~(60)Coγ辐照对稻草纤维组织及酶解效果的影响

用60Coγ射线处理干稻草秸秆及粗纤维,评价辐照对稻草纤维组织降解作用以及提高稻草秸秆纤维酶降解效果。采用DNS法和硫酸-苯酚法分别测定稻草辐照样品热水浸提液中水溶性还原糖和总糖的含量,通过高效气相色谱分析稻草秸秆各辐照处理提取液中还原糖各组分的变化,并用电子显微镜扫描观测辐照对稻草秸秆纤维组织结构的影响。结果表明,用1000~1500kGy的剂量处理稻草秸秆,能有效破坏稻草的纤维组织结构,特别是稻草表面硅晶结构和纤维结构,且随辐照剂量加大破坏程度增强,辐照稻草热水浸提液水溶性还原糖和总糖含量显著增加。辐照与酶复合处理后稻草秸秆纤维的转化率提高到88.7%,辐照稻草秸秆酶降解后的水溶性还原糖含量达到214.4mg/g,总糖含量达758.5mg/g,极显著地提高甘露糖、半乳糖、葡萄糖、阿拉伯糖、木糖含量,其中葡萄糖含量提高最大,占单糖总量的62.64%,其次是甘露糖。辐照对稻草秸秆木质素降解无明显影响。     

水稻对~(134)Cs的吸收和~(134)Cs在水稻-土壤中的分配

试验表明,水稻对~(134)Cs的吸收,孕穗期吸收速率最快;土壤理化性质不同,吸附~(134)Cs的能力有差异;不同生育期灌溉~(134)Cs溶液,水稻对其吸收量不同,离成熟期近,吸收得多;灌溉次数多和灌溉水中~(134)Cs活度高,水稻吸收的~(134)Cs也多。糙米经精白加工后,可使~(134)Cs的污染减少22.6—45.6％;~(134)CS在水稻各部位比活度大小的顺序为糠>根>稻草>谷壳>精白米;活度以稻草中最高,占水稻植株总活度的51.4％,糙米、根和谷壳分别占28.4％。11.8％和8.4％:~(134)Cs在土壤中移动很少,有95.1％集中在0—2.5cm的表土层内;~(134)Cs在水稻-土壤中的分配为6.1％:93.9％;K~+抑制水稻对~(134)Cs的吸收,K~+浓度与水稻中~(134)Cs比活度之间呈指数回归形式。     

施用白垩和膨润土对降低作物吸收放射性锶和铈的有效性

采用模拟污染物的同位素示踪技术研究了在土壤中施用白垩和在田表水中撒洒膨润土对降低作物 (尤其是作物的食用部分 )中89Sr和14 1Ce积累的效应。结果表明 :白垩能有效降低黑麦草、青菜对89Sr的吸收 ,当白垩施用量为 2 0g kg时 ,青菜对89Sr吸收降低率达 77 6% ,黑麦草也能降低 3 5 2 % ,土壤中白垩的引入量与黑麦草、青菜中89Sr的比活率呈显著性线性负相关 ;在田表水中的撒洒适量膨润土可以使田表水、稻壳和糙米中的14 1Ce比活度有所下降 ,从而减少稻谷对14 1Ce的积累 ,但未能改变稻根、稻草对14 1Ce的吸收和积累 ,14 1Ce在水稻土中的纵向分布均与土层深度呈单项指数负相关。     

~(110m)Ag在牡蛎中的积累和分布

研究了1 1 0mAg通过海水途径和食物途径在牡蛎中的积累和分布。结果表明 ,牡蛎能快速并大量吸收海水中的1 1 0mAg ,在实验期间的 2 3d内 ,整体浓集系数 (CF)最高可达 2 4 67。各软组织中鳃的浓集系数最大 ( 33661 ) ,其余器官的CF按降序排列分别为 :外套膜 ( 2 31 1 9) ,>水管( 2 1 81 8) ,剩余部分 ( 1 7685 ) ,>闭壳肌 ( 991 5 ) ,壳的CF也高达 1 89。投喂标记扁藻的实验结果表明 ,牡蛎也能通过食物途径吸收环境中的1 1 0mAg ,投喂 2d后 ,仍有超过 80 %的放射性1 1 0mAg留在牡蛎体内。1 1 0mAg经食物途径进入牡蛎后 ,主要分布于剩余部分 (含性腺和胃消化腺 )     

