不同施肥处理对光合碳在花生-土壤系统中分配的影响

通过室内花生盆栽,设置NPK(常规氮磷钾施肥)、NPKS(常规氮磷钾加玉米秸秆)、NPKA(常规氮磷钾加腐殖酸)和CK(不施肥对照)4个不同的施肥处理,采用3次~(13)CO2脉冲标记的方法对不同施肥处理下光合碳在花生-土壤系统中的分配进行定量研究。结果表明:不同施肥处理对标记期内花生总生物量影响不显著,但是NPKA处理显著提升了花生根系生物量,较CK、NPK和NPKS分别高22.04%、19.47%和53.38%。NPKS处理地上部~(13)C丰度最高,但土壤中~(13)C丰度最低,NPKA处理土壤中~(13)C丰度最高。各处理地上部的~(13)C含量无显著差异,NPKA处理根系的~(13)C含量显著高于NPK且土壤~(13)C含量显著高于其他处理。NPKA处理地上部的~(13)C分配比例最低而土壤中分配比例最高,根系~(13)C分配比例与其他处理无显著差异,根系与土壤~(13)C分配比例之和显著高于其他处理。本研究表明腐殖酸能显著促进花生光合碳向地下部的转运。     

腐殖酸对花生连作地土壤真菌群落结构的影响

土传病害的绿色防控是当前农业、生态和环境领域中为建立资源节约型、环境友好型病虫害可持续治理技术体系的重要组成部分。将来自藓类泥炭和风化煤的腐殖酸添加至两个花生种植年限的土壤中（1年和6年）,进行室内恒温培养。对土壤真菌进行内部转录间隔区（internal transcribed spacer,ITS）测序,运用非参数多因素方差分析（PerMANOVA）、相关性分析等方法阐释腐殖酸对土壤真菌群落的影响。结果表明：腐殖酸的添加显著影响了培养94 d以后的土壤真菌群落结构,而添加量对4个培养时间点的土壤真菌群落结构均可产生显著影响;同时腐殖酸显著改变了部分真菌属的相对丰度。腐殖酸对土壤真菌功能的影响,主要表现为显著改变了土壤中真菌功能营养型的组成。其中,随着腐殖酸添加量的增加,土壤植物病原菌的相对丰度均显著降低;相关性分析表明腐殖酸添加量与致病菌镰刀属（Fusarium spp.） 和丝核菌属（Rhizoctonia spp.）的相对丰度呈显著负相关,而与拮抗菌青霉属（Penicillium spp.）的相对丰度呈显著正相关。本研究表明,特定腐殖酸在适当添加量下可显著改变花生地的土壤真菌群落结构和功能营养型组成,尤其是降低了土壤中植物病原菌的相对丰度,但影响程度因花生种植年限的长短而异。本研究结果为腐殖酸生态功能应用拓展提供了理论依据,为土传病害绿色防控技术的研发提供新的视角。     

近40年余江县高产水稻土有机碳及养分含量的演变特征

土壤有机碳及养分是土壤肥力的重要指标,研究土壤肥力的演变规律对提升地力、维持农业可持续发展具有重要的理论指导意义。参照第二次土壤普查和2002年采样背景资料,通过田间采样分析及对比研究,探讨江西省余江县高产水稻土有机碳、养分、pH及阳离子交换量（CEC）的状况及其近40年的演变规律。结果表明,余江县域内上表层水稻土（0~10 cm）有机碳、全氮、有效磷和速效钾含量分别是（27.3±1.3）g·kg^-1、（2.9±0.2）g·kg^-1、（40.5±3.8）mg·kg^-1、（148±7.9）mg·kg^-1,土壤肥力处于较高水平。与1980年背景资料对比发现,有机碳和土壤养分均有显著提升;尤其自2002年以来,近15年0~10 cm层次水稻土有机碳、全氮及速效钾的增幅分别达35%、40%和34%,但有效磷含量变化并不显著,而在10~20 cm层有效磷含量显著增加了56%。与2002年采样结果相比,0~10 cm、10~20 cm和 20~40 cm pH显著降低,而CEC显著增加。长期植稻过程中施用化肥,尤以近15年来,土壤有机碳、养分及CEC显著提高,但同时造成土壤pH下降。     

