河北低平原冬小麦长期咸水灌溉矿化度阈值研究

在研究咸水灌溉对土壤和作物的影响过程中,对土壤盐分监测相对困难,而监测灌溉水的盐分更简单易行,但作物不同时期灌溉咸水的矿化度阈值较难确定。本文以2007—2015年在河北省衡水旱农节水试验站进行的长期咸水灌溉试验数据(灌溉水设置1 g·L~(-1)、2 g·L~(-1)、4 g·L~(-1)、6 g·L~(-1)和8 g·L~(-1)共5个矿化度;冬小麦生长期间灌溉3次水)为基础,以矿化度为1 g·L~(-1)灌溉水为淡水对照,调查不同处理小麦的相对出苗率、相对籽粒产量及土壤盐分等作物生长、产量和环境变化指标,并采用FAO分段函数方法,分析了‘石家庄8号’冬小麦多年咸水灌溉的矿化度阈值及其影响因素。结果表明,采用4 g·L~(-1)和6 g·L~(-1)咸水灌溉,多年平均小麦出苗率相当于淡水的93.8%(P0.05)和70.4%(P0.05),多年平均产量相当于淡水灌溉的86.0%(P0.05)和65.3%(P0.05),用小于4 g·L~(-1)的咸水灌溉,籽粒产量(产量变化小于15%)和出苗率不是影响咸水灌溉矿化度阈值的限制因素。经计算冬小麦多年咸水灌溉矿化度阈值为2.14~3.95 g·L~(-1),平均值为3.19 g·L~(-1),变异系数为21.1%。综合考虑产量和土壤盐分累积风险确定河北低平原冬小麦长期灌溉咸水矿化度阈值为2.47 g·L~(-1)。矿化度阈值与播前1 m土壤盐分有一定负相关关系(相关系数-0.587),与淡水灌溉产量呈一定正相关关系(相关系数0.516)。土壤盐分累积风险分析结果表明,按照灌溉咸水矿化度与土壤平均盐分拟合的指数方程预测,采用2.47 g·L~(-1)咸水连续9年灌溉,0~20 cm耕层土壤未达到盐渍化水平(平均土壤盐分预测值0.98 g·kg~(-1)),而1 m土体出现轻度盐渍化(平均盐分含量预测值1.17 g·kg~(-1)),土壤盐分稍有累积,但未对冬小麦产量造成明显影响。由此来看,以2.47 g·L~(-1)咸水长期灌溉造成土壤严重盐渍化的风险较小。     

生长调节剂复配处理对烟草产量及品质的影响

试验采用不同的巨能生根粉(GERP)、矮壮素(CCC)、钼酸钠复配处理,即CK处理(清水对照)、T1处理(育苗期叶面喷2 g·L~(-1) GERP+0.5 mg·L~(-1) CCC+0.045 mg·L~(-1) Na_2MoO_4,大田还苗期125 mg·L~(-1) GERP灌根)、T2处理(育苗期叶面喷施4 g·L~(-1) GERP+0.5 mg·L~(-1) CCC+0.045 mg·L~(-1) Na_2MoO_4,大田还苗期125 mg·L~(-1) GERP灌根),分析其对烤烟产量及品质的影响。结果表明,T1、T2处理都能增加叶片SPAD值,增大叶面积,仅有T2的株高低于对照;各处理的烟草产量表现为T2T1CK;T1处理的烟叶总氮、总钾含量显著高于对照,T2处理的还原糖、总氮含量显著高于对照,而总氯和烟碱含量显著低于对照;T2处理叶片中的糖碱比、氮碱比、钾氯比较适宜,因此其烟叶吃味和燃烧性最佳。综合分析,GERP+CCC+Na_2MoO_4复配处理能促进烟叶生长和养分积累,最终表现为烟叶产量增加和品质提升。     

宛氏拟青霉提取物诱导小白菜抗低温胁迫的作用机理

为了揭示宛氏拟青霉提取物(ZNC)诱导小白菜抗低温胁迫的作用机理,本研究以黄秧小白菜为试验材料,探究叶喷不同浓度(20、30、40 ng·mL-1)ZNC对低温下小白菜生长的影响.结果表明,低温下,与清水对照相比,喷施不同浓度的ZNC均可显著提高小白菜的SPAD值、株高和地上部鲜重.ZNC还提高了小白菜叶片内超氧化物歧...     