Fe-resin/NaCl对Na_2SO_3处理的稻草的水解

为了提高稻草(RS)的转化率和产物收率,采用了超声、蒸汽爆破和Na_2SO_3处理3种方法对稻草进行预处理(处理后的稻草分别记为CS-RS、ZQ-RS和Na_2SO_3-RS),通过XRD、SEM、元素分析及化学组分含量分析,筛选出Na_2SO_3处理是最好的预处理方法。Na_2SO_3-RS在200℃下经10%Fe-resin在3.3%的NaCl溶液中水解后,转化率达到97.3%,还原糖(TRS)和平台化合物乙酰丙酸(LA)的产率分别达到为29.6%和13.5%。     

水肥条件与稻草还田对土壤供氮及水稻产量的影响

通过2年田间裂区试验,研究了不同灌溉和施肥条件下,稻草还田对土壤供氮特征及产量的影响。结果表明：（1）上年晚稻稻草还田提高了来年早稻期间土壤NH4^＋-N浓度;配施氮肥后,新鲜早稻稻草还田也增加了晚稻期间土壤NH4＋-N浓度,但在不施氮肥情况下,淹水灌溉稻草还田处理的土壤NH4^＋-N浓度要低于移走稻草处理,间歇灌溉下稻草还田处理的土壤NH4^＋-N浓度仍高于移走稻草处理。（2）稻草还田能促进水稻中后期植株对氮素的吸收及生物量的累积。（3）稻草还田能增加水稻产量,早稻增产幅度为6.85%,晚稻为8.17%;施用氮肥后稻草的增产效应要显著高于不施氮肥,早、晚稻增产分别为9.18%和5.83%。稻草还田主要通过影响有效穗数来影响产量。水稻生长季节、灌溉模式和施肥条件对稻草还田的增产效应存在交互作用,早稻的最佳处理组合为“连续淹灌＋稻草还田＋配施氮肥”,晚稻的最佳处理组合为“间歇灌溉＋稻草还田＋配施氮肥”。     

粳稻孕穗期耐冷基因突变体02428c的遗传研究

孕穗期耐冷性极弱的广亲和粳稻 0 2 4 2 8种子经 30 0Gy的γ射线处理 ,在M2 代群体中选育出孕穗期耐冷基因突变体 ,经M3 ～M6多代种植性状均稳定 ,至M6命名为 0 2 4 2 8c ;0 2 4 2 8c的结实率比 0 2 4 2 8高 72 34% ,即孕穗期耐冷性较强。遗传分析表明 ,0 2 4 2 8c的孕穗期耐冷性受1对显性基因控制。     

榨菜继代培养愈伤组织及其再生植株的变异性分析

通过分子标记对榨菜愈伤组织及其再生植株的变异性进行了分析。RAPD检测表明:经2、3和5次继代培养的愈伤组织以及经2次继代培养愈伤组织的再生植株的分子标记呈现多态性,变异频率分别为2.04%、1.85%、1.79%和1.56%;流式细胞仪(FCM)分析表明,继代培养后的愈伤组织及其再生植株在染色体倍性上与亲本相比没有发生变化,皆为二倍体(2n=36)。另经2、3和5继代培养只有2次继代培养的愈伤组织分化出了再生植株,且有3.33%的植株与其亲本间存在表型差异。     

