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紫云英季土壤固氮微生物对外源碳氮投入的响应 预览
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作者 杨璐 曾闹华 +5 位作者 白金顺 周兴 周国朋 高嵩涓 聂军 曹卫东 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期105-116,共12页
【目的】分析不同外源有机物料(稻草、葡萄糖)及氮素投入对紫云英季土壤固氮微生物的调控作用,为我国南方紫云英-水稻轮作体系中秸秆还田及化肥减施增效提供支持。【方法】采用盆栽试验,共设7个处理,即CK(对照,不添加有机物料和氮)、稻... 【目的】分析不同外源有机物料(稻草、葡萄糖)及氮素投入对紫云英季土壤固氮微生物的调控作用,为我国南方紫云英-水稻轮作体系中秸秆还田及化肥减施增效提供支持。【方法】采用盆栽试验,共设7个处理,即CK(对照,不添加有机物料和氮)、稻草等量添加并配施不同量氮素(分别表示为Rs、RsN1和RsN2,对应C/N比分别为66、25和13);等秸秆碳量添加葡萄糖并配施不同量氮素(即Glc、GlcN1、GlcN2)、调整C/N比与秸秆添加相应处理保持一致。采集紫云英快速生长期土壤样品,利用Illumina Miseq PE300高通量测序和绝对定量PCR技术分析固氮功能基因nifH及固氮微生物群落特征。【结果】单独添加外源秸秆或葡萄糖处理的土壤C/N与对照无明显差异,但增施氮肥后C/N比呈下降趋势,GlcN2处理土壤C/N显著低于对照;对于土壤速效养分,Rs和RsN1处理土壤NO3--N含量与CK类似,但RsN2处理明显增加了60%;而添加葡萄糖处理土壤NO3--N含量整体较高(增幅为35%-79%);稻草单独添加或与氮素配施对土壤速效磷含量无明显影响,添加葡萄糖处理则显著降低其含量,降幅为16%-24%,但不同氮水平之间无明显差异。不同处理土壤nifH基因拷贝数为80.4×106-140.5×106 g-1土,稻草和葡萄糖添加处理nifH基因拷贝数较CK呈增加趋势,而增施氮素后有所下降。外源碳、氮添加导致固氮微生物α-多样性较CK整体降低,但α-多样性对氮素的响应因碳源种类而异,即稻草添加后增加氮素供应(RsN1和RsN2)处理土壤固氮微生物物种数目和Chao 1指数较Rs显著降低,降低幅度分别为6%-11%和13%-15%,而添加葡萄糖后增施氮肥则对α-多样性有一定促进作用。PCoA结果显示土壤固氮微生物群落结构主要因碳源种类差异而聚集为不同组别,受氮水平供应的影响相对较小。属水平上不同物种对外源碳、氮添加的响应存在明显差异:慢生根瘤菌(Bradyrhizobium)相对丰� 展开更多
关键词 固氮微生物 水稻秸秆 葡萄糖 紫云英 NIFH
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养分专家系统推荐施肥对苏北地区水稻产量和肥料利用率的影响 预览
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作者 宋蝶 陈新兵 +3 位作者 董洋阳 沙之敏 徐新朋 曹林奎 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期68-75,共8页
苏北地区水稻集约化种植体系中存在氮肥施用过量、施肥时期与肥料配比不合理、肥料利用率低等现象,是农民收益增加和农业可持续发展的限制因子。为科学、系统地指导苏北地区稻田施肥,提高水稻养分利用效率并降低环境风险,本研究基于地... 苏北地区水稻集约化种植体系中存在氮肥施用过量、施肥时期与肥料配比不合理、肥料利用率低等现象,是农民收益增加和农业可持续发展的限制因子。为科学、系统地指导苏北地区稻田施肥,提高水稻养分利用效率并降低环境风险,本研究基于地块土壤性状、产量目标及养分管理措施等信息,运行水稻养分专家系统(Nutrient Expert System,NE)进行施肥推荐,并通过田间试验比较了NE推荐施肥对苏北地区水稻产量、经济效益、养分吸收、肥料利用率的影响。试验共设置5个处理,分别为水稻养分专家系统推荐施肥(NE),基于NE处理的减氮(NE-N)、减磷(NE-P)和减钾(NE-K)处理,以及农民习惯施肥(FP)。结果表明:与FP处理相比,NE处理的氮、磷肥偏生产力分别提高44.77%和6.32%,其中氮肥偏生产力达到显著水平(P<0.05);钾肥偏生产力显著降低33.55%(P<0.05);氮肥、钾肥回收利用率显著提高4.91%、19.35%,磷肥回收利用率与FP处理基本相同。相比于FP处理,NE处理在减少氮肥投入,保证氮、磷、钾肥平衡施用的条件下,水稻增产2.23%,增收6.24%,但差异不显著;水稻植株籽粒中磷和钾积累量分别增加10.32%和51.63%,其中后者达显著水平(P<0.05)。综上所述,水稻养分专家系统在苏北地区依据地块信息和智能化施肥系统,指导优化了氮、磷、钾肥的施用量和施用方法,促进了水稻对氮、磷、钾养分的吸收和利用,提高了肥料利用率,具有较好的增产增收效果,可以在苏北地区推广应用。 展开更多
关键词 水稻 养分专家系统 产量 肥料利用率 苏北地区 氮磷钾肥
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洱海流域稻田综合种养对田面水氮素和水稻产量的影响 预览
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作者 崔荣阳 刘宏斌 +3 位作者 毛昆明 毛妍婷 陈安强 雷宝坤 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期127-134,共8页
