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关键词:不产透明圈;解磷菌;初筛;溶磷能力
中图分类号 S154 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)23-0038-02
解磷菌是一类能够溶解土壤中难溶态磷素,释放出能够被植物吸收的有效磷的微生物[1]。和传统的化学磷肥相比,它具有改善土壤质量和结构,提高土壤中磷的有效利用率,节肥增产,对保持生态环境平衡具有重要意义等优点[2-4],日益受到学者们的关注[5-8]。在初筛此类微生物时,常以磷酸钙为唯一磷源的选择性培养基,以在固体平板上是否出现透明的溶磷圈为指标,来判断其是否为解磷菌[7,9]。若有明显的透明圈,则初步认为是解磷菌,否则被丢弃。本研究小组在筛选过程中,发现有的菌株在固体平板上不产溶磷透明圈,但液体培养显示具有一定溶磷能力,研究结果对于解磷菌初筛方法的改进完善具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 材料 菌种:昆明山区土壤。初筛固体培养基和液体摇床发酵培养基:见文献[10]
1.2 方法 初筛方法:稀释涂布方法,28℃培养,3~5d。逐日观察,以平板上是否有溶磷圈出现,来初步判断其溶磷能力。液体发酵测定解磷能力方法:1mL霉菌孢子菌悬液(108个/mL),接入100mL液体培养基,另取灭活的霉菌孢子菌悬液作为对照。28℃,转速150r/min,培养10d。每48h取出,5 000r/min离心10min,取上清液测定有效磷含量和pH值。有效磷测定方法:钼锑抗比色法[11];pH测定方法:pH酸度计。
3 结果与分析
一般来说,“透明圈”是初步判断一菌株是否具有溶磷能力的标准方法[12-13]。一直以来,本研究小组都是按照这个方法进行筛选的。在初筛平板上,会经常出现不产“透明圈”的菌落,多数菌落小,但是有一株霉菌,不产透明圈,却长势很旺。对于这看似奇特的现象,决定进一步研究,故纯化后进行液体摇床继续培养。
3.1 初筛 如图1所示,该青绿色霉菌在平板上长势旺盛。既然在磷酸钙为唯一磷源的培养基上长势良好,那么该菌肯定能从外界中摄取磷源满足自身生长需要,也就是说它应该具有溶磷能力,只是没显示出“透明圈”,于是继续对其研究。
3.2 无“透明圈”解磷圈的上清液pH变化 图2显示,初始日,霉菌和灭活霉菌的液体培养基pH在7.21左右。2d后两者pH值都开始下降,但霉菌pH值下降更快速,且接种霉菌的上清液的pH值在第6天下降到最低点4.52,这说明此株霉菌确实产酸;而与此同时灭活霉菌的上清液pH值,始终在6.8左右。
3.3 无“透明圈”溶磷圈上清液中有效磷变化 从图3可以看出,上清液中有效磷一直在快速上升,并在第6天达到最高点10.66mg/L。说明此霉菌确有溶磷能力,能将难溶磷酸三钙溶解,使得溶液中有效磷含量上升。本实验只是测定了上清液中的有效磷,若加上菌体内的磷素,实际总共溶解的有效磷将更可观[14-15]。在第6天之后有效磷含量下降,可能是随着时间推移,营养物质不断被消耗,使得其溶磷能力下降或部分溶磷菌死亡。前6d,有效磷变化趋势和pH变化趋势呈现负相关,即pH下降,有效磷上升。似乎是由于产酸,导致不溶磷酸钙溶解,释放出有效磷,这也和多数学者报道的溶磷机制相同[14,16]。此株溶磷霉菌,之所以在平板上没有明显的“透明圈”,原因可能是因为该菌产酸酸性不够强,导致溶磷透明圈不明显,或是由于生长旺盛的气生菌丝将很小的溶磷圈覆盖了,也可能尚存在其他原因。
4 结论与讨论
以“透明圈”判断菌落是否为解磷菌,可能会丢失部分解磷菌。平板“透明圈”方法只是进行溶磷微生物筛选的较为初步的方法,它并不能作为评判某微生物是否具有溶磷能力的绝对标准方法,测定液体有效磷才是准确测定其溶磷能力的可靠方法,因为不产“透明圈”的溶磷菌也极可能有较强的溶磷能力。如对平板上的所有微生物都进行液体摇床有效磷测定,工作量太大,而“透明圈”法简单快捷,却不完全可靠。如何解决这一对矛盾,今后仍需要作进一步的探讨研究。
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关键词:重金属;土壤改良;改良剂
中图分类号:X53 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2016.07.002
Abstract: The application of pesticide, fertilizer and industrial waste emission result in heavy metals to the environment. And it`s hard to transfer by food chain and also not easy to degradation. So it caused serious influence to human and environmental. The method of fixing and passivation of heavy metals in soil by applying the modifier is widely used because of its simple operation and economical and practical characteristics. At present, the improved agent types mainly include organic matter, alkaline substances, and clay minerals. The effect of the improved agent was mainly derived from the soil pH and the adsorption, complexation and precipitation of the modified agent itself and heavy metals. In the region where the soil heavy metal pollution is serious, the effect of the application of single modified agents is not very ideal, using the modified agent mixed with different agent can increase the effect to a certain extent.
