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小龙虾扰动下水稻秸秆腐解及养分释放和表面结构变化特征

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华中农业大学学报 2024年第3期43卷 214-219页

作者：彭成林徐大兵周勇佀国涵赵书军刘威周剑雄湖北省农业科学院植保土肥研究所/国家土壤质量洪山观测实验站武汉430064 麻城市黄土岗镇农业服务中心麻城438302

为探究持续泡水条件下小龙虾参与水稻秸秆腐解过程与特征,完善稻虾模式水稻秸秆还田技术、实现秸秆资源的高效利用及农田可持续发展,采用自制尼龙网箱法,在稻虾环沟模式的养殖沟内,以不养虾为对照,模拟研究小龙虾扰动下水稻秸秆的腐解... 详细信息

为探究持续泡水条件下小龙虾参与水稻秸秆腐解过程与特征,完善稻虾模式水稻秸秆还田技术、实现秸秆资源的高效利用及农田可持续发展,采用自制尼龙网箱法,在稻虾环沟模式的养殖沟内,以不养虾为对照,模拟研究小龙虾扰动下水稻秸秆的腐解特性、养分释放特征及其表面微观结构变化特点。结果显示,无论是否有小龙虾参与,水稻秸秆各时段平均腐解率表现出快—慢—快—慢—快的特点;150d及以前,有虾处理与无虾处理各时段腐解量、累计腐解率和各时段平均腐解率差异均不显著,180d及以后各指标均表现为有虾处理显著高于无虾处理,至210d时,有虾处理水稻秸秆累计腐解率达85.67%,比无虾处理高出12.35百分点。秸秆养分累积释放率均表现为K>P>N;150 d及以后,有虾处理N累积释放率表现出高于无虾处理的趋势,180 d及以上,有虾处理P累积释放率和总养分累积释放率表现出高于无虾处理的趋势,至210 d,有虾处理K累积释放率表现出高于无虾处理的趋势。120d及以后,有虾处理的秸秆表面结构受破坏程度明显大于无虾处理。结果表明,稻虾环沟模式下,小龙虾扰动能增加中后期水稻秸秆表面微观结构的受破坏程度,促进后期水稻秸秆腐解和养分释放。

关键词：稻虾共作秸秆还田腐解养分释放表面微观结构

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不同土壤调理剂对Cd污染稻田修复效果

农业资源与环境学报 2024年第4期41卷 880-890页

作者：陈晨刘晓继柯晓畅曹文程艳洪俊刘波杨利湖北省农业科学院植保土肥研究所武汉430064 农业农村部废弃物肥料化利用重点实验室武汉430064 大冶市农业农村局湖北大冶435100 武汉市沃农肥业有限公司湖北潜江433100

为验证不同土壤调理剂在轻度Cd污染稻田的修复效果,本研究于2021年和2022年在湖北大冶连续开展田间小区试验,研究了20种土壤调理剂对水稻产量、糙米Cd含量、土壤pH、土壤有效态Cd含量的影响,并选取2021年试验中具有代表性的4种调理剂(... 详细信息

为验证不同土壤调理剂在轻度Cd污染稻田的修复效果,本研究于2021年和2022年在湖北大冶连续开展田间小区试验,研究了20种土壤调理剂对水稻产量、糙米Cd含量、土壤pH、土壤有效态Cd含量的影响,并选取2021年试验中具有代表性的4种调理剂(有机类:P3、P4,无机类:P11、P12),探究其对Cd在土壤-植株中转运累积和在土壤中5种赋存形态转化的影响。两年的结果表明:与对照组相比,各调理剂处理后水稻产量变化幅度为-9.80%~20.09%,糙米Cd降幅为8.05%~79.57%,土壤pH提高了-0.01~1.13个单位,有效态Cd含量降低了4.79%~25.00%,且连续两年土壤pH值与有效态Cd含量均呈显著负相关关系。2021年试验中4种调理剂处理均能显著降低Cd从土壤到水稻根系的转运系数,且无机类调理剂(P11、P12)效果显著优于有机类(P3、P4);各类调理剂(P3、P4、P11、P12)处理使土壤中可交换态Cd和碳酸盐结合态Cd占比分别降低5.91~17.77个百分点和6.33~8.88个百分点;使土壤中Fe-Mn结合态Cd、有机结合态Cd和残渣态Cd占比分别增加3.47~16.31、0.80~6.50个百分点和4.82~7.05个百分点。有机类调理剂(P3、P4)倾向于将土壤中Cd向有机结合态Cd转化,无机类调理剂(P11、P12)则更倾向将土壤中Cd向Fe-Mn结合态Cd转化。研究表明,选取适宜的调理剂能够实现Cd污染耕地安全利用,推荐无机类P12调理剂(主要成分CaO≥28%)作为湖北大冶轻度Cd污染修复调理剂。