合理的综合种养模式及密度对实现洱海流域稻季氮肥减量和稻田氮素减排至关重要。通过对稻鸭、稻蟹共作模式的田间定点试验,分析了不同养殖密度与氮肥优化下两种稻季综合种养模式对田面水氮素动态变化及水稻产量的影响。结果表明:田面水T... 合理的综合种养模式及密度对实现洱海流域稻季氮肥减量和稻田氮素减排至关重要。通过对稻鸭、稻蟹共作模式的田间定点试验,分析了不同养殖密度与氮肥优化下两种稻季综合种养模式对田面水氮素动态变化及水稻产量的影响。结果表明:田面水TN、NH4+^-N、NO3--N浓度在施肥后上升,3~5 d后达到峰值,之后迅速下降趋于平稳,TN、NH4+^-N后期略有小幅度上升。相对于常规处理(HT),空白处理(CK)、低密度养蟹处理(CL)、高密度养蟹处理(CH)、低密度养鸭处理(DL)、高密度养鸭处理(DH)田面水TN浓度分别降低了28.8%、14.7%、14.1%、7.3%、3.1%,NH4+-N浓度分别降低了27.4%、15.1%、24.7%、11.0%、24.7%,NO3^--N浓度CK降低了30.0%,CL、CH、DL、DH分别提高了15.0%、5.0%、40.0%、25.0%;稻鸭共作能够显著降低NH4+-N/Nmin值,显著增加NO3^--N/Nmin值,而稻蟹共作对NH4+-N/Nmin和NO3--N/Nmin值影响不显著;稻鸭和稻蟹共作对Nmin/TN、ON/TN值无显著影响。与HT处理相比,CL、CH、DL和CK处理水稻产量分别显著提高了11.4%、9.4%、9.2%和5.1%,而DH却降低4.1%。稻鸭、稻蟹共作模式减少了氮肥施用量,低密度养鸭/蟹处理与氮肥优化相结合更有利于保证水稻产量。 展开更多
关键词 综合种养 稻鸭共作 稻蟹共作 田面水 氮素 水稻产量
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东北典型县域稻田土壤肥力评价及其空间变异 预览
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作者 王远鹏 黄晶 +8 位作者 柳开楼 韩天富 都江雪 马星竹 郝小雨 周宝库 刘彩文 蒋先军 张会民 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期256-266,共11页
【目的】明确东北典型县域稻田土壤肥力空间变异特征,为该区域稻田土壤合理培肥管理提供科学依据。【方法】以黑龙江省方正县为研究区域,2017年在该研究区域采取114个代表性点位的稻田土壤,选取容重、pH、全氮含量、有效磷含量、速效钾... 【目的】明确东北典型县域稻田土壤肥力空间变异特征,为该区域稻田土壤合理培肥管理提供科学依据。【方法】以黑龙江省方正县为研究区域,2017年在该研究区域采取114个代表性点位的稻田土壤,选取容重、pH、全氮含量、有效磷含量、速效钾含量、有机质含量和阳离子交换量作为土壤综合肥力评价指标,采用相关系数法确定各个指标的权重,根据东北稻田土壤特征,选择隶属度函数曲线,并确定隶属度函数转折点,依据模糊数学法的加乘原理,利用各土壤肥力指标的权重值和隶属度值计算土壤综合肥力指数;采用GIS和地统计学相结合的方法,确定各项肥力指标和综合肥力指数的空间变异特征和分布格局;通过主成分分析探究土壤肥力差异的主控因子。【结果】描述性统计分析表明,方正县稻田土壤综合肥力指数在0.18~0.99,平均值为0.60。土壤容重和pH的变异系数分别为9.15%和5.69%,属于弱变异强度,其他肥力指标的变异系数在20.01%~36.18%,属于中等变异强度。地统计学研究表明,土壤容重、全氮含量、有机质含量和阳离子交换量的块金系数在39%~50%,它们具有中等强度的空间自相关性,土壤pH、有效磷含量、速效钾含量和综合肥力指数的块金系数均在25%以下,它们具有强烈的空间自相关性。方正县土壤综合肥力指数值在0.70以上的稻田占16%,在0.60~0.70的稻田占45%。各个肥力指标中,土壤有效磷含量和速效钾含量的分布特征与综合肥力指数相似,呈南高北低的分布格局;土壤pH和阳离子交换量由稻区中部向南北方向逐渐降低;土壤容重由西北向东南呈逐渐降低的趋势;土壤有机质和全氮含量均表现为由东南向西北逐渐降低的趋势,土壤有机质含量在30 g/kg以上的稻田占比为97%,土壤全氮含量在1.5 g/kg以上的稻田占比为84%;其中北部蚂蚁河沿岸土壤全氮、有效磷、速效钾和有机质 展开更多
关键词 方正县 稻田土壤 肥力评价 地统计学 主成分分析
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长期施肥下红壤旱地解钾菌变化及其驱动因子 预览
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作者 柳开楼 黄晶 +7 位作者 韩天富 黄庆海 余喜初 李大明 胡惠文 叶会财 胡志华 张会民 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期183-194,共12页
