秸秆深埋对不同氮肥水平土壤蔗糖酶活性的影响

为探讨秸秆还田后土壤蔗糖酶活性的变化规律及对不同施氮水平的响应,试验采用裂区试验设计,设置无秸秆、秸秆深埋2个因素,4个氮素水平(0、135、180、225 kg/hm²)。结果表明：土壤蔗糖酶活性呈现随玉米生育期的延长先上升后下降趋势,在拔节期达到最高,抽雄期开始逐渐下降,在收获期达到最低。与无秸秆处理相比,秸秆深埋处理可以显著提高土壤蔗糖酶活性,且随着施氮肥水平增加可显著提高土壤蔗糖酶活性(P<0.01),在施氮水平为180 kg/hm²时,土壤蔗糖酶活性达至最大最高,为329.09 mg/(g·24 h),提高幅度最高可达19.83%。在秸秆深埋处理下增施氮肥可以提升土壤有机质含量,施肥量在180 kg/hm²土壤有机质达到最高水平,为37.08 g/kg。通过相关分析得出,秸秆深埋与施氮水平交互对有机质含量及土壤蔗糖酶活性呈显著正相关,土壤蔗糖酶活性具有能够反映出土壤有机质含量动态变化的可能性。秸秆深埋处理对于土壤蔗糖酶含量具有增益作用,土壤蔗糖酶活性可以用来作为表征土壤有机质含量的养分指标之一。     

玉米秸秆配氮还田对土壤酶活性、微生物量碳含量及土壤呼吸量的影响

采用室内培养法,设置3个玉米秸秆还田量与3个氮肥水平,共9个处理,研究玉米秸秆配氮还田对土壤酶活性、微生物量碳含量以及土壤呼吸量的影响。结果表明:玉米秸秆配氮还田可以增加土壤呼吸量与土壤微生物量碳含量,显著提高土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶(CAT)的活性;相同氮肥水平条件下,土壤微生物量碳含量与3种酶活性随着秸秆还田量的增加而升高。玉米秸秆配氮还田对土壤多酚氧化酶(PPO)活性表现出一定的抑制。微生物量碳含量,土壤脲酶、蔗糖酶、CAT活性与土壤呼吸量均呈显著正相关,土壤PPO活性与土壤呼吸量呈负相关。     

高品质陆地棉蔗糖代谢关键酶活性对纤维品质形成的影响

以高品质陆地棉鲁324系(324)、渝棉1号(YM-1)和普通陆地棉鲁棉研18 (L18)为材料, 研究蔗糖代谢关键酶活性变化对纤维品质形成的影响。结果表明, 高品质陆地棉叶片蔗糖磷酸合成酶(sucrose phosphate synthetase, SPS)活性高, 蔗糖合成能力强, 主茎叶和果枝叶蔗糖含量高, 蔗糖供应能力强。Logistic方程模拟纤维素累积过程, 高品质陆地棉纤维素进入快速累积期的时间晚, 终止期延后, 快速累积持续期长, 累积速率平缓, 最终纤维素含量高, 纤维比强度高。在纤维发育前期, 高品质陆地棉蔗糖贮存较多, 为次生壁发育提供了充足的初始底物。高品质陆地棉蔗糖合成酶(sucrose synthetase, SS)活性高, 降解蔗糖能力强, 酶活性迅速增加时期与纤维素快速累积期相吻合; SPS活性在纤维素快速累积期终止前均明显高于普通陆地棉。叶片SPS活性和棉纤维中SS、SPS活性与纤维素累积及纤维品质形成有密切关系。     

