科研产出
DGGE揭示红壤稻田以产甲烷菌为主的稳定古菌群落结构特征
《基因组学与应用生物学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：尽管古菌在农田土壤生态系统物质、能量循环中的作用尚未系统揭示,但已有研究表明产甲烷古菌和氨氧化古菌等在甲烷排放、固氮等方面具有重要生态功能。本研究采用优化的变性梯度凝胶电泳(DGGE)与克隆、序列测定相结合的方法,基于古菌16S V4~V5区分析我国水稻种植最常见的红壤地区稻田古菌在水稻生长不同时期的群落结构及多样性。在采集自江西省南昌地区的稻田土壤中,共检测到2个门、4个纲及5个目的古菌。作为主要优势类群,产甲烷菌纲(Methanomicrobia)丰度达49.15%;甲烷八迭球菌目(Methanosarcinales)丰度达39.45%。而氨氧化古菌属(Nitrosotalea)丰度也达6.07%。水稻分蘖期、灌浆期及成熟期稻田土壤古菌DGGE电泳条带数量及序列高度相似,分蘖期、灌浆期香农多样性指数未检测到具有统计学意义的差异(p=0.534)。成熟期香农多样性指数略高于分蘖期(p=0.017)和灌浆期(p=0.009),分析可能主要由土壤含水显著下降导致。红壤稻田的古菌群落结构在水稻生长期内能够基本保持稳定,是稻田古菌与人类耕作活动的长期共进化造成的。产甲烷菌中的优势类群——甲烷八迭球菌在水稻土壤中究竟是以消耗乙酸还是利用氢气/二氧化碳合成甲烷或两种代谢方式转换条件等方面研究,将有助于建立红壤水稻可持续耕作及红壤稻田酸化修复等的新方法。总之,稻田等农田生态系统中古菌的生态功能研究具有重要的理论意义和潜在应用价值,应予以高度重视。
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长期不同施肥红壤磷素特征和流失风险研究
《中国生态农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为探索长期施肥对红壤磷素吸附固持的影响,分析不同施肥土壤磷流失风险及影响因素。在南方丘陵区红壤上开展了持续25年的长期定位试验,处理包括:不施肥(CK)、施氮肥(N)、施磷肥(P)、施钾肥(K)、施氮磷钾肥(NPK1)、施2倍量氮磷钾肥(NPK2)、单施有机肥(OM)和氮磷钾配施有机肥(MNPK)。研究了不同施肥下土壤全磷、Olsen-P、Mehlich1-P、CaCl2-P含量及磷吸持指数(PSI)、磷饱和度(DPS)的变化,探讨不同施肥处理土壤对磷的吸附和解吸特征,并分析了土壤磷指标与土壤有机碳、pH、CEC之间的关系。结果表明:长期施用化学磷肥有利于补充土壤磷素,特别是土壤全磷,并使Olesn-P和Mehlich 1-P有增加趋势,而对CaCl2-P影响不显著;施用化肥对DPS影响不显著,单施磷会降低PSI,低量氮磷钾提高了PSI,高量氮磷钾处理与对照差异不显著;长期施用有机肥(猪粪)土壤全磷增加,而Olsen-P、Mehlich 1-P和CaCl2-P则大幅累积, PSI显著降低, DPS显著增加。长期施用化肥处理土壤对新添加磷的吸附较强,长期施用有机肥降低了土壤对新添加磷的吸附;土壤全磷、Olsen-P、Mehlich1-P、CaCl2-P、PSI、DPS及最大吸附容量(Qm)与土壤pH、CEC、土壤总有机碳(TSOC)、土壤水溶性有机碳[冷水提取水溶性有机碳(CWSOC)和热水提取水溶性有机碳(HWSOC)]间相关性较高;土壤磷指标和土壤有机碳、pH、CEC指标之间存在典型相关关系,第1对和第2对典型变量的典型相关系数分别为0.997和0.951,达显著水平。研究表明,施用有机肥是调节土壤磷的供给和保持的重要措施,土壤水溶性有机碳和pH可能是反映红壤磷素供应和流失的关键指标。
关键词： 红壤 长期施肥 有机肥 土壤磷 吸附解吸特征 典型相关
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15个芝麻品种(品系)红壤连作耐性分析