Key words: heavy metal;soil improvement;improvement agent
1 土壤重金属污染途径
随着工业化进程的逐步深入,农业发展加速,废弃物逐步增多且相关处理措施不当,这导致农田中土壤重金属含量逐步增加。农业部曾对全国土壤调查发现,重金属超标农产品占污染物超标农产品总面积80%以上[1],土壤重金属超标率更是达到了12.1%[2]。据国外相关研究得知,土壤重金属含量已经达到影响作物生长的地步[3-4]。而龙新宪等人的研究发现:土壤重金属离子含量达到一定程度,这些重金属离子将通过被植物吸收而进入食物链,最终威胁人类身体健康[5-7]。同时,重金属污染的表层土还会通过风力和水力等作用进入大气引发大气污染、地表水污染等生态环境问题[8]。
1.1 大气运动
大气运动是土壤重金属污染来源的一个重要途径[9]。大气成分并不是一直不变而是随着地球演化而变化,大气中的成分做周而复始的循环,这其中就包括某些重金属。近年来工业飞速发展,大量化石燃料被燃烧,其释放的酸性气体和某些重金属粒子参与到大气循环当中。
大气运动主要有2个方面体现。一方面来自工业、交通的影响,Bermudied等[10]研究发现,工业、交通影响重金属的大气沉降,如阿根廷尔多瓦省的小麦和农田地表中的Ni、Pb、Sb等来自于此。Kong[11]通过对抚顺市不同类型大气PM10颗粒中的Cr、Mn、Co等多种重金属含量检测发现,机动车排放、工业废气向大气中排放重金属而后进行大气沉降。另一方面来自矿山开采和冶炼[9]所带来的大气沉降也是土壤重金属的重要来源,常熟某电镀厂附近土地发现Zn和Ni的污染现象,该污染随着距离增加而污染减轻,同时Zn的污染逐年加剧[12]
1.2 污水农用
污水农用指的是利用下水道污水、工业废水、地面超标污水等对农田灌溉。据我国农业部的调查,发现灌溉区内重金属污染面积占灌溉总面积的64.8%,其中轻度污染占46.7%,中度占9.7%,重度占8.4%[13]。天津种植的油麦菜有60%受到污染[14]。昊学丽等[15]调查发现,沈阳市浑河、细河等河渠周边农田中Hg、Cd含量分数高于辽宁土壤背影值,更是严重高出国家二级土壤标准。根据相关人员对保定、西安、北京等地调查,发现上述地区的污灌区表层土出现不同程度的重金属污染现象[16-17]。不仅国内如此,国外也同样有此问题,如伦敦、米兰等地一直使用污水灌溉[18]。在缺水地区污水农灌更是应用广泛,巴基斯坦26%的地方使用污水灌溉,加纳则约有11 500 hm2使用污水灌溉,而墨西哥则达到了2.6×105 hm2[19]。杜娟等[20]模拟污灌的研究发现,表层土中的Zn、Cd、As等含量均有增加,同时还发现土壤中的盐分含量逐步累积
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关键词 毛竹;丰产;栽培技术;皖南山区
中图分类号 S795.7 文献标识码 B 文章编号 1007-5739(2016)08-0164-01
皖南山区是指安徽省南部山地丘陵一带,长江南部,与浙江、江西交界处。此地气候宜人,潮湿多雨,降水量充沛(达1 100~2 500 mm),全年温度适宜,年平均气温在15~16 ℃,无霜期达230 d以上,土壤以红壤酸性土为主,空气湿度较大。毛竹的经济价值较高、用途较广,适宜种植在温暖湿润、年平均温度在15~20 ℃之间、降水量在1 200~1 800 mm的地区,因此皖南地区非常适宜毛竹的种植。本文结合皖南山区的实际情况,对毛竹丰产栽培技术进行介绍。
1 种植区域选择
毛竹虽然适生能力较强,但是对土壤的要求较高。首先,需要有充足的水湿条件,但是还要避免积水涝渍,避免长期对根系淹渍。对于地下水位较高、土质黏重的地方则不易生长。其次,毛竹属于喜阴植物,在选择种植区域时,应选背风坡的山谷、山麓、山腰地带。第三,毛竹具有深根性,土壤厚度需要在50 cm以上。对于土质方面,虽然在板岩、页岩、花岗岩、砂岩等母岩中均可发育,但是为了促进其快速生长可选择在肥沃、湿通透性较好的砂质土或砂质壤土,一般在pH值4~7之间的红壤、黄红壤、黄壤上较易生长[1]。
2 苗木准备
毛竹造林的方式一般有4种,分别为母竹移栽造林、毛竹埋鞭造林、截秆移蔸造林和毛竹实生苗造林,其中母竹移栽的方式使用较多且优点较为明显。在毛竹栽种之前,要选择二至三年生、生长旺盛、无病虫害、鞭芽饱满、枝叶繁茂、鞭根未受到损伤、胸径在5 cm以上、分枝低,第一篷分枝有二杈,盘枝4~5个的种苗。为了方便运输以及保护毛竹能够快速适应新种植区的环境,根系中可适量带些宿土。如果运输距离较远且不易搬运应做好保湿防护等措施,可用稻草或草袋包裹运输[2]。
3 栽种
栽种时间一般在11月至翌年2月,最好在阴雨天后进行。种苗运输到目的地后要尽快栽植,以免长时间放置导致苗木干枯。在栽种之前需要对土壤进行整理,做好清理杂物、深翻土壤、全面开垦、深挖坑穴等,一般造穴规格为120 cm×60 cm×50 cm,株行距为5 m×6 m,深度在20 cm以上,栽种密度为450株/hm2左右。挖穴完毕后施入基肥,以有机肥为主,复合肥为辅,施完后要将表土与穴内土搅拌均匀,然后再将种苗放入,并踏实,使鞭根与土壤紧密结合,然后浇灌定根水,并适量覆盖土层。为了避免种植区域风级过大影响毛竹成活,可用支架将其固定[3]。