我国常用玉米自交系秸秆品质性状及其相关分析

利用近红外反射光谱法对我国91份常用普通玉米自交系和11份高油自交系秸秆的体外干物质消化率（IVDMD）、粗蛋白（CP）、粗脂肪（EE）、可溶性糖（WSC）、酸性洗涤纤维（ADF）、酸性木质素（ADL）、中性洗涤纤维（NDF）7个品质性状进行了分析评价,以探讨秸秆品质性状间的关系以及影响秸秆品质的主要成分。结果表明,各品质性状变异较大,各性状自交系间差异均达极显著水平,IVDMD及其相关品质的含量近似正态分布。不同品质性状变异程度不同,其中WSC含量变异最大,变异系数达33.15%。IVDMD与NDF、ADF、ADL呈极显著负相关,与WSC、EE含量呈极显著正相关,与CP含量显著正相关。影响秸秆品质的性状依次是IVDMD、ADF、NDF、WSC、ADL、CP和EE含量。根据青贮玉米育种的要求,筛选出5份IVDMD和WSC含量高、NDF、ADF含量低的自交系。     

不同玉米品种青贮饲料营养成分比较分析

【研究目的】为研究不同玉米品种间的青贮饲料营养物质的差异;【方法】选取104d收刈的青玉米秸秆和饲用玉米调制青贮以研究不同品种玉米青秸秆对青贮饲料营养成分的影响,60d后分析测定青贮饲料营养成分;【结果】结果表明,玉米品种明显影响青贮饲料的氨态氮、乳酸、CP、NDF和ADF含量,青玉米秸秆(粮食用)青贮饲料的乳酸、丁酸含量和ADF含量没有明显差异(p>0.05),饲用玉米青贮的乳酸、丁酸含量显著高于青玉米秸秆的青贮饲料(p<0.05);【结论】不同玉米品种的青贮原料对青贮发酵产物及青贮饲料营养物质含量有明显的影响。     

寒地水旱轮作及秸秆还田对土壤相关酶活性的影响

以黑龙江省水稻→玉米轮作系统为研究对象,结合秸秆还田长期定位试验,研究了水稻→玉米轮作及秸秆还田对土壤酶活性的影响,为确定适宜的寒地水稻→玉米轮作技术模式提供理论支撑。试验结果表明,与水稻连作相比,水稻→水稻→玉米轮作提高了土壤碱性磷酸酶和乙酰基β-葡萄糖胺酶活性;与玉米连作相比,水稻→水稻→玉米轮作降低了木聚糖酶活性。秸秆还田条件下,玉米连作处理提高了过氧化氢酶（CAT）活性,而水稻→水稻→玉米轮作和水稻连作处理却降低了土壤CAT活性;秸秆还田条件下,玉米连作处理降低了乙酰基β-葡萄糖胺酶活性,水稻→水稻→玉米轮作处理提高了蔗糖酶活性。     

不同玉米品种青贮饲料营养成分比较分析

【研究目的】为研究不同玉米品种间的青贮饲料营养物质的差异；【方法】选取104d收刈的青玉米秸秆和饲用玉米调制青贮以研究不同品种玉米青秸秆对青贮饲料营养成分的影响，60d后分析测定青贮饲料营养成分；【结果】结果表明，玉米品种明显影响青贮饲料的氨态氮、乳酸、CP、NDF和ADF含量，青玉米秸秆(粮食用)青贮饲料的乳酸、丁酸含量和ADF含量没有明显差异(p>0.05)，饲用玉米青贮的乳酸、丁酸含量显著高于青玉米秸秆的青贮饲料(p<0.05)；【结论】不同玉米品种的青贮原料对青贮发酵产物及青贮饲料营养物质含量有明显的影响     