《湖南农业大学学报(自然科学版) 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为挖掘芝麻耐连作种质资源,以赣芝5号、赣芝9号、万荣黑芝麻、青麻、金黄麻、武宁黑芝麻、东乡黑芝麻、冀9014、玉山黑芝麻,豫芝11号、陕西旬阳、中芝13号、P13–2、WS46、樟树褐芝麻为供试材料,于2014—2015年对芝麻进行连作耐性筛选。结果表明:连作导致芝麻的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、单株干物质质量、单株蒴果数、每蒴粒数和单株产量显著降低;空梢尖长、始蒴部位和瘪子率显著升高;对千粒质量无显著影响。结合相关分析和聚类分析结果,认为发芽率和发芽指数的连作系数可作为芝麻萌发期连作耐性筛选指标;单株干物质质量、单株蒴果数和单株产量的连作系数隶属函数值组成的指标池,可作为基于产量的芝麻田间连作耐性筛选标准。通过芝麻萌发期和田间耐性筛选,得到耐连作能力较为稳定的金黄麻(C5)和武宁黑芝麻(C6);中等耐连作能力较为稳定的玉山黑芝麻(C9)和豫芝11号(C10)以及不耐连作的赣芝5号(C1)、赣芝9号(C2)和P13–2(C13);其他品种(品系)对连作耐受性不稳定。
关键词： 芝麻 红壤 连作耐性 连作系数 隶属函数值 聚类分析
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特贝钙土壤调理剂对红壤旱地花生产量和阻控土壤酸化的影响
《广东农业科学 》 2017
摘要：为探讨一种新型的特贝钙土壤调理剂(深加工的牡蛎壳粉)对红壤旱地花生产量的影响及其对土壤酸化的改良效果,通过田间试验,分析了不同施用量(0、750、1500、2250kg/hm2)处理花生产量和土壤理化性质的变化。结果表明:施用特贝钙土壤调理剂的花生产量可以增加10.2%~23.8%,且成熟期花生的株高、每株双果数、单果数、总果数和百果重均显著提高。与对照相比,施用特贝钙土壤调理剂处理土壤碱解氮、有效磷和速效钾分别增加21.65%~118.1%、28.2%~74.1%和22.6%~47.0%;土壤pH和交换性钙分别提高0.18~0.33(4.0%~7.3%)和12.9%~18.8%,土壤交换性氢和交换性铝则分别降低19.6%~62.5%和34.7%~84.2%。因此,施用特贝钙土壤调理剂是实现红壤旱地花生增产、活化土壤养分和阻控土壤酸化的重要途径。
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红壤调理剂的改土培肥及作物增产研究
《中国土壤与肥料 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：在南方红壤地区,土壤酸化加剧、养分贫瘠化严重,研发红壤改良的技术和物化产品,对作物均衡增产和红壤可持续利用有重要意义。红壤旱地连续3年定位种植油菜-花生,花生品种为赣花5号,油菜品种为丰油730。调理剂为自行研制的专利产品,已经实现了产业化。研究了红壤调理剂对土壤微结构、物理性状、养分和pH值的影响,并对花生、油菜的产量进行了分析。结果表明:1)施用调理剂后,从微观结构来看,红壤的致密性降低、孔隙度增加,土壤颗粒直径<4μm;2)施用调理剂的土壤容重显著降低,孔隙度增加到59%以上,大颗粒水稳性团聚体(>0.25 mm)含量增加幅度为1.6%~14.0%,分形维数显著降低,并且与>0.25mm粒径的团粒结构含量间呈极显著线性相关;3)施用调理剂的土壤电导率、有机碳、矿质态氮、有效磷、速效钾含量均提高,提高幅度在4.3%~143.7%之间;4)施用调理剂还降低了红壤的酸性,pH值从对照处理的5.28提高到5.82,差异显著;5)施用调理剂,花生和油菜增产幅度分别在13.1%~24.8%、10.3%~21.6%之间;6)应用笔者研制的红壤调理剂,可有效改善红壤旱地的理化性质,提高油菜和花生产量,其用量在2 250~3 000 kg/hm~2时较佳。
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稻草覆盖和香根草篱对红壤水稳性团聚体组成及有机碳含量的影响
