海藻提取物对水稻产量及养分利用的影响

为明确海藻提取物对稻田化肥减施增效的效果,2018年在江苏省盐城市进行水稻田间试验,研究海藻提取物对水稻产量及养分利用的影响。结果表明,海藻提取物可显著提升水稻产量并提高肥料利用效率。与常规施肥养分相当的海藻掺混肥处理和减少20%养分的海藻掺混肥处理,相对于施用常规掺混肥分别增产36.29%和31.08%。与常规施肥相比,产量构成因素(有效穗数、每穗粒数、结实率)都有显著提升,氮磷养分在糙米中的分配率显著提升,而钾在稻草中的分配率显著增加。减少20%养分的海藻掺混肥处理养分利用效果最优,相对于施用常规掺混肥处理氮肥偏生产力增加了61.87%,磷、钾的肥料偏生产力增加了63.85%。海藻提取物对稻田化肥减施增效效果显著。     

基于水盐生产函数的绿洲灌区水盐调控研究

土壤次生盐碱化是新疆灌溉农业所面临的最大环境问题。灌溉农业的快速扩展与灌排系统不完善是造成土壤次生盐碱化发生与恶化的关键因素。以水盐生产函数为依据,计算了不同生育阶段及全生育期阶段棉花相对产量与土壤全盐的关系,依据该计算结果对塔里木灌区的土壤盐化程度做了初步划分。基于塔里木灌区地下水埋深较浅且多为微咸水的事实,比较深入地探讨了地下水合理的动态水位及作物对潜水利用问题。最后,提出了灌区水盐调控的对策,强调排水系统的通畅运行是控制土壤次生盐碱化的关键,通过排水系统和减少灌溉定额使作物生长期的地下水埋深控制在1.6~2.1 m内,不但可以减少排水成本,而且也可使作物充分利用地下水,同时促进塔里木河水质的改善。     

扇贝新品系“紫海墨”F4的生长特征和生产性能分析

为考察扇贝新品系"紫海墨"的生产性能,为新品系选育效果提供依据,在同一海域养殖、相同管理模式和相同养殖周期下,对新品系"紫海墨"F4与墨西哥湾扇贝(Argopecten irradians concentricus)养殖群体的壳长、壳高、壳宽、体质量、闭壳肌质量和壳质量等7个性状及各阶段成活率进行生长特征和生产性能分析。结果表明,新品系"紫海墨"F4从10月13日养殖至翌年4月28日,壳长从1~1.5 mm长至50~60 mm的成品时,累积成活率为51.32%,显著大于墨西哥湾扇贝的29.18%(P<0.01);养殖周期内,两个养殖群体同一时期的壳长、壳高、壳宽和体质量也有极显著差异(P<0.01),新品系"紫海墨"F₄的生长速度高于墨西哥湾扇贝;经过6.5个月的养殖,新品系"紫海墨"F₄的壳长、壳高、壳宽、体质量和闭壳肌质量分别比墨西哥湾扇贝提高了19.50%、19.84%、16.23%、56.30%和20.20%。     

