科研产出
烟蒜轮作植烟土壤微生物群落多样性对养分限制的响应特征
《西南农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究烟蒜轮作模式土壤限制性养分投入植烟土壤养分变化和微生物群落响应特征。[方法]以常规施肥为对照（NPK）,设置不施氮肥（0N）、不施磷肥（0P）、不施钾肥（0K）和不施肥（0NPK）共5个处理,采集烤烟采收后植烟土壤,分析土壤理化性质;基于高通量测序分析微生物群落结构和功能,并进一步基于相关性分析和冗余分析,解析土壤理化性质与微生物群落结构间的关系。[结果]与NPK处理相比,0N处理p H提高6.0%,有机质（SOM）下降4.7%,全氮（TN）下降8.6%;0P处理pH提高17.0%,全磷（TP）下降19.0%,有效磷（AP）下降45.0%;0K处理p H提高6.0%,全钾（TK）下降3.9%,速效钾（AK）下降110.2%;0NPK处理土壤pH提高13.0%,SOM、TN和TK差异不显著,TP下降22.4%;养分限制各处理交换性钙(Ca2+)显著提高;相关性分析结果表明,TP和AP与pH、TK和AK显著负相关。高通量测序结果显示,养分限制各处理细菌和真菌多样性及丰富度均显著提高,微生物群落结构差异显著。相关性分析结果表明,TP和AP与Ascomycota门,norank-f--norank-o--Gaiellales、Gemmatimonas属和Neocosmospora属呈显著正相关;TP与Actinobacteriota门和Mortierellomycota门呈显著正相关;AP与Bdellovibrionota门显著负相关;p H与Bdellovibrionota门和Basidiomycota门显著正相关,与Ascomycota门,Cercophora、norank-f--norank-o--Gaiellales属、Gemmatimonas属和Neocosmospora属呈显著负相关;TK与Actinobacteriota门呈显著负相关,AK与Basidiomycota门、Mortierellomycota门和Cercophora属呈显著负相关。共发生网络分析显示,细菌和真菌共发生网络复杂度降低;养分限制处理使真菌腐生营养型功能丰度增加,病理养型功能丰度降低。[结论]烟蒜轮作模式下磷素是植烟土壤限制因素,增施磷肥可适当提高烤烟茬土壤p H,促进土壤氮素、钾素和Ca2+转化进而调节土壤微生物群落结构,达到维持烟蒜轮作农田养分良好循环目的。
关键词： 烟蒜轮作 养分限制 根际土壤 微生物群落多样性 共发生网络
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土壤化学计量特征及其对甘蔗叶片养分驱动的影响
《热带作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：土壤养分供给能力显著影响甘蔗产量及品质.中国蔗区普遍存在土壤酸化、养分失衡等问题,严重制约甘蔗产业可持续发展,揭示土壤-植物系统养分互作机制对优化田间管理策略具有重要科学价值.本研究旨在解析区域土壤化学计量特征对甘蔗叶片养分吸收的驱动机制,明确土壤酸化与养分限制的关键阈值,为精准施肥与土壤改良提供理论依据和技术支撑.采用网格布点法系统采集121个典型蔗田的土壤(0~30 cm)及对应甘蔗叶片样品,测定土壤pH及养分,包括有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾、有效态微量元素含量.叶片样品经H2SO4-H2O2消解后,测定全氮、全磷及全钾含量.基于结构方程模型(SEM)构建土壤肥力(有机质、全氮、全磷、速效钾等)、微量元素(有效铁、锰、铜、锌)及环境因子(pH)对叶片养分的多路径驱动网络,采用最大似然估计法优化模型参数,并通过标准化路径系数(β)和决定系数(R2)量化各因子贡献度.结果表明:(1)土壤呈显著酸化特征(pH均值 5.07),78.23%样点 pH≤5.5;84.75%样点有效锌匮乏(<1.5 mg/kg),而全钾(2.27%)、有效铁(59.90 mg/kg)及有效铜(1.04 mg/kg)含量较高.(2)有机质与全氮(r=0.929**)、全磷(r=0.614**)、碱解氮(r=0.847**)、速效磷(r=0.642**)、速效钾(r=0.399**)等呈极显著正相关.(3)土壤酸化(pH<5.5)导致阳离子交换量降低26.7%,并与碱解氮(r=-0.290**)呈显著负相关;中性微酸条件(pH 6.0~6.5)可提升磷、钾有效性.(4)土壤有效养分是驱动叶片养分的关键.本研究系统阐明滇西南甘蔗区土壤化学计量特征对甘蔗叶片养分的多路径驱动机制,量化酸化与养分失衡的定量关系.建议该蔗区施肥采用"改酸-补锌-控氮-增碳"作为甘蔗高产优质栽培与土壤可持续管理的综合方案.
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车桑子幼苗生物量分配与叶性状对氮磷浓度的响应差异
《植物生态学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：调整叶性状和生物量分配格局是植物适应环境变化的主要途径,研究车桑子(Dodonaea viscosa)幼苗生物量分配与叶性状对氮磷浓度的响应对认识车桑子在氮磷浓度变化下的适应策略具有重要意义.该研究通过砂培法,测定不同氮浓度(3、5、15、30 mmol·L-1)与不同磷浓度(0.25、0.5、1、2mmol·L-1)下车桑子幼苗的生长、生物量分配、叶性状的响应特征及其相互关系.结果 表明:高浓度氮(30 mmol·L-1)促进了车桑子幼苗生长、叶片氮含量和生物量积累,其余氮添加条件(3、5、15 mmol·L-1)下车桑子幼苗各性状无显著差异,但相比高氮水平,其生物量积累和叶片氮含量显著降低,根冠比和氮利用效率显著增加.随着磷添加浓度的增加,车桑子幼苗生物量显著增加,低磷条件(0.25、0.5 mmol·L-1)限制了车桑子幼苗生长和生物量积累,其根冠比和磷利用效率均没有发生显著变化,但比叶面积和叶/茎生物量比例显著增加,叶干物质含量显著降低.氮处理下,叶片氮含量与根冠比显著负相关;磷处理下,叶片氮含量与比叶面积显著正相关.同时,氮处理下,车桑子幼苗株高、基径、总生物量等生长性状均与根冠比显著负相关,与叶片氮含量显著正相关,表明根冠比和叶片氮含量的调整在车桑子适应氮限制中发挥重要作用;而磷处理下,株高、基径、总生物量与比叶面积显著负相关,与叶干物质含量显著正相关,表明叶片结构性状的调整在车桑子适应低磷环境中具有重要意义.该研究表明,车桑子幼苗生物量分配和叶性状及性状间的权衡策略对氮、磷的响应具有明显差异性,在今后的研究中,应关注氮和磷对植物性状影响的差异性.
关键词： 车桑子 氮浓度 磷浓度 干热河谷 养分限制 适应策略
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