关键词： Cd 水稻土壤调理剂富集转运赋存形态转化

氮肥运筹与硅锌肥配施对虾稻1号产量和品质的影响

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中国稻米 2024年第2期30卷 98-101页

作者：聂新星陈晨张敏敏段小丽洪俊周雷曹文杨利农业农村部废弃物肥料化利用重点实验室/湖北省农业科学院植保土肥研究所武汉430064 湖北省农业科学院粮食作物研究所武汉430064 大冶市生态能源推广服务中心湖北大冶435199

为探讨优质食味籼稻虾稻1号产量和品质协同提升栽培技术,在施氮量180 kg/hm^(2)水平下,研究3种基肥∶分蘖肥∶穗肥运筹比例(7∶3∶0、5∶3∶2和3∶3∶4,分别记作N_(7+3+0)、N_(5+3+2)和N_(3+3+4))并配施硅锌肥处理对虾稻1号产量和品质... 详细信息

为探讨优质食味籼稻虾稻1号产量和品质协同提升栽培技术,在施氮量180 kg/hm^(2)水平下,研究3种基肥∶分蘖肥∶穗肥运筹比例(7∶3∶0、5∶3∶2和3∶3∶4,分别记作N_(7+3+0)、N_(5+3+2)和N_(3+3+4))并配施硅锌肥处理对虾稻1号产量和品质的影响。结果表明,不同处理下虾稻1号产量整体表现为N_(7+3+0)所述,N_(5+3+2)运筹方式可实现虾稻1号产量与品质的协同提升,而配施硅锌肥有助于其产量进一步提升。

关键词：水稻氮肥运筹硅肥锌肥虾稻1号产量品质

氮肥减施时期对水稻产量、氮肥利用率及氮肥去向的影响

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中国土壤与肥料 2024年第8期 147-153页

作者：李建强王强马军伟马进川费冰雁陈照明浙江省平湖市植保土肥技术推广中心浙江平湖314200 浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所浙江杭州310021

为探明氮肥减施时期对水稻产量、氮肥利用率及氮肥去向的影响,为制定科学合理的水稻氮肥减施措施提供理论支持。于2018—2019年,在大田条件下设置5个处理:(1)不施氮肥(N0);(2)常规施肥(N1,N 225 kg/hm^(2),基肥、分蘖肥、穗肥分别为N 90... 详细信息

为探明氮肥减施时期对水稻产量、氮肥利用率及氮肥去向的影响,为制定科学合理的水稻氮肥减施措施提供理论支持。于2018—2019年,在大田条件下设置5个处理:(1)不施氮肥(N0);(2)常规施肥(N1,N 225 kg/hm^(2),基肥、分蘖肥、穗肥分别为N 90、67.5、67.5 kg/hm^(2));(3)基肥减氮(N2,N 202.5 kg/hm^(2),基肥、分蘖肥、穗肥分别为N 67.5、67.5、67.5 kg/hm^(2));(4)分蘖肥减氮(N3,N 202.5 kg/hm^(2),基肥、分蘖肥、穗肥分别为N 90、45、67.5 kg/hm^(2));(5)穗肥减氮(N4,N 202.5 kg/hm^(2),基肥、分蘖肥、穗肥分别为N 90、67.5、45 kg/hm^(2))。2019年在施氮处理小区内设置^(15)N稳定同位素示踪微区试验。结果表明:与常规施肥(N1)相比,减氮10%不会降低水稻产量。然而,不同减氮时期对水稻产量有显著影响,N2处理的水稻产量较N3处理增产7.8%~9.4%。N2和N3处理较N1处理显著提高了氮肥表观利用率和氮肥偏生产力,而N1和N4处理间氮肥表观利用率无显著差异。与N4处理相比,N1和N2处理均显著增加了植株对^(15)N肥料的吸收量。各处理^(15)N肥料利用率为26.0%~30.1%,其中N2处理显著高于N4处理。^(15)N肥料主要残留在0~20 cm土层中,其约占^(15)N肥料总残留量的90%。基肥减氮(N2)可以提高水稻^(15)N肥料利用率和残留率,降低氮肥损失率。因此,减少施氮量应减少基肥中的氮肥用量,不仅可以保证水稻产量,而且还能提高氮肥利用率,减少氮肥损失。

