间作模式下作物根系与坡耕地红壤抗蚀性的关系

通过径流小区试验,结合土壤理化性质分析和根系指标测定,研究了玉米单作、大豆单作以及玉米/大豆间作模式下,不同作物根系特性与坡耕地红壤抗蚀性的关系。结果表明,玉米/大豆间作模式在改善土壤理化性质、提高红壤质地和结构方面优于玉米或大豆单作,玉米/大豆间作模式在0—10,10—20,20—30cm土层的含根量、根系表面积、根系体积、根尖数和根长较玉米单作或大豆单作均有提高,其中0—10cm土层范围内差异显著;玉米/大豆间作模式较玉米单作模式在根量、根系表面积、根系体积和根长分别提高了80.95%,50.93%,90.30%和77.99%,较大豆单作模式分别提高了58.70%,73.36%,123.05%和149.27%;在20—30cm土层范围内,间作模式根长较玉米单作模式提高了150.48%,较大豆单作模式提高了206.94%;不同种植模式下,土壤抗蚀性指数在10—20cm土层差异不显著,在0—10cm和20—30cm土层之间差异显著;不同深度土层范围内,间作模式土粒抵抗分散能力均最强;在间作模式下,同期土壤流失量较单作减少,土壤流失量与作物根系量、根系表面积、总根长、根系体积和根尖数呈显著负相关。玉米大豆间作可以通过改善根系特征,提高土壤有机质含量,进而提高土抗蚀性。     

间作对玉米根系分泌物及团聚体稳定性的影响

通过田间小区试验种植玉米(玉米单作、玉米∥大豆、玉米∥马铃薯),测定3个生育期(拔节期、大喇叭口期、抽雄期)玉米根系分泌总糖含量、总有机酸含量和土壤团聚体状况,分析间作对玉米根系分泌物及团聚体稳定性的影响。结果表明:玉米根系分泌总糖含量和总有机酸含量随生育期的推移而增加,间作显著提高玉米根系分泌总糖含量和总有机酸含量,玉米∥马铃薯玉米∥大豆。在抽雄期,玉米∥大豆、玉米∥马铃薯相比玉米单作0.25mm水稳性团聚体含量(R_(0.25))分别显著提高6.19%,8.17%;平均质量直径(MWD)分别提高5.04%,10.08%;几何平均直径(GMD)分别提高6.12%,12.24%;分形维数(D)分别显著降低0.72%,1.09%;团聚体破坏率(PAD)分别显著降低16.77%,26.08%。在根系分泌物最大的抽雄期,玉米根系分泌总糖含量、总有机酸含量与R_(0.25),GMD,D,PAD呈极显著相关关系(P0.01)。因此,间作可通过增加玉米根系分泌总糖含量和总有机酸含量,进而提高土壤团聚体的稳定性。     

不同种植模式对作物根系固土拉力特性的影响

玉米大豆间作体系对土壤流失的影响研究多集中在地上部,而鲜有研究报道玉米大豆间作根系特征对固土拉力特性的影响。采用田间径流小区试验,研究了坡耕地条件下玉米大豆间作(MD)、玉米单作(MM)、大豆单作(DD)和裸地(CK)的生物量和根系固土拉力。结果表明:MD处理的玉米根系密度较MM处理增加了19.64%,10—20cm土层深度范围内MD处理与MM和CK处理间差异显著(p0.05),MD处理较MM和CK处理分别高出了4.25%和4.84%,在0—10cm范围内,MD处理较MM和CK处理分别提高了2.49%和15.85%,在20—30cm范围内,MD处理较MM和CK处理分别提高了1.56%和6.25%。MD处理的地上部分鲜重生物量较MM处理增加了2.46%,干重生物量较MM处理增加了7.31%,地下部分鲜重生物量较MM处理增加了5.06%,干重生物量较MM处理增加了3.17%。在0—30cm土层范围内,能有效保持土壤水分,提高土壤含水率。MD处理较MM处理、DD处理和CK处理不论在玉米样方还是在大豆样方其固土能力均强,在施加相同荷载情况下,间作处理比单作处理土壤样方的位移偏移量较单作处理时偏移量小。     

