Decreasing of methanogenic activity in paddy fields via lowering ponding water temperature: A modeling investigation

Methane (CH₄) is a potent greenhouse gas and the huge CH₄ fluxes emitted from paddy fields can prejudice the eco-compatibility of rice cultivation. CH₄ production in submerged rice crops is known to be highly influenced by water temperature. Hence, lowering ponding water temperature (LPWT) could be an option to mitigate CH₄ emissions from paddy environments when it is possible either to irrigate with slightly colder water or to increase ponding water depth. However, paddy soil is a complex environment in which many processes are simultaneously influenced by temperature, leading to a difficult prediction of LPWT effects. For this reason, LPWT efficiency is here theoretically investigated with a one-dimensional process-based model that simulates the vertical and temporal dynamics of water temperature in soil and the fate of chemical compounds that influence CH₄ emissions. The model is validated with literature measured data of CH₄ emissions from a paddy field under time-variable temperature regime. Based on modeling results, LPWT appears promising since the simulated reduction of CH₄ emissions reaches about −12% and −49% for an LPWT equal to −5 °C during the ripening stage only (last 30 days of growing season, when rice is less sensitive to temperature variations) and −2 °C over the whole growing season, respectively. LPWT affects CH₄ emissions either directly (decreasing methanogenic activity), indirectly (decreasing activity of bacteria using alternative electron acceptors), or both. The encouraging results provide the theoretical ground for further laboratory and field studies aimed to investigate the LPWT feasibility in paddy environments.     

低温胁迫下马铃薯的数字基因表达谱分析

以马铃薯品种合作88为材料,利用数字基因表达谱(DGE)技术,对–2℃低温胁迫处理后的马铃薯叶片c DNA文库进行差异基因表达谱分析。结果表明,有28 505个基因受低温胁迫诱导差异表达,其中上调表达基因13 703个,下调表达基因14 802个。GO功能显著性富集分析表明,DEGs主要涉及信号生物代谢过程、氧化还原过程、能量代谢、次生代谢过程以及催化活性。KEGG富集分析表明,上调表达基因主要富集于苯丙烷、光合作用天线蛋白、类胡萝卜素的生物合成、苯丙氨酸代谢及淀粉与蔗糖代谢途径,而下调表达基因主要富集于植物激素信号转导途径。利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)验证4个DEGs在低温胁迫条件下的差异表达,其结果与DGE分析结果基本一致,证实了DGE测序结果的可靠性。     

吉林省冬季温度对美国白蛾扩散的影响及阻止扩散的对策

根据吉林省美国白蛾的发生状况及疫区冬季的实际温度条件,分析了美国白蛾越冬的安全性与扩散的可能性,结果表明:美国白蛾在吉林省未感染区域的冬季气温条件下可以安全越冬,冬季低温不能阻止美国白蛾在吉林境内的进一步扩散;提出了疫区以根除为主、边界区以监控为主、非感染区以保护预防为主的阻止美国白蛾扩散对策。     

利用蒸发冷却空调开展控温储粮试验

在拱板式高大平房仓的拱板间安装蒸发冷却空调开展控温储粮技术,解决拱板间的积热,以达到延缓仓内温度和上层粮温上升速度的目的。蒸发冷却空调主要利用水泵抽取水槽内的水,通过分水器均匀分布到特殊纤维制成的湿帘组件上,而大流量轴流风机的转动令仓外空气以极高速度穿过湿帘组件将湿气散发到空间,以增加空气中的湿度,通过正压促使空气流动,从而达到换气降温的效果。试验结果表明,利用低功率蒸发冷却空调,可以有效排除拱板间的积热,实现换气降温、节能、环保、绿色储粮的目的。     

砂田抑制蒸发功能随覆砂年限的演变规律

【目的】研究压砂覆盖(砂田)保温及抑制蒸发功能随砂田退化程度的演变规律。【方法】基于多年Landsat卫星数据,使用辐射传输方程法反演香山地区砂田地表温度(LST),结合田间地表温度监测,对比砂田与裸地的地表温度变化,分析了砂田抑制土壤蒸发的机理,并探讨了砂田的功效与砂田使用年限的关系。【结果】砂田在LST-NDVI梯形空间中贴近于暖边,其土壤水分比耕地少,接近于干土层。因此,砂田可以隔离辐射与土壤表层,从而减小潜热通量,抑制土壤蒸发。砂田昼夜温差明显比裸地大,且对于西瓜等作物,砂田的有效地表积温也比裸地提高了10%。【结论】砂田退化过程可分为纯砾石阶段、砂土混合阶段和砂土连通阶段,从砂田的保温及抑制蒸发功能来看,砂田的有效使用年限为25～30 a。     

