禽畜粪肥和化肥对结球西生菜生产的影响

针对结球西生菜营养特性和生产环境需要, 采用田间试验研究方法, 在冲积性水稻土和山原红壤上进行了禽畜粪肥和化肥的施用研究。结果表明, 在两种土壤上施用禽畜粪肥可改善土壤的物理化学性状, 提高土壤微生物活性。两种土壤上不同肥料处理土壤容重的排列顺序为禽畜粪肥处理〈1/2禽畜粪肥处理〈化肥＋禽畜粪肥处理〈化肥处理, 不同肥料处理总孔隙度、水稳性团聚体的排列顺序则相反。化肥的施用导致土壤pH下降, 而禽畜粪肥对土壤酸度的影响不大。施用禽畜粪肥可提高土壤有机质、有效氮磷钾、土壤微生物总量、细菌、真菌、放线菌的数量。在一定量范围内施用禽畜粪肥对降低结球西生菜中重金属含量和控制结球西生菜中的硝酸盐含量有显著作用, 但会增加结球西生菜中大肠杆菌数量, 施用禽畜粪肥应先进行无害化处理。氮肥用量与结球西生菜中硝酸盐含量呈正相关, 氮肥用量过多会提高结球西生菜硝酸盐含量。磷肥中含有一定量的重金属, 大量施用会提高结球西生菜中重金属含量。钾肥可提高结球西生菜的产量和产值。山原红壤系缺硼土壤, 施硼有一定的增产效果。化肥和禽畜粪肥配合施用可提高结球西生菜产量产值, 获得较好经济效益。采用化肥和禽畜粪肥相结合的施肥方式对结球西生菜的产量和品质及其生产环境有良好作用。     

禽畜粪肥和化肥对结球西生菜生产的影响

针对结球西生菜营养特性和生产环境需要, 采用田间试验研究方法, 在冲积性水稻土和山原红壤上进行了禽畜粪肥和化肥的施用研究.结果表明, 在两种土壤上施用禽畜粪肥可改善土壤的物理化学性状, 提高土壤微生物活性.两种土壤上不同肥料处理土壤容重的排列顺序为禽畜粪肥处理<1/2禽畜粪肥处理<化肥+禽畜粪肥处理<化肥处理, 不同肥料处理总孔隙度、水稳性团聚体的排列顺序则相反.化肥的施用导致土壤pH下降, 而禽畜粪肥对土壤酸度的影响不大.施用禽畜粪肥可提高土壤有机质、有效氮磷钾、土壤微生物总量、细菌、真菌、放线菌的数量.在一定量范围内施用禽畜粪肥对降低结球西生菜中重金属含量和控制结球西生菜中的硝酸盐含量有显著作用, 但会增加结球西生菜中大肠杆菌数量, 施用禽畜粪肥应先进行无害化处理.氮肥用量与结球西生菜中硝酸盐含量呈正相关, 氮肥用量过多会提高结球西生菜硝酸盐含量.磷肥中含有一定量的重金属, 大量施用会提高结球西生菜中重金属含量.钾肥可提高结球西生菜的产量和产值.山原红壤系缺硼土壤, 施硼有一定的增产效果.化肥和禽畜粪肥配合施用可提高结球西生菜产量产值, 获得较好经济效益.采用化肥和禽畜粪肥相结合的施肥方式对结球西生菜的产量和品质及其生产环境有良好作用.     

冻土径流中养分和沉积物损失研究

从2003～2007年的4个冬天里,在农场免耕地冻土期间地表施用液体粪肥(LDM)或固体粪肥(SBM),监测分析径流中养分和沉积物情况表明:冻土期间径流占全年径流的60%～80%,大部分径流都发生在2～3月,粪肥的类型和应用率没有影响径流量;径流中沉积物的损失是低的,通常低于22 kg/hm2,同沉积物相关联的养分损失也是低的;与未施用粪肥相比,在冻土和径流前至少1周有雪覆盖的地上应用LDM和SBM能显著增加径流中N和P的损失,损失量基本占全年总损失的40%～100%,活性P占全P 80%以上;在秋季或初冬施用粪肥与径流发生前施用相比,径流中具有较低的养分浓度和损失。     