关键词：水稻氮肥减量产量氮肥利用率 15N同位素示踪

球形赖氨酸芽孢杆菌WH07对潜育化水稻土的改良效果和土壤微生态的影响

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华中农业大学学报 2024年第4期43卷 169-181页

作者：王麒李奎彭成林罗治华陈涛易菊平龚艳胡洪涛湖北省生物农药工程研究中心武汉430064 长江大学生命科学学院荆州434025 湖北省农业科学院植保土肥研究所武汉430064 武昌首义学院城建学院武汉430064

为建立潜育化稻田微生物改良技术,采用MWMM(modified wolfe’s mineral medium)培养基富集微好氧FeOB,结合16S rRNA测序等技术鉴定菌株种类,分别采用100 mL 10^(6)(T1)、10^(7)(T2)、10^(8)(T3)CFU/mL菌株发酵液处理潜育化水稻土,评价... 详细信息

为建立潜育化稻田微生物改良技术,采用MWMM(modified wolfe’s mineral medium)培养基富集微好氧FeOB,结合16S rRNA测序等技术鉴定菌株种类,分别采用100 mL 10^(6)(T1)、10^(7)(T2)、10^(8)(T3)CFU/mL菌株发酵液处理潜育化水稻土,评价菌株对潜育化水稻土壤的还原性物质、土壤养分、氮循环功能基因丰度和水稻秧苗生长的影响,并利用16S rRNA高通量测序技术评价该菌株对土壤微生态的影响。结果显示:筛选到的对Fe^(2+)具有较强氧化作用的FeOB为球形赖氨酸芽孢杆菌WH07(Lysinibacillus sphaericus WH07);相比于CK,土壤氧化还原电位(Eh)显著提高(P<0.05),并由负电位转为正电位;T1、T2、T3处理土壤还原性物质总量分别减少26.47%、41.53%、53.19%,亚铁含量分别减少0.37%、21.50%、50.09%,亚锰含量分别减少7.84%、21.57%、37.25%。土壤碱解氮含量分别显著增加15.50%、27.38%、48.90%(P<0.05),速效磷分别显著增加12.52%、17.34%、27.38%(P<0.05),速效钾分别显著增加11.56%、17.20%、19.34%(P<0.05),有机质分别显著增加8.66%、22.22%、45.05%(P<0.05),pH显著分别增加3.40%、8.94%、16.99%(P<0.05)。土壤AOAamoA基因丰度分别增加11.94%、14.68%、33.83%,nosZ基因丰度分别增加42.97%、75.78%、118.75%,nifH基因丰度分别增加38.29%、51.05%、216.13%,UreC基因丰度分别增加16.74%、54.51%、60.94%。水稻株高分别增加5.44%、10.98%、36.00%,叶龄分别增加10.21%、23.42%、36.94%,鲜质量增加分别12.61%、22.52%、28.38%,白根数分别增加10.14%、32.92%、46.81%。土壤微生物多样性指数Chao1和Shannon指数相比于CK均显著降低(P<0.05)。门水平上相对丰度前10的土壤细菌中,有8个显著下调(P<0.05),如Proteobacteria等、2个(Bacteroidetes和Firmicutes)显著上调。在相对丰度前50的属中,3个处理分别有20、19、22个属显著上调(P<0.05),包括Macellibacteroides等6个FeOB;25个属在3个处理中均显著下调(P<0.05),包括MBNT15等4个铁还原菌。调控网络分析显示菌株WH07潜在地与FeOB协同改善土壤理化性质和生物活性,最终促进了秧苗生长。结果表明,应用菌株WH07显著改善了潜育化水稻土壤理化性质,改变了土壤微生物群落结构和功能。

关键词：潜育化稻田土壤改良球形赖氨酸芽孢杆菌还原性物质氧化还原电位氮循环功能基因土壤微生态

水稻-大球盖菇模式对土壤微生物量碳氮磷的影响

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中国土壤与肥料 2024年第7期 49-59页

作者：彭瑞雪程艳宋娜杨利周维杨俊杨青吴启侠段小丽湖北省农业科学院植保土肥研究所/农业农村部废弃物肥料化利用重点实验室湖北武汉430064 长江大学农学院/湿地生态与农业利用教育部工程研究中心湖北荆州434025 武汉市沃农肥业有限公司湖北潜江433100 湖北海图实业有限责任公司湖北武汉430100 黄冈市农业科学院湖北黄冈438000 襄阳市农业科学院湖北襄阳441057