近40年余江县高产水稻土有机碳及养分含量的演变特征

土壤有机碳及养分是土壤肥力的重要指标,研究土壤肥力的演变规律对提升地力、维持农业可持续发展具有重要的理论指导意义。参照第二次土壤普查和2002年采样背景资料,通过田间采样分析及对比研究,探讨江西省余江县高产水稻土有机碳、养分、pH及阳离子交换量(CEC)的状况及其近40年的演变规律。结果表明,余江县域内上表层水稻土(0～10 cm)有机碳、全氮、有效磷和速效钾含量分别是(27.3±1.3)g·kg~(–1)、(2.9±0.2)g·kg~(–1)、(40.5±3.8)mg·kg~(–1)、(148±7.9)mg·kg~(–1),土壤肥力处于较高水平。与1980年背景资料对比发现,有机碳和土壤养分均有显著提升;尤其自2002年以来,近15年0～10cm层次水稻土有机碳、全氮及速效钾的增幅分别达35%、40%和34%,但有效磷含量变化并不显著,而在10～20 cm层有效磷含量显著增加了56%。与2002年采样结果相比,0～10 cm、10～20 cm和20～40 cm pH显著降低,而CEC显著增加。长期植稻过程中施用化肥,尤以近15年来,土壤有机碳、养分及CEC显著提高,但同时造成土壤pH下降。     

苯系物(BTEX)长期污染对土壤和地下水微生物群落及代谢潜能的影响

苯、甲苯、乙苯和二甲苯统称为苯系物(BTEX)，是化工污染场地检出率最高的芳香族有机污染物。为研究BTEX长期污染对土壤和地下水微生物群落结构和代谢潜能的影响，采集了江苏省某搬迁化工厂的浅层土、地下水和深层土样品，利用16S rRNA基因扩增子测序和宏基因组测序技术对BTEX长期污染场地展开分析。结果表明：相比较未受污染的土壤样品，长期BTEX污染显著改变了微生物群落结构和多样性，其中以变形菌门改变最为显著。共现性网络分析表明，污染场地中随着样品取样深度的增加，微生物网络复杂性和群落稳定性降低。BTEX代谢功能基因注释表明，地下水样品中污染物代谢基因丰度和多样性更高，并且在地下水和浅层土中同时存在完整的好氧降解途径，但在地下水中厌氧降解基因的丰度更高。BTEX降解途径中benABC和bcrCBAD基因簇在浅层土中更完整，但通过构建BTEX开环的关键基因bamA的系统发育树表明，地下水中可能存在新的BTEX开环基因。这些结果证明BTEX长期污染的不同生境中存在高度多样的微生物群落与降解途径，为相关污染场地的微生物修复提供了科学依据。     

化肥配施有机肥对花生根际细菌群落结构及共存网络的影响

为评估化肥配施有机肥对花生根际细菌群落的影响，田间试验条件下研究了不施肥(CK)、施化学氮磷钾肥(NPK)和化学氮磷钾肥+有机肥配施(NPKM)对花生根际细菌群落多样性、结构和共存网络的影响。结果表明：NPKM处理下花生根际土养分状况明显改善，特别是有效磷的含量，较CK和NPK处理分别提高了5.31倍～12.16倍和3.24倍～6.50倍；而NPK处理下花生根际土养分状况并没有明显提升；Source Tracker分析显示，NPKM处理下根际细菌群落中只有2.1%～5.5%的物种来源于有机肥自身，但其花生根际细菌群落多样性在生育期前期要明显高于CK和NPK处理，而CK和NPK处理下根际细菌群落多样性差异不大；限制性主成分分析(CAP)显示，施肥措施和生育期均对根际细菌群落结构产生了显著影响，NPKM处理下花生根际土中富集了属于根瘤菌目(Rhizobiales)、梭菌目(Clostridiales)和芽孢杆菌目(Bacillales)这一类根际促生菌，根际细菌共存网络结构更加复杂，且网络中重要连接点的比例要也明显高于CK和NPK处理网络。可见，化肥配施有机肥有助于构建一个健康稳定的根际细...