在南方红壤区,研究长期施肥下土壤解钾菌的变化规律及其驱动因素,可为该地区土壤钾素资源管理和钾肥合理施用提供理论依据。基于红壤旱地长期定位施肥试验(始于1986年),选取不施肥(CK)、施氮磷肥(NP)、氮磷钾肥(NPK)和氮磷钾肥配施有机... 在南方红壤区,研究长期施肥下土壤解钾菌的变化规律及其驱动因素,可为该地区土壤钾素资源管理和钾肥合理施用提供理论依据。基于红壤旱地长期定位施肥试验(始于1986年),选取不施肥(CK)、施氮磷肥(NP)、氮磷钾肥(NPK)和氮磷钾肥配施有机肥(NPKM)处理,分析玉米开花期根际土壤的解钾菌类型和解钾能力及其有机酸和激素含量,并结合玉米根系特性和根际土壤理化性质探讨影响红壤旱地解钾菌变化的关键因子。结果表明:与NPK处理相比,NPKM处理的根长、根表面积、根直径和根体积分别增加了112.3%、174.4%、32.43%和291.5%,根际土壤pH提高了0.67个单位,有机质、非交换性钾和交换性钾分别增加了29.50%、19.34%和53.89%。各施肥处理根际土壤中均存在解钾菌,CK和NP处理的解钾菌均为类芽孢杆菌属,NPK和NPKM处理则均为纤维菌属。与CK处理相比,NP、NPK和NPKM处理下根际土壤解钾菌的解钾效率分别增加了162.4%、139.0%和105.6%,其中NP处理解钾菌的解钾效率最高。偏最小二乘路径模型的结果显示,根系和施肥可同时调控解钾菌的解钾效率。冗余分析(RDA)进一步表明,根系长度和表面积与土壤解钾菌特性呈显著正相关关系(P<0.05)。因此,红壤旱地长期不同施肥措施不仅直接影响玉米根系发育特征和根际土壤理化性质,还能显著改变土壤解钾菌群落及其解钾能力,其中根系长度和表面积是调控玉米根际土壤中解钾菌的关键因子。 展开更多
关键词 解钾菌 红壤 长期施肥 根际土壤 玉米根系
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深耕结合秸秆还田提高作物产量并改善耕层薄化土壤理化性质 预览
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作者 韩上 武际 +7 位作者 李敏 陈峰 王允青 程文龙 唐杉 王慧 郭熙盛 卢昌艾 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期276-284,共9页
【目的】小麦–玉米轮作区土壤耕层变薄,直接深耕往往导致土壤肥力降低。在存在该类问题的土壤上,研究不同耕作方式和秸秆还田对作物产量和土壤理化性质的影响,以期实现在增加耕层厚度的同时维持作物产量,并提升土壤肥力。【方法】试验... 【目的】小麦–玉米轮作区土壤耕层变薄,直接深耕往往导致土壤肥力降低。在存在该类问题的土壤上,研究不同耕作方式和秸秆还田对作物产量和土壤理化性质的影响,以期实现在增加耕层厚度的同时维持作物产量,并提升土壤肥力。【方法】试验于2012-2016年在华北平原南部濉溪县进行,供试土壤为砂姜黑土。在人工剥离5 cm土层的耕层薄化土壤上开展试验,设旋耕(RT)、深耕(DT)、旋耕+秸秆还田(RTS)、深耕+秸秆还田(DTS)4个处理。在每年玉米和小麦成熟期进行田间测产;在第4季小麦收获后采集0-10和10-20cm土层土样,分析土壤有机碳各组分和土壤养分含量、土壤团聚体分布。【结果】与旋耕(RT)相比,单纯深耕(DT)不能明显提高玉米和小麦产量,显著降低土壤总有机碳含量、0-10 cm土层有机碳各组分含量和土壤速效钾含量,并显著降低10-20 cm土层胡敏酸与富里酸比值及各土层粒径>0.25 mm水稳性团聚体的比例。深耕配合秸秆还田(DTS)处理玉米和小麦4季平均分别增产7.72%和8.06%,旋耕配合秸秆还田(RTS)处理分别增产7.55%和7.05%。在0-10 cm土层,DTS和RTS处理均明显提升土壤胡敏酸与富里酸比值,提高总有机碳及多数组分碳含量、提高土壤养分含量,RTS处理效果好于DTS处理;而在10-20 cm土层,DTS处理显著提高土壤胡敏酸、全氮和有效磷含量,效果好于RTS处理。DTS和RTS处理均可以显著提高粒径>0.25mm水稳性团聚体的比例,在0-10 cm土层,以DTS处理效果最高,比RT处理增加23.09%,而在10-20cm土层,以RTS处理效果最好,相比RT处理增加6.32%。【结论】在耕层薄化处理的土壤上,单纯深耕提升作物产量的效果不显著,也不利于土壤有机碳及各组分含量、土壤养分含量的提升,还破坏了土壤团粒结构。秸秆还田配合深耕或者旋耕均能显著提高作物产量,秸秆还田配合旋耕能有效培肥0-10 cm土层土壤,但对10-20 cm 展开更多
关键词 耕层厚度 耕作方式 土壤有机碳组分 土壤团聚体 玉米–小麦轮作
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近红外技术预测放牧肉牛粪便组分 预览
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作者 徐锦前 侯路路 +4 位作者 蒋梦宇 闫瑞瑞 王亚君 辛晓平 孙海霞 《草业科学》 CAS CSCD 2020年第1期178-184,共7页
在中国农业科学院呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站,以全粪收集法收集放牧牛粪便72份,采用偏最小二乘法(PLS),结合不同光谱处理和软件分析,建立放牧牛粪便中组分的近红外分析定标模型,分析碳(C)、氮(N)、有机物(OM)、酸性洗... 在中国农业科学院呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站,以全粪收集法收集放牧牛粪便72份,采用偏最小二乘法(PLS),结合不同光谱处理和软件分析,建立放牧牛粪便中组分的近红外分析定标模型,分析碳(C)、氮(N)、有机物(OM)、酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)的预测结果,探讨利用近红外光谱分析技术(NIRS)对放牧肉牛粪便组分进行分析的可行性。结果表明,C、N、OM、ADF、NDF的建模时决定系数(R^2)分别为0.90、0.96、0.91、0.23、0.49;相对分析误差(RPD)分别为2.45、2.81、1.94、1.00、1.09。说明应用NIRS技术测定粪便中C、N含量可行,后续应用还需扩充模型数据量,提高精确度;对于OM、ADF、NDF则不可行,还需进一步研究分析。 展开更多
关键词 近红外光谱分析 预测 放牧肉牛 牛粪 组分 模型 可行性
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基于体外模拟法评价蔬菜中Cd的健康风险与污染土壤修复效果 预览
