长期植稻年限序列土壤耐药组演替特征     

林辉  成琪璐  邹平  孙万春  俞巧钢  叶静  陈照明  马军伟 《农业环境科学学报》2022,41(12):2711-2721

以杭州湾南岸两个前期已鉴定的跨2 000 a的水稻土序列（上虞：30~2 000 a;慈溪：9~2 000 a）为模型,探究长期植稻下稻田土壤耐药组演替特征,以期拓展对人为水耕土土壤耐药组形成与发展趋势的科学认识。研究采用了高通量荧光定量PCR（HTqPCR）技术,分析了不同土壤深度（耕作层、犁底层、母质层）下水稻土序列中320个耐药基因（ARGs）的检出情况、丰度、多样性及其随植稻年限的变化规律。结果表明：两个水稻土序列共检出289种ARGs,以氨基糖苷类和多重耐药类ARGs最为丰富多样,两个地区共有181种ARGs。主坐标分析（PCoA）结果指出,上虞和慈溪水稻土序列的ARGs组成存在显著差异,部分体现在ARGs亚型数量上。慈溪持有108种在上虞水稻土序列中不存在的ARGs,但85%的慈溪特有ARGs在植稻100 a后消失。因此,随植稻年限增加,不同地区水稻土序列在ARGs亚型数量上的差异缩小,在植稻千年后趋于接近。同时,随着植稻年限增加,水稻土耕作层、犁底层和母质层土壤间的ARGs亚型数量差异缩小。进一步研究发现,杭州湾南岸水稻土序列的ARGs丰富度和多样性随耕作年限的增加整体呈衰减趋势,同时伴随ARGs相对丰度的上升,其中相比耕作层和犁底层,母质层ARGs与植稻年限间的相关性达到了显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）水平。综上,时间驱动了稻田土壤耐药组发展,而植稻年限对母质层中ARGs组成有强烈的塑造作用。在杭州湾南岸,新生稻田土壤（≤50 a）比成熟稻田土壤（≥1 000 a）拥有更为丰富的ARGs亚型但更低的ARGs相对丰度。水稻土序列中细菌丰度与ARGs相对丰度呈显著负相关,进一步暗示成土过程中ARGs演替与微生物间的密切关联。  相似文献   

Fate of heavy metals and bacterial community composition following biogas slurry application in a single rice cropping system     

Wang  Qiang  Chen  Zhaoming  Zhao  Jun  Ma  Junwei  Yu  Qiaogang  Zou  Ping  Lin  Hui  Ma  Jinchuan 《Journal of Soils and Sediments》2022,22(3):968-981

Journal of Soils and Sediments - Biogas slurry (BS) is widely used as a valuable fertilizer for crop production. However, little is known about the effects of long-term BS application on potential...  相似文献   

有机肥替代化肥对橘园土壤培肥及果实产量品质的影响          下载免费PDF全文

俞巧钢  孙万春  叶静  胡妙丹  林辉  陈照明  王强  马军伟 《农业资源与环境学报》2023,40(4):755-762

为探究猪粪和鸡粪有机肥部分替代化肥对椪柑橘园土壤培肥及果实产量品质的影响,通过2年定位试验,选用鸡粪和猪粪2种有机肥,开展7.5 t·hm^-2和15 t·hm^-2替代施用量对椪柑橘园土壤肥力、果实产量及品质的影响效果研究。结果表明,采用鸡粪和猪粪2种有机肥部分替代化肥的模式,可明显提升柑橘园土壤肥力。与全化肥处理相比,施用有机肥替代化肥处理的土壤酸化有所改善,全氮、有效磷、速效钾和有机质含量分别提高16.1%~54.7%、15.9%~30.1%、12.9%~36.9%和6.8%~39.6%。土壤微生物多样性的香农指数和均匀度增加,平均CO₂产生率总体随着有机肥替代量的增加而提高,微生物数量明显增加。在同等有机肥替代化肥施用量条件下,猪粪有机肥培肥地力和增加土壤微生物数量及多样性的效果优于鸡粪有机肥。有机肥替代化肥处理较全化肥处理提高柑橘产量5.1%~19.5%,增加果实可溶性总糖2.7%~11.8%、维生素C 2.1%~10.8%、可溶性固形物5.9%~10.8%。7.5 t·hm^-2猪粪有机肥替代化肥处理柑橘产量最高,而15 t·hm^-2猪粪有机肥替代化肥处理柑橘品质最好。研究表明,采用有机肥部分替代化肥的施肥模式,有利于提高椪柑橘园土壤肥力和微生物多样性,进而提高果实产量、改善柑橘品质。  相似文献   