滇重楼根茎有效成分与土壤钾状况的关系研究

通过对滇重楼(Paris polyphylla var.yunnanensis)主要分布区25个县(市)、75个采样点根茎的总皂甙、多糖含量与土壤全K和速效K含量的相关分析,探讨了土壤K素营养在滇重楼品质形成中的作用。结果显示,土壤全K和速效K含量与根茎中总皂甙含量呈极显著正相关,与根茎中多糖含量呈显著正相关。根茎总皂甙和多糖含量与根茎K含量呈显著正相关。研究表明,丰富的土壤全K和速效K供应有利于滇重楼根茎总皂甙和多糖的合成与积累。     

不同栽培模式对辣椒根际连作土壤微生物区系和酶活性的影响

目的揭示玉米大豆间作体系种间互作下根际微生物群落功能和结构的变化。方法通过玉米间作大豆田间小区试验,采用BIOLOG和高通量测序技术对玉米抽雄期(大豆花荚期)的根际微生物群落进行功能和结构解析。结果(1) 大豆根际微生物群落碳源代谢功能多样性高于玉米。与各自单作相比,间作玉米Shannon指数显著提高3.5% (P<0.05),Simpson指数显著降低13.1% (P<0.05);间作大豆Simpson指数显著提高7.8% (P<0.05),具有趋同性。(2) 与单作相比,玉米大豆间作体系中玉米根际可检测细菌总量显著增加 (P<0.05),大豆根际可检测细菌总量呈降低趋势 (P>0.05);物种多样性和遗传多样性变化不显著 (P>0.05);玉米和大豆的根际细菌群落均出现新种属,菌种组成趋同与变异共存。(3) 与单作相比,玉米大豆间作体系中根际装甲菌门 (Armatimonadetes) 的相对丰度显著增加 (P<0.05),其余优势类群无显著差异 (P>0.05)。受玉米大豆互作影响,酸杆菌门 (Acidobacteria) 的相对丰度由差异不显著 (P>0.05) 变为显著 (P<0.05),芽单胞菌门 (Gemmatimonadetes)、芽单胞菌属 (Gemmatimonas)、Gaiella、纤线杆菌属(Ktedonobacter) 和罗河杆菌属(Rhodanobacter) 的相对丰度则由差异显著 (P<0.05) 变为不显著 (P>0.05)。结论玉米间作大豆改变玉米和大豆的根际微生物群落功能和结构,趋同与趋异共存,以趋同性为主。     

缓释肥等氮替代尿素对坡耕地径流氮素流失和青贮玉米生长的影响

为比较单施尿素与尿素和缓释肥配施对云南坡耕地径流氮流失、土壤养分及青贮饲用玉米生长的影响作用。通过自然降雨下的径流槽试验,在等氮条件下按云南常规施肥量设置单施尿素(CK)、添加硝化抑制剂速溶诺泰克^®21等氮替代40%的尿素+60%普通尿素(处理I)和聚谷氨酸增效3代等氮替代40%的尿素+60%普通尿素(处理Ⅱ)3个处理。结果表明:生育期内尿素配施缓释肥的处理I和处理Ⅱ与单施尿素CK处理相比,总氮、铵态氮和硝态氮流失浓度削减量最高分别为2.59,1.60,1.42 mg/L和1.61,1.38,1.25 mg/L;累计流失量与CK相比,处理I、处理Ⅱ的总氮、铵态氮和硝态氮累计流失量分别削减18.56%,16.19%,24.31%和10.75%,8.73%,17.08%。在青贮玉米生育期内,配施缓释肥处理土壤较CK处理铵态氮含量分别显著提高13.94%~45.04%和9.63%~22.39%,硝态氮含量分别显著降低3.70%~29.91%,8.61%~12.55%,土壤微生物生物量氮含量分别显著提高22.13%~31.76%,11.80%~22.81%。尿素配施缓释肥也可以显著提高青贮玉米产量和植株氮吸收量,并通过显著提高植株粗蛋白和粗脂肪含量,降低粗灰分和洗涤纤维含量来提高其品质性状。相关性分析可知,径流氮流失与土壤氮含量、青贮玉米产量和植株吸氮量呈负相关关系,土壤氮素与产量和植株氮吸收均呈正相关关系,产量与植株氮吸收呈极显著正相关关系。综上所述,与单施尿素相比,尿素配施缓释氮肥能够减缓土壤氮素的硝化过程,显著增强土壤的固氮能力,维持土壤高氮素水平,进而提高青贮饲用玉米的产量和品质,为红壤坡耕地青贮玉米种植的施肥提供科学理论依据。     

