物含量,碳氮代谢更为协调;(2)处理间比较,T2处理(Zn∶Mn∶B=4∶4∶3)较CK(Zn∶Mn∶B=0∶0∶0)发酵后烟叶总糖、还原糖含量分别增加51.39%、66.67%,烟碱、总氮含量分别降低12.08%、20.22%,Zn、Mn、B含量分别提高0.17、1.98、0.65倍,钾氯比、氮碱比协调性较好,符合优质雪茄烟叶生产要求。综上可得,四川省什邡雪茄烟产区宜采用T2处理(Zn∶Mn∶B=4∶4∶3)的锌、锰、硼元素配施比例,T3处理(Zn∶Mn∶B=2∶3∶2)次之,可显著增强雪茄烟叶的光合特性、碳氮代谢强度,改善烟叶品质。

关键词：叶面喷肥锌锰硼元素雪茄烟叶光合特性碳氮代谢品质

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齐整小核菌引起巴戟天白绢病的首次报道

植物病理学报 2024年

作者：苏海兰牛雨晴林凤芳朱育菁肖荣凤福建省农业科学院作物研究所/福建省种质资源中心福建省农业科学院资源环境与土壤肥料研究所

巴戟天(Morinda officinalis How)是茜草科、巴戟天属植物，其干燥根是一种名贵中药材，属“四大南药”之一，民间素有“北有人参南有巴戟天”的说法[1-2]。和溪巴戟天是来自福建省漳州市南靖县的特产，2011年获得全国农产品地理标志认...

巴戟天(Morinda officinalis How)是茜草科、巴戟天属植物，其干燥根是一种名贵中药材，属“四大南药”之一，民间素有“北有人参南有巴戟天”的说法[1-2]。和溪巴戟天是来自福建省漳州市南靖县的特产，2011年获得全国农产品地理标志认证。近年来，随着巴戟天人工栽培规模的扩大，病害问题频频发生，主要有黑根腐病和根腐病等[3-5]。2023年4—6月，福建省南靖县巴戟天种植基地的扦插种苗大面积发生白绢病，田间发病率为15～30%，发病严重的地块发病率达60%以上，造成了严重的经济损失。

关键词：