4 抚育管理
4.1 林分控制
对于新种毛竹应根据种植区域的环境、坡度、土壤的肥瘠情况合理控制立竹的密度与竹龄结构。无论是种植、养护还是砍伐,应使其形成一个竹龄的阶梯,以便于竹林可持续发展。种竹成活后用于养竹护笋,一般保留3年内新竹,每丛3~6株;6年内主要用于新竹的储蓄,每丛6~15株;6~8年的新竹主要在于养护,每丛15~25株。在每次砍伐去留的过程中应去劣留优,逐渐优化竹林品种。
4.2 精心管理
在毛竹进入生长休眠期时,应将其土壤进行深翻、除去杂草。深翻的深度一般在20 cm左右,将杂草一起翻入地下,慎用化学除草剂。同时,拣出老竹蔸、死竹鞭、老鞭、树头等杂物。深翻复垦在种植初期可每年1次,毛竹生长成熟后可每5年1次。松土除草可同时进行,每年在春末、秋初各1次。以上管理活动均可以改善土壤理化性质,促进竹林生长。
4.3 肥水管理
毛竹需水量较大,土壤也需要潮湿,在种植过程中应根据雨水量对灌溉情况进行调节,但要避免积水等造成的烂鞭、烂笋等情况的发生。施肥过程一般与除草和松土工作同时进行,一般可施加土杂肥或化肥。第1次在2月,为了促进春笋的早发与生长可施加速效肥。第2次在5月左右,主要为促进抽枝展叶,地下行鞭,可株施尿素100~200 g;第3次在9月左右,为了促进笋芽分化孕笋,可株施有机肥3~5 kg;第4次在11月左右,以土杂肥、粪肥为主,以便促进翌年笋子生长。施用方法可根据种植环境以及工作量选择环沟施或用水冲施。为了改善土壤环境,增加肥力还可以在林地进行套种,如各种豆类等[4]。
4.4 病虫害防治
毛竹林常见的虫害有笋蝇、笋夜蛾、竹象虫、竹蝗、竹螟、竹斑蛾等,以侵蚀竹笋、叶子为主,一般的虫害使用化学药物就可以防治,但是对于竹蝗、竹螟、笋蝇和竹斑蛾这种较为严重的虫害需要进行更进一步的处理。毛竹主要的病害有枯梢病和水枯病等。枯梢病发生后需要从发病部位以下的2节全部截除,避免病菌的蔓延与传播,同时还要喷洒1%波尔多液或70%甲基托布津可湿性粉剂1 000倍液进行消毒处理。如果发生水枯病则要将病竹立即清除和销毁,否则会大面积地蔓延[5-6]。
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关键词:黑土;旱田改水田;pH;电导率;微生物
中图分类号:S344.1+7;S153;S154.38+1 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2017)03-0459-03
DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2017.03.015
Effects of Transforming Dryland into Paddy Field on pH, Electrical Conductivity and Microorganiams of Black Soil
DUN Yuan-yuan, DU Chun-mei, DONG Xi-wen, WANG Yan
(College of Life Science, Jiamusi University, Jiamusi 154007, Heilongjiang, China)
Abstract: To understand the effects of transforming dryland into paddy field on soil physical, chemical properties and some functional microorganisms, black soil was sampled in the field which transformed dryland into paddy field for 5, 10 and 30 years respectively, and the pH value, electrical conductivity, phosphobacteria and cellulose decomposition microorganisms were investigated. The results showed that pH of soil value decreased gradually with the increasing of years that transforming dryland into paddy field. Among them, soil pH value of 5 years paddy field decreased significantly(P