氮、磷输入对黄河口潮滩湿地不同生境下碱蓬种子萌发与幼苗生长的影响

 ２０１０年１０－１１月,在人工气候箱控制条件下研究了不同氮（Ｎ）、磷（Ｐ）浓度对黄河口潮滩湿地不同生境条件下碱蓬种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,中潮滩碱蓬（ＪＰ１）和低潮滩碱蓬（ＪＰ２）的出芽率均随盐分的升高而降低;相同盐分条件下ＪＰ１的出芽率均高于ＪＰ２,原因可能与二者生长节律有关;高盐分条件下,ＪＰ１和ＪＰ２种子的萌发率、根重比及根冠比均在高Ｎ 条件下取得最大值,分别为２０．６％和２．０％,０．０６和０．０７,０．１０和０．１１,说明高Ｎ 可缓解盐分胁迫对碱蓬的毒害作用。Ｐ对ＪＰ１、ＪＰ２ 种子萌发和幼苗生长的影响比较复杂。在无盐分胁迫下,Ｐ对二者根重比、茎重比、叶重比和根冠比的影响几乎无差别;在中等盐分胁迫下（３００ ｍｍｏｌ／Ｌ）,不同Ｐ 浓度对二者幼苗生长的影响相近,均表现为中等Ｐ 浓度不利于根、茎生长,但有利于叶生长,且根冠比均在最大Ｐ 浓度（１０ｍｍｏｌ／Ｌ）时最大（０．１０,０．１８）;在高盐分胁迫下（６００ ｍｍｏｌ／Ｌ）,ＪＰ１ 的根重比、根冠比随Ｐ 浓度的增加而升高,叶重比随Ｐ浓度的增加而降低,ＪＰ２的生长状况正好与之相反。总的来说,Ｎ、Ｐ 浓度对不同生境下碱蓬种子萌发及幼苗生长存在影响,且整体表现在高盐分胁迫条件下,高Ｎ 浓度或低Ｐ 浓度有助于二者种子萌发和幼苗生长。加之近年来黄河口营养盐呈增加趋势,且主要污染物为无机氮,Ｐ含量相对较低,由此可见黄河水的输入对黄河口潮滩碱蓬退化区的恢复具有有利的作用。     

生物炭和黄腐酸对滨海滩涂盐碱地土壤性质的提升

为探讨生物炭和黄腐酸对滨海滩涂围垦盐碱地的改良作用,采用田间玉米种植试验法,设置生物炭使用量7.5 t/hm2(BC1)、30 t/hm2(BC2)和黄腐酸用量1.5 t/hm2(FA)及其组合,共6种处理:CK、BC1、BC2、FA、BC1+FA、BC2+FA,研究材料施加对土壤重要盐碱状况表征指标的影响。结果表明,BC2处理降低土壤容重,但低用量BC1处理下土壤容重没有降低,研究区土壤呈逐渐自然板结退化状态;随着生物炭施用量的增加,土壤持水能力呈减小的趋势。生物炭和黄腐酸施用明显提高土壤有机质含量,BC2+FA最高,达到6.31 g/kg;各处理中,周期性脱盐和返盐现象在各处理间的土壤表层呈现一致规律,但BC1+FA和BC2+FA处理的盐分累积明显低于其他处理。结果表明适量生物炭和黄腐酸施用可提高土壤肥力,改善土壤结构,抑制盐分累积,有利于滩涂围垦土地的快速耕地化利用,生物炭使用量为30 t/hm2并黄腐酸用量1.5 t/hm2处理效果最好。     

田菁种子内生菌的分离及其对萌发的影响

植物-微生物联合修复是改良盐碱地的重要生物策略，其中获得有效的微生物菌株是关键所在。为了获得更多的植物促生菌菌种资源，以滩涂耐盐植物田菁种子为材料分离可培养内生菌。分离纯化得到了79株菌，主要集中分布在Bacillus、Azorhizobium、Cellulosimicrobium三个属。菌株SC45、SC59、SC60、SC24、SC5、SC17六株菌可分泌吲哚乙酸（indole-3-acetic acid，IAA）。SC45、SC59、SC60具有溶解无机磷能力，其中SC60分解无机磷能力最高为（207.9±14.29 ）mg·L-1，且SC45具有产铁载体能力。种子萌发试验结果显示，与对照相比，SC45、SC60、SC59、SC17对田菁种子的活力系数分别可提高13.3%、14.1%、29.9%、26.7%。且SC60和SC17菌株浸种可显著促进胚根的发育，胚根占比提高了29.5%和13%。上述结果表明，Bacillus SC60可分泌IAA和溶解无机磷，提高种子活力，促进胚根发育，可作为田菁促生菌应用于农业生产。     