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作者 陈晨 郭雪雁 +2 位作者 王萌 贾兴永 陈世宝 《农业资源与环境学报》 CAS 北大核心 2020年第1期144-150,共7页
为探明北方地区常见蔬菜中Cd的健康风险,以北京地区Cd污染的大棚菜地土壤为对象,利用盆栽实验测定了韭菜和小油菜对Cd的吸收、转运特征及2种修复剂(沸石+蚯蚓粪,凹凸棒+蚯蚓粪)对Cd污染土壤的修复效果,基于体外模拟法和人体健康风险评... 为探明北方地区常见蔬菜中Cd的健康风险,以北京地区Cd污染的大棚菜地土壤为对象,利用盆栽实验测定了韭菜和小油菜对Cd的吸收、转运特征及2种修复剂(沸石+蚯蚓粪,凹凸棒+蚯蚓粪)对Cd污染土壤的修复效果,基于体外模拟法和人体健康风险评价方法对污染土壤修复前、后的2种蔬菜中Cd的有效性及人体健康风险进行评价。结果表明,污染土壤上的2种蔬菜中Cd含量均超过《食品安全国家标准食品中污染物限量》,但2种蔬菜对Cd的吸收具有显著差异,小油菜中Cd的含量为韭菜的2.04倍;体外模拟法测定结果表明,韭菜和小油菜中Cd在模拟人体胃液中的有效浓度分别为0.027、0.039 mg·kg^-1,韭菜中的Cd对人体具有更高的生物有效性;基于人体健康风险评价方法对2种蔬菜中Cd进行健康风险评价,结果表明,污染土壤上种植的2种蔬菜中Cd对人体具有较高的致癌风险,其中,对0~6岁儿童的致癌风险大于成人(>18岁)的风险;添加修复剂可使韭菜和小油菜中Cd含量最大分别降低65.2%和72.3%;2种修复剂处理的韭菜与小油菜中Cd的生物有效性和致癌风险值显著下降,其中凹凸棒+蚯蚓粪处理土壤的2种蔬菜中Cd的致癌风险值接近安全水平。 展开更多
关键词 污染土壤 蔬菜 健康风险 修复
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长期施肥对中国农田土壤溶解性有机碳氮含量影响的整合分析 预览 被引量:1
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作者 李亚林 张旭博 +3 位作者 任凤玲 孙楠 徐梦 徐明岗 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1224-1233,共10页
【目的】施肥是影响农田土壤溶解性有机碳、氮的重要因子。探讨在不同利用方式、熟制、土壤pH等条件下长期施肥对土壤溶解性有机碳(DOC)、溶解性有机氮(DON)含量的影响,为农田土壤碳氮管理提供指导。【方法】收集2000—2019年已发表文... 【目的】施肥是影响农田土壤溶解性有机碳、氮的重要因子。探讨在不同利用方式、熟制、土壤pH等条件下长期施肥对土壤溶解性有机碳(DOC)、溶解性有机氮(DON)含量的影响,为农田土壤碳氮管理提供指导。【方法】收集2000—2019年已发表文献72篇,获得相对独立数据(510组DOC和208组DON),采用整合分析(Meta-analysis)方法定量分析不同利用方式、熟制和土壤pH下施肥对DOC和DON含量的影响。【结果】与不施肥相比,施肥均能显著提高土壤DOC和DON含量,其中施有机肥(单施或配施)的提高幅度(60%和93%)是化肥(13%和29%)的4.6倍和3.2倍。不同利用方式下,施肥能显著提高旱地土壤DOC和DON含量,且旱地施用有机肥提升土壤DOC和DON的幅度显著高于水旱轮作。不同熟制比较,一年一熟下施用有机肥后DOC含量提高85%,显著高于一年两熟(38%);不同pH土壤比较,碱性土壤(pH>7.5)上施用有机肥后DOC和DON含量分别提高了85%和162%,显著高于6.5<pH<7.5的中性土壤(48%和70%)和pH<6.5的酸性土壤(32%和61%)。【结论】施用有机肥(单施或配施)可显著提高DOC和DON含量,但其效果会因利用方式、熟制、土壤pH等的不同有较大差异,因此,有机肥的施用应综合考虑相应的土壤和环境条件。 展开更多
关键词 长期施肥 土壤溶解性有机碳 土壤溶解性有机氮 利用方式 熟制 土壤PH 整合分析
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两种不同镉富集能力油菜品种耐性机制
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作者 卞建林 郭俊娒 +8 位作者 王学东 杨俊兴 杨军 陈同斌 曹柳 成永霞 任战红 王杰 周小勇 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期970-978,共9页
利用水培试验研究了不同浓度镉(cadmium,Cd)胁迫条件下(0、2和5 mg·L^-1)两种Cd富集能力油菜品种[秦油1号(QY-1)和三月黄(SYH)]生长状况与Cd富集特征的差异,并从Cd亚细胞区隔化和抗氧化酶活性等角度探索了两种油菜Cd富集能力的差... 利用水培试验研究了不同浓度镉(cadmium,Cd)胁迫条件下(0、2和5 mg·L^-1)两种Cd富集能力油菜品种[秦油1号(QY-1)和三月黄(SYH)]生长状况与Cd富集特征的差异,并从Cd亚细胞区隔化和抗氧化酶活性等角度探索了两种油菜Cd富集能力的差异机制,并通过田间试验进行验证.结果表明,水培条件下,这两种油菜在Cd胁迫下生长均未受到明显的抑制.在低浓度Cd(2 mg·L^-1)处理下,两种油菜地上部Cd含量无显著差异,在高浓度Cd(5 mg·L^-1)胁迫下SYH的地上部和根部Cd含量均显著高于QY-1,分别提高32.05%和99.57%,同时其根部生物富集系数(BCF)也较QY-1显著提高.对两种油菜叶片中Cd亚细胞区隔化研究结果表明,随着Cd处理浓度的增加,QY-1和SYH叶片中Cd在热稳定蛋白和镉富集颗粒组分的分布分别提高了143.69%、118.91%和63.34%、118.91%,由此可见将Cd区隔在热稳定蛋白和镉富集颗粒体等重金属解毒组分是油菜在亚细胞水平上的重要解毒机制.同时,高浓度Cd胁迫下SYH叶中Cd在细胞碎屑组分的含量达QY-1的4.41倍,可知Cd在细胞碎屑组分中的分布是导致两种油菜Cd富集能力差异的重要机制.结合对两种油菜抗氧化酶活性研究结果,发现抗氧化酶系统可能是QY-1应对高浓度Cd胁迫的重要解毒机制,而SYH则更多地通过将Cd区隔在金属低活性的亚细胞组分来减轻其毒性.田间试验结果验证表明,SYH地上部和地下部Cd含量均显著高于QY-1,分别是QY-1的2.34和1.43倍.综上所述,SYH具有更高的Cd提取量和富集能力,具有应用于中轻度Cd污染农田修复的潜力. 展开更多