Key words: black soil; transforming dryland into paddy field; pH; electrical conductivity; microorganisms
由于N植水稻可以使农民增产增收,近年来,旱田改水田种植方式越来越多,许多黑土土壤也由旱田改为水田用于水稻生产[1]。黑土旱田改水田会导致土壤生态环境的变化,影响土壤微生物的多样性与数量,而土壤微生物可以反映土壤质量的变化,是土壤质量评价指标体系中重要的组成部分[2-5]。土壤微生物不仅参与土壤结构的形成,调节植物的生长发育,还可以促进土壤营养元素及能量的转化与循环,是维持土壤环境、提高土壤肥力的重要因素[6-9]。因此,研究黑土旱田改水田对土壤pH、电导率及土壤微生物影响对农业生产具有重要意义。目前,关于长期黑土旱田改水田对土壤微生物影响的研究还比较少,故开展此项研究,以期为黑土土壤的可持续利用提供重要的理论依据。
1 材料与方法
1.1 样品采集
土壤样品采集于黑龙江省佳木斯市桦川县(北纬46°54′,东经130°42′),选取旱田改水田年限分别为5、10、30年的地块为研究对象,以临近的旱田为对照(旱田改水田年限计为0年),取样地面积为667 m2,利用五点法分别采集深度为0~5、5~10、10~20 cm的土壤,各土壤样品去掉枝叶、石块,均单独装袋带回实验室备用。
1.2 土壤pH、电导率测定及微生物分离
土壤pH和电导率分别用PHB-8型酸度计和DDS-11A型数显电导率仪测定,土水比分别为1∶2.5和1∶5。
称取10 g新鲜的土壤样品放入装有90 mL无菌水的三角瓶(放入15~20个已灭菌的小玻璃珠)中,振荡20 min,使土壤样品被充分打散,按10倍稀释法制成10-1~10-5的土壤稀释液。将适宜浓度土壤稀释液涂布于选择培养基上,进行微生物培养。每个土壤样品做3次重复,在适宜温度下培养3~5 d后观察计数。无机磷细菌、有机磷细菌及纤维素分解菌的培养基均按常规方法配制[10]。
1.3 计数及统计
微生物数量统计采用平板菌落计数法,并计算出每克干土所具有的菌落数。其计算公式为:每克干土中所含菌落数=(同一稀释度平板上菌落平均数×稀释倍数)/原菌样品体积×(1-含水率)。所有数据均采用Excel和SPSS软件进行统计分析,运用Pearson相关系数估测各变量之间的相关性。
2 结果与分析
2.1 旱田改水田对土壤pH的影响
土壤pH是土壤基本的理化指标之一,它与土壤各养分的有效性密切相关,可以影响土壤微生物的活动和土壤的结构,对土壤中的氧化还原、沉淀溶解等有重要的作用[11,12]。
由图1可知,随着旱田改水田年限的增加,土壤的pH降低,其中,旱田改水田5年时pH下降最明显(P
2.2 旱田改水田对土壤电导率的影响
电导率是土壤基本理化性质的另一个重要指标,它包含了土壤养分与理化特性的丰富信息[16],能够反映土壤中的盐分、水分、有机质含量、孔隙度等参数的变化[17]。在土壤科学中,常用电导法估测土壤的可溶盐含量[18],土壤溶液中盐浓度的高低与作物生长直接相关。测定分析土壤溶液的盐浓度对作物生长的影响有着重要的意义[19]。
由图2可知,随着黑土旱田改水田年限的增加,电导率先显著升高(P
2.3 旱田改水田对磷细菌及纤维素分解菌的影响
磷是植物生长必需的营养元素之一,是植物生长发育的重要物质基础[22,23]。虽然农田土壤中磷素含量较高,但是中国2/3的耕地土壤缺磷,因为这些磷素大多以难溶性有机和无机态磷形式存在,不易被植物吸收利用[24,25]。磷细菌包括有机磷细菌(解磷菌)和无机磷细菌(溶磷菌)两大类,它们可以将土壤中有机磷和难溶性无机磷转化为可溶性无机磷[26,27],进而被植物吸收利用。纤维素分解菌在大气碳素循环中有重大作用,其分布与土壤性状、肥力有密切关系,其纤维素分解强度的大小也是表征土壤微生物量和土壤肥力的一项重要指标[28]。
由表1可知,黑土旱田改水田后,有机磷细菌、无机磷细菌及纤维素分解菌数量都显著降低(P
2.4 相关性分析
由表2可知,电导率与有机磷细菌、无机磷细菌及纤维素分解菌数量呈极显著负相关(P
3 小结
通过对黑土长期旱田改水田土壤的pH、电导率和3种功能微生物的变化研究,得到如下结论:①随着旱田改水田年限的增加,土壤的pH逐渐降低,土壤酸化现象越来越严重;②长期旱田改水田对土壤电导率影响较大,前期电导率显著增加,5年后电导率逐渐降低;③在一定年限内,旱田改水田不利于有机磷细菌、无机磷细菌、纤维素分解菌的积累,但超过一定年限后,3种功能菌的数量都有所增加。
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关键词 中稻;“3414”肥效;推荐施肥量;安徽东至;尧渡镇;2015年
中图分类号 S511.3+2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)04-0009-02