油菜素甾醇对萝卜芽菜生物活性物质的影响

为探究油菜素甾醇对萝卜芽菜生物活性物质的影响,用表油菜素内酯及其类似物高芸薹素单独或者与氯化钠共同处理萝卜芽菜,测定并分析其芥子油苷、花青素、维生素C和总多酚的含量以及抗氧化能力的变化。结果表明,20 nmol·L~(-1)表油菜素内酯单独处理时,芥子油苷含量显著降低,但与40mmol·L~(-1)氯化钠共处理时,芥子油苷含量显著上升;20 nmol·L~(-1)高芸薹素单独处理或者与40 mmol·L~(-1)氯化钠共处理则对芥子油苷含量无显著影响。此外,表油菜素内酯和高芸薹素单独处理或者分别与氯化钠共处理均能显著提高花青素和维生素C的含量,但对总多酚含量和抗氧化能力均无显著影响。综上,表油菜素内酯与氯化钠共处理是提高萝卜芽菜中芥子油苷、花青素以及维生素C等主要生物活性物质的有效手段,这为通过化学调控的方法改良萝卜芽菜的品质提供了理论依据和技术支撑。     

保鲜剂处理延长余庆桃贮藏期初步研究

采用几种保鲜剂搭配组合处理余庆桃,包括30 mg·L~(-1)亚硫酸钠-0.5 g·L~(-1)赤霉素混合溶液,30mg·L~(-1)亚硫酸钠-0.3 g·L~(-1)水杨酸混合溶液,2 g·L~(-1)抗坏血酸-2 g·L~(-1)柠檬酸混合溶液。室温下贮藏5 d,每隔一天测定好果率、失重率、硬度、还原糖含量等指标。初步结果:3个处理组均能降低失重率;30 mg·L~(-1)亚硫酸钠-0.3 g·L~(-1)水杨酸组能够保持较好的硬度;30 mg·L~(-1)亚硫酸钠-0.5 g·L~(-1)赤霉素混合溶液对抑制还原糖含量增加的效果最佳。综合来看,30 mg·L~(-1)亚硫酸钠-0.3 g·L~(-1)水杨酸混合溶液处理组的保鲜效果较好。     

设施蔬菜辣椒生长发育、果实品质及内源激素对外施赤霉素的响应

以陇椒2号为试验材料,研究了有机复合基质栽培下叶面喷施GA_3对设施蔬菜辣椒生长发育、果实产量、品质及内源激素的影响。结果表明:叶面喷施200 mg·L~(-1)和250 mg·L~(-1)GA_3均显著增加了辣椒生育期的植株株高和干物质积累量,降低了落花落果率,增加了辣椒长度、直径、果皮厚度、单果重和产量,二者之间没有显著差异。喷施200 mg·L~(-1)的GA_3植株株高、干物质积累量、单果(鲜)重和单株平均产量与对照(清水)相比分别提高11.8%,22.5%,16.1%和7.6%。叶面喷施200 mg·L~(-1)和250 mg·L~(-1)的GA_3均显著增加了辣椒果实中维生素(Vc)、可溶性蛋白、还原糖及可溶性糖含量,改善了辣椒果实的品质。喷施200 mg·L~(-1)的GA_3处理辣椒果实Vc、可溶性蛋白及可溶性糖含量在盛果期和拉秧期与对照(清水)相比分别增加了19.7%和22.6%,18.4%和14.8%,15.0%和14.9%。此外,叶面喷施200 mg·L~(-1)和250 mg·L~(-1)的GA_3均显著增加了辣椒果实脱落酸(ABA)和吲哚乙酸(IAA)平均含量,而对玉米素(ZR)平均含量没有显著影响。从经济效果考虑,叶面喷施200 mg·L~(-1)GA_3三次是设施蔬菜辣椒栽培中高产优质的实用技术。     