~(60)Coγ射线辐照诱发创造水稻显性雄性核不育系

早籼品种浙 92 48干种子经 3 0 0Gy60 Co γ射线辐照后 ,M1代植株的育性大幅下降 ,并出现了完全不育株。选用浙 92 48M1高不育株再经人工去雄后与G93 89杂交 ,所得杂种M2 F1仍分离出雄性不育株。继续用浙 92 48回交 ,M3BC1 M6BC4群体中仍出现不育株与可育株 ,分离比为 1∶1。用早籼新品系浙辐 5 0 4、H41 6,中籼新品系长丝软占、玉占 ,三系杂交籼稻保持系辐南B、3 5 1B及恢复系IR3 6、2 0 964与BC2群体中的不育株杂交 ,所有杂交一代群体都出现不育株与可育株分离 ,比例接近 1∶1。此外 ,回交、杂交群体中分离出的可育株与不育株进行姐妹杂交 ,后代也按 1∶1分离出不育株与可育株。然而 ,所有可育株的后代 ,不管来自杂交、回交或是姐妹交 ,均未出现育性分离 ,表现正常可育。本实验所得的不育突变株及其衍生不育株的花药瘦小 ,花粉呈典败或圆败 ,自然结实率与套袋结实率很低。上述结果表明 ,诱发产生的不育系属显性雄性不育 ,由细胞核内单基因控制     

不同灌溉条件下稻草还田对土壤供氮特征及水稻产量的影响

通过2年裂区试验,研究了不同灌溉方式和施肥条件下稻草还田对土壤供N特征及产量的影响。结果表明:上年晚稻草还田提高了翌年早稻期间土壤NH4 -N浓度;配施N肥后新鲜早稻草还田也增加了晚稻期间土壤NH4 -N浓度,但不施N肥淹水灌溉下稻草还田土壤NH4 -N浓度低于移走稻草的处理,间歇灌溉下稻草还田处理土壤NH4 -N浓度仍高于移走稻草的处理。稻草还田能增加水稻产量,早稻增产幅度为6.85%,晚稻为8.17%;施用N肥后稻草增产效应显著高于不施N肥处理,分别增产9.18%和5.83%。稻草还田主要通过影响有效穗数来影响产量,但水稻生长季节、灌溉模式和施肥条件对稻草还田的增产效应存在交互作用,早稻以连续淹水灌溉条件下稻草还田的增产效果最大,而晚稻则以间歇灌溉条件下的效果最佳。     

Carbon dioxide evolution from wheat and lentil residues as affected by grinding,added nitrogen,and the absence of soil

Summary A study was conducted to determine the effects of grinding, added N, and the absence of soil on C mineralization from agricultural plant residues with a high C:N ratio. The evolution of CO₂ from ground and unground wheat straw, lentil straw, and lentil green manure, with C:N ratios of 80, 36, and 9, respectively, was determined over a period of 98 days. Treatments with added N were included with the wheat and lentil straw. Although the CO₂ evolution was initially much faster from the lentil green manure than from the lentil or wheat straw, by 98 days similar amounts of CO₂ had evolved from all residues incubated in soil with no added N. Incubation of plant residues in the absence of soil had little effect on CO₂ evolution from the lentil green manure or lentil straw but strongly reduced CO₂ evolution from the wheat straw. Grinding did not affect CO₂ evolution from the lentil green manure but increased CO₂ evolution from the lentil straw with no added N and from the wheat straw. The addition of N increased the rate of CO₂ evolution from ground wheat straw between days 4 and 14 but not from unground wheat straw, and only slightly increased the rate of CO₂ evolution from lentil straw during the initial decomposition. Over 98 days, the added N reduced the amounts of CO₂ evolved from both lentil and wheat straw, due to reduced rates of CO₂ evolution after ca. 17 days. The lack of an N response during the early stages of decomposition may be attributed to the low C:N ratio of the soluble straw component and to microbial adaptations to an N deficiency, while the inhibitory effect of N on CO₂ evolution during the later stages of decomposition may be attributed to effects of high mineral N concentrations on lignocellulolytic microorganisms and enzymes.     