美国有关谷物喷灌区粪肥利用的研究

在美国科罗拉多州东北部由于养猪规模的扩大 ,促使人们对沙质土上粪肥 (猪粪水 )施用情况对喷灌区谷物生长的影响进行评价。为了评价谷物喷灌区粪肥的利用情况、沙质土上不同粪肥施用率对谷物生长的影响以及施用粪肥和商业N肥条件下土壤剖面中N的移动情况 ,美国学者Al-kaisi等于 1995年在一个种有谷物面积为 14 5hm2 的喷灌沙质土地上进行了为期 3a的试验研究。粪肥和商业N肥均采用对照、低水平、农学水平、高水平 4个水平进行施用 ,采用完全随机区组设计 ,各处理重复 3次。粪肥中全N的 90 %以氨态N形式存在 ,其中干物质的体积分数为 0 1%～ 0 2 %。与粪肥处理相比 ,商业N肥处理在土层 1 5～ 3 0m处土壤N显著增加。粪肥处理中全N、P较高的输移量 ,致使作物根区以下有极少量N累积。随着粪肥施用率的增加 ,植物可利用的N、P的输移量和恢复率都随之增加 ,甚至比推荐的农学施N水平高出 5 0kg/hm2 。粪肥处理中 15cm深土层中可提取P含量有所增加 ,研究结果表明 :在喷灌区粪肥管理与商业N肥管理同样重要。     

防止田间粪肥流失的管理措施

径流量过大,会使施用粪肥的土壤肥力流失。径流量的大小取决于降雨量、土壤条件、地形、气候及土地利用等影响因素。为了控制田间粪肥随径流流失,多采用沿等高线挖截流沟、带状播种、保护耕作、修建梯田和缓冲带等措施,还可建沉沙池或谷坊拦畜径流。对径流高发区应采取综合保护措施。通过施用粪肥来改善土壤特性,在农业生产中,应采取一定的粪肥管理措施,按最佳施量以及最佳施用时间进行施肥。     

施用粪肥对农田土壤磷素累积和饱和度增加速率的影响

针对施用粪肥导致的我国集约化种养区域农田土壤磷素高量累积和高环境风险问题，利用长期定位试验定量分析了施用粪肥对农田土壤磷素累积和磷饱和度（DPS, degree of P saturation）增加速率（每年1 kg P·hm-2磷素盈余所导致的土壤磷素含量或DPS变化量）的影响。结果表明：连续22年过量磷素投入明显提高了土壤磷素含量和DPS，0~20 cm土层土壤磷素累积、DPS增加与磷素盈余均存在明显的线性相关性。与单施化肥相比，施用粪肥对土壤全磷的累积速率影响不大，但是明显提高了土壤Olsen-P累积和DPS增加速率。施用粪肥下，每年1 kg P·hm-2的磷盈余所导致的0~20 cm土层土壤Olsen-P、CaCl2-P累积和DPS增加量分别为0.071 mg P·kg-1（r=0.608, P=0.029）、0.003 mg P·kg-1（r=0.528, P=0.066）和0.036%（r=0.863，P=0.002），分别为不施粪肥的3.3、6.0倍和1.2倍。土壤DPS变化与磷含量变化之间也存在明显的线性关系，0~20 cm土层土壤每年全磷、Olsen-P和CaCl2-P含量增加1 mg P·kg-1所导致的土壤DPS增加值分别为0.13%、0.42%和7.78%。20~40 cm土层土壤磷素累积、DPS增加与磷素盈余之间的线性相关性均较差，但与0~20 cm土层相比，施用粪肥和不施粪肥之间累积速率的差异性有增大的趋势，说明施用粪肥促进了磷素向下层土壤的移动。施用粪肥加速了土壤有效磷累积和DPS增加，进而提高了土壤中磷素损失风险，合理施用粪肥是控制集约化种养区域农田磷面源污染的关键。     

保护性耕作中家禽粪肥氨挥发对施肥方法的响应

采用粉碎的小麦秸秆覆盖模拟保护性耕作环境,研究土壤中施用家禽粪肥和传统的地表铺肥对粪肥中NH3挥发的影响。2008、2009两年的试验结果显示,与传统的地表铺施家禽粪肥相比,圆盘犁施肥平均减少NH3-N挥发67%,注肥器施肥平均减少NH3-N挥发88%。注肥器施用干家禽粪可以保证相当于保护性耕作条件的高地表覆盖,使粪肥中NH3损失最少,为植物生长提供更多的N素。     