美国豆芋花总皂苷制备及其α-葡萄糖苷酶抑制活性

为高效利用美国豆芋花皂苷类化合物,以皂苷得率和纯度为指标,研究美国豆芋花总皂苷的提取工艺及大孔树脂纯化工艺,并对制备的美国豆芋花总皂苷的抗氧化及α-葡萄糖苷酶活性抑制能力进行研究。结果表明,美国豆芋花总皂苷的提取工艺为提取溶剂90%乙醇,料液比1∶20,温度70℃,提取时间2 h。得到的提取物石油醚脱脂后用水饱和正丁醇萃取,D-101大孔树脂吸附柱纯化的工艺为上样皂苷质量浓度1 mg·m L~(-1),上样量40 m L·g~(-1)树脂,洗脱剂为80%乙醇(pH值6),洗脱剂用量4 BV(树脂柱体积)。制备的美国豆芋花总皂苷样得率4.24%,纯度达65.35%,比粗提物(纯度15.27%)提高了约3倍;抗氧化性能(清除DPPH和ABTS自由基IC50值分别为51.08、29.24μg·m L~(-1))和α-葡萄糖苷酶活性抑制能力(IC50值为83.62μg·m L~(-1))也均优于粗提物(清除DPPH、ABTS自由基IC50值分别为286.51、69.92μg·m L~(-1),α-葡萄糖苷酶的抑制浓度(IC50)值为1 043.57μg·m L~(-1)),表明该工艺可用于高活性美国豆芋花总皂苷的富集和纯化。此外,美国豆芋花总皂苷抑制α-葡萄糖苷酶活性的抑制类型为竞争型抑制,抑制常数为49.68μg·m L~(-1)。本研究结果为开发具有降血糖功能的医药中间体或功能性食品提供了新资源和实践基础。     

芸苔素内酯·吲哚乙酸·赤霉酸在不同氮浓度下对小白菜产量和品质的影响

芸苔素内酯·吲哚乙酸·赤霉酸(BHG)对多种农作物增产提质效果显著,但BHG增产提质效果与所处氮水平的关系及相应作用机理尚不清晰。为探讨小白菜产量、品质和有机酸与不同外源氮水平条件下BHG的响应关系及作用机理,采用人工气候室水培法,以小白菜(Brassica chinensis L.,速生绿秀)为试验材料,设1、3、10 mmol·L~(-1)3个氮浓度,比较5μg·L~(-1)BHG和清水处理对小白菜生长指标、产量、品质及有机酸、氮磷钾养分、激素含量的影响。3 mmol·L~(-1)氮水平下,添加BHG显著提高小白菜产量14.87%、可溶性蛋白0.05个百分点、根质量22.95%、根有机酸含量23.89%、钾含量2.64个百分点,ZT/ABA(玉米素/脱落酸)、IAA/ABA(吲哚乙酸/脱落酸)值分别升高97.66%、58.88%。1 mmol·L~(-1)氮水平下,添加BHG使小白菜可溶性蛋白降低0.04个百分点,糖酸比升高637.86%,ZT/ABA值降低15.19%,IAA/ABA值降低58.36%,根长、根鲜质量降低12.50%、15.16%,但对小白菜产量无显著影响。10mmol·L~(-1)氮水平下,BHG显著提高小白菜可溶性糖0.09个百分点、有机酸含量12.97%、根长20.84%、根部有机酸36.18%、营养液有机酸16.21%、吲哚乙酸含量17.74%、玉米素含量11.62%、水杨酸含量23.57%,使ZT/ABA、IAA/ABA值分别升高38.50%和46.08%,可溶性蛋白显著降低0.07个百分点,但对小白菜产量无显著影响。研究表明,BHG对小白菜产量、品质的影响与其所处氮水平密切相关,BHG在3 mmol·L~(-1)氮水平显著增产提质,主要机理为调控小白菜内源激素含量,提高ZT/ABA、IAA/ABA值及根质量和有机酸含量,进而提高小白菜营养元素的积累和利用。     

