科研产出
施氮对不同结瘤特性花生土壤固氮菌多样性和群落组成的影响
《作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：施氮对豆科作物土壤固氮菌的影响机理尚不明确。深入研究施氮对花生土壤固氮菌的影响,对花生田高效施氮和农业可持续发展具有重要意义。本研究以结瘤（花育22）和不结瘤（BL）花生为材料,设置N0(不施氮,0kg hm–2)、N60 (减量施氮, 60 kg hm–2)、N120 (常量施氮, 120 kg hm–2)和N180 (过量施氮, 180 kg hm–2) 4个施氮水平,探讨不同施氮水平对不同结瘤特性花生土壤固氮菌的影响。采用实时荧光定量PCR和高通量测序技术,以nif H基因为标靶,分析土壤固氮菌丰度、多样性和群落组成。结果表明:（1）施氮显著提高土壤氮组分含量, N120结瘤花生土壤中微生物量氮和可溶性有机氮显著高于不结瘤花生。不结瘤花生荚果产量随施氮水平呈线性增加,而结瘤花生产量不受施氮影响。（2）施氮条件下,不结瘤花生土壤nif H拷贝数显著降低,而结瘤花生土壤nif H拷贝数随施氮水平增加先降低后增加。（3）施氮对不结瘤花生土壤固氮菌多样性先抑制后促进,而施氮对结瘤花生土壤固氮菌多样性呈先促进后抑制的模式,并在N120达到最大值。（4）施氮显著改变不结瘤花生土壤固氮菌群落组成,不同施氮水平优势属分别为nonrank＿Bacteria （N0）、unclassified＿Cyanobacteria （N60）、nonrank＿Bacteria （N120）和Skermanella （N180）,硝态氮是影响处理间土壤固氮菌群落组成差异的唯一显著因素;结瘤花生土壤各施氮水平固氮菌群落组成相似,除N120外,均以unclassified＿Proteobacteria和Skermanella占优。不结瘤与结瘤花生土壤固氮菌对施氮水平截然不同的响应可能是由于二者分别受到不同氮源的影响（肥料氮vs.根瘤固氮）。本研究中120 kg hm–2是对土壤固氮和花生生产最优的施氮水平。
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土壤类型对花生根际土壤细菌群落多样性和产量的影响
《生物技术通报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了解不同土壤类型花生根际土壤细菌菌群多样性差异与产量的关系,明确不同土壤类型花生生产特性的区域优势,以6个花生主产区代表性土壤为研究对象,采用盆栽实验利用高通量测序技术研究不同土类花生根际土与非根际土细菌群落结构和变化特征.对6个土壤样品细菌菌群丰富度和多样性分析显示,湖南邵阳红壤细菌丰富度和多样性均较低,河北滦县褐土细菌丰富度和多样性均较高.放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)及芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)等为共有优势菌门,但在不同土壤类型样本中的菌群丰度存在明显差异,其中湖南邵阳红壤中绿弯菌门优势最明显,其他土壤类型放线菌门和变形菌门优势较明显.根际土与非根际土细菌门丰度间有差异,湖南邵阳红壤根际土与非根际土各细菌门(包括放线菌门、变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门以及厚壁菌门)丰度变化程度较其它地区大.冗余分析表明,土壤酸碱度(pH)、有机质(ORM)、碱解氮(N),速效磷(P)和速效钾(K)等土壤理化因子对细菌菌群组成和物种丰度均有影响,但影响程度和正负相关性因土壤类型而异,河南焦作潮褐土细菌菌群与所有土壤理化因子均为锐角,呈显著正相关;而湖南邵阳红壤细菌菌群与所有因子间均为钝角,呈显著负相关.统计学分析显示,吉林公主岭黑土、新疆石河子棕钙土和山东沂南褐土荚果产量较高,湖南邵阳红壤荚果产量较低.优势菌门变形菌门在吉林公主岭黑土、新疆石河子棕钙土和山东沂南褐土中相对丰度高于湖南邵阳红壤,属水平鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)相对丰度在山东沂南褐土和吉林公主岭黑土也较高,推测变形菌门和鞘氨醇单胞菌属在花生生长发育和荚果产量提高方面是有利的.不同土壤类型花生根际细菌组成虽有一定的相似性,但差异性明显,个别菌群丰度呈现出特有性,其中变形菌门和鞘氨醇单胞菌属可能分别是与花生荚果产量提高相关的有益菌门和菌属.湖南邵阳红壤花生荚果产量最低,其花生生产的土壤禀赋优势较低.