为探讨栽培大球盖菇及其菌种用量与基料配方对土壤养分和土壤微生物量碳、氮、磷的影响,开展了2年田间小区试验,设置了5个处理,即冬闲田对照处理CK,4个栽培大球盖菇处理:T1(3000kg·hm^(-2)菌种量+100%稻草基料)、T2(3000kg·hm^(-2)菌... 详细信息

为探讨栽培大球盖菇及其菌种用量与基料配方对土壤养分和土壤微生物量碳、氮、磷的影响,开展了2年田间小区试验,设置了5个处理,即冬闲田对照处理CK,4个栽培大球盖菇处理:T1(3000kg·hm^(-2)菌种量+100%稻草基料)、T2(3000kg·hm^(-2)菌种量+75%稻草配25%玉米芯基料)、T3(4500kg·hm^(-2)菌种量+100%稻草基料)、T4(4500kg·hm^(-2)菌种量+75%稻草配25%玉米芯基料)。结果表明:连续2年栽培大球盖菇的耕层土壤养分和土壤微生物量碳、氮、磷(MBC、MBN、MBP)含量均逐年明显增加,且受菌种用量和基料配方的影响。在第2年,与CK处理相比,各试验处理的土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、全氮和全磷分别显著增加32.92%~42.44%、52.96%~77.35%、53.99%~75.09%、88.00%~184.62%、19.12%~38.24%、9.82%~29.46%(P所增加。冗余分析(RDA)显示,全氮在2021年(F=5.9,P=0.004)和2022年(F=7.4,P=0.002)分别解释了31.1%和36.3%的土壤微生物量变化,是土壤微生物量碳、氮、磷及其化学计量比的最主要影响因子;相关性分析表明,土壤微生物量碳、氮含量均与有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷和速效钾含量呈显著正相关。栽培大球盖菇,不仅显著提高了土壤养分,还增加了土壤微生物量碳、氮、磷含量,其中以菌种量3000kg·hm^(-2)、基料75%稻草+25%玉米芯的栽培方式效果较好。研究结果可为后续推广“水稻一大球盖菇”轮作模式提供理论指导。

关键词：水稻-大球盖菇土壤微生物生物量秸秆利用土壤养分

恶臭假单胞菌HB3S-20在棉花中的定殖及诱导抗性研究

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中国生物防治学报 2024年第1期40卷 117-125页

作者：金利容许冬王玲丛胜波李文静杨妮娜尹海辰黄薇万鹏农业农村部华中作物有害生物综合治理重点实验室/农作物重大病虫草害防控湖北省重点实验室/湖北省农业科学院植保土肥研究所武汉430064

植物内生菌是防治植物病害的重要生防资源。恶臭假单胞菌Pseudomonas putida HB3S-20是本实验室从棉花内生细菌中所筛选到的一株对棉花黄萎病具有显著防效的潜在生防菌株。本研究采用利福平抗性标记技术和绿色荧光蛋白(GFP)标记技术检... 详细信息

植物内生菌是防治植物病害的重要生防资源。恶臭假单胞菌Pseudomonas putida HB3S-20是本实验室从棉花内生细菌中所筛选到的一株对棉花黄萎病具有显著防效的潜在生防菌株。本研究采用利福平抗性标记技术和绿色荧光蛋白(GFP)标记技术检测了菌株HB3S-20在棉花组织中的定殖动态和定殖位点,并检测了菌株HB3S-20接种棉花植株后植物防御相关酶SOD、POD和CAT酶活性的变化。利福平标记试验结果表明,菌株HB3S-20主要定殖于根部,棉株接种菌株HB3S-20后第3~30 d检测到棉花根部内的菌量范围为2.2×10^(4)~6.7×10^(4)cfu/g,检测到棉花茎部内的菌量为0.04×104~2.7×10^(4)cfu/g,棉花茎部内的菌量低于根部,但在叶片中未被分离到。GFP标记试验结果表明,菌株HB3S-20不仅能附着在棉花根系表面,还能定殖在根部维管组织中。此外,菌株HB3S-20能够提高棉花中植物防御相关酶SOD和POD的活性,说明菌株HB3S-20能够诱导棉花植株的系统抗性,增强棉花抗病性。本研究初步揭示了恶臭假单胞菌HB3S-20在棉花组织内的定殖规律及其对棉株产生的诱导抗性,为菌株HB3S-20的防病机制研究提供了理论依据。