硝普钠(SNP)对红毛丹采后生理指标的影响

以海南红毛丹"保研7号"为试验材料,分别置于10μmol·L~(-1)、100μmol·L~(-1)、200μmol·L~(-1)的SNP溶液中,对褐变指数、果实硬度等生理指标进行测定,以筛选最适保鲜浓度。结果表明,与对照相比,3种浓度SNP对红毛丹生理指标变化均有明显影响,以浓度200μmol·L~(-1)的SNP处理的保鲜效果最佳。浓度200μmol·L~(-1)的SNP处理可有效延缓果实褐变指数上升,有效延缓果实变软过程,有效延缓果实中丙二醛(MDA)含量增加及可溶性蛋白质蛋白含量下降。其中,贮藏至第7 d时,200μmol·L~(-1)处理的红毛丹可溶性蛋白含量为0.25 mg·g~(-1),较对照高47.2%,而MDA含量活性值为2.18μmol·g~(-1),仅为对照的82.3%。实验表明:浓度200μmol·L~(-1)的SNP溶液处理能较好保持采后红毛丹的各项生理指标,可为红毛丹采后保鲜技术提供理论科学依据和实践指导。     

盐胁迫对福寿螺耗氧率和排氨率的影响

福寿螺[Pomacea canaliculata (Lamark 1822)]是世界100种恶性外来入侵物种之一。近年来,有关福寿螺的研究主要集中在稻田、沟渠、河流、湖泊等淡水区,对其向盐水区扩散的研究较少。为探究不同个体大小福寿螺对盐胁迫的响应差异,采用静水法测定了3种个体大小的福寿螺在盐胁迫(0g·L~(-1)、2.5g·L~(-1)、5.0g·L~(-1)、7.5 g·L~(-1)和10.0 g·L~(-1))下的耗氧率和排氨率。结果表明:盐度、福寿螺个体大小以及二者的交互作用均对福寿螺的耗氧率和排氨率有显著影响。3种个体大小福寿螺的耗氧率和排氨率均在盐度2.5g·L~(-1)时达峰值,在盐度2.5～10.0 g·L~(-1)时随着盐度的升高逐渐降低。在盐度0 g·L~(-1)(对照组)、2.5 g·L~(-1)、5.0 g·L~(-1)、7.5 g·L~(-1)和10.0g·L~(-1)处理下,福寿螺的耗氧率和排氨率均与软体部干重(在65℃烘干48 h)之间呈负相关,即福寿螺耗氧率和排氨率的高低均表现为小螺中螺大螺。福寿螺氧氮比(O/N)的范围为5.80～30.46,并在盐度为2.5g·L~(-1)时达峰值,之后随着盐度的升高而逐步降低。其中,在盐度2.5～7.5g·L~(-1)处理下,3种不同大小福寿螺的O/N均与对照组无显著差异。综合来看,福寿螺可短期或间歇性在盐度7.5 g·L~(-1)以下的盐水环境生存。     

