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应用生态学报 2020年第7期31卷 2381-2389页

作者：柳瑞 Hafeez Abdul 李恩琳蒙嘉琳田纪辉蔡昆争华南农业大学资源环境学院广州510642 农业部华南热带农业环境重点实验室广州510642 广东省生态循环农业重点实验室广州510642

通过2018年早稻和晚稻田间试验,研究化学氮肥减量及配施稻秆生物炭对稻田土壤养分特性及植株氮素吸收的影响。试验包括6个处理:不施氮(CK)、常规施氮(N100)、减氮20%(N80)、减氮20%配施生物炭(N80+BC)、减氮40%(N60)、减氮40%配施生物炭... 详细信息

通过2018年早稻和晚稻田间试验,研究化学氮肥减量及配施稻秆生物炭对稻田土壤养分特性及植株氮素吸收的影响。试验包括6个处理:不施氮(CK)、常规施氮(N100)、减氮20%(N80)、减氮20%配施生物炭(N80+BC)、减氮40%(N60)、减氮40%配施生物炭(N60+BC)。结果表明:与常规施氮相比,单纯减氮20%和40%或配施生物炭对早晚稻不同生育期土壤pH、有机质、全氮、铵态氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾无显著影响;减氮20%配施生物炭显著增加晚稻分蘖期的土壤阳离子交换量(CEC),而减氮40%配施生物炭则显著增加晚稻抽穗期的电导率(EC)值。与单纯减氮相比,N80+BC的土壤速效钾含量在早晚稻抽穗期均显著升高,土壤pH值、全氮在晚稻成熟期显著增加;N60+BC的土壤全钾含量在早稻成熟期显著升高。不同处理早稻土壤硝态氮含量随生育进程逐渐降低,与分蘖期相比,抽穗期和成熟期的常规施氮土壤硝态氮含量分别降低50.0%和71.6%,而配施生物炭处理则降低6.3%~45.5%,减氮配施生物炭显著降低了硝态氮的流失。在晚稻抽穗期,减氮配施生物炭植株吸氮量显著高于常规施氮和单纯减氮,增加幅度为34.8%~52.4%。综上,适度的减氮或配施稻秆生物炭能有效保持土壤养分,促进水稻对氮素的吸收,提高氮素利用率。

关键词：水稻生物炭氮肥减量土壤养分氮素利用率

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干旱胁迫对3种豆科灌木生物量分配和生理特性的影响

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中南林业科技大学学报 2016年第1期36卷 33-39页

作者：李冬琴曾鹏程陈桂葵黎华寿华南农业大学农业部华南热带农业环境重点实验室广东广州510642

通过盆栽实验,研究了干旱胁迫对南方常用绿化与护坡豆科灌木山毛豆Tephrosia candida、望江南Cassia occidentalis和猪屎豆Crotalaria pallida生物量分配、水分利用效率和生理特性的影响。结果表明:随着干旱胁迫程度的加剧,3种灌木的生... 详细信息

通过盆栽实验,研究了干旱胁迫对南方常用绿化与护坡豆科灌木山毛豆Tephrosia candida、望江南Cassia occidentalis和猪屎豆Crotalaria pallida生物量分配、水分利用效率和生理特性的影响。结果表明:随着干旱胁迫程度的加剧,3种灌木的生物量下降,根冠比增加;干旱胁迫可提高3种灌木的水分利用效率,其中山毛豆和望江南在中度干旱下效率最高,猪屎豆在轻度干旱下最高;随着干旱胁迫程度的增加,3种灌木的脯氨酸(Pro)含量持续上升,望江南和猪屎豆的超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量也逐渐增加,但山毛豆的SOD活性和MDA含量则呈现出先增加后降低的趋势;干旱胁迫降低了3种灌木的叶绿素含量,并影响其叶绿素荧光动力学参数,其中变化幅度最大的是猪屎豆;3种灌木的抗旱性从强到弱依次为望江南>山毛豆>猪屎豆。

关键词：豆科灌木干旱胁迫抗旱能力生物量分配生理特性

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生物炭介导植物病害抗性及作用机理

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生态学报 2020年第22期40卷 8364-8375页