关键词 油菜 耐性 亚细胞 吸收
沼肥种类及不同施氮量对芹菜品质影响研究 预览
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作者 姜灵伟 陈锐 +5 位作者 冉毅 贺莉 梅自力 刘宏斌 林聪 段娜 《中国沼气》 2020年第1期80-84,共5页
沼渣沼液作为厌氧发酵后的产物,因其量大消纳难,已逐渐成为限制沼气工程发展的制约因素。因此研究沼渣沼液作为肥料施用于农田对作物生长发育的影响具有重要的意义。该研究分别以猪粪厌氧发酵剩余物和秸秆牛粪厌氧发酵剩余物作为肥料,... 沼渣沼液作为厌氧发酵后的产物,因其量大消纳难,已逐渐成为限制沼气工程发展的制约因素。因此研究沼渣沼液作为肥料施用于农田对作物生长发育的影响具有重要的意义。该研究分别以猪粪厌氧发酵剩余物和秸秆牛粪厌氧发酵剩余物作为肥料,设置不同氮浓度施用水平(0,8.5,17,34,68 gTN·m-2 y-1),具体以沼渣作为底肥、沼液作为追肥的施肥方式,实际施用量以总氮(TN)作为标定指标,沼渣沼液施用比例为1∶2。研究结果表明:不同来源厌氧发酵剩余物对芹菜品质的影响效果不同;中低浓度氮条件下的猪粪沼肥和高氮浓度条件下的秸秆牛粪沼肥更有利于芹菜的营养物质的积累。 展开更多
关键词 厌氧消化 沼渣沼液 施氮量 芹菜 品质
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秸秆还田配施氮肥对稻田土壤活性碳氮动态变化的影响 预览
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作者 王士超 闫志浩 +5 位作者 王瑾瑜 槐圣昌 武红亮 邢婷婷 叶洪龄 卢昌艾 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期782-794,共13页
【目的】土壤微生物量碳氮和水溶性有机碳氮是土壤中最活跃的碳氮组分,是衡量土壤碳氮周转与养分有效性的重要指标。探讨秸秆配施氮肥、氮肥用量及基追比例对稻田土壤微生物量碳氮、水溶性有机碳氮、易氧化有机碳和速效氮的影响,明确秸... 【目的】土壤微生物量碳氮和水溶性有机碳氮是土壤中最活跃的碳氮组分,是衡量土壤碳氮周转与养分有效性的重要指标。探讨秸秆配施氮肥、氮肥用量及基追比例对稻田土壤微生物量碳氮、水溶性有机碳氮、易氧化有机碳和速效氮的影响,明确秸秆还田条件下水稻生长季不同氮肥用量与基追比的土壤活性碳氮变化特征,为稻麦轮作区秸秆还田的氮肥管理提供理论依据。【方法】2012—2015年在湖北省荆门市田间试验中设置施氮量、秸秆配施氮肥和施氮时期3个大田试验。施氮量:不施氮(N0),推荐施氮(165 kg·hm^-2,N165),习惯施氮(195 kg·hm^-2,N195);秸秆配施氮肥:秸秆移除(CK),秸秆还田(移栽前将上季小麦秸秆全部还田,S),秸秆还田+习惯施氮量(SN),秸秆还田+推荐施氮量(SF),秸秆还田+推荐施氮量+腐解菌剂(SM);施氮时期:基施﹕拔节期﹕抽穗期氮肥施用比例为7﹕3﹕0(R1),5﹕3﹕2(R2),10﹕0﹕0(R3)。【结果】秸秆还田+习惯施氮量(SN)显著提高了水稻拔节期土壤微生物量碳(SMBC)含量,但是其成熟期水溶性有机碳含量(DOC)显著降低。秸秆还田+推荐施氮量(SF)显著提高了水稻拔节期土壤水溶性有机氮含量(DON)。腐解菌剂的施用显著降低了水稻成熟期DON含量,拔节期易氧化有机碳含量(ROC)也显著降低。秸秆还田下增加氮肥用量显著提高了水稻抽穗期和灌浆期土壤速效氮含量(AN);推荐施氮处理(165 kg N·hm^-2)的DON和AN含量显著升高;农民习惯施氮处理(195 kg N·hm^-2)降低了DON和AN含量;增加追施氮肥比例对土壤SMBC和DOC含量无明显影响,但提高了水稻拔节期SMBN和ROC含量。【结论】施氮量及其基追比是影响秸秆还田下稻田土壤活性碳氮含量的主要因素,合理配施氮肥能提高土壤微生物量碳、速效氮及水溶性有机氮等活性碳氮组分含量,增加追肥比例也能提高水稻生育期内土壤活性碳氮含量。 展开更多
关键词 稻田 秸秆还田 施氮量 氮肥基追比 微生物量碳氮 水溶性有机碳氮
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秸秆还田对黑土亚表层微生物群落结构的影响特征及原因分析 预览
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作者 丛萍 王婧 +3 位作者 董建新 李玉义 刘娜 逄焕成 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期109-118,共10页