渭北旱地夏闲期秸秆还田和种植绿肥对土壤水分、养分和冬小麦产量的影响

研究渭北旱地秸秆和绿肥还田土壤水分、养分的变化,对黄土高原旱区作物高产稳产有重要意义。以夏季裸地休闲为对照,研究免耕小麦秸秆还田和种植豆科绿肥及二者混合对渭北旱地冬小麦产量,播前、开花期和收获后土壤水分、硝态氮、铵态氮、有效磷和速效钾数量的影响。试验结果表明,秸秆还田和种植绿肥对冬小麦籽粒产量和生物量无影响;夏闲期种植绿肥和秸秆＋绿肥处理使播前和开花期60—160cm土壤贮水减少;种植绿肥处理表层0-20cm土壤硝态氮在播前显著增加10．7kg·hm-2,收获期增加18．4kg·hm-2;开花期种植绿肥土壤有效磷提高43．4kg·hm-2,收获期有效磷数量仍较对照高24．4kg·hm-2;秸秆还田和种植绿肥对土壤铵态氮和速效钾没有显著影响。可见,一年秸秆还田和种植绿肥对冬小麦产量没有产生显著影响,种植绿肥降低了土壤贮水,但提高了表层土壤硝态氮和有效磷数量,不同栽培方式对土壤铵态氮和速效钾含量没有影响。     

稻草高茬-紫云英联合还田改善土壤肥力提高作物产量

研究旨在探讨稻草留高茬套种绿肥、稻草-绿肥联合还田下的生产及土壤肥力特征,为南方稻区综合利用稻草和绿肥提供理论及技术支撑。2012—2016年设置定位试验,研究高茬稻草-绿肥联合还田下的绿肥和水稻产量、土壤碳氮库活性及其他养分特征。试验包括5个处理:冬闲+稻草不还田(CK),冬闲+稻草全量还田(RS),冬种紫云英+稻草不还田(MV),冬种紫云英+稻草低茬全量还田(MV+LRS),冬种紫云英+稻草高茬全量还田(MV+HRS),各处理施用等量化肥。结果表明:稻草-绿肥联合还田提高绿肥产草量及其含氮量,与MV相比,分别增加了13.1%和6.8%(MV+LRS)、32.2%和5.2%(MV+HRS);增加水稻产量,以MV+HRS处理最高,4 a平均产量较RS、MV增加556.8和412.8 kg/hm2。2013和2015年,MV+HRS处理水稻产量高于MV+LRS。稻草-绿肥联合还田培肥地力效果明显,土壤有机质、全氮含量均比CK、RS和MV增加;且联合还田下有效养分提升更为全面。与稻草和绿肥单独应用相比,稻草-绿肥联合还田还能提升土壤微生物量氮及可溶性有机碳氮含量。可见,稻草-绿肥联合还田能够改善绿肥生长、提高水稻产量、提升土壤肥力;其中,高茬稻草与绿肥联合还田下的紫云英和水稻产量最高,土壤肥力也优于低茬处理,是综合利用稻草和绿肥资源的较好方式。     

汽爆预处理青玉米秸秆厌氧发酵特性

为了研究青玉米秸秆未汽爆和汽爆预处理后厌氧发酵产沼气特性,该文采用汽爆压力为2.5MPa,保压时间为90s,加入质量分数为30%的沼液,未气爆青玉米秸秆的TS(总固体物)质量分数为6%,汽爆预处理青玉米秸秆厌氧发酵的TS质量分数分别为1%、2%、3%、4%、6%、8%、10%和15%,考察了厌氧发酵过程中pH值和产气量随时间和TS质量分数的变化。结果表明:未汽爆秸秆在TS质量分数为6%时能够顺利厌氧发酵,但汽爆秸秆厌氧发酵液极易酸化,且无法调节,适宜的TS质量分数最大为4%;未汽爆秸秆挥发性固体产气率为214.6mL/g,汽爆秸秆在TS质量分数为3%时产气率最大,为334.8mL/g,比未处理秸秆提高了56%;未汽爆秸秆的产气速率为3.3mL/(g·d),汽爆秸秆产气速率随TS质量分数增大而减小,在TS质量分数为1%时最大,为14.8mL/(g·d)。青玉米秸秆经汽爆预处理后其厌氧发酵产沼气的产气率和产气速率大大提高,可以节约发酵时间,缩短发酵周期,有利于秸秆能源化利用的工业化生产。     