为研究当地中稻的最佳施肥量、提高肥料利用率、增加经济效益,按照试验的相关要求[1-6],2015年安排在尧渡镇查桥村祥元组进行中稻“3414”肥效试验,现将试验结果介绍如下。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
2015年5―9月,在尧渡镇查桥村祥元组某农户责任田安排中稻“3414”肥效试验。前茬空闲,大田面积1 500 m2,地理位置在北纬30°11′40.50″,东经117°10′18.00″,海拔高度35 m。一季中稻,土壤类型为水稻土土类、泥质田土种,耕层厚度20 cm,田块平整,肥力较高。试验地块基础土样统一编号为247200E20150425A151。土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾的量分别为36.08 g/kg、255 mg/kg、22 mg/kg、127 mg/kg,pH值6.14。该地块配有齐全的水利设施,灌溉能力充足,采用沟灌方式,田块无明显障碍和侵蚀。
1.2 供试材料
供试作物为中稻,品种为天优华占,常年产量8 050 kg/hm2。
试验所用肥料有过磷酸钙(含P2O5 12%,铜官山化肥公司)、尿素(含N 46%,安庆石化总厂)、氯化钾(含K2O 60%,加拿大产)。
1.3 试验设计
试验采用“3414”最优回归设计,共设14个处理,试验因素及水平编码见表1。不设重复,小区面积21 m2(3 m×7 m)[1-8],各小区田间设置见图1。四周设置保护行,试验小区间做埂隔离、进出水分开,单排单灌。
磷肥作基肥一次性施下;氮肥作基肥、分蘖肥、穗肥的比例分别为45%、25%、30%;钾肥作基肥、穗肥的比例分别为60%、40%。基肥、追肥分别采用深施、撒施的方式[1-6,9-12]。各处理不同时期肥料种类及施用量见表2。
1.4 试验实施过程
2015年5月4日播种,6月6日移栽,密度1.65万穴/667 m2,株行距为23.0 cm×17.5 cm,每小区13行,每行40株。6月16日结合化学除草第1次追肥;8月2日追施穗肥,6月21日、7月9日各打1次药,用氯虫苯甲酰胺加吡蚜酮防治稻螟虫和稻飞虱。
1.5 调查方法
2015年9月16日小区田间考种,并先取植株样和考种样,当日收割,分小区单打单收,测标准水分计实产[1-6]。
2 结果与分析
2.1 作物生物学性状分析
2.1.1 秧苗素质。6月4日调查秧苗素质,发现14个处理秧苗素质相同,苗高32.7 cm,单株总叶数8.3叶,单株绿叶数8.1叶,单株根系总数20根,白根数5.9根,百株干重24 g,移栽带蘖数1.9根/株,分蘖率90%(表3)。
2.1.2 分蘖动态。经过分蘖动态比较,分蘖较快者有处理7、14、9及处理3,在6月24日就分别达到了11.3、9.1、8.7、8.6个,以上4个处理分蘖最高峰期均在7月19日左右,其他处理均为7月24日左右,单株分蘖数最多者是处理11(17.7个)。处理1、13分蘖最少,峰值分别只有9.9、10.9个。成穗率最高的为处理6,其次为处理8。由此可看出氮肥在达到“3水平”(处理11)时,无效分蘖为最多(表4)。
2.1.3 生育性状表现。各个处理返青期相近,为6月14日左右。6月24―29日为分蘖盛期。始穗最早的为处理1,其他处理相近。生育期处理11稍迟,其余处理之间全生育期相近。
2.2 产量结果分析
2.2.1 肥料效应函数法。经济状况比较:实际产量最高的是处理5,达659.3 kg/667 m2,处理2最低,为490.6 kg/667 m2。其他各处理产量在517~656 kg/667 m2之间(表5)。结实率较高的是处理13、1、4,其他处理都比较低。
2.2.2 回归分析。经最优回归分析,施肥量与产量之间呈密切正相关(相关系数0.95),达到显著水平。经分析肥料函数效应方程:
Y=510.65+39.51N+44.16P-7.3K-1.04N2+1.4P2-0.16K2-1.55NP-0.6NK+4.81PK。
最佳产量、最大产量分别为638.12、638.68 kg/667 m2,最佳产量的N、P2O5、K2O施用量分别为12.02、4.15、10.92 kg/667 m2。最大产量的N、P2O5、K2O施用量分别为12.87、3.88、11.08 kg/667 m2 [13-15]。
经济效益和投产比,收入最高的为处理N2P1K2,为1 780.11元/667 m2,纯收入最高的是处理N2P1K1,为1 675.22元/667 m2。收入、纯收入最低的是处理N0P2K2,分别为1 324.62、1 249.59元/667 m2。肥料产投比最高的是处理N2P2K0,为23.01∶1,最低的是处理N3P2K2,为9.38∶
3 结论与讨论
通过“3414”水稻肥料效应试验结果,获得肥料效应函数方程理论N、P2O5、K2O最佳施肥量分别为12.02、4.15、10.92 kg/667 m2,最佳产量638.12 kg/667 m2。根据试验结果分析,当地肥力较高的田块,最佳产量640 kg/667 m2,氮、(下转第13页)