光质对离体培养条件下绿色棉纤维发育及黄酮合成的影响

为探讨光质对绿色棉纤维生长发育和黄酮合成的影响,以绿色棉品种绿絮棉1号为材料进行离体培养,比较红光、黄光、蓝紫光、白光和暗处理条件下绿色棉胚珠鲜物质质量、纤维长度、纤维素含量、黄酮含量等生理和分子指标的差异。结果表明:光处理能够促进胚珠鲜物质质量的增加,但抑制了纤维的伸长。在纤维发育前期,各光处理抑制了蔗糖合成酶活性和蔗糖合成酶基因表达;纤维发育后期,白光处理提高了蔗糖合成酶活性,促进了蔗糖合成酶基因表达。红光、黄光和蓝紫光处理显著提高了β-1,3￣葡聚糖酶活性(10~20 DAC(Days after culture));红光、黄光和白光均能提高β-1,3￣葡聚糖基因表达量,而蓝光则抑制了基因的表达。白光促进了纤维素的合成,而蓝紫光抑制了纤维素的合成。在纤维发育初期(10 DAC),蓝紫光抑制了黄酮合成及其关键酶基因表达;而在发育后期(30~40 DAC),白光处理能够促进黄酮的合成及其关键酶基因表达。可见,光质对绿色棉纤维发育及黄酮合成具有一定的影响。     

我国玉米骨干自交系秸秆纤维品质分析

通过对我国20世纪60年代以来应用广泛的27份骨干亲本自交系的秸秆纤维成分研究,结果显示自交系秸秆纤维品质中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、纤维素(CELLU)、半纤维素(HCELLU)和木质素(ADL)平均含量分别为47.657%、24.551%、21.096%、20.906%和3.776%;不同自交系间秸秆NDF、ADF、CELLU和ADL含量呈显著或极显著差异,HCELLU无显著差异性;各纤维组分含量之间具有显著或极显著相关性;不同年代间自交系秸秆纤维品质NDF、ADF、CELLU、和HCELLU含量有相似的变化规律,即20世纪90年代初至今各组分含量较高;ADL含量在不同年代自交系秸秆中含量变化不大。     

生物炭腐植酸对盆栽油菜铬污染土壤化学性状及铬含量的影响

为揭示生物炭、腐植酸对Cr污染土壤的修复作用,以太原市流涧村污灌区表层土壤为研究对象,用3种施加量(0.3%,0.6%,0.9%)、不同生物炭(玉米秸秆炭MBC、稻壳炭RBC、小麦秸秆炭WBC)处理铬污染土壤,以不施生物炭腐植酸为对照,通过油菜盆栽试验研究不同处理对污灌区土壤的影响,分别测定了土壤的基本化学性质、土壤酶活性、土壤中铬总量。结果表明,不同处理显著提高重金属铬污染土壤养分含量以及蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性;土壤有机质、全氮、全钾、速效钾、土壤蔗糖酶活性均呈现MSB(玉米秸秆炭)WSB(小麦秸秆炭)RSB(稻壳炭)的趋势;随着WSB、RSB、MSB施加量的增加,土壤养分含量、蔗糖酶、脲酶含量均显著提高,其中,有机质、速效钾、蔗糖酶随着施加量增加变化显著,全氮、碱解氮、全磷、全钾可能由于施加梯度小,处理间差异不显著;不同处理下土壤有效磷含量、磷酸酶、过氧化氢酶活性均呈现RSBMSBWSB的趋势;随着施加量增加,土壤有效磷含量及磷酸酶活性先增加后降低,仅在RSB 0.3%处理下土壤过氧化氢酶活性显著提高,相同施加量下,随着施加量增加到0.9%,过氧化氢酶活性较0.3%显著降低;不同处理下土壤中铬的固定作用明显,但各生物炭以及各施加量之间铬含量无显著差异,生物炭施加量较低施加量梯度差异小,没有达到吸附固定的最低界限。因此,在接下来的试验将对施用试验效果最好的玉米秸秆炭,增加生物炭的施加量进行进一步研究。研究结果可为用生物炭和腐植酸对铬污染土壤的修复提供理论依据。     