关键词： 花生 根际 花生主产区 土壤类型 细菌菌群多样性 16S rRNA
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钙肥对不同类型土壤上花生根系形态、氮素吸收积累及产量的影响
《山东农业科学 》 2022 北大核心
摘要：本试验采用盆栽法,以花育25号为材料,选用红壤和棕壤两种土壤,设置基施CaO(600 kg/hm2)和不施钙对照(CK)两个处理,研究钙肥对不同类型土壤上花生根系形态、氮素吸收积累及产量影响.结果表明,施钙显著促进花生根系的生长发育,结荚期棕壤和红壤上花生根系总长、根系表面积、根系体积较对照分别增加55.1%、50.8%、50.0%和30.6%、25.9%、21.4%(P<0.05).施钙显著增加花生根瘤数量及其鲜重,提升不同时期花生植株和荚果的氮素积累量与分配率.施钙后棕壤和红壤成熟期花生荚果氮素积累量、分配率两年平均较对照分别增加60.0%、6.5%和57.3%、6.6%.施钙显著提高花生产量,棕壤上花生产量两年平均较对照增加28.8%,红壤上两年平均增加46.0%,收获指数均显著提高.综上,施用钙肥有利于花生根系生长、植株氮素积累,促进氮素向荚果中富集,且红壤施钙效果优于棕壤.
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基于三维模型重构的花生网纹厚度性状QTL分析
《作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：荚果网纹厚度,不仅是花生重要的品种特性,也与花生适宜机械化收获特性密切相关.为探索花生荚果网纹厚度遗传基础,本研究开发了一种基于三维模型重构测定网纹厚度的方法,并且以品种花育36号和品系6-13配组衍生的181个重组自交系(recombinant inbred line,RIL)群体为材料,考察了该RIL群体2019—2020年在山东青岛、东营和威海3个环境下表型数据.结果表明,横向和纵向网纹厚度在RIL群体中均表现为连续分布和超亲遗传,广义遗传率分别为0.92和0.91.利用前期构建的高密度遗传图谱,共定位到11个与网纹厚度相关加性QTL,其中6个与横纹厚度相关,5个与纵纹厚度相关,表型贡献率范围为5.21%~11.06%.定位到2个主效位点qLA2和qLO9,可在不同环境下表达,其增效等位基因分别来自花育36号和6-13.共定位到22对上位性QTL,共涉及34个位点,表型贡献率范围为0.55%~4.37%,其中10对与横纹厚度相关,12对与纵纹厚度相关.本研究结果将为花生相关性状基因定位和分子育种提供重要的参考.
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盐胁迫下配施钙肥对花生根际土壤细菌群落结构的影响
《干旱地区农业研究 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了解不同生育时期盐胁迫下基施钙肥花生根际土壤微生物群落结构变化,以期通过改良盐碱土壤根际微生物环境来提高植物胁迫耐受性.采用盆栽试验设置不同盐胁迫强度及基施钙肥处理,以花生不同生育时期根际土壤为研究对象,通过构建细菌16S rRNA基因文库和高通量测序技术进行测序,并对测序结果进行生物信息学分析.结果表明:各处理土壤样本细菌物种多样性高且分布均匀,盐胁迫可提高花生根际微生物群落相对丰富度和多样性,并与生育时期有关;盐胁迫、生育时期和外源施钙各处理样本的优势菌纲、优势菌科及优势菌种相同,其优势菌纲均为放线菌纲(Actinobacteria)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、γ-变形杆菌纲(Gammaproteobacteria)、疣微菌纲(Verrucomicrobiae)、Saccharimonadia、芽单胞菌纲(Gemmatimonadetes)、拟杆菌纲(Bacteroidia)和酸杆菌纲(Ac-idobacteriia)等8种,优势菌科有norank_o__Saccharimonadales、鞘脂单胞菌科(Sphingo monadaceae)、芽单胞菌科(Gemmatimona daceae)、伯克氏菌科(Burkhold eriaceae)和norank_o__Gaiellales菌科等;盐胁迫和基施钙肥处理均能显著提高γ-变形杆菌纲(Gammaproteobacteria)和疣微菌纲(Verrucomicrobiae)丰度,并随生育时期的延长和盐胁迫强度增大更为明显,高盐胁迫下花针期和收获期两菌纲丰度分别是其对照的1.2、1.8倍和1.6、1.5倍,但盐胁迫下基施钙肥处理可使放线菌纲(Actinobacteria)、Saccharimonadia菌纲相对丰度明显降低,并随盐胁迫强度提高相对丰度降幅明显,且开花下针期降幅较大;噬几丁质菌科(Chitinophagaceae)和丰佑菌科(Opitutaceae)的相对丰度受盐胁迫强度和生长阶段影响显著,并随盐胁迫强度升高而显著提高;生长盛期和基施钙肥处理的氨基酸代谢、能量代谢、辅助因子和维生素的代谢和核苷酸代谢等功能基因相对丰度显著提高;盐胁迫严重抑制花生籽仁发育,产量明显降低,高盐胁迫使荚果产量降低40%~50%.