磷、钾推荐施用量分别为12.5、4.5、11.0 kg/667 m2[1-5]。
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关键词:大豆;九农31号;特征特性;栽培技术
大豆新品种九农31号是吉林市农业科学院大豆所于1996年以吉林30号为母本,绥农14号为父本进行有性杂交,经系谱法选育而成。原品系代号为九交9638-7,2003-2004年参加吉林省大豆区域试验,2004年同时参加生产试验。2005年经吉林省农作物品种审定委员会审定推广。
1 特征特性
九农31号属中早熟品种,出苗至成熟126d,需活动积温2500℃以上。亚限结荚习性,株高93cm左右,主茎节数17节,结荚较密,株型收敛,3粒荚多,荚熟褐色。籽粒圆形,种皮黄色,有光泽,脐黄色,百粒重16克左右,抗倒伏。中抗大豆花叶病毒病、高抗大豆灰斑病、高抗大豆细菌性斑点病、高抗大豆食心虫。完全粒率96.5%,籽粒品质优良,脂肪含量19.56%,蛋白质含量42.30%。
2 产量表现
2003-2004年参加吉林省区域试验,7个试点均比对照增产,平均产量2458.0kg/km2,比对照白农6号平均增产6.4%,达显著水平。
3 种植适应区域
九农31号属中早熟春大豆品种,适宜在吉林省吉林、白城、通化等生育期在126d以上的中早熟地区种植。
4 高产栽培技术要点
4.1 选地整地质量
该品种植株繁茂,要选择中等肥力和地势平坦的地块种植,不宜重茬和迎茬栽培。为了确保大豆在整个生长发育期间有良好的土壤生态环境,一般秋翻,耕翻深度可根据沃土层的深浅耕深一般18-22厘米,在秋季翻地的基础上春耙地,整平耙细,做到土地平整、土碎没有坷垃、土壤疏松,为播种创造良好条件;如不能秋翻,实行春翻要早春除茬,顶浆打垄,及时镇压以防跑墒。
4.2 种子质量及处理
在播种前要精选种子,剔除虫食粒、破碎粒、病粒及其他杂质。种子发芽率达到98%以上,纯度和净度达到100%.播种前种子需要选择有效成分高的种衣剂进行包已处理,才能保证种衣剂杀菌、杀虫和营养作用。
4.3 播种期适宜
适时播种:当土壤5-10厘米土层温度稳定在10℃时即可播种,吉林省中早熟区域一般在4月下旬至5月上旬播种均为适宜期。特别要注意的连续作业,使种子种在湿土上,并覆盖湿土,及时镇压。播深一般以3-5厘米为宜,土壤水分充足时在此范围内稍微浅一些;土壤水分不足时可稍微深些。播种要做到深浅一致。
4.4 播种量及适宜密度
九农31号大豆播种量为60kg/hm2。一般行距65cm左右,株距10cm单株或15cm双株,适合清种,不适合间种,保苗20万株/hm2。
4.5 合理施肥,适时浇水
施肥要做到有机肥与化肥相结合,测土配方施肥和分层施肥。在耙地前施入有机肥25t/hm2,起垄时施用磷酸二铵150kg/hm2、硫酸钾50kg/hm2或大豆专用肥350kg/hm2。在初花期至鼓粒初期喷施1-2次大豆专用叶面肥,补充大豆生长后期养分的不足。在开花期和结荚鼓粒期适时灌水,可以显著增加产量。
4.6精细管理,防治病虫害
4.6.1播后苗前管理:在播种后,选择土壤湿润,空气湿度大的天气进行喷施除草剂,常用的有杀草特、乙草胺等。一般情况下瘠薄的地块用低剂量。
4.6.2及时间苗:出苗期认真查苗,缺苗地块进行补苗或人工移苗。在二叶一心时及时间苗,拔除弱苗,按密度要求留苗。
4.6.3铲趟:在间苗同时进行第一遍铲趟,生育期进行两铲三趟,铲趟不脱节。
4.6.4病虫防治:
A、地下害虫和二条叶甲、金龟子、蒙古灰象甲等苗期害虫,可通过大豆种衣剂进行防治。
B、大豆蚜虫:6月中旬至7月上旬发现大豆蚜虫点片危害卷叶率达到3%或百株蚜虫量1500头以上时,公顷用40%氧化乐果乳油一升,800倍喷雾或公顷5%来福灵乳油0.3升,2000-3000倍液喷雾防治。
C、大豆食心虫:8月上旬、中旬在成虫初盛期,公顷用20%杀灭菊脂300毫升兑水250公斤喷雾。
D、大豆霜霉病:发病初期可用65%代森锰锌可湿性粉剂500倍液喷雾,或用多菌灵粉剂500倍液喷雾。
4.6.5大豆花荚鼓粒期遇旱灌水:大豆花荚鼓粒期需水较多,此时遇旱及时灌水可增产30%以上。因此在有条件的地方根据大豆需水规律和当地旱情及时灌水。
4.6.6适时收获:大豆成熟时要适时收获,避免晚收造成裂荚等一系列损失影响产量。
关键词:农作物;植物病原线虫;发生;危害;防治
中图分类号: S432.45 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20150936004
引言
根结线虫隶属线形动物门(Nematode)、线虫纲(Secernentea),垫刃目(Trycenchida)、异皮总科(Hetenoderidea)、根结线虫属(Melodogyne),是为害全世界农作物较为严重的一类有害生物,它的分布很广泛,几乎遍布世界各地。
1 病原线虫的发生