绿肥和凹凸棒添加对黄河故道潮土土壤结构和碳氮含量的影响

[目的]探究绿肥秸秆和凹凸棒添加对黄河故道潮土壤结构和碳氮含量的影响,为科学评价凹凸棒对农田土壤健康的可持续发展和绿肥秸秆的资源化利用提供理论参考。[方法]设置6个处理:对照(CK)、蚕豆秸秆10 g/kg(B)、黑麦草秸秆10 g/kg(R)、凹凸棒土16 g/kg(A)、凹凸棒配施蚕豆秸秆(AB)、凹凸棒配施黑麦草秸秆(AR),采用SPSS统计、Origin整合进行数据分析。[结果]经过120 d室内培养发现:添加绿肥秸秆和凹凸棒均能改善土壤结构、增加碳氮含量,其中A,AB处理主要增加大团聚体(0.25 mm)含量,而AR处理主要增加微团聚体(0.053～0.25 mm)含量,与CK相比,A,AB,AR处理降低土壤三相结构距离50.8%～55.6%,增加了土壤持水量16.0%～19.2%。单施绿肥秸秆和单施凹凸棒对土壤有机碳、全氮的增量为0.38～1.99 g/kg和0.12～0.49 g/kg,二者配施对土壤有机碳、全氮和微生物量氮的增量比单施绿肥分别高0.86～3.23 g/kg,0.29～0.44 g/kg和0.3～21.6 mg/kg,且蚕豆配施效果优于黑麦草配施。[结论]配施可以结合秸秆易分解、养分丰富和凹凸棒土较大比表面积的优势,在改良土壤结构,缓解养分释放,增强土壤固存养分能力等方面具有较大优势,其中蚕豆秸秆10 g/kg配施凹凸棒16 g/kg对改良黄河故道土壤砂性结构,提高土壤碳氮含量效果最佳。     

有机物料长期施用对稻田土壤养分的影响

通过2010—2021年连续12年的长期定位试验，研究了紫云英、水稻秸秆、商品有机肥等有机物料还田施用对稻田土壤养分的影响。结果表明：施用有机物料可以有效提高稻田土壤氮磷钾和有机质等含量。与单施化肥处理相比，紫云英还田土壤碱解氮含量增加6.97%，商品有机肥配施土壤有效磷含量增加49.30%，水稻秸秆还田土壤速效钾含量增加49.32%。3种有机物料处理土壤有机质增加相近(6.0%～7.5%)，可以改善土壤酸性但差异不显著。不同有机物料对土壤基础养分的增加差异显著，紫云英还田土壤固氮能力最强，商品有机肥配施土壤磷素增加最明显，秸秆还田土壤钾素提高最显著。可见，有机物料长期还田施用是一种培肥土壤的有效措施，有助于稻田土壤的可持续利用。     

绿肥和稻草联合还田提高土壤有机质含量并稳定氮素供应

  【目的】  研究绿肥、稻草不同还田模式对湘南地区水稻产量和土壤肥力的影响，为绿肥、稻草还田技术的推广和土壤培肥提供理论依据。  【方法】  2013—2018年在湘南红壤地区开展了6年田间小区定位试验，共设置6个处理，分别为冬闲 + 稻草不还田 (CK)、冬种紫云英 + 稻草不还田 (MV)、冬闲 + 早稻草全部还田 (RS1)、冬闲 + 早、晚稻草全部还田 (RS2)、冬种紫云英 + 早稻草全部还田 (RS3)、冬种紫云英 + 早稻草全部还田 + 晚稻留高茬还田 (RS4)，各处理均施等量化肥。每季收获后测产，计算平均产量、产量变异系数和可持续指数。2017年晚稻收获后，取0—20 cm土层土壤样品，测定其养分含量和水稳性团聚体含量。  【结果】  与CK相比，除RS1处理外，其余处理早稻、晚稻和周年平均产量均显著提高，增幅分别为6.6%～24.6%、11.9%～28.8%和9.0%～26.5%，以RS4处理增产效果最显著，其晚稻和周年平均产量均显著高于其他还田处理。与CK相比，除RS1处理早稻和MV处理晚稻外，其余处理早、晚稻产量变异系数均下降，且均以RS3处理最低；除晚稻MV处理外，其余处理早、晚稻产量可持续系数保持不变或提高，且早、晚稻均以RS3处理最高。试验开展5年后，各处理土壤有机质含量与初始土壤相比均明显提高，绿肥、稻草还田处理除RS1外均显著高于CK，RS4处理还显著高于RS1处理；各处理土壤全氮含量较2013年均有所降低，但绿肥、稻草还田处理较CK下降幅度小，MV和RS3处理全氮含量显著高于CK。土壤速效钾含量除MV和RS3处理低于CK外，其他处理均有不同程度的增加。粒径 > 0.25 mm水稳性团聚体以RS2处理最高，达68.9%。  【结论】  绿肥联合早稻草全部还田和晚稻留高茬还田措施可提高土壤有机质含量，稳定土壤氮素供应的长期效果显著，是湘南红壤地区水稻高产稳产和可持续发展相对较好的耕作制度，能够有效促进水稻增产，改善土壤理化性质，稳定氮素供应。     