关键词： 花生 盐胁迫 根际土壤 土壤微生物群落 16S rRNA
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花生专用缓释复混肥分层条施促进花生根系生长、产量形成及氮素利用
《植物营养与肥料学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]深入探究肥料分层条施对花生根系生长、氮素利用效率及荚果产量的调节作用,丰富花生全程可控施肥理论与技术.[方法]2019年在莒南和2019-2020年在济阳开展大田试验,设人工撒施(B)、肥料机械分层条施(L)两种施肥方式,选择普通复合肥(CF)、含有100天释放期的花生专用缓释复混肥(SF),另设不施氮肥对照(N0)共5个处理.分析花生根系在0-10、10-20 cm 土层的分布及花生产量和产量构成因素.[结果]与普通复合肥处理(CF)相比,花生专用缓释复混肥(SFB、SFL)的荚果产量提高了 3.6%~11.7%(莒南)和5.5%~13.2%(济阳).肥料分层条施比人工撒施平均增产6.5%~14.8%(莒南)、10.4%~20.7%(济阳).SFL比CFB平均增产19.0%(2019年莒南)、24.9%(2019年济阳)和27.3%(2020年济阳).从产量构成因素来看,单株结果数、饱果数、百果重是荚果产量增加的基础.与人工撒施相比较,肥料分层条施处理显著提高了结荚期花生株间40-60 cm 土层、行间20-60 cm 土层深度的单位体积根系干重和根长,增加了深层根系的分布比例,促使根系向横向和纵向发展.与CFB相比,SFL成熟期荚果干物质分配比例提高5.8个百分点(莒南)和5.7个百分点(济阳),荚果氮素分配比例增加4.2个百分点(莒南)和4.6个百分点(济阳).施肥方式和肥料类型均显著影响花生氮素利用,分层条施花生专用缓释复混肥(SFL)较复合肥人工撒施处理(CFB)氮肥偏生产力分别提高了 22.7%(2019年莒南)、28.8%(2019年济阳)、31.2%(2020年济阳),其氮肥农学效率分别提高了120.9%(2019年莒南)、125.4%(2019年济阳)、145.1%(2020年济阳).[结论]采用分层条施方法施肥可提高花生产量和氮素利用效率.花生专用缓释复混肥的增产效果优于普通复合肥.花生专用缓释复混肥采用机械分层条施是提高氮素利用率和增加花生荚果产量的有效措施.
关键词： 花生 花生专用控释肥 分层条施 根系发育与分布 干物质积累与分配 氮素利用 产量
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单粒精播对中、高产旱地花生群体质量及养分利用的影响
《作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：通过分析中、高产旱地花生不同单粒精播种植密度下个体和群体质量、养分吸收等方面的差异,研究单粒精播增产机制,以确定中、高产旱地适宜的单粒精播密度,为花生高产高效栽培提供理论依据.2018年和2019年在山东平度(PD)选取高产旱地、济阳(JY)选取中产旱地,开展大田试验.设3个单粒精播密度处理,为27.8、23.8和20.8万株hm–2,株距分别为9.0 cm、10.5 cm和12.0 cm,编号为SS9.0、SS10.5和SS12.0;双粒播种株数27.8万株hm–2,株距18 cm,记为DS18.0.结果表明,与双粒播种(DS18.0)相比,单粒精播栽培提高了叶片叶绿素含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、叶面积指数(leaf area index,LAI),且LAI峰值较高和持续时间长.单粒精播发挥了单株干物质生产潜力,提高了群体干物质最大积累速率6.1%~20.7%,实现了干物质的快速积累.对于高产旱地平度,成熟期群体干物质积累量大小为SS12.0>SS9.0>SS10.5>DS18.0,而中产旱地济阳为SS9.0>SS12.0>SS10.5>DS18.0;与DS18.0相比,单粒精播栽培群体干物质积累量提高5.4%~14.9%.单粒精播栽培促进了单株和群体对N、P、K、Ca的吸收和积累,增加了N和P养分向荚果中分配比例,提高了肥料利用效率.高产旱地中单粒精播栽培通过提高个体生产力,增加单株饱果个数和百果重,实现了群体增产13.6%~19.1%(2018年)和15.5%~23.8%(2019年),适宜单粒精播密度为20.8万株hm–2.中产旱地,单粒精播促进个体健壮和形成高密度的群体优势是实现增产的关键,增幅8.4%~19.4%(2018年)和13.9%~27.8%(2019年),适宜密度为27.8万株hm–2.综上,高产旱地群体质量和养分吸收量均优于中产旱地.单粒精播栽培模式可充分发挥中、高产旱地花生单株生产潜力,促进光合产物积累和养分吸收利用,改善了中、高产旱地花生群体质量,表现为"强源""畅流""壮库",提高了荚果产量和收获指数,实现了花生高产高效.