污灌条件下土壤碱度、石膏施用以及污水过滤处理对水力传导度的影响

污水是淡水资源缺乏地区农业灌溉的重要水资源之一。该文通过室内土柱淋洗试验，研究了污水灌溉条件下土壤碱度、脱硫石膏施用以及污水过滤处理对土壤水力传导性能的影响。试验结果显示，土壤饱和水力传导度随淋出液体积的增加而减小。非碱性土壤的稳定水力传导度比碱性土壤(可交换钠百分比约为30)的大74%左右。脱硫石膏的施用降低了碱性土壤的pH值以及土壤溶液的钠吸附比。0.5%的石膏施用量可增大碱性土壤的稳定水力传导度37%左右。污水过滤处理增大了非碱性土壤的初始水力传导度，而降低了碱性土壤的初始水力传导度。在污水灌溉条件下，石膏施用可有效地改善碱性土壤的水力传导能力。     

粪肥对不同磷水平土壤磷流失潜力的影响

田间试验结果表明,因施肥方式不同,粪肥施用对不同磷水平土壤磷流失潜力的影响也不相同。在施用的粪肥与表土混合的情况下,粪肥对土壤磷流失的增加量随土壤磷水平的提高而升高。但当粪肥表施不与土壤混合时,情况有所不同。在粪肥表施初期,无论是高磷土壤还是低磷土壤,地表径流中磷浓度都达到较高水平,施肥引起的土壤磷流失的增加量以低磷土壤更为明显。但粪肥表施较长时间后,粪肥对土壤磷流失的增加量也随土壤磷水平的提高而升高。总的来说,控制地表径流磷流失的效果是粪肥与土混施优于表施,流域内粪肥处置应优先施于土壤磷水平较低的土壤中。     

施用禽畜粪对两种土壤As、Cu和Zn有效性的影响

在水稻土和赤红壤中分别以2%和4%(w/w)比例施入含As、Cu和Zn的鸡粪和猪粪,以不施肥为对照进行苋菜盆栽试验,研究施入粪肥对土壤As、Cu和Zn有效性的影响。结果表明,与对照相比,施用粪肥均提高苋菜生物量,但几乎均显著降低苋菜As、Cu和Zn含量。试验前,赤红壤As、Cu和Zn总含量及有效含量明显低于水稻土,但赤红壤中施用粪肥处理的苋菜As、Cu和Zn含量及As和Zn吸收量均极显著高于水稻土的。苋菜收获后,各处理的土壤As总含量和有效含量均较试验前下降,施用高量鸡粪和猪粪处理的土壤总Cu、总Zn及有效Cu、有效Zn均出现累积。与对照比较,施用粪肥提高了土壤As、Cu和Zn的总含量、有效含量及有效含量占各自总量的百分数。如以土壤重金属有效含量增量及有效百分数增加来衡量粪肥提高土壤重金属有效性作用大小,则鸡粪提高土壤As有效性的作用较猪粪大,但其提高Cu、Zn有效性的作用不如猪粪,且高量粪肥处理较低量处理作用明显,粪肥在赤红壤中提高As、Cu和Zn有效性的作用大于在水稻土中。     

蚯蚓粪中乳酸菌的分离及其在大肠杆菌O157：H7中的抗菌活性

本研究利用SL培养基从蚯蚓粪中分离到54株具有产酸性能的菌株,并以E.coli O157：H7（EDL933株）作为指示菌株,采用点种法检测分离菌株的抑菌活性。结果表明其中6个菌株对指示菌具有拮抗作用,通过形态特征,结合16S rDNA序列分析,初步鉴定该6个菌株分别为食物魏斯特菌（Listeria welshimeri）、乳酸片球菌（Pediococcus acidilactici）、短乳杆菌（Lactobacillus brevis）和格氏乳球菌（Lactococcus garvieae）。分离到的乳酸菌对E.coli O157：H7（EDL933株）具有显著的抑制作用,发酵温度和初始pH值影响发酵液的抑菌作用,优化环境因子可以促进拮抗菌对E.coli O157：H7的抑制作用。本研究为进一步分离抗菌产物用于人畜共患病的预防和治疗提供了理论依据。     

国家标准《有机-无机复混肥料》中有机质测定方法的研究

用H2SO4—K2Cr2O7沸水浴法氧化有机碳,可避免尿素干扰,Cl 可定量扣除,有机碳氧化率为67%,回收率达99.23%,有机碳测定值的RSD为0.35～0.97%,可以满足测定要求。     