为明确切碎秸秆与秸秆颗粒对黑土亚表层土壤微生物群落结构的影响效应,从而评价不同秸秆还田方式对亚表层的培肥效果,该研究于2016-2018年在东北黑土区进行一次性玉米秸秆深埋还田试验,设置切碎秸秆低量(QS1)、切碎秸秆高量(QS5)、秸秆... 为明确切碎秸秆与秸秆颗粒对黑土亚表层土壤微生物群落结构的影响效应,从而评价不同秸秆还田方式对亚表层的培肥效果,该研究于2016-2018年在东北黑土区进行一次性玉米秸秆深埋还田试验,设置切碎秸秆低量(QS1)、切碎秸秆高量(QS5)、秸秆颗粒低量(KL1)与秸秆颗粒高量(KL5)4种秸秆还田处理,并与秸秆不还田(CK)进行对比,于每年玉米收获季对土壤理化指标及微生物菌群结构进行监测。结果表明,1)秸秆还田第1年,切碎秸秆处理显著提高土壤总磷脂脂肪酸含量及真菌摩尔百分数,其高量处理较CK最高增加71.0%和120.5%,而秸秆颗粒处理对细菌、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的摩尔百分数增幅更显著,其高量处理最高增加41.6%、29.7%和26.3%;还田第2年高量处理显著提高各菌群磷脂脂肪酸含量,且切碎高量处理的真菌摩尔百分数含量显著高于颗粒高量处理21.0%;还田第3年仅高量处理下的菌群结构有显著分异。2)还田初期切碎秸秆处理显著提高真菌:细菌比值,而低量还田则对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌比有提高,随还田时间的增加,高量还田比值提高更显著,利于长期维持生态系统稳定性。3)秸秆高量还田可显著改变土壤理化因子水平,这是导致微生物群落结构分异的重要原因,其显著影响因子随还田年限而更替:第1年,土壤容重、酸碱度、全氮和碳氮比为显著(P<0.05)影响因素;第2年,土壤含水量、有机碳、碳氮比和土壤容重为极显著影响因素(P<0.01);第3年仅有机碳为显著因素(P<0.05)。切碎秸秆高量还田处理微生物群落结构分布与CK区分最为明显,对土壤真菌群落的调控能力更强,更适宜于东北黑土亚表层肥力的提升。 展开更多
关键词 土壤 秸秆 微生物群落结构 深还田 亚表层
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长期稻-稻-紫云英轮作对水稻种子内生细菌的影响及促生功能评价 预览
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作者 赵霞 张子强 +5 位作者 夏振远 Kyu Kyu Thin 郭鹤宝 何山文 高菊生 张晓霞 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期208-215,共8页
种子被视为有益微生物的储存库和载体。与根际和叶际相比,种子相关细菌的研究还十分落后。本研究以长期绿肥植物与水稻轮作(稻-稻-紫云英,R-R-MV)和冬闲(稻-稻-冬闲,R-R-WF)两种种植模式的水稻种子为材料,分离种子内生细菌;在对菌株进行... 种子被视为有益微生物的储存库和载体。与根际和叶际相比,种子相关细菌的研究还十分落后。本研究以长期绿肥植物与水稻轮作(稻-稻-紫云英,R-R-MV)和冬闲(稻-稻-冬闲,R-R-WF)两种种植模式的水稻种子为材料,分离种子内生细菌;在对菌株进行16S r RNA基因系统发育分析基础上,依据分离来源和分类地位选择代表菌株,进行溶磷、产IAA和铁载体等植物促生功能的检测。结果显示,绿肥轮作后水稻种子内生细菌的数量显著高于冬闲,群落组成也发生了明显变化。在属水平上,Pseudomonas和Xanthomonas是R-R-WF中的优势属,分别占28.57%和26.19%,而R-R-MV中Pantoea是优势属,占27.94%,其次是Pseudomonas(14.71%)和Paenibacillus(13.24%)。进行功能检测的31个菌株中,大多数分离株具有有益于植物的特性,表明种子内生细菌与植物的生长及健康密切相关。本研究不仅揭示了长期轮作条件可以改变种子的微生物组成,还获得了有益的微生物资源,将有助于种子内生菌作为生物接种剂在可持续农业中的研究和应用。 展开更多
关键词 绿肥 轮作 水稻种子内生细菌 植物促生细菌
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免耕条件下施用有机肥对冬小麦土壤酶及活性有机碳的影响 预览 被引量:1
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作者 郑凤君 王雪 +8 位作者 李景 王碧胜 宋霄君 张孟妮 武雪萍 刘爽 席吉龙 张建诚 李永山 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1202-1213,共12页
【目的】探讨免耕条件下施用有机肥对冬小麦土壤酶活性及活性有机碳含量的影响,明确免耕条件下的科学施肥方法,为提升土壤生物学活性和改善土壤质量提供理论依据。【方法】基于山西运城长期定位试验,选取免耕(NT)和免耕增施有机肥(NTM)... 【目的】探讨免耕条件下施用有机肥对冬小麦土壤酶活性及活性有机碳含量的影响,明确免耕条件下的科学施肥方法,为提升土壤生物学活性和改善土壤质量提供理论依据。【方法】基于山西运城长期定位试验,选取免耕(NT)和免耕增施有机肥(NTM)两个处理,在冬小麦不同生育时期测定与碳转化相关土壤酶的活性(β葡萄糖苷酶、β木聚糖酶、纤维二糖苷酶、α葡萄糖苷酶)、土壤温度、土壤含水量和土壤呼吸速率以及成熟期土壤总有机碳(TOC)和活性有机碳组分(可溶性有机碳,DOC;易氧化有机碳,EOC;微生物量碳,MBC)等关键指标。【结果】(1)在冬小麦生育期,两个处理不同土壤酶活性具有明显的季节性变化特征。其中β木聚糖酶与α葡萄糖苷酶的活性在拔节期和灌浆期表现出升高趋势;但β-葡萄糖苷酶与纤维二糖苷酶的活性随季节变化波动较小。不同生育时期β木聚糖酶和α葡萄糖苷酶的活性的变化趋势与土壤呼吸速率变化趋势基本一致。此外,主成分分析结果表明,不同生育时期土壤酶活性主要受土壤含水量和土壤呼吸速率的影响。(2)与NT相比,NTM显著提高不同生育时期土壤β木聚糖酶的活性(越冬期:17.6%;抽穗期:8.5%;灌浆期:14.1%和成熟期:10.0%);在越冬期和拔节期土壤α葡萄糖苷酶的活性分别提高16.7%和10.2%。同时,主成分分析结果表明,不同处理间酶活性主要受土壤温度和土壤呼吸速率的影响。(3)与NT相比,NTM显著提升冬小麦生长季TOC、DOC、EOC和MBC含量(TOC:16.9%;DOC:27.7%;EOC:38.4%和MBC:50.7%)。(4)冬小麦生长季土壤生物学指标相关分析表明,β木聚糖酶与α葡萄糖苷酶的活性与总有机碳及其活性组分呈显著相关关系(相关系数均大于0.850)。【结论】免耕增施有机肥通过影响生育期土壤含水量和土壤温度,进而提升β木聚糖酶与α葡萄糖苷酶的活性;同时,秸秆还田基础上增加有机� 展开更多