1855年,英国科学家Berkeley首次报道了植物根结线虫[1]随后许多专家、学者相继进行了此方面的研究。植物根结线虫在全世界的寄主涉及114个科,超过3000种,其中包括林木、作物、花卉、蔬菜等,其侵害最为严重的是蔬菜中的茄科、十字花科、葫芦科等[2]。
我国的专家徐治最早报道了番茄上南方根结线虫的发生情况[3],随后,众多科研工作者分别对根结线虫的发生、为害进行了相关报道[4~8]。据不完全统计,我国安徽、海南、湖北、甘肃、浙江和福建等17个省市区都有与根结线虫病发生、为害的相关报道。最近几年来,随着经济的快速发展,反季节蔬菜大量种植,这使得保护地的根结线虫病发病程度呈逐年加重趋势。在山东省17地市,部分发病严重的地区发病率高达2/3,病株率近1/2[9~10]。根结线虫病发病轻的减产20%~30%,严重的可致减产50%~70%,甚至绝产。在保护地环境下,主要栽培黄瓜、番茄等4d及以上的,其发病率约为95%,病株率约66%。
2 国内外防治现状
据多方调研,植物病原线虫病的防治主要方法有农业、物理、生物和化学防治。
2.1 农业防治
我国传统的农业方法有:轮作、深耕、合理的栽培和精细的管理方法。轮作、深耕、合理的栽培和精细的管理方法均能有效地降低土壤中根结线虫病的发病概率;深翻及太阳暴晒等传统措施也可降低土壤中的虫口基数;作物收获后,通过深耕,降低土壤的通透性,使土壤中的线虫(特别是J2)无法获得足够的氧气而窒息死亡,在一定程度上可以极大地减少线虫数量。合理的栽培和精细的管理方法也是较好的农业防治方法,如种植诱集植物,合理轮作等。
2.2 物理防治
2.2.1 水淹处理
水淹处理也可降低土壤的通透性,使土壤中的线虫无法正常新陈代谢而死亡。但是,水淹处理需要注意的是,灌溉浸泡时间要长(6周以上),使根结线虫缺氧窒息而死[11]。
2.2.2 高温闷棚处理
陈志杰等有试验表明,在45℃温度条件下保持16h,根结线虫病的防治效果可以达到100%。
2.3 生物防治
1951年,Duddington提出使用生物的方法防治根结线虫。之后,众多的专家、学者投身到生物防治植物病原线虫的队伍中来,其中著名的有Nevnmer等。
2.3.1 捕食性真 菌(Nematode-trapping fungi) 、寄生性真菌(Parasitic fungi)合称为食线虫真菌,是线虫生物防治中最为重要的天敌
据调查,全世界报道的食线虫真菌已有300多种,主要有指状节丛孢(A.dactyloides)、黑曲霉(Aspergillus niger)、淡紫拟青霉(Paecilomyces Lilacinus)、寡孢节丛孢(Arthrobotrys oligospora)、尖孢镰刀菌(F.oxysporum)、木霉属(Trichoderma spp.)以及担子菌中的粗皮侧耳(Pleurotus ostreatus)等。
2.3.2 内生细菌 (Endophytic baeteria)、根际细菌(Rhizobaeteria)和专性寄生细菌(obligate bacterial parasite)等统称为食线虫细菌
目前,已知的根结线虫的天敌细菌是一种生防细菌――穿刺巴氏杆菌(P. peuetraus),穿刺巴氏杆菌为巴氏杆菌属(Pasteuria),其分布广泛,专性寄生J2。
2.4 化学防治
全世界化学防治在根结线虫防治中占有举足轻重的地位,是目前最合理、最有效的防治根结线虫的方法。但是,自毒韭菜事件以来,人们对食品安全、环境保护的重视程度日益加深,杀线剂从原来的高毒、高残留向低毒、高效、低残留的方向发展[12]。再过去的几年时间里,市面上流行的低毒、高效、低残留的熏蒸性杀线虫剂主要包括1,3-二氯丙烯(1,3-dichloropmpene)、氯化苦(Chloropicun)、溴甲烷(methyl bromide)和异硫氰酸烯丙酯(AITC)等。这些低毒、高效、低残留杀线剂在实际的农业生产中能达到较为理想的防治效果,施药后,虫口基数下降明显,且线虫不易抗药性。但是,这些杀线剂同时会杀死土壤中的其他有益生物。其中杀虫剂中的溴甲烷(methyl bromide),其可以破坏大气层,对环境造成不良的影响,我国已于2015年全面禁用。
3 小结
虽然植物病原线虫的主要方法有农业防治、物理防治、生物防治和化学防治等。但是在实际生产应用中较为常见的还是化学防治,即使用化学药品进行防治根结线虫病。其防治的高效性、杀死性是其他的防治方法所达不到的[13]。虽然硫线磷(克线丹)、噻唑膦、阿维菌素等杀线剂是现在防治线虫的主要药剂,其也对防治根结线虫病均有良好的防效。但是,探索、发现高效、低毒、低残留的杀线虫药剂还是现在农业科研上迫在眉睫的任务。
综上所述,本文从根结线虫的发生、危害与防治现状等方面来进行总结和探讨,希望对广大农民朋友在实际的农业生产中防治根结线虫有所帮助。
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关键词:豇豆;连作;土壤性质;微生物变化