沙田柚果实贮藏期水分变化与枯水的关系

沙田柚采后经１０ｄ预贮藏于常温室内,用＾３Ｈ２Ｏ示踪,定期测定果蒂部、果皮,果肉（汁胞）的放射性比活度和果实的失重率,果汁率,组织含水量,呼吸速率及营养物质含量变化,结果表明,沙田柚贮藏期间,果瓣之间,果肉和果皮之间水分是相互流动的,果实枯水时,水分从果肉到果皮的转移速度大于正常果,沙田柚果实枯水的原因可能与果肉营养物质消耗和果皮组织相对再生长同步进行有关。     

水分胁迫对玉米根系AsA-GSH H202含量的影响

以“鲁玉14”、“掖单13”2个不同抗旱性玉米品种为材料，研究不同浓度聚乙二醇－6000（PEG－6000）处理下根系抗坏血酸－谷胱甘肽（AsA-GSH)循环中关键酶和抗氧化剂的变化及其对过氧化氢（H2O2）含量的影响结果表明，谷胱甘肽还原酶（GR）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性及谷胱甘肽（GSH）含量变化为当聚乙二醇溶液浓度低于100g/kg时，随水分胁迫的增强而上升，当聚乙二醇溶液浓度高于150g/kg时，随水分胁迫的增强而下降。抗坏血酸（AsA)含量随水分胁迫的增加而持续下降，H2O2含量随水分胁迫的加剧而增加。聚乙二醇溶液浓度为150－250g/kg处理下H2O2含量的增加与抗氧化酶活性、抗氧化剂含量的下降呈显著正相关。2品种比较，抗旱性强的品种具有较强的抗氧化能力。     

亚硝酸盐添加对土壤硝化和反硝化基因转录活性及N2O排放的影响

设施菜田土壤氧化亚氮（N2O）脉冲式排放期间通常伴随着亚硝酸盐（NO2-）的大量积累,为揭示NO2-对设施菜田土壤N2O排放的影响机制,以两种典型蔬菜种植区土壤（碱性土壤/酸性土壤）为研究对象,通过室内培养试验,对比厌氧和好氧培养条件下添加NO2-后两种土壤无机氮转化与N2O、氮气（N2）和二氧化碳（CO2）等气体排放,以及氨氧化单加氧酶α亚基调控基因（amoA）、亚硝酸盐还原酶调控基因（nirK和 nirS,统称nir）和N2O还原酶调控基因（nosZ）的丰度和转录情况。结果显示：受pH等环境因素影响,土壤中NO2-含量并不一定与N2O排放之间存在相关性,但添加NO2-的处理显著增加了两种土壤的N2O排放量和N2O/(N2O+N2)指数（IN2O）（P<0.05）。碱性土壤中,60 mg?kg-1外源NO2-对土壤CO2排放无明显抑制作用,厌氧培养条件下nirK基因、好氧培养条件下amoA和nirS基因均出现了添加NO2-后转录拷贝数显著高于空白处理的现象,而nosZ基因无此现象。酸性土壤中,amoA转录活性整体较低,好氧空白处理时nirS基因转录拷贝数随培养时间的延长而增加（P<0.05）;60 mg?kg-1外源NO2-明显降低了酸性土壤的CO2排放量、相关基因的丰度及转录拷贝数。上述结果显示,土壤中积累的NO2-会通过诱导nir基因转录与N2O还原酶竞争电子和抑制N2O还原酶活性等途径,增加土壤的IN2O,影响有氧条件下N2O的排放途径,研究结果将为探索设施菜田土壤氮素高效利用和N2O减排提供科学依据。     

棉花甲基化酶基因COMT和CCoAOMT的组织特异性表达分析

本研究利用半定量RT-PCR分析方法探索了陆地棉(Gossypium hirsutum L.)木质素合成途径中甲基化酶基因家族COMT和CCoAOMT在不同组织和不同发育时期纤维中的表达情况。结果表明COMT1,COMT2,COMT3和CCoAOMT1,CCoAOMT2在棉花的7个组织器官(根、茎、叶、子叶、花瓣、雄蕊、胚珠)中都有表达,其中COMT1和CCoAOMT1在各组织中的表达趋势类似,COMT2,COMT3和CCoAOMT2表达趋势各异。在5～25d的棉纤维发育过程中,COMT1和COMT3表达稳定,COMT2表达量逐渐增加。而CCoAOMT基因家族的2个基因的表达量变化相对明显,CCoAOMT1在25d出现表达高峰,CCoAOMT2则在10d和15d呈现高表达量。本研究表明甲基化酶基因家族COMT和CCoAOMT在棉花的根,茎等维管组织中具有相对一致的高表达量,而在其他组织和发育纤维中则呈现出明显的组织特异性和纤维发育时期特异性。     