微咸水灌溉对土壤盐分平衡与作物产量的影响

河北低平原淡水资源短缺,微咸水资源丰富,合理开发利用微咸水已经成为缓解水资源供需矛盾的重要途径之一。本研究于2011—2015年在河北省沧州市中国科学院南皮生态农业试验站进行,以冬小麦和夏玉米一年两熟种植体系为研究对象,开展了河北低平原区实施微咸水灌溉对冬小麦及下茬作物夏玉米产量及灌溉对土壤盐分周年平衡的影响。2013—2014年冬小麦灌溉处理设雨养旱作处理(CK)、拔节期淡水灌溉1水(F1)、拔节期用2 g·L~(-1)、3 g·L~(-1)、4 g·L~(-1)、5 g·L~(-1)的微咸水灌溉1次(B21、B31、B41、B51)、拔节期和灌浆期用淡水灌溉(F2)、拔节期用3 g·L~(-1)的微咸水+灌浆期用淡水灌溉(B31F1)、拔节期用淡水+灌浆期用3 g·L~(-1)微咸水灌溉(F1B31)、拔节期和灌浆期都用3 g·L~(-1)的微咸水灌溉(B32)、拔节期、抽穗期和灌浆期都用淡水灌溉(F3)。2014—2015年根据上年度的试验结果对试验处理进行了精简,冬小麦灌溉处理设CK、F1、B31、B41、B51、B42(拔节期和灌浆期都用4 g·L~(-1)的微咸水灌溉)。结果表明,一般年型下冬小麦生育期灌溉2水就能获得高产和稳产,平均产量为6 593.4 kg·hm~(-2)。利用小于5 g·L~(-1)的微咸水灌溉,与淡水灌溉相比,不会造成冬小麦产量降低,灌溉1次微咸水比雨养旱作处理增产10%~30%,可用微咸水替代1次淡水。微咸水灌溉条件下冬小麦收获时土壤盐分有所积累,表层土壤含盐量大于1 g·L~(-1),影响下茬玉米的出苗和生长,但夏玉米播种后用675~750 m3·hm-2淡水灌溉可满足耕层淋盐需求,达到玉米生长的安全阈值,与淡水灌溉处理的玉米产量相比不减产。利用夏季降雨,可使土壤盐分得到淋洗,当夏季降雨量大于300 mm时,冬小麦微咸水灌溉下土壤盐分达到周年平衡。沧州地区73%以上的年份,夏季降雨量大于300 mm,为土壤淋盐创造了条件,保证了微咸水替代一次淡水灌溉的安全性。     

分散液液微萃取与GC-MS联用分析葡萄酒中苯醚甲环唑残留

为建立葡萄酒中苯醚甲环唑的测定方法,以超声辅助-凝固-漂浮分散液液微萃取(UADLLME-SFO)为富集、净化手段,采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用法检测葡萄酒中苯醚甲环唑的残留量,应用正交试验对萃取参数进行优化。结果表明,最适宜的萃取条件为:萃取剂十一醇30μL、超声时间5 min、氯化钠浓度30 g·L~(-1),此条件下苯醚甲环唑的检出限为2.3 ng·L~(-1),相对标准偏差(n=5)在3.5%~6.2%之间,当添加浓度为1μg·L~(-1)和50μg·L~(-1)时,苯醚甲环唑的添加回收率在90.2%~98.4%之间。本研究结果为葡萄酒中苯醚甲环唑残留的检测提供了研究方法和科学依据。     

羊肚菌液体培养基最适碳源氮源优化研究

以羊肚菌东农羊B为研究材料,通过基础碳源、补充碳源、氮源对羊肚菌菌丝生长的影响,进而探讨羊肚菌生长的最适液体发酵环境。结果表明,最优培养基配方为马铃薯200 g·L~(-1)、红糖20 g·L~(-1)、NH_4NO_3 3 g·L~(-1)、KH_2PO_4 3 g·L~(-1)、Mg SO_4 2 g·L~(-1)、维生素B_1 20 mg·L~(-1);最适培养条件为温度26℃,每100 m L培养基接种7 mm×7 mm菌块,摇床转速140 r·min~(-1),接种后静置2 d,选用菌龄为7 d的菌种。培养7 d后菌丝干重达17.3 g·L~(-1)。     

施用腐植酸和生物肥对草莓品质、产量及土壤农化性状的影响

通过温室试验探索了追施腐植酸肥料及生物肥对草莓产量、品质及土壤农化性状的影响。试验在满足草莓正常生长所需肥力的基础上追施腐植酸和生物肥,试验设置4个处理,分别为:对照(常规施肥处理)、追施腐植酸肥、追施生物肥、追施腐植酸+生物肥,重复3次,随机排列。研究结果表明:施用生物肥、腐植酸、腐植酸+生物肥能够显著改善草莓长势,盛果期单果重分别提高了8.85%、14.12%和16.23%;显著降低草莓白粉病、灰霉病、烂果病的发生率,进而提高草莓产量,3个施肥处理产量较对照分别提高了7.70%、10.80%和14.70%;施用腐植酸和生物肥能显著提高草莓蛋白质含量、草莓Vc含量及可溶性糖的含量,降低草莓游离酸含量,进而提高了糖酸比,改善口感;施用腐植酸和生物肥能显著改善土壤理化性质,提高土壤有机质含量,3个施肥处理土壤有机质含量分别比对照高0.13、1.51 g·kg-1和1.69 g·kg-1。综上得出,施用腐植酸和生物肥对草莓生长具有积极影响,且2种肥料配合施用效果最佳。     