中图分类号:S643.4 文献标识码:A DOI编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2013.03.016
豇豆为我国重要的夏季豆类蔬菜,随着效益农业的发展,一些蔬菜产业化生产基地中由于常年种植豇豆,导致连作障碍问题日益突显。研究表明, 导致连作障碍的原因相当复杂, 主要有土壤传染性病虫害增加、土壤理化性状劣化以及由根系分泌物和残茬分解物等引起的自毒作用等[1-2] , 其中自毒作用是造成连作障碍的重要原因之一。豆类为极易发生连作障碍的作物,大豆连作导致的严重种植障碍问题,已成为限制大豆高产的主要障碍因素之一[3-4]。以往的研究主要集中在大宗作物如棉花、花生、草莓、蔬菜等产生的连作障碍问题,如连作导致土壤性状、酶活性、微生物种群的变化,作物根系分泌物自毒作用及对作物生长、产量和品质的影响等[5-9],而不同连作年限豇豆土壤理化性质、微生物群落变化等方面的研究报道较少。本试验以不同连作年限的豇豆根际土壤为研究材料,通过分析土壤理化性质和微生物种群数量变化,比较其年份间的变化差异,以期为豇豆连作施肥及克服或减轻豇豆连作障碍提供应用依据和参考建议。
1 材料和方法
1.1 材 料
供试豇豆品种为之江106。
1.2 试验地点
本试验选在浙江省农业科学院的海宁农业示范基地的豇豆育种基地进行,土壤类型为小粉土。
1.3 方 法
种植不同连作年限的同品种豇豆,豇豆收获后冬季种植一季小青菜,该季不施肥,每年的施肥、耕作管理措施基本相同,即每667 m2施用300 kg有机肥作基肥,全生育期施用25 kg复合肥(N∶P2O5∶K2O =15∶15∶15)作追肥。
在豇豆结荚盛期(9月)同一时间采取不同连作年份豇豆的土壤样品。采样方法为:分别在两豇豆植株间采取5~20 cm的耕作层土样,5点取样混合为一个样品;在第3年连作地块分别采集豇豆正常生长区和相邻豇豆枯萎病发病区的土样,采样方法同前。土壤pH值、有机质、全N、速N、速P、速K等按常规分析方法测定,重金属Cu、Ca、Mg、 Fe、Mn和Zn用原子吸收分光光度法测定[10];供试培养基真菌培养采用马丁氏培养基,细菌培养采用牛肉膏蛋白胨培养基,放线菌培养采用高氏一号培养基[11],土壤三大类群微生物计数采用传统的稀释平板法,本试验数据用DPS8.0软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同连作年限豇豆土壤理化性质演变分析
从表1土壤理化性质及中微量元素分析测试中可以看出,随着连作年限的增加,豇豆土壤呈现酸化趋势;土壤有机质、总氮、速氮等养分指标逐年增高,这与豇豆栽培连年施用大量化肥及农家肥有直接关系;土壤中微量元素Cu、Ca、Mg、 Fe 和Mn也随着连作年限的增加而增加,但增加幅度不一,Cu变化幅度较小;而锌元素随着连作年限的增加而减少,说明豇豆对锌元素的需求较大,而外源投入的Zn有所不足,这将导致豇豆营养元素失衡。
2.2 豇豆发病区与正常区土壤理化性状变化
豇豆连作3年的地块,正常生长区的豇豆与枯萎病发病区土壤分析表明(表2),豇豆发病区土壤养分元素含量等多数指标均比正常生长区土壤高,而发病土壤的pH值、有机质、速磷有所降低,这是由于豇豆发病后逐渐枯死,根系生长弱、分泌物少,养分吸收较少,施入的肥料养分多数余留在土壤中,豇豆发病区土壤中锌含量大幅增加,也较好地证明了上述结论,即豇豆对锌元素需求较大。
2.3 不同连作年限豇豆土壤中三大类群微生物数量变化
不同连作年限豇豆土壤微生物三大类群的计数表明(图1),随着连作年限的增加,细菌总数变化不大,放线菌数量起伏较大,总体上随着连作年限的增加有下降趋势,真菌数量也呈逐步下降的趋势,但本研究中由于豇豆连作最长时间为3年,且冬季轮作一茬小白菜,微生物三大类群计数变异系数太大,因此,研究结果中不同连作年限间微生物数量变化不显著。
2.4 同一连作年限豇豆发病区与正常区三大类群微生物数量变化
对连作3年的豇豆发病区土壤与正常区土壤三大类群微生物数量的计数分析表明(图2),发病土壤细菌、放线菌数量均比正常生长区土壤的数量有显著降低,而真菌数量明显增加,显示这种变化势必会造成微生物种群失调和微生物区系失衡[12],这也可能是连作土壤pH值逐渐变酸,土传真菌病害增加的导致连作障碍发生的一个明显变化特征。
3 结 论
综上所述,不同连作年限豇豆土壤总养分随着连作年限的增加呈上升趋势,土壤中微量元素Cu、Ca、Mg、 Fe 和Mn含量也随着连作年限的增加而增加,现有施肥方式下,豇豆大多数养分供应过剩,锌元素供给不足,导致土壤锌元素含量随着连作年限的增加而减少。随着连作年限的增加,豇豆土壤三大类群微生物数量,细菌、放线菌、真菌数量变化没有显著差异;连作3年的豇豆发病土壤与正常生长的土壤相比,发病土壤养分明显高于正常土壤,而发病土壤细菌、放线菌数量均比正常生长区土壤的数量有显著降低,而真菌数量明显增加,这可以作为豇豆连作障碍发生的一个表观指标。
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