短期培养下抑制剂烯丙基硫脲对土壤硝化作用及微生物的影响

硝化抑制剂烯丙基硫脲（ATU）对土壤硝化作用及温室效应的影响及机理尚不清楚。本研究采集典型旱地土壤,进行21天室内微宇宙培养,探究了氮肥与不同剂量ATU（分别为氮素用量的1%, 5%, 10%, 15%和20%）配施对土壤硝化作用及N2O和CO2排放通量的影响,并通过实时荧光定量PCR和高通量测序16S rRNA基因技术监测硝化微生物群落变化,同时与传统硝化抑制剂双氰胺（DCD）进行了保氮减排效果的对比。结果表明,与未施加氮肥的对照相比（CK）,单施氮肥（N）显著提高了土壤硝化强度并促进了N2O排放。DCD能显著抑制硝态氮和N2O的积累,抑制效率分别为68.6%和93.3%。而低浓度ATU对土壤硝化作用无影响,仅在高浓度具有抑制效应,且抑制效率最高仅为14.7%。所有ATU处理N2O排放量均显著降低,降幅为60.3～68.2%,仍远高于DCD处理。处理间N2O和CO2的综合温室效应强弱顺序为N>ATU+N>DCD+N≈CK,且不同ATU施用量处理之间差异不显著。相关分析发现氨氧化细菌（AOB）,而不是氨氧化古菌（AOA）和全程氨氧化细菌（Comammox）,与土壤硝态氮积累和N2O排放显著正相关,与土壤pH显著负相关。高通量测序结果表明Nitrosovibrio tenuis类型AOB对氮肥诱导的硝化过程起主导作用。除此之外,ATU和DCD还能显著提高Cupriavidus,并降低Patulibacter、Aeromicrobium、Actinomycetospora、Defluviicoccus和Acidipila等微生物属在群落中的相对丰度。该研究为深化土壤碳氮循环理论,合理使用硝化抑制剂以及减缓温室气体排放提供科学依据。     

土壤中羟胺和亚硝态氮非生物过程对N_2O排放的贡献

羟胺(NH_2OH)和亚硝态氮(NO_2~--N)均可以通过非生物过程产生N_2O,但是同一土壤中其对N_2O排放的相对贡献尚不明确。本文采用高压灭菌和室内培养方法,测定了采自6个不同地点的农业利用土壤在灭菌和非灭菌条件下添加NH_2OH或NO_2~--N后N_2O的排放量,以研究土壤中NH_2OH和NO_2~--N非生物过程对N_2O排放的相对贡献及其关键因子。结果表明,供试土壤中,NH_2OH非生物过程产生的N_2O贡献介于6%~73%,NO_2~--N非生物过程产生N_2O占的比例为3%~236%;在pH7的衢州茶园、鹰潭旱地、常熟菜地和海伦旱地土壤中,添加NO_2~--N后非生物过程产生N_2O比例大于添加NH_2OH的处理,但是在pH7的常熟果园和封丘旱地土壤中则相反;pH是影响NH_2OH和NO_2~--N非生物过程产生N_2O的关键因子,添加NH_2OH处理中非生物过程产生N_2O占N_2O总排放量的比例与土壤pH呈正相关(p0.05),而在添加NO_2~--N处理中呈负相关(p0.01)。上述结果说明,NO_2~--N在偏酸性土壤中可能主要通过非生物过程产生N_2O,而在偏碱性土壤中主要通过生物过程;NH_2OH则与之相反。     

在大肠杆菌内高效表达大分子量拟蜘蛛牵丝蛋白

依据已报道的蜘蛛(Nephilaclavipes)牵丝蛋白部分cDNA序列,设计合成两种不同结构的拟蜘蛛牵丝蛋白基因单体,大小分别为360和390bp。多聚化得到8倍体和16倍体后,克隆到表达载体pET-30a,得到4种表达载体,转化大肠杆菌(Escherichiacoli)BL21(DE3)诱导表达。用自制的抗蜘蛛牵丝蛋白血清Westernblot检测,表达产物呈梯度排列,主带与预计大小一致。蜘蛛牵丝蛋白表达量最高为800mg/L。