外源一氧化氮与水杨酸对盐胁迫下小麦幼苗生理特性的影响

在液培条件下,以小麦(山农22号)为试验材料,外源一氧化氮(Nitric oxide, NO)供体硝普钠(Sodiumnitroprusside,SNP)和水杨酸(Salicylicacid,SA)作为调控物质,研究外源NO和SA单独及复配施用对120mmol·L~(-1)NaCl胁迫下小麦生长及生理特性的影响。结果表明,120mmol·L~(-1)NaCl胁迫严重抑制了小麦幼苗的生长,添加适宜浓度的SNP(100μmol·L~(-1))或SA(100μmol·L~(-1))均能显著缓解盐胁迫对小麦造成的伤害。而与单独添加SNP或SA相比,SA+SNP复合调控更能明显降低盐胁迫诱导的活性氧(Reactive oxygen species, ROS)积累、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量以及电解质渗出率;提高小麦叶绿素含量、抗氧化酶活性和脯氨酸含量,从而提高其抗盐性;通过提高根系活力来促进对矿质元素的吸收,从而提高小麦幼苗的干物质积累;同时抑制了小麦对Na的吸收,以此减缓盐胁迫的毒害。由此说明NO与SA在缓解小麦幼苗盐胁迫中表现出积极的协同作用。试验各处理中施用50μmol·L~(-1) SA+50μmol·L~(-1) SNP的处理缓解小麦盐胁迫的效果最为明显。     

不同用量腐植酸对土壤有效硒含量和硒的形态以及大蒜硒吸收的影响

采用室内土培和网室盆栽的方法,研究了不同用量的腐植酸对土壤有效硒含量和硒形态以及大蒜硒吸收规律的影响。结果表明:土壤有效硒含量随着腐植酸用量的提高而增加,20%OM处理的土壤有效硒含量(43.3~50.6μg·kg~(-1))10%OM(37.6~48.8μg·kg~(-1))5%OM(36.0~44.1μg·kg~(-1))CK(33.0~41.5μg·kg~(-1))。可溶态硒与土壤有机质含量的关联度最大(关联系数为0.821),其次为有机硫化物结合态硒(关联系数为0.693),铁锰氧化物结合态硒关联度最低(关联系数为0.482)。随着腐植酸用量的增加,土壤有机质含量得到相应提高,土壤中有机质的含量与可溶态硒、可交换态及碳酸盐结合态硒和有机硫化物结合态硒呈显著正相关,其相关系数分别为0.963、0.962和0.906,而与其他形态的硒相关性不明显。大蒜各部位干重的硒含量为根(0.167~0.653 mg·kg~(-1))茎(0.114~0.326 mg·kg~(-1))叶(0.056~0.086 mg·kg~(-1)),且4个处理大蒜鳞茎鲜重的硒含量为0.018~0.110 mg·kg~(-1),均达到了富硒食品标准(HB001/T—2013)。     

不同促生菌配合生长调节剂处理对滩涂稻田盐分变化、水稻产量及品质的影响

为了探明促生菌和生长调节剂对滩涂稻田盐分变化、水稻产量及稻米品质的影响，于2020年6—11月，在江苏南通沿海滩涂地区布置水稻种植试验，采用双因素裂区设计，主区为促生菌浸种处理，包括清水(CK)、如东促生菌(RD)和宁波促生菌(NB)浸种，副区为生长调节剂喷施处理，包括喷施清水(W)、碧护(0.136%赤·吲乙·芸苔)(T1)和复硝酚钠(T2)。结果表明，种稻过程中灌溉水盐度变化幅度为0.78～1.12 g·kg^-1,CK、RD和NB处理水稻生长期间土壤盐分变化幅度为1.11～1.87 g·kg^-1。水稻产量在RD和NB下较CK分别增加了4.65%和1.83%；在T1和T2下较W分别增加了5.50%和1.05%;RD-T1下水稻产量较CK-W增加效果最好，达到11.66%(P<0.05)，且每穗粒数和实粒数分别增加了13.45%和13.85%(P<0.05)。与CK相比，RD稻米糙米率、直链淀粉和蛋白质含量均显著降低，其他品质指标无显著差异。双因素分析结果表明，生长调节剂对穗长、每穗粒数、实粒数和产量均具有显著影响，促生菌对水稻千...     