关键词：恶臭假单胞菌棉花定殖诱导抗性

贵州省安顺烟区烟草主要病毒种类及复合侵染类型分析

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烟草科技 2024年第8期57卷 67-74页

作者：潘首慧薛原张海何海永龚双军杨馥韩赵玳琳李继业谭清群贵州省烟草公司安顺市公司贵州省安顺市西秀区561000 贵州省植物保护研究所贵阳市花溪区550006 湖北省农业科学院植保土肥研究所武汉市洪山区430064

为明确贵州省安顺烟区烟草主要病毒毒源种类和侵染类型,2023年从安顺烟区采集表现为花叶、叶脉扭曲坏死、畸形、闪电斑和斑点黄化等症状的烟草样品306份,并利用烟草花叶病毒(TMV)、黄瓜花叶病毒(CMV)、马铃薯Y病毒(PVY)、烟草脉带花叶病... 详细信息

为明确贵州省安顺烟区烟草主要病毒毒源种类和侵染类型,2023年从安顺烟区采集表现为花叶、叶脉扭曲坏死、畸形、闪电斑和斑点黄化等症状的烟草样品306份,并利用烟草花叶病毒(TMV)、黄瓜花叶病毒(CMV)、马铃薯Y病毒(PVY)、烟草脉带花叶病毒(TVBMV)和辣椒脉斑驳病毒(ChiVMV)5种主要病毒病特异性引物进行RT-PCR扩增检测,统计病毒的检出率并分析复合侵染类型。结果显示:总病毒检出率为89.87%。其中,TMV占比最高,为81.70%;ChiVMV次之,为67.97%;CMV占比最低,为16.34%。复合侵染是主要的侵染类型,检出率为68.30%。其中,ChiVMV+TMV类型占比最高,为22.88%,其次是ChiVMV+TMV+TVBMV、ChiVMV+TMV+PVY和ChiVMV+TMV+CMV 3种类型,分别占11.11%、10.46%和9.15%。贵州省安顺烟区烟草病毒病的优势毒源为TMV和ChiVMV,复合侵染普遍发生,以ChiVMV+TMV复合侵染类型为主。

关键词：贵州安顺烟区烟草病毒病烟草花叶病毒(TMV) 黄瓜花叶病毒(CMV) 马铃薯Y病毒(PVY) 烟草脉带花叶病毒(TVBMV) 辣椒脉斑驳病毒(ChiVMV) 侵染类型

云木香内生细菌的分离鉴定及其对大丽轮枝菌的抑制作用

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植物保护 2024年第3期50卷 46-54页

作者：金利容许冬王玲丛胜波杨妮娜李文静尹海辰黄薇武怀恒万鹏农业农村部华中作物有害生物综合治理重点实验室农作物重大病虫草害防控湖北省重点实验室湖北省农业科学院植保土肥研究所武汉430064

从药用植物云木香中分离得到41株内生细菌,采用细菌16S rRNA基因测序的方法对这些菌株进行鉴定,结果显示,这些云木香内生细菌分别属于6个属,其中假单胞菌属Pseudomonas和拉恩氏菌属Rahnella为优势菌属。采用对峙培养方法对这些菌株进行... 详细信息

从药用植物云木香中分离得到41株内生细菌,采用细菌16S rRNA基因测序的方法对这些菌株进行鉴定,结果显示,这些云木香内生细菌分别属于6个属,其中假单胞菌属Pseudomonas和拉恩氏菌属Rahnella为优势菌属。采用对峙培养方法对这些菌株进行筛选,发现其中12株内生细菌对大丽轮枝菌Verticillium dahliae具有抑制作用,其中有2株属于拉恩氏菌属Rahnella,7株属于假单胞菌属Pseudomonas,3株属于沙雷氏菌属Serratia。12株内生细菌对棉花黄萎病的温室防效评估结果表明,假单胞菌属菌株R1-6、R1-13和S1-2对棉花黄萎病的温室防效达到55%以上,具有潜在的生产利用价值。

关键词：云木香内生细菌鉴定大丽轮枝菌抑菌活性