轮作休耕模式对土壤团聚体及有机碳含量的影响

为探究轮作休耕模式对红壤坡耕地团聚体稳定性及有机碳含量的影响,通过田间试验设置了休闲地、玉米单作、玉米-豌豆-玉米和玉米-苕子-玉米4个处理,分析了不同种植模式下土壤团聚体稳定性及有机碳含量,结果表明:(1)不同种植模式下土壤机械稳定性和水稳定性团聚体组成均以≥0.25 mm粒径占比最高,机械稳定性团聚体占比在80.68%以上,水稳定性团聚体达到了77.05%以上,且≥0.25 mm团聚体所占比例大小顺序为:休闲地>玉米-豌豆-玉米>玉米-苕子-玉米>玉米单作。(2)根据不同团聚体稳定指数(MWD,GMD,R_0.25和PAD)显示,休闲地的团聚体稳定性最好,与玉米单作之间差异显著,且休闲地和玉米轮作两种模式下团聚体稳定性均优于玉米单作。(3)玉米单作土壤团聚体有机碳含量最低,玉米轮作和休闲地能显著提高有机碳含量,并且玉米-苕子-玉米轮作效果最优; ≥0.25 mm粒径范围的团聚体储存的有机碳含量最高。(4)通过对土壤水稳性团聚体稳定指数与有机碳含量的相关性分析表明,4个不同团聚体稳定指数与有机碳含量都呈极显著正相关关系,与R_0.25相关程度最高。研究结果可为试验区域坡耕地水土流失防治提供理论依据。     

玉米辣椒混作条件下磷素养分吸收利用研究

采用玉米和辣椒单、混作盆栽对比试验，测定土体土壤、根际土壤中的含磷量、植株含磷量、生物学产量，并对单、混作条件下玉米和辣椒磷素养分吸收利用进行对比研究。结果表明，混作可以提高玉米磷素养分的吸收总量和生物学产量，而辣椒磷素养分的吸收总量和生物学产量混作低于单作。     

氮钾营养与氮钾平衡对几种烤烟病害的影响

云南是中国的主要烤烟生产区,目前由于单一品种大面积种植及施肥不合理等原因,烤烟病害比较严重,制约着烤烟的品质和经济收入。通过对云南中部地区烤烟中部叶片旺长中期（移栽后60~65d）氮、钾营养及氮、钾平衡研究及田间烤烟病害调查。结果表明;（1）烟叶氮含量普遍较高,而钾素偏低,导致氮/钾比偏高;（2）氮含量高时（N%>4%）,钾素过高（K%>4%）和过低（K%<2%）都增加了烤烟对炭疽病和赤星病的感染率;（3）在氮素含量正常,钾素含量也正常时,氮/钾比协调,抗病能力最强;（4）烤烟烟叶氮/钾>2%,烤烟对病害的抵抗能力下降,且随氮/钾比偏离最适水平,烤烟发病逐渐加重。     

间作条件下玉米根系固土力原位测定

农作物的根系对土壤的固持作用可以减少坡耕地的水土流失。本研究以云南主要农作物玉米为例,通过采用剪切箱和锚杆拉力计,在玉米的成熟期对单作和与大豆间作2 种种植方式下的玉米根系在10 cm 深度上的固土能力进行了原位测定。结果表明,当施加载荷为1.5 kN 时单作玉米根系位移为5.9 mm,与大豆间作下的玉米根系位移是3.15 mm,裸地的位移是7.26 mm。单作玉米根系滑动距离要明显高于间作玉米根系,说明间作种植模式下的玉米的固持土壤能力要强于单作玉米。