细胞分裂素对沟叶结缕草愈伤组织生长及其抗氧化系统的影响

为探究细胞分裂素对长期继代培养的愈伤组织细胞系分裂、增殖的影响,以及对梢和根的诱导作用,以继代10年的沟叶结缕草愈伤组织为材料,研究0~0.20 mg·L~(-1)的6-苄基氨基嘌呤(BA)、激动素(KT)、玉米素(ZT)、反式玉米素核苷(ZR)、噻苯隆(TDZ)及正交设计组合对其生长和再生的影响。结果表明,继代培养4周后,愈伤组织鲜重增长率最高的处理是0.10 mg·L~(-1)BA+0.20 mg·L~(-1)KT+0.15 mg·L~(-1)ZT+0.10 mg·L~(-1)TDZ,达到331.3%,略高于0.10 mg·L~(-1)KT(315.0%),但差异不显著。以1/2MS+30.0 g·L~(-1)蔗糖+3.0 g·L~(-1)Phytagel为基本培养基,添加不同浓度的5种细胞分裂素再生培养6周,再生率和再生梢总数最高的是含0.15 mg·L~(-1)ZT的培养基,再生率为60.3%,再生梢总数为142.0个,分别是对照的2.41倍和3.67倍。再生过程中过氧化物酶(POD)活性(6.694~14.569U·g~(-1)FW·min-1)显著低于对照(20.802~32.303 U·g~(-1)FW·min-1),超氧化物歧化酶(SOD)活性的峰值(382.353 U·g~(-1)FW·min-1)显著高于对照(326.760 U·g~(-1)FW·min-1),而第3周再生高峰期过氧化氢酶(CAT)活性(0.312 U·g~(-1)FW·min-1)显著高于对照(0.141 U·g~(-1)FW·min-1)。因此,适宜浓度的细胞分裂素不仅显著促进愈伤组织的生长和分化,也明显影响抗氧化酶的活性。合理调控SOD和POD活性有助于提高胚性愈伤组织的再生能力,为沟叶结缕草现代育种提供基础资料。     