《生态学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：基于植物篱和秸秆覆盖控制红壤坡耕地水土流失的长期定位试验,研究香根草篱(H)、稻草覆盖(M)、香根草篱+稻草覆盖(HM)水保措施下红壤水稳性团聚体组成及有机碳分布特征。结果表明:与常规等高农作模式(CK)相比,草篱、稻草覆盖、草篱+稻草覆盖模式下土壤总有机碳含量提高0.07—2.42 g/kg。草篱对土壤团聚体组成及其结合有机碳的影响在篱内效果显著,随着与草篱距离增大影响减弱。草篱和稻草覆盖对土壤团聚体组成和结合有机碳含量的影响不同,草篱主要增加>2 mm水稳性团聚体含量及其结合有机碳含量,稻草覆盖增加<0.25 mm水稳性团聚体含量及其结合有机碳含量。综合来看,草篱和稻草覆盖相结合对改善坡面土壤结构作用稳定。土壤有机碳含量较高时,土壤总有机碳含量与粒径>2mm的大团聚体有机碳含量呈显著正相关(r=0.659);随着有机碳含量降低,土壤总有机碳含量与土壤0.25—0.053 mm和<0.053 mm微小团聚体碳含量相关性逐渐增大。
关键词： 稻草覆盖 香根草篱 红壤 水稳性团聚体组成 团聚体结合碳
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双季玉米种植下长期施肥改变红壤氮磷活化能力
《水土保持学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：为了系统研究南方丘陵区红壤氮磷养分活化程度对长期施肥和玉米连作模式的响应规律,研究选取江西进贤红壤旱地双季玉米长期试验的不施肥(CK)、氮肥(N)、磷肥(P)、氮磷配施(NP)、氮磷钾配施(NPK)、2倍氮磷钾配施(HNPK)和氮磷钾肥与有机肥配施(NPKOM)等处理,分析其27a内(1986—2013年)土壤全氮、碱解氮、全磷、有效磷和氮磷活化度的时间序列变化,并研究了土壤氮磷的增加速率以及土壤有机碳与氮磷活化度的相互关系。结果表明,各处理对氮磷活化度的提升效果存在明显差异。试验27a间,施氮处理对氮活化度的提升效果在60.25%~105.35%之间,以NPK处理为最高,HNPK和NPKOM次之;施磷处理对磷活化度的提升效果在2.29~15.40倍之间,以NPKOM处理为最高,HNPK和P处理次之。NPKOM处理对碱解氮和速效磷的提升作用在所有处理中均为最高。施肥处理提升氮磷活化度的主要原因是提升了碱解氮和有效磷。与试验前相比,连续27a施肥后,NPKOM处理的土壤全氮和全磷仅增加了25.02%和145.16%,而碱解氮和全磷则分别增加了131.46%和38.39倍,导致氮磷活化度分别增加了85.14%和15.40倍。土壤氮活化度与土壤有机碳不存在线性关系,而磷活化度则表现出随土壤有机碳含量增加而逐渐增加的趋势,且土壤有机碳含量与磷素活化度呈显著的正相关关系(R~2=0.264 1,P<0.05)。因此,在红壤旱地双季玉米种植模式中,有机无机肥配施是提升土壤氮磷养分含量和氮磷活化度的重要措施,磷的活化程度明显高于氮,但速效氮磷养分的大幅增加也可能导致环境风险。
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9个晚籼稻品种在红壤中的耐酸性鉴定及有关保护酶活性的变化
《江西农业学报 》 2016
摘要：为了研究水稻耐酸特性,选择9个已在江西省推广的晚籼稻品种,分别在填入了水稻土和酸性红壤的水池中种植,测定了过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)等保护酶活性及丙二醛(MDA)含量等生理指标,考察了株高、产量等农艺性状。结果表明,不同品种生理指标存在差异。酸胁迫下CAT活性和MDA含量降低,SOD活性升高,POD活性无明显变化规律。MDA含量的变化与3种保护酶活性各自间均无明显关联,但可能受到它们的共同影响。酸胁迫下各品种农艺性状呈现不同程度的变异,POD活性、MDA含量与单株产量变异幅度显著相关,可以用于评价水稻耐酸特性。综合看来,天丰优6418、深优957和跃新2号为具有较强耐酸特性水稻品种。
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