关键词 免耕 免耕增施有机肥 土壤酶 总有机碳 活性有机碳 冬小麦
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叶面喷钼对紫云英结实特性的影响 预览
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作者 刘春增 李本银 +3 位作者 郑春风 吕玉虎 潘兹亮 曹卫东 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期135-140,共6页
通过开花前叶面喷施钼肥,初步探讨钼肥对紫云英花荚结实的调控效应,以期为紫云英种子生产合理利用钼肥及种子产量提高的调控技术提供参考依据。试验以"信紫1号"为供试材料,在开花前叶面喷施清水(对照CK)、钼肥(100、200、400... 通过开花前叶面喷施钼肥,初步探讨钼肥对紫云英花荚结实的调控效应,以期为紫云英种子生产合理利用钼肥及种子产量提高的调控技术提供参考依据。试验以"信紫1号"为供试材料,在开花前叶面喷施清水(对照CK)、钼肥(100、200、400、600、800 mg/kg),在成熟期,按常规考种法记载单位面积株数、分枝数、不同层花序的花序数、结荚数、籽粒数和粒重等指标。结果表明,喷施不同浓度钼肥处理对紫云英单位面积花序数、有效株数、一级分枝数、单株一级分枝数、一级分枝花序数和每有效花序结荚数均影响不大。喷施浓度400 mg/kg的钼肥处理对其荚果结实率、单荚籽粒数和粒重可产生影响,尤其对第1~4层花序产生影响较为显著,其中,在荚果结实率上,第1~4层花序的该浓度处理与对照相比,分别较对照提高2.89%、3.36%、2.72%和2.74%;在单荚籽粒数上,分别较对照提高12.69%、14.79%、18.75%和20.36%;在粒重上,分别较对照提高16.72%、20.21%、19.06%和18.77%,然而对第5、6层花序产生影响不大。种子产量及其产量构成相关分析发现,紫云英种子产量与荚果结实率、单荚籽粒数和粒重呈显著正相关。 展开更多
关键词 紫云英 叶面喷钼 结实特性
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紫云英荚果分层成熟特性及其种子产量研究 预览
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作者 张梦 李本银 +4 位作者 刘春增 吕玉虎 张成兰 陈雪青 曹卫东 《草业学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期64-72,共9页
紫云英是我国重要的冬季绿肥,具有无限花序的生长特性。对不同时期紫云英各枝位荚果开展调查,研究荚果的成熟规律及各枝位对种子产量的贡献。结果表明,紫云英荚果生物量随生育期延长逐渐增加,第1~2枝位荚果生物量显著高于第5及以上枝位... 紫云英是我国重要的冬季绿肥,具有无限花序的生长特性。对不同时期紫云英各枝位荚果开展调查,研究荚果的成熟规律及各枝位对种子产量的贡献。结果表明,紫云英荚果生物量随生育期延长逐渐增加,第1~2枝位荚果生物量显著高于第5及以上枝位。种子总产量表现为26 d≈33 d>19 d>12 d>5 d,最高产量为123.2 g·m^-2,其中80%来自第1~4枝位荚果。荚果成熟具有明显的分层特征,第1~4枝位荚果成熟指数随时间呈现“S”形变化,于盛花期后12~26 d快速成熟;第5及以上枝位荚果成熟指数呈指数型变化,在第19~33 d快速成熟。下层枝位最大荚果长和宽、荚果内粒数、种子千粒重均显著高于上层枝位。荚果成熟度由Ⅰ级至Ⅵ级,荚色由青绿色转变为黑色,花序最大荚果长度增长2倍,宽度增长4倍,种子千粒重增长6倍。第1~3枝位种子产量随成熟指数变化的速率是第4~6^+枝位的2.58倍。综合荚果成熟和种子产量,1~4枝位荚果应作为紫云英种子收获的主要部位,顶层荚果成熟度达Ⅳ级后收割可获最高产量。 展开更多
关键词 紫云英 分层成熟 荚果性状 种子产量
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减量化肥配施不同量紫云英对土壤磷素形态及水稻产量的影响 预览
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作者 张成兰 刘春增 +5 位作者 吕玉虎 李本银 张梦 郑春风 郭晓彦 曹卫东 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期100-106,共7页