玉米秸秆生物炭对褐土微生物功能多样性及 细菌群落的影响

生物炭施入土壤被认为是一种有效的固碳减排措施,可增加土壤有机碳及矿质养分含量,提高土壤的持水能力及保肥能力。为探明其施入土壤后对土壤微生物活性及多样性的影响,本文在盆栽试验条件下,采用Biolog与高通量测序相结合的方法,研究了CK(不施生物炭)和施用5 g·kg~(-1)、10 g·kg~(-1)、30 g·kg~(-1)、60 g·kg~(-1)玉米秸秆生物炭对土壤微生物碳源利用能力(AWCD)、功能多样性指数以及土壤细菌的丰度和多样性的影响。结果表明,随着生物炭施用量的增加,表征土壤微生物活性的AWCD值呈下降趋势,表现为:5 g·kg~(-1)处理≈CK10 g·kg~(-1)处理30 g·kg~(-1)处理60 g·kg~(-1)处理,其中CK和5 g·kg~(-1)处理间差异不显著(P0.05),而10 g·kg~(-1)、30 g·kg~(-1)和60 g·kg~(-1)处理在整个培养期间的AWCD值显著低于CK处理(P0.05);土壤微生物群落代谢功能多样性指数(H′)、碳源利用丰富度指数(S)均随生物炭施用量的增加而呈下降趋势,但均匀度指数(E)表现出相反趋势,5g·kg~(-1)、10 g·kg~(-1)、30 g·kg~(-1)、60 g·kg~(-1)各处理的H′较CK处理分别增加0.16%、-0.88%、-3.14%、-11.09%,S分别增加-2.82%、-11.27%、-18.31%、-47.89%,E分别增加1.14%、3.00%、3.73%和13.76%。主成分分析表明,与CK处理比较,5 g·kg~(-1)处理对土壤微生物群落碳源利用方式没有显著影响(P0.05),而10 g·kg~(-1)、30 g·kg~(-1)和60g·kg~(-1)处理对土壤微生物群落碳源利用方式影响显著(P0.05)。随着生物炭施用量的增加,土壤细菌OTU数目及丰富度指数(Chao1)呈增加趋势,5 g·kg~(-1)处理与CK处理差异不显著,而10 g·kg~(-1)、30 g·kg~(-1)、60 g·kg~(-1)处理的OTU数目较CK处理分别增加1.09%、5.26%、24.42%,Chao1分别增加5.73%、10.21%、37.68%。土壤中施用生物炭后土壤细菌变形菌门(Proteobacteria)的丰度在CK处理和5 g·kg~(-1)处理间差异不显著(P0.05),而10g·kg~(-1)、30 g·kg~(-1)、60 g·kg~(-1)处理较CK处理分别增加32.3%、21.1%、16.7%,拟杆菌门(Bacteroidetes)的丰度随着生物炭施用量的增加各处理较CK处理分别减少22.1%、55.3%、66.8%、50.5%。生物炭施入土壤后降低了土壤可培养微生物的活性,减少或改变了土壤微生物碳源利用的种类,使土壤原有微生物群落组分发生改变,生物炭也影响了土壤细菌各菌群在土壤中的丰度,使其分布的均匀性降低。为了不影响微生物群落结构和功能,石灰性褐土上生物炭一次还田量不能超过5 g·kg~(-1)(干土)。     

施肥对灌漠土作物产量、土壤肥力与重金属含量的影响

有机物还田是提升土壤肥力的主要措施,但也存在造成土壤金属污染的潜在风险。为查明不同有机物还田对土壤质量及作物产量的影响,本文通过长期定位试验,研究了无肥对照、常规施化肥(氮磷配施)以及70%常规化肥与牛粪、沼渣、污泥、鸡粪、菌渣和猪粪配施对土壤理化性状、有机碳和氮的固存率、氮磷钾活化系数、作物产量及重金属含量的影响。结果表明:牛粪、沼渣、污泥、菌渣、鸡粪和猪粪与70%化肥配施虽作物产量与常规施化肥相似,但6种有机物处理土壤有机质、全氮和碱解氮含量都较常规施化肥处理显著增加,污泥、鸡粪和猪粪处理土壤全磷与速效磷含量较常规施化肥处理显著增加,而且牛粪、沼渣、鸡粪和猪粪处理的速效钾、土壤磷活化系数和土壤钾活化系数较常规施化肥处理也显著提升。牛粪、沼渣、污泥、菌渣、鸡粪和猪粪处理土壤有机碳固存率为36.42%～71.61%,较常规施化肥处理都显著提高;而其氮固存率为6.47%～49.44%,仅有菌渣处理与常规施化肥处理差异不显著,而其他处理较常规施化肥处理显著增加。长期施鸡粪和菌渣处理的土壤铜含量较常规施化肥处理显著增加,增加量分别为4.17mg·kg~(-1)和14.2mg·kg~(-1);而污泥、鸡粪和菌渣处理的土壤锌含量较常规施化肥处理显著增加,增加量分别为13.53 mg·kg~(-1)、22.60 mg·kg~(-1)和49.73mg·kg~(-1)。综上,等有机质(4 500kg×hm~(-2))的牛粪、沼渣、污泥、菌渣、鸡粪和猪粪可替代30%氮磷肥,作物产量不受影响;不同有机物培肥土壤效果为污泥、鸡粪和猪粪优于牛粪和沼渣,而沼渣的培肥效果略差。为保证土壤环境质量稳定不恶化,种植小麦时有机物铜和锌的年携入量应分别低于53.01g×hm~(-2)和221.30 g×hm~(-2),而种植玉米时应分别低于153.40 g×hm~(-2)和347.04 g×hm~(-2)。