刈割时间对青贮玉米秸秆饲料营养成分的影响

国外较多的研究是从整株玉米青贮的角度研究不同品种和收获成熟期对青贮饲料营养价值的影响，而国内对青玉米秸秆青贮的研究报道多涉及提高青贮饲料的品质，为此试验选用收刈时间（生长期）为92、94、96、98、100、102和104d的高油115玉米青秸秆调制青贮饲料，研究玉米秸秆收刈时间对青贮饲料营养成分的影响，结果表明收刈时间明显影响青贮饲料的氨态氮、CP和NDF含量，尤其是明显影响青贮饲料的有机物体外降解率，收刈时间对青玉米秸秆青贮饲料的乳酸、丁酸含量和ADF含量没有明显的影响(p>0.05)。     

凋萎时间对青玉米秸秆青贮饲料营养成分的影响

【研究目的】青贮饲料调制是一项短时间内的突击性工作，刈割青玉米秸秆未能尽快调制青贮致使青贮饲料质量受影响；【方法】为此本试验选用农大108玉米秸秆收获后凋萎的1d、3d、5d、7d调制青贮，以研究刈割后凋萎时间对青贮饲料营养成分的影响；【结果】在本试验的凋萎条件下，试验期内玉米秸秆中干基水溶性碳水化合物含量、水分含量逐渐下降，凋萎7d的水溶性碳水化合物、水分含量显著低于其它处理组，在凋萎的1d、3d、5d、7d调制青贮，凋萎7d的青贮pH和氨态氮比例显著高于凋萎1d(pH,4.82比5.27；氨态氮/总氮,5.90%比8.56%)，但青贮饲料中乳酸、粗蛋白、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量没有显著差异。【结论】结果表明收刈后青玉米秸秆5d之内可以调制青贮     

玉米茎秆糖含量的分布

利用手持糖度计(PAL-1),2年7个时期测定3 种不同基因型玉米茎秆糖含量(Brix %),以研究玉米不同节间、不同测定时期、不同类型间茎秆糖含量的变化规律。结果表明: (1)从植株基部到顶部各节间糖含量呈现增加趋势,但多以穗位或穗位上下一节间糖含量最高。苏玉16(普通玉米)、05-8(普甜玉米)和扬甜1号(超甜玉米)节间糖含量和节间位置的非线性方程分别为Y = 5.0277 exp(0.020564X - 0.017816X²)、Y = 8.8489exp(0.05949X - 0.006454X²)、Y = 9.6652 exp(0.06944X - 0.009475X²)。(2)随着生育进程的推进,苏玉16(普通玉米)茎秆糖含量表现为低-高-低的变化,而05-8和扬甜1号生育后期茎秆糖含量没有下降反而呈上升趋势,这可能与甜玉米的灌浆特性有关。(3)通过系统分组资料方差分析,3个品种的茎秆糖含量存在极显著差异,且普通玉米＜普甜玉米＜超甜玉米,不同节间、不同测定时期玉米茎秆糖含量差异也达极显著水平。(4)去雌可以显著提高茎秆含糖量,籽粒库容量对茎秆含糖量的分布也有影响。     

灌浆期高温胁迫对甜玉米籽粒糖分积累和蔗糖代谢相关酶活性的影响

为明确高温对甜玉米籽粒产量和品质的影响,以甜玉米厦甜1号和粤甜16为材料, 人工授粉3 d后, 利用人工气候室分别进行昼间高温(HT)35℃和正常气温(CK)处理, 研究了甜玉米籽粒灌浆过程中粒重、糖分积累和蔗糖代谢相关酶活性的动态变化。结果表明, 与正常气温相比, 高温缩短甜玉米灌浆进程, 显著降低粒重、含水量, 提高皮渣率。在最佳采收期(水分含量为68%~74%)甜玉米鲜百粒重分别下降了20.8% (厦甜1号)和16.4% (粤甜16)。在甜玉米籽粒灌浆过程中可溶性糖和蔗糖的含量随授粉后时间先升高后降低, 高温处理不利于可溶性糖和蔗糖积累, 籽粒中糖分含量降低, 淀粉含量升高。籽粒中蔗糖的合成与分解主要由磷酸蔗糖合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)催化, SS催化反应是可逆的。高温明显降低SPS和SS合成方向活性, 提高SS分解方向活性, 导致糖分含量降低, 品质变劣。高温缩短两品种SS(合成方向)活性峰值出现的时间, 而对于SPS活性峰值出现时间厦甜1号被缩短, 粤甜16 为不变。     