Nutrients transport through variably structured soils

Abstract

Contribution of sesbania green manure, rice straw, and FYM (farm yard manure) was studied along with that of urea and A/SO₄ (ammonium sulphate) for the cultivation of lowland rice and for the residual soil fertility. The results revealed that A/SO₄ application resulted in a larger number of productive tillers, higher straw production, and higher grain yield compared to urea. Among the organic manures, sesbania green manure and FYM exerted almost similar effects on the number of productive tillers and paddy yield while the yield increase compared to the incorporation of rice straw. A similar affect of these organic manures on nitrogen uptake by rice straw, grain, and straw + grain was observed. Additional uptake of N due to the application of sesbania green manure, FYM and rice straw amounted to 15, 13, and 2.85 kg ha^?1, respectively. Residual N fertility was the highest when of sesbania green manure was applied followed by FYM and rice straw. Residual P fertility was higher in the case of FYM than other treatments whereas the residual K fertility was the highest in the case of rice straw incorporation.     

外来入侵植物黄顶菊残体的恢复再生能力和在土壤中的分解特性

在华北平原, 外来入侵植物黄顶菊[Flaveria bidents (L.) Kuntze]是一种农田和生态环境中的恶性杂草, 使用除草剂清除势必威胁到农业生产尤其是蔬菜生产的安全性。本课题研究了黄顶菊的不同部位离体茎段和残留部分的恢复再生能力; 并采用土壤培养试验, 研究了含氮量为12.2 g·kg^-1的黄顶菊烘干残体和含氮量为23.3 g·kg^-1的白三叶草残体在土壤中的分解过程及矿质氮的供应能力, 探讨人工拨除的黄顶菊作为绿肥的可能性。试验表明, 黄顶菊不同部位离体茎段的再生能力达10%~80%, 不同大小的残留部分再生能力达70%~100%。因而人工除草后必须将拔除的黄项菊残体带出田间以防其再生。在整个60 d的土壤培养期间, 黄顶菊和白三叶草残体均表现为施入土壤的前10 d内表观CO₂-C日释放量最大, 以后趋于平稳; 但黄顶菊残体处理土壤的CO₂-C日释放量一直低于白三叶草。黄顶菊残体处理的土壤微生物量氮高于白三叶草残体处理及土壤对照; 微生物量碳则为黄顶菊残体处理低于白三叶草残体处理, 且与土壤对照相近。在培养的前20 d, 黄顶菊残体分解过程中显著固定了土壤矿质氮素, 培养40 d后的表现为矿质氮释放。黄顶菊残体具有提高土壤氮素营养和微生物量, 增肥土壤的作用, 人工拨除的黄顶菊经灭活处理后可以作为绿肥施入田间。     

纤维素酶高产菌株的诱变选育及产酶条件研究

本研究通过γ射线照射和亚硝基胍交替处理 ,诱变出一株纤维素酶高产菌株T80 1 ,与出发菌株相比 ,其产酶能力提高 1 77倍。通过对诱变菌株产纤维素酶条件研究发现 ,以稻草粉为碳源、蛋白胨为氮源时 ,菌株产酶最高。该菌株产酶最适培养温度为 2 8℃～ 30℃ ,最适培养 pH为 4 8～ 5 0 ,在此条件下发酵五天达到产酶高峰。该诱变株产酶能力高于国内外一些已知的纤维素酶高产菌株如QM941 4等 ,具有重大的实用价值。