作者：蔡昆争高阳田纪辉华南农业大学资源环境学院广州510642 农业部华南热带农业环境重点实验室广州510642 广东省生态循环农业重点实验室广州510642

生物炭是生物有机材料在缺氧或限氧条件下经高温热裂解后生成的固体产物,在固碳减排、污染修复、土壤改良等方面具有较大的应用潜力。研究表明,生物炭在植物病害胁迫中也起重要的抗性作用。综述了国内外关于生物炭缓解植物病害的相关研... 详细信息

生物炭是生物有机材料在缺氧或限氧条件下经高温热裂解后生成的固体产物,在固碳减排、污染修复、土壤改良等方面具有较大的应用潜力。研究表明,生物炭在植物病害胁迫中也起重要的抗性作用。综述了国内外关于生物炭缓解植物病害的相关研究,重点介绍了生物炭在降低病害和提高植物抗性方面的作用机理。生物炭通过诱导植物增强系统抗性,改良土壤理化特性,改变土壤微生物群落结构,增加土壤有益微生物类群的丰度和活性,吸附病原菌及其产生的有毒物质等来降低病原菌对寄主植物的侵害作用,从而促进植物生长和增强植株抗病性。生物炭对病害的抗病效果与生物炭的原料类型、用量、土壤及病害类型等有关。未来的研究应重点应围绕"生物炭-土壤-植物病害"体系,借助组学手段,深入研究生物炭介导植物病害的分子机理。

关键词：生物炭植物病害诱导抗性土壤微生物根系分泌物

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不同磷水平配施生物炭对土壤磷有效性和大豆磷吸收的影响

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应用生态学报 2022年第7期33卷 1911-1918页

作者：邝曦芝邓伟明唐乐乐黄期蔡昆争田纪辉广东省生态循环农业重点实验室广州510642 华南农业大学资源环境学院广州510642 农业部华南热带农业环境重点实验室广州510642

生物炭在提高土壤磷素有效性及促进作物生长方面具有显著作用,但其效果因土壤类型不同存在较大差异。试验以赤红壤(pH 4.91)和褐土(pH 7.24)为供试土壤,设置3种磷肥水平(0、30、90 kg P·hm^(-2),分别以不施磷、低磷、高磷表示)配... 详细信息

生物炭在提高土壤磷素有效性及促进作物生长方面具有显著作用,但其效果因土壤类型不同存在较大差异。试验以赤红壤(pH 4.91)和褐土(pH 7.24)为供试土壤,设置3种磷肥水平(0、30、90 kg P·hm^(-2),分别以不施磷、低磷、高磷表示)配施稻秆生物炭(0、4%)的大豆盆栽试验,研究了不同磷水平下配施生物炭对土壤磷有效性、磷酸单酯酶活性和植株磷吸收的影响。结果表明:不同磷水平配施生物炭显著提高了两种土壤的速效磷和全磷含量,且低磷水平添加生物炭处理速效磷增幅最大,在赤红壤和褐土的增幅分别为192.6%和237.1%。与低磷相比,赤红壤中低磷配施生物炭处理的碱性磷酸单酯酶活性显著增加78.9%,活性有机磷含量降低39.3%,同时显著促进了植株生长与磷吸收;生物炭添加显著降低了褐土活性有机磷含量,但不同处理对土壤磷酸单酯酶活性和植株生长无显著影响。土壤活性有机磷含量与速效磷含量均呈显著负相关。综上,生物炭对土壤磷有效性的作用因土壤类型和磷肥水平差异而不同,其在赤红壤上对植株生长和磷吸收的促进效应强于褐土,且在低磷条件下效果更佳。本研究为生物炭在减施磷肥和促进大豆磷吸收,特别是在赤红壤上的应用提供了科学依据。

关键词：大豆生物炭磷组分磷酸单酯酶磷吸收

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施硅对高浓度Cd污染土壤中水稻植株Cd积累与分配的调控

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环境科学研究 2016年第7期29卷 1032-1040页

作者：张世浩蔡昆争王维黄飞蔡一霞华南农业大学资源环境学院农业部华南热带农业环境重点实验室广东广州510642 华南农业大学农学院广东广州510642 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业部农业环境重点实验室北京100081