关键词： 花生 单粒精播 群体质量 中、高产旱地 养分 产量
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黄河三角洲滨海盐碱地花生农业气象服务指标研究
《陕西气象 》 2021
摘要：利用2019—2020年黄河三角洲滨海盐碱地代表区的花生直播覆膜分期播种农业气象观测试验资料,依据试验结果并利用相关分析和气候保证率等方法,得出盐碱地花生发育期观测指标、气象服务指标和适播期指标,以期为进一步有效开展盐碱地花生气象服务提供技术参考。结果表明,依据规范定义选取的盐碱地花生各发育期照片具有代表性,可以直观反映花生各发育期的特点并作为统一的观测指标;各发育期内的生物量、产量因素均与气象因子密切相关,选择相关显著因子并利用保证率的方法可以计算得到盐碱地花生各发育期的上下限气象指标,其中全生育期活动积温指标一般为2 968.0～3 335.7℃·d,过少则可能导致植株早衰不宜于荚果充盈成熟,过多则宜造成旺长不利于后期干物质形成,进而影响产量;花生的适播期指标为4月26日至5月9日,在此期内播种,更利于发掘适应当地气候资源的花生发育进程,有效发挥盐碱地花生的高产潜力。
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分层施肥对花生植株生长动态的影响
《青岛农业大学学报(自然科学版) 》 2021
摘要：本研究以花生品种'青花7号'为材料,在田间试验条件下,采用田间随机区组方法,设置常规施肥(CK)、二层施肥(T1)和三层施肥(T2)3个处理,系统研究了分层施肥对花生植株生长动态的影响.研究结果表明,分层施肥对花生生殖器官和营养器官均有影响,二层施肥和三层施肥可显著促进花生茎叶生长,增加单株叶面积和有效分枝数量;促进果针形成,提高入土果针数量和比例;促进荚果发育,提高有效荚果数量.分层施肥比常规施肥的茎叶长度、分枝数、果针数及荚果数分别提高了4.2%~15.4%、5.5%~27.5%、7.4%~10.5%、13.5%~17.8%,其中以三层分层施肥处理效果最为明显.分层施肥有利于花生有效荚果的形成,是提高产量的重要基础.
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黄河三角洲盐碱地花生高产最佳播种期探究
《中国农业气象 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：2019年4-9月在黄河三角洲盐碱地代表区内开展直播覆膜花生分期播种对比试验,以研究区常年稳定通过15℃初日为播期对照处理,利用方差分析、卡方检验等方法,对6个播期处理的花生发育进程、生长量及产量因素等进行差异性分析,通过计算气候保证率的方法筛选最佳播期。结果表明,花生发育期时长随播期推迟而缩短,播期过早时苗期气温偏低会导致出苗率低进而影响产量,播期过迟时苗期易遇高温天气造成旺苗或灼苗同时出现开花-下针期缩短,进而使苗株和荚果数减少,影响产量形成,而适期播种避免了早播或迟播的不利因素,加之荚果成熟期饱果时间长,利于产量积累提升;过迟播种的花生易发生前期旺长后期早衰的现象,而适期播种的花生生长量分配均衡协调,更利于干物质从"源"到"库"的转移,从而增加荚果重量;过早或过晚播种的花生均较对照减产10%以上,而适期播种处理的花生产量和百粒重均明显优于其它播期;试验年的适宜播期处于日均气温稳定通过13～20℃初日期间,多年适宜播期一般为4月26日-5月9日,最佳播期为5月2-5日,此期内播种温度条件稳定充足,可有效发挥盐碱地花生高产潜力。
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