超低温技术的研究进展及其在甘蔗脱毒中的应用前景

超低温处理是以植物组织培养以及超低温保存为基础的一种新型的脱毒技术。为研究其在甘蔗脱毒中的应用前景,笔者对超低温技术在常见作物中脱毒方法及效率进行了分析,对超低温的原理、方法以及脱毒效果做了总结,对甘蔗现有的脱毒技术进行了分析。阐述了超低温技术为甘蔗脱毒工作中所提供的新的思路。     

耐低氮糜子品种的筛选及农艺性状的综合评价

【目的】探明耐低氮糜子品种的评价方法,筛选耐低氮糜子基因型材料及鉴定指标,为耐低氮品种的选育和耐低氮生理机制的研究提供理论依据。【方法】采用大田试验,以来自国内外100份糜子品种为材料,在低氮胁迫（0纯氮）和正常施氮（150 kg·hm^-2纯氮）处理下,连续2年进行株高、茎粗、主茎节数、穗长、草重、单株穗重、单株粒重、千粒重、叶面积9个主要农艺性状和氮含量、氮素吸收共11个指标的测定,采用隶属函数法计算各指标耐低氮胁迫指数,通过主成分分析、回归分析与聚类分析评价各糜子品种的综合耐低氮能力。【结果】供试品种在不同氮水平条件下的株高、茎粗、主茎节数、穗长、草重、单株穗重、单株粒重、千粒重、叶面积、氮含量、氮素吸收均存在显著差异;低氮胁迫下,糜子的生长、生物量积累和氮素吸收受到抑制,各性状指标明显下降,变化范围幅度降低,各农艺指标降低幅度排序依次为叶面积>草重>单株粒重>单株穗重>茎粗>主茎节数>穗长>千粒重>株高,不同糜子品种籽粒的氮含量和氮素吸收均降低,降低幅度为氮素吸收>氮含量;低氮胁迫下,不同糜子品种的株高、茎粗、主茎节数、穗长、草重、单株穗重、单株粒重的变异系数大于正常施氮水平各指标的变异系数;不同氮水平下,不同糜子籽粒氮素吸收的变异系数高于氮含量的变异系数,且低氮胁迫的氮素吸收的变异系数高于正常施氮处理。对11个指标的耐低氮胁迫指数进行主成分分析,选择了5个主成分,累积方差贡献率达75.83%;株高、穗长、草重、单株穗重、单株粒重、单株叶面积、氮吸收量的耐低氮胁迫指数与耐低氮综合评价值（D）的相关性均达极显著水平,其中,单株穗重、单株粒重、氮吸收量的相关性较高,其相关系数分别为0.858、0.812和0.812;根据耐低氮综合评价D值,通过聚类分析将100份糜子品种划分为耐低氮型、中间型和不耐低氮型3种类型。【结论】单株穗重、草重、氮吸收量等指标作为糜子耐低氮能力评价的首选指标;榆糜3号、2058、榆黍1号、雁黍7号4个品种耐低氮能力最强。     

温度和湿度对土壤中噁唑酰草胺降解的影响

噁唑酰草胺是一种芳氧苯氧丙酸酯类除草剂,近年来在我国使用面积快速上升。本文建立了土壤中噁唑酰草胺的快速灵敏检测方法,测定了土壤温度和湿度对土壤中噁唑酰草胺降解的影响。研究结果表明建立的土壤中噁唑酰草胺的高效液相色谱检测方法,最低定量限(LOQ)为4.00×10~(-3)μg/kg,最低检测限LOD为1.20×10~(-3)μg/kg。土壤温度为5、15、25和35℃时,土壤中10 mg/kg的噁唑酰草胺半衰期分别为16.8、9.9、3.5和0.9 d;土壤湿度为40%和80%时,土壤中噁唑酰草胺的半衰期分别为3.6和4.3 d。与土壤湿度相比,土壤温度对土壤中噁唑酰草胺降解的影响更大。     

低温环境下饲粮核黄素添加水平对蛋鸭激素分泌的影响

本试验旨在研究低温环境下饲粮核黄素添加水平对蛋鸭激素分泌的影响.试验采用两因素有重复完全交叉设计,温度设2个水平[适温(18±1)℃,T1;低温(2±1)℃,T2];核黄素设3个水平,在基础饲粮中分别添加4、16、32 mg/kg 核黄素.选用12周龄健康的金定鸭(母)144只,随机分成6个处理,每个处理6个重复,每个...