为了评估施硅处理对Cd在水稻(Oryza sativa.L)体内迁移的影响,通过外源添加Cd(Cd Cl_2)制成w(Cd)为50、100 mg/kg的污染土壤,采用盆栽试验研究不同施硅量〔w(Si)分别为0、28、56 mg/kg〕对Cd污染土壤中水稻(以华航丝苗和黄华占为例)植株... 详细信息

为了评估施硅处理对Cd在水稻(Oryza sativa.L)体内迁移的影响,通过外源添加Cd(Cd Cl_2)制成w(Cd)为50、100 mg/kg的污染土壤,采用盆栽试验研究不同施硅量〔w(Si)分别为0、28、56 mg/kg〕对Cd污染土壤中水稻(以华航丝苗和黄华占为例)植株中Cd积累与分配的影响.结果表明:施硅处理可明显影响水稻根部w(Cd),表现为增加华航丝苗根部w(Cd)、降低黄花占根部w(Cd),但两个品种根部Cd累积量均呈增加趋势.施硅处理后华航丝苗和黄华占的叶、谷壳、糊粉层及精米中w(Cd)、Cd累积量均呈降低趋势,并且在施硅量为56 mg/kg时显著降低;施硅处理显著降低了华航丝苗和黄华占茎中w(Cd)以及华航丝苗茎中Cd累积量,同时增加了黄花占茎中Cd累积量.施硅可显著降低精米中w(Cd),在w(Cd)为50和100 mg/kg的Cd污染水平下,华航丝苗和黄华占精米中w(Cd)较未施硅处理下的最大降幅分别达到32.49%、53.77%和24.73%、20.67%.施硅对水稻植株各器官的Cd富集系数、转移系数和分配系数都有一定影响,施硅处理下水稻植株地上部各器官的Cd富集系数和转移系数均呈降低趋势,根部Cd分配比例显著增加.研究显示,施硅对高浓度Cd污染土壤中水稻植株Cd积累与分配有一定调节作用,并因土壤中w(Cd)、施硅量、水稻品种及稻株器官的不同而存在差异.

关键词：水稻硅 Cd 积累与分配

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硅素对水稻幼苗镉积累及抗胁迫应答的调节效应

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应用生态学报 2021年第3期32卷 1096-1104页

作者：潘伯桂莫汉乾王维蔡昆争田纪辉蔡一霞华南农业大学资源环境学院广州510642 农业部华南热带农业环境重点实验室广州510642 广东省生态循环农业重点实验室广州510642 华南农业大学农学院广州510642

施硅(Si)可以显著缓解镉(Cd)胁迫对水稻生长发育的毒害效应。本研究通过水培分根试验,研究了Si对水稻幼苗Cd积累及胁迫应答的调节效应。结果表明:Cd胁迫下水稻幼苗的生物量显著降低,加Si可以显著缓解Cd对水稻幼苗生长的抑制效应。水稻... 详细信息

施硅(Si)可以显著缓解镉(Cd)胁迫对水稻生长发育的毒害效应。本研究通过水培分根试验,研究了Si对水稻幼苗Cd积累及胁迫应答的调节效应。结果表明:Cd胁迫下水稻幼苗的生物量显著降低,加Si可以显著缓解Cd对水稻幼苗生长的抑制效应。水稻幼苗对Cd的吸收、转运和积累明显受到Si的影响,单侧根系Cd胁迫下加Si(Si-Cd+Si, Si-Cd)使根系对Cd的滞留系数达83.3%~83.6%,限制了Cd从根向地上部转移。单侧根系Cd胁迫下非胁迫侧加Si(Si-Cd)处理的植株对Cd的吸收和累积明显增加,尤其是根中Cd的积累量较单侧根系Cd胁迫下无Si(CK-Cd)处理增加了48.2%;而单侧根系Cd胁迫下双侧加Si(Si-Cd+Si)处理则显著降低了根和地上部对Cd的吸收,较CK-Cd处理分别降低了36.7%和54.9%。双侧Cd胁迫下单侧加Si(Cd-Cd+Si)则使根和地上部对Cd的吸收量显著减少,较双侧根Cd胁迫(Cd-Cd)处理分别降低了57.8%和46.5%。Cd胁迫下水稻幼苗根中含较高浓度的Si,加Si则使Cd胁迫下根和地上部积累更多的Si。加Si也影响了水稻幼苗对其他金属元素如钙(Ca)、镁(Mg)、锰(Mn)的吸收,Cd-Cd+Si处理显著增加了根系和地上部的Ca、Mg浓度,但Mn浓度的变化则因Cd胁迫程度而表现不同。加Si对Cd胁迫下根系超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性有一定的影响,尤其是Si-Cd处理的胁迫侧POD和非胁迫侧SOD活性显著上升,有利于清除Cd胁迫产生的氧自由基。总之,Si对Cd胁迫下水稻幼苗生长、Cd和Si等的吸收及根系的抗氧化反应有一定的调节效应,植株体内较高的Si浓度有利于增强植株对Cd的耐受性。