增效剂对稻田田面水氮素转化及水稻产量的影响   总被引：2，自引：0，他引：2  

俞巧钢  胡若兰  叶静  马军伟  王强  孙万春  邹平  林辉 《水土保持学报》2019,33(6):288-292

采用田间试验的方法,通过种植单季水稻"绍粳18",研究施用添加聚天门冬氨酸、腐植酸、硝化抑制剂DMPP(3,4—二甲基吡唑磷酸盐)等增效剂的肥料对水稻田面水氮素转化及其产量的影响。结果表明,稻田施氮明显提高了田面水的可溶性总氮、铵态氮、硝态氮浓度。聚天门冬氨酸、DMPP、腐植酸等增效剂的施用,水稻生育期田面水可溶性总氮平均浓度分别下降14.1%,15.8%和7.3%,铵态氮增加10.6%,27.5%和8.6%,硝态氮降低31.8%,46.7%和26.9%,有助于降低氮素流失对水体环境造成的面源污染风险。增效剂聚天门冬氨酸、DMPP和腐植酸可使水稻籽粒产量分别增加6.2%,7.8%和2.4%,秸秆产量增加10.8%,6.1%和4.0%。添加增效剂的肥料较普通肥料可以降低田面水的总氮含量,并且能更好地促进水稻生长,提高水稻产量。  相似文献   

外源增钾缓解铵胁迫下小麦根系受抑     

王峰  叶静  高敬文  王强  俞巧钢  何新华  马军伟 《浙江农业学报》2020,32(11):1923

分别对硝态氮($\text{NO}_{3}^{-}-\text{N}$)和铵态氮($\text{NH}_{4}^{+}-\text{N}$)培养下的小麦幼苗进行不同水平的钾处理(低钾,1 mmol·L^-1;正常,3 mmol·L^-1;高钾,6 mmol·L^-1),探究外源供钾对缓解铵胁迫下小麦根系生长受抑的效果与作用机理。结果表明,$\text{NH}_{4}^{+}-\text{N}$条件下,小麦叶片和根系中的$\text{NH}_{4}^{+}$含量较$\text{NO}_{3}^{-}-\text{N}$条件下显著(P<0.05)增加,根系生长受到抑制,与$\text{NO}_{3}^{-}-\text{N}$条件下的植株相比,$\text{NH}_{4}^{+}-\text{N}$条件下相同钾水平的小麦幼苗总根长、根表面积、根体积均显著(P<0.05)减少。随着施钾水平的升高,根系受抑制的情况得到缓解。$\text{NH}_{4}^{+}-\text{N}$条件下,随着施钾水平的升高,小麦幼苗的叶面积、气孔导度、净光合速率显著(P<0.05)升高,叶和根中的可溶性糖含量显著(P<0.05)升高,叶中蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性亦显著(P<0.05)增强,根中生长素(IAA)含量及其与细胞分裂素(CTK)的比值升高。据此推断,在铵胁迫下,增钾处理增强了小麦的光合作用,提高了碳水化合物的合成能力,可为$\text{NH}_{4}^{+}$的同化提供更多的碳架,从而降低体内$\text{NH}_{4}^{+}$的积累;同时,促进了根中植物激素的平衡,最终得以缓解铵胁迫下小麦根系生长受到的抑制。  相似文献   

Influences of organic material application on the physically separated soil organic carbon and nitrogen fractions in rice fields     

Yu  Qiaogang  Ye  Jing  Sun  Wanchun  Lin  Hui  Wang  Qiang  Ma  Junwei 《Journal of Soils and Sediments》2021,21(2):1079-1088

Purpose

The objectives of this study were to evaluate the effects of long-term organic materials incorporation on the soil aggregate and density-based fractions, and associated soil carbon (C) and nitrogen (N) conversion in the rice fields.

Materials and methods

A long-term located experiment was conducted to study the effects of continuous application of organic materials (milk vetch, rice straw, and poultry manure) on the distribution characteristics of soil aggregate and density-based fraction, as well as its organic C and N, in rice fields. The soil aggregate was classified using the wet-sieving method. Light fraction (LF) and heavy fraction (HF) were classified according to density fractionation. Aggregate organic C (AC) and total N (AN), LF organic C (LFC) and N (LFN), and HF organic C and N concentrations were measured by using the Elementar Vario ISOTOPE elemental analyzer.

Results and discussion

Application of organic materials increased the aggregate mass proportion of 2–0.25 mm (by 4.9–12.6%) and 0.25–0.053 mm (by 27.5–40.7%) fraction and its AC and AN concentration. The soil aggregate particulate organic C and total N were greatly improved with organic materials application. Furthermore, organic material had more obvious effect on the soil C and N in the LF than HF, which improved the LF particulate mass proportions by 75.1–177.0%, LFC by 51.7–68.4%, and LFN by 14.2–111.2%, respectively. Poultry manure had the greatest effect on increasing the AC, LFC, AN, and LFN, followed by milk vetch and rice straw.