5株纤维菌属菌株的分离、鉴定及产酶活性研究

旨在将贵州的玉米秸秆生物质资源通过微生物降解还田,应用到烤烟轮作生产上。以植烟土壤为材料,采用刚果红染色法以及CMCase活性测定进行菌株的筛选,通过失重法测定秸秆降解率。实验共获得44株分解纤维素菌株;初筛获得20株纤维素分解菌。选择D/d较大的5株菌株,通过拮抗实验共获得复合菌剂10株。5株高效纤维素分解菌初步鉴定为Cellulosimicrobium cellulans与Cellulosimicrobium funkei（同源性都达100%）;通过CMCase活性测定,复合菌剂酶活高于单一菌剂,选择酶活高(314.39 U/mL)且作用时间短（5天）的菌剂进行秸秆降解实验,25天降解率达53.35%,是对照的1.87倍。因此,5株菌株可作为贵州烟区玉米秸秆还田的潜在开发菌种,这对于资源有效利用、环境友好和植烟土壤连作障碍改良具有重要意义。     

不同饲用玉米品种产量及青贮品质比较分析

为筛选出适宜安徽省种植的饲用玉米品种,进行了10个饲用玉米品种的产量及青贮品质比较研究。结果表明：品种间产量和青贮品质存在显著差异。其中,‘玉草3号’的产量最高,YA473182的产量仅次于‘玉草3号’;YA473182的氨态氮(NH3-N)含量略低于‘玉草3号’,乳酸(LA)含量显著高于‘玉草3号’,发酵品质较好;YA473182的可溶性碳水化合物(WSC)含量及粗蛋白(CP)含量显著高于其他品种,且中性洗涤纤维(NDF)及酸性洗涤纤维(ADF)含量相对较少,饲用品质较好。综合考虑各玉米品种的产量及青贮品质,YA473182和‘玉草3号’最适合安徽省种植利用,‘瑞德2号’和‘豫青3230’也有推广价值。     

Sucrose metabolism in cotton (Gossypium hirsutum L.) fibre under low temperature during fibre development

The effects of low temperature on sucrose content and activities of key enzymes related to sucrose metabolism in cotton (Gossypium hirsutum L.) fibre were investigated. Two cotton cultivars, Kemian 1 and Sumian 15, were grown in the field at two sowing dates in 2006 and three sowing dates in 2007, the differences of environmental conditions during fibre development period (from flowering date to boll opening date) for different sowing dates were primarily on temperature. Low temperatures (MDTmin of 21.1, 20.5 and 18.1 °C) in late sowing dates (25 May/10 June) prolonged the fibre development period, and had significant effect on cellulose synthesis and sucrose metabolism. Results showed that, under low temperature, sucrose content was increased, cellulose content and sucrose transformation rate were decreased, and the variability of cellulose content and sucrose transformation rate through sowing dates in Sumian 15 was more than that in Kemian 1. The measurable activities of sucrose phosphate synthase (SPS), sucrose synthase (SuSy) and acid/alkaline invertases in sucrose metabolism were affected by low temperatures. Under low temperatures, activities of SuSy and invertase in sucrose degradation were increased, and two cultivars had the similar change. In contrast, the activity of SPS in sucrose synthesis was lower than the activity in developing fibre at normal environmental condition, and the time to peak activity was delayed, SPS activity in response to temperatures differed between two cultivars. The results indicated that restrained cellulose synthesis and sucrose metabolism under low temperature were mainly attributed to the changed activities of enzymes (SPS, SuSy and invertase), and the difference of cellulose synthesis and sucrose metabolism in response to temperature in fibre cells for two cotton cultivars was mainly determined by the level of SPS activity.