关键词：水稻硅镉 Cd的耐受性

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马齿苋内生菌橘青霉和波兰青霉中抗青枯菌的活性物质

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热带亚热带植物学报 2019年第6期27卷 731-738页

作者：张倩黎平何子康颜健华南农业大学资源环境学院农业农村部华南热带农业环境重点实验室

为了挖掘农作物病害生物防治新资源,以药用植物马齿苋(Portulaca oleracea)为材料,通过培养基种植法分离和纯化其根、茎、叶中的内生菌,以青枯菌(Ralstonia solanacearum)的抑菌试验评价其活性,采用菌落形态观察和ITS序列分析鉴定菌种... 详细信息

为了挖掘农作物病害生物防治新资源,以药用植物马齿苋(Portulaca oleracea)为材料,通过培养基种植法分离和纯化其根、茎、叶中的内生菌,以青枯菌(Ralstonia solanacearum)的抑菌试验评价其活性,采用菌落形态观察和ITS序列分析鉴定菌种。结果表明,从马齿苋筛选出2种具有抑制青枯菌的内生菌橘青霉(Penicillium citrinum)和波兰青霉(***),采用液相与四极杆飞行时间串联质谱(UPLC-QTOF-MS)鉴定2种内生菌的主要活性物质为橘霉素,其对青枯菌的抑制效果比链霉素更好。因此,这为植物青枯病的生物防治提供科学依据。

关键词：马齿苋橘青霉波兰青霉橘霉素青枯菌

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赤红壤和石灰土四种绿肥根际磷转化过程

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生态学杂志 2024年

作者：彭松祝晓慧黄焯芹阮文亮陆星林东教邓兰生梁翠月田江田纪辉华南农业大学资源环境学院农业农村部华南热带农业环境重点实验室

明确典型退化土壤中不同绿肥根际磷转化特征，为充分利用绿肥生物学潜力活化土壤磷素提供科学依据。以赤红壤和石灰土为供试土壤，通过盆栽试验研究了种植肥田萝卜（LB）、紫花苕子（ZHS）、山蚂蝗（SMH）和柱花草（ZHC）对根际土壤pH... 详细信息

明确典型退化土壤中不同绿肥根际磷转化特征，为充分利用绿肥生物学潜力活化土壤磷素提供科学依据。以赤红壤和石灰土为供试土壤，通过盆栽试验研究了种植肥田萝卜（LB）、紫花苕子（ZHS）、山蚂蝗（SMH）和柱花草（ZHC）对根际土壤pH、酸性磷酸酶活性和土壤磷组分的影响。在两种供试土壤中，肥田萝卜的生物量、磷浓度和磷肥利用效率均显著高于其他绿肥。除柱花草外，种植绿肥均不同程度提高了两种土壤pH和酸性磷酸酶活性；赤红壤种植4种绿肥均显著消耗了总无机磷、活性无机磷、中等活性无机磷、稳定态无机磷和残留态磷；石灰土种植绿肥（山蚂蝗除外）显著消耗了土壤总有机磷。随机森林分析表明，赤红壤稳定态无机磷、活性无机磷、中等活性无机磷和活性有机磷对绿肥磷吸收有显著影响；石灰土中等活性无机磷、稳定态有机磷、稳定态无机磷和酸性磷酸酶对绿肥磷吸收有显著影响。在赤红壤中，不同绿肥倾向于利用土壤中各种形态的无机磷；在石灰土中，酸性磷酸酶促进了土壤有机磷的周转，从而促进了绿肥对磷的吸收。肥田萝卜和紫花苕子在两种土壤中均具有较高的磷活化潜力，可以作为华南地区典型退化土壤改良的优良绿肥品种。