产纤维素酶真菌分离及高效菌株筛选

为分离高效降解纤维素的菌株,以羧甲基纤维素钠为唯一底物,从腐熟的苹果树枝条中选择性分离到24株真菌,利用刚果红染色法初筛测定,发现有8株菌具有产胞外纤维素酶的能力。对初筛试验中透明圈/菌落直径较大的菌株进行纤维素酶活测定,最终获得1株高效产胞外纤维素酶的菌株10,其滤纸酶活性、内切酶活性、外切酶活性分别达到13.26、36.67、12.06 IU。基于分子生物学鉴定和系统发育分析,表明该菌株为土曲霉(Aspergillus terreus)。通过单因素优化发酵条件,得到该菌最适产酶培养条件为pH=7、羧甲基纤维素钠含量1.25%、硝酸钠含量1.50%,优化后其滤纸酶活性、内切酶活性、外切酶活性达到27.80、57.30、29.10 IU,分别比优化前提高了109.65%、56.26%、141.29%。菌株10能够高效产生胞外纤维素酶,为果树枝条的腐熟利用和纤维素酶的工业化开发提供了高效菌株。     

氮肥形态对伴矿景天生长和锌镉吸收性的影响研究

以锌镉超积累植物伴矿景天为供试植物,采用单边根袋法盆栽试验研究了铵态氮肥和硝态氮肥施用对植物根际和非根际土壤中Zn、Cd的化学行为,以及伴矿景天生物量和Zn、Cd吸收性的影响。结果表明,施用硝态氮肥更能提高根际土壤Zn和Cd的生物有效性,显著增大植物体内Zn和Cd浓度(P0.05),增率分别为38.2%和110%,但施用铵态氮肥更有利于促进伴矿景天的生长,增率为49.4%;氮肥形态对伴矿景天生物量的影响显著大于对植物地上部Zn、Cd浓度的效应,施用铵态氮肥显著提高Zn和Cd总吸收量,增率分别为53.3%和123%,施用硝态氮肥对其则无显著影响。施用铵态氮肥较硝态氮肥更能提高伴矿景天的污染土壤Zn、Cd吸取修复效率。     

升温与聚苯乙烯微塑料复合暴露对长牡蛎血细胞功能、免疫基因表达和能量代谢的影响

为阐明全球气候变暖和微塑料复合胁迫对长牡蛎(Crassostrea gigas)免疫应答、氧化应激和能量代谢的影响,本研究采用3个微塑料(microplastics, MPs)水平[无微塑料、小粒径聚苯乙烯微塑料(SPS-MPs,6μm)和大粒径聚苯乙烯微塑料(LPS-MPs,50～60μm)]和2个温度水平(20℃和25℃)对长牡蛎进行了为期21 d的单一和复合暴露,检测分析了各组长牡蛎血细胞功能[吞噬活性、活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量]、糖原含量以及免疫相关基因表达的变化。研究结果表明,SPS-MPs暴露能增加长牡蛎血淋巴细胞中ROS含量,降低血细胞吞噬活性,揭示SPS-MPs毒性作用更强。升温与微塑料的协同作用增加了长牡蛎消化腺组织中的糖原含量。实时荧光定量PCR结果显示,升温与SPS-MPs复合暴露组长牡蛎消化腺组织通过上调热休克蛋白90 (heat shock protein90, HSP90)、核因子κB抑制蛋白(inhibitor of NF-κB, IκB)和p53基因表达量进行免疫应答;升温与微塑料的拮抗作用增加了鳃组织p53基...     

小清河流域抗生素污染分布特征与生态风险评估

利用固相萃取、高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)检测小清河流域地表水中4类抗生素的残留水平,分析其分布特征,结合土地利用类型探讨其可能的污染源,并通过计算风险商(RQs)来进行生态风险评估。结果表明:小清河流域地表水有13种抗生素检出,其中大环内酯类抗生素和甲氧苄啶的检出率为100%;20个采样点的大环内酯类、喹诺酮类、磺胺类和磺胺增效类的质量浓度范围分别是2.18~84.9、nd~1600、nd~845、1.88~3900 ng·L-1。高浓度的大环内酯类和喹诺酮类抗生素主要集中在人口密集区下游,在水产养殖密集的下游区域检测到较高浓度的磺胺类和磺胺增效药甲氧苄啶,表明生活污水和水产养殖废水仍是小清河流域抗生素污染的主要来源。生态风险评估结果显示,13种抗生素中处于高风险等级、中等风险等级、无风险等级的比例分别是38.5%、23.1%、38.5%,表明小清河流域部分水体抗生素污染具有较高的生态风险。