Conclusions

Milk vetch, rice straw, and poultry manure could effectively increase the soil intermediate aggregate and LF proportion, and stimulate the stabilization and fixation of C and N in rice fields. It is an effective agricultural practice by applying organic material to improve soil fertility and sustaining high crop productivity. The increases of intermediate aggregate and associated C and N may be the main factor for soil C and N sequestration under continual application of organic materials.

  相似文献   

不同作用因子下有机无机配施添加DMPP对氮素转化的影响   总被引：4，自引：0，他引：4  

殷建祯  俞巧钢  符建荣  马军伟  邹平  王欣欣  费杰  方晓波 《土壤学报》2013,50(3):574-583

研究不同作用因子下有机无机配施模式添加DMPP(3,4-二甲基毗唑磷酸盐)对土壤氮素形态转化的影响,为田间氮素管理和高效利用提供科学依据.采用好气恒温土壤培养试验,研究施肥用量、水分条件、环境温度、土壤类型等不同作用因子,对有机无机氮肥配施模式添加DMPP土壤氮素形态转化的影响.结果表明,60 d时,高用量有机无机配施处理比常规有机无机处理铵态氮含量提高89倍,硝态氮减少57.8％;与湿润培养相比,淹水条件下有机无机配施模式添加DMPP,60 d内土壤铵态氮含量持续增加,硝化进程受抑制更显著;60 d时15℃处理铵态氮含量较25℃处理高56倍,硝态氮含量低18倍;60 d时红壤中铵态氮含量分别是小粉土和青紫泥的30倍与31倍,而硝态氮含量仅为二者的55.7％与33.6％.25℃时青紫泥、小粉士和红壤中有机无机配施模式添加DMPP最佳抑制效果在30～ 40 d,有效作用时间可达60 d.DMPP能够明显增加有机无机配施模式土壤中铵态氮含量,有效延长铵态氮在土壤中停留的时间,使硝态氮含量长期维持在较低水平.高施肥水平有机无机配施模式下DMPP的抑制效果更突出.低温环境有利于DMPP对硝化进程的抑制.不同作用因子下,有机无机配施模式添加DMPP对氮素转化影响的深层作用机理值得进一步研究.  相似文献   

长效复合肥在松树容器育苗上的应用研究     

朱本岳  邵大方 《浙江林业科技》1998,18(5):6-9

马尾松和火炬松的容器育苗试验结果表明,施用长效复合肥能明显促进苗木生长。与普通复合肥相比,苗木生物量分别增加255％和165％;长效复合肥的用量以每株0．8～1．2g为宜。  相似文献   

Soil microbial activity and community composition as influenced by application of pig biogas slurry in paddy field in southeast China     

Chen  Zhaoming  Wang  Qiang  Ma  Junwei  Chapman  Stephen  Zou  Ping  Ye  Jing  Yu  Qiaogang  Sun  Wanchun  Lin  Hui  Jiang  Lina 《Paddy and Water Environment》2020,18(1):15-25

Paddy and Water Environment - A 6-year field experiment was conducted to assess the effects of biogas slurry (BS) application on rice yield, soil nutrients, soil microbial activity...  相似文献   

氮素水平对潮土氨氧化微生物和硝化作用的影响     

陈照明  王强  李燕丽  张金萍  冯江  刘涛  俞巧钢  马军伟 《浙江农业学报》2022,34(9):2004-2012

为了明确不同氮素水平对土壤硝化作用和氨氧化微生物的影响,特别是高氮水平下氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)的响应特异性,以潮土为供试土壤,以尿素和硫酸铵作为氮源,设置5个氮素水平(以N计,分别为0、150、300、600、1 200 mg·kg^-1,相应地,记为N0、N150、N300、N600、N1200),进行28 d的微宇宙培养,研究不同氮素水平下尿素和硫酸铵对土壤AOB、AOA丰度和土壤硝化作用的影响。结果表明,添加氮肥显著(P<0.05)降低了土壤pH值,至培养结束时(28 d),土壤pH值随氮素水平增加而降低。培养结束时,各加氮处理的土壤NH⁺₄-N含量都处于较低水平(0.72～2.01 mg·kg^-1)。与N0处理相比,添加尿素或硫酸铵增加了AOB amoA基因拷贝数,且AOB amoA基因拷贝数随氮素水平增加而增加;但施用氮肥对AOA amoA基因拷贝数无显著影响。土壤平均净硝化速率随氮素水平的增加而增加,且同一氮素水平下,尿素处理的土壤平均净硝化速率高于硫酸铵处理。相...  相似文献