关键词：绿肥植物土壤磷组分赤红壤石灰土磷利用效率

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甘蔗//大豆间作和减量施氮对甘蔗产量、植株及土壤氮素的影响

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生态学报 2011年第20期31卷 6108-6115页

作者：杨文亭李志贤舒磊王建武华南农业大学热带亚热带生态研究所华南农业大学农业部生态农业重点开放实验室华南农业大学广东省高等学校农业生态与农村环境重点实验室广州510642

通过田间试验探讨了甘蔗//大豆1∶1、1∶2间作模式和施氮(300 kg/hm2,525 kg/hm2)水平对甘蔗鲜重产量、甘蔗单株氮含量、土壤硝态氮、铵态氮以及微生物量氮的影响。结果表明:减量施氮(300 kg/hm2)水平下,间作甘蔗鲜重产量较单作显著下降... 详细信息

通过田间试验探讨了甘蔗//大豆1∶1、1∶2间作模式和施氮(300 kg/hm2,525 kg/hm2)水平对甘蔗鲜重产量、甘蔗单株氮含量、土壤硝态氮、铵态氮以及微生物量氮的影响。结果表明:减量施氮(300 kg/hm2)水平下,间作甘蔗鲜重产量较单作显著下降,但间作的土地当量比均大于1,且大豆产量为1.52和3.25 t/hm2。不同施氮水平对甘蔗鲜重无显著影响,施氮水平和种植模式对甘蔗单株氮吸收量、甘蔗收获后土壤硝态氮和微生物量氮均无显著影响。土壤氮素随甘蔗大豆的不同生长时期而变化,在甘蔗分蘖末期(大豆收获期)达到最低值,此时期减量施氮水平下甘蔗//大豆间作模式(1∶1)土壤硝态氮显著高于单作。综合以上结果,从提高土地利用率和保护农业生态环境考虑,甘蔗//大豆间作模式下减量施氮具有一定的可行性。

关键词：甘蔗//大豆间作产量硝态氮铵态氮微生物量氮

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植物亲缘识别的研究进展

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植物生态学报 2015年第11期39卷 1110-1121页

作者：林威鹏彭莉肖桃艳蔡昆争华南农业大学热带亚热带生态研究所广州510642 华南农业大学农业部华南热带农业环境重点实验室广州510642 华南农业大学昆虫学系广州510642

植物的亲缘识别(kin recognition)指植物通过识别周边个体与自己的亲缘关系,调整自身的生长生态策略、促进亲缘个体的生存与繁衍。研究表明,植物主要通过特定的叶片挥发物、根系分泌物、感光载体等途径,识别周边个体与自己的亲缘关系,... 详细信息

植物的亲缘识别(kin recognition)指植物通过识别周边个体与自己的亲缘关系,调整自身的生长生态策略、促进亲缘个体的生存与繁衍。研究表明,植物主要通过特定的叶片挥发物、根系分泌物、感光载体等途径,识别周边个体与自己的亲缘关系,改变自身形态学策略(如根系大小、根冠比、种子数量等)或者生理代谢策略(次生代谢物质、防御蛋白等),调整与周边个体的竞争强度,缓和与近亲缘个体之间的竞争,加强与远亲缘或非亲缘个体的竞争。同时亲缘识别的强度也受环境因子(养分等)的影响。结合目前的研究进展,该文分析了导致亲缘识别的研究结果存在差异或争议的主要原因,认为主要与实验材料的选择、亲缘关系的界定标准、环境条件及测定的指标不统一有关。将来的研究应重点从生理生化、分子、代谢水平上深入研究植物亲缘识别的机理。

关键词：进化亲缘识别亲缘选择植物

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