通过8年长期定位试验,以不施肥(CK)为对照,研究减量20%化肥配施22.5、30、37.5、45 t·hm^-2紫云英(CF0.8G22.5、CF0.8G30、CF0.8G37.5、CF0.8G45)及单施化肥(CF)对豫南稻区土壤无机磷形态及水稻产量影响。结果表明:与不施肥相比,减... 通过8年长期定位试验,以不施肥(CK)为对照,研究减量20%化肥配施22.5、30、37.5、45 t·hm^-2紫云英(CF0.8G22.5、CF0.8G30、CF0.8G37.5、CF0.8G45)及单施化肥(CF)对豫南稻区土壤无机磷形态及水稻产量影响。结果表明:与不施肥相比,减量20%化肥配施22.5~45 t·hm-2紫云英及单施化肥均显著增加土壤Al-P、Fe-P、Ca-P、O-P、有效磷、碱解氮、速效钾含量及水稻产量。减量20%化肥配施不同量紫云英(CF0.8G)较单施化肥提高土壤Fe-P、Al-P、Ca-P含量及组成比例,降低土壤O-P含量及组成比例。相关性分析、通径分析及逐步回归分析结果显示,土壤Fe-P为最有效磷源,土壤Al-P、Ca-P为缓效磷源,土壤O-P为非有效磷源。土壤Al-P、Fe-P、Ca-P与水稻产量及土壤无机磷、碱解氮呈显著或极显著相关性。减量20%化肥配施紫云英较不施肥处理水稻产量提高24.26%~26.01%,较单施化肥处理水稻产量提高3.75%~5.38%,以配施30 t·hm^-2紫云英处理水稻产量最高。综合考虑土壤磷素有效性、水稻产量及土壤养分,以减量20%化肥配施22.5~30 t·hm^-2紫云英效果较好。 展开更多
关键词 紫云英 无机磷形态 水稻产量 土壤养分
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叶面喷施多效唑对紫云英种子产量及结实特性的影响 预览
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作者 郑春风 刘春增 +3 位作者 李本银 吕玉虎 潘兹亮 曹卫东 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期143-151,共9页
【目的】通过花前叶面喷施多效唑,探讨多效唑对紫云英产量及其结实特性的调控效应,以期为增加紫云英籽粒数、提高产量调控技术的研究提供参考。【方法】试验以‘信紫1号’为供试材料,设多效唑喷施浓度0 (CK)、200 mg/L (T1)、300 mg/L (... 【目的】通过花前叶面喷施多效唑,探讨多效唑对紫云英产量及其结实特性的调控效应,以期为增加紫云英籽粒数、提高产量调控技术的研究提供参考。【方法】试验以‘信紫1号’为供试材料,设多效唑喷施浓度0 (CK)、200 mg/L (T1)、300 mg/L (T2)、400 mg/L (T3)、500 mg/L (T4)、600 mg/L (T5),喷施溶液量均为750kg/hm2,在开花前喷施一次。紫云英成熟期,按常规考种法调查单位面积株数、分枝数、不同层花序的花序数、结荚数、籽粒数等指标。【结果】与CK相比,喷施不同浓度多效唑处理的单位面积花序数、结荚数、单荚籽粒数和结实荚果率在不同层花序上均较对照有所提高,以T3处理提高幅度最大。在第1~6层花序上,T3处理的单位面积花序数较对照提高34.1%~59.0%,单位面积结荚数提高39.7%~68.4%,单荚籽粒数提高44.3%~53.7%,结实荚果率提高1.84~4.89个百分点。相关分析表明,紫云英种子产量与其单位面积花序数、一级分枝花序数、单个有效花序结荚数、结实荚果率及单荚籽粒数呈显著正相关。多效唑喷施浓度与紫云英种子产量及以上结实因子的相关性均达到极显著水平,以多效唑喷施浓度373 mg/L最优,种子产量最高。【结论】在紫云英花荚脱落高峰之前(开花前),叶面喷施多效唑可显著促进不同层花序单位面积花序数、结荚数、结实荚果率和单荚籽粒数的增加,尤其对促进第5、6层花序花荚结实成粒的效果显著,进而获得较高的种子产量。 展开更多
关键词 紫云英 多效唑 结实特性 种子产量
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马铃薯细菌多样性解析及促生高产IAA菌株的筛选 预览
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作者 崔伟国 尹彦舒 +5 位作者 张方博 崔曼 杨茉 张树清 郑红丽 高淼 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期223-231,共9页
采用3种不同的培养基从马铃薯根际土壤和叶片中共分离出78株细菌,优势菌属是Pantoea,占菌株总数的55.13%。马铃薯根际土采用R2A培养基(27株优势菌,13个菌属)分离的细菌多样性相对较好,阿须贝培养基(31株优势菌,9个菌属)次之,土壤浸提液... 采用3种不同的培养基从马铃薯根际土壤和叶片中共分离出78株细菌,优势菌属是Pantoea,占菌株总数的55.13%。马铃薯根际土采用R2A培养基(27株优势菌,13个菌属)分离的细菌多样性相对较好,阿须贝培养基(31株优势菌,9个菌属)次之,土壤浸提液培养基(1株优势菌,1个菌属)最少;马铃薯叶片内生菌用阿须贝培养基(19株优势菌,3个菌属)分离的细菌多样性较差。采用Salkowski比色液显色法定量测定菌株产IAA能力,结果表明有58株细菌具有分泌IAA的能力,占测定菌株总数的74.36%,从马铃薯根际土(42株优势菌,13个菌属)筛选的产IAA菌数量及细菌多样性均高于马铃薯叶片内生菌(16株优势菌,2个菌属)。根据菌株产IAA能力强弱和分离部位及分离培养基的差异,选择7株产IAA菌进行促生特性和马铃薯盆栽幼苗促生能力等研究,结果显示:有6株产IAA菌具有ACC脱氨酶能力,1株产IAA菌具有溶解无机磷能力,2株产IAA菌具有溶解有机磷能力;两轮温室促生实验结果显示,菌株Pantoea sp.MLS-34-25对马铃薯幼苗具有明显的促生作用,是生产微生物肥料的潜在菌种。 展开更多
关键词 马铃薯 细菌多样性 吲哚乙酸 温室促生试验
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