绿肥、蚕沙有机肥配施化肥对免耕稻田土壤碳库平衡的影响

[目的]探索免耕稻田绿肥、蚕沙有机肥投入对土壤有机碳积累及CO2和CH4排放的影响,为保护性耕作稻田土壤碳固持及稻田减肥增效的农业有机资源可持续利用提供理论依据.[方法]在前期粉垄与常规耕作基础上,2018—2019年连续开展田间免耕试验,在同等养分投入条件下,设置绿肥、蚕沙有机肥与化肥配施模式,以常规施用化肥为对照,同步设不施肥空白对照,保护性耕作试验第2年,采用分离式静态箱—气象色谱法测定稻田温室气体CO2和CH4排放通量,同时在水稻返青期、分蘖期、齐穗期和收获期采集0~15 cm耕层土壤,测定土壤有机碳含量.[结果]在粉垄免耕模式下,蚕沙有机肥配施化肥处理耕层土壤有机碳含量在返青期和分蘖期较常规免耕模式提高56%和19%;水稻返青期、分蘖期、齐穗期和收获期粉垄免耕稻田绿肥配施化肥处理的土壤有机碳含量较单施化肥处理分别提高111%、30%、74%和31%,较不施肥处理分别提高90%、22%、58%和22%;蚕沙有机肥配施化肥处理较单施化肥处理分别提高148%、90%、48%和39%,较不施肥处理分别提高113%、78%、35%和29%.粉垄免耕模式下,与单施化肥处理相比,绿肥配施化肥处理的CO2累积排放量降低16.9%,蚕沙有机肥配施化肥处理降低15.1%;CH4排放通量出现2个峰值,常规免耕和粉垄免耕模式下,绿肥配施化肥处理的CH4排放通量峰值分别是单施化肥处理的7.69和7.61倍.绿肥和蚕沙有机肥配施化肥降低了稻田土壤CO2累积排放量,增加了CH4累积排放量.[结论]粉垄免耕稻田施用绿肥、蚕沙有机肥利于土壤有机碳积累,减少CO2温室气体排放,可作为一种稻田土壤固碳减排可持续生产应用技术.     

茶树CsWRKYIIcs转录因子的克隆及功能分析

【目的】以‘陕茶1号’为材料,克隆CsWRKYIIcs转录因子并分析序列特征,了解其在不同组织和非生物胁迫下的表达模式以及转录活性,为深入研究茶树在逆境胁迫中的功能提供理论依据。【方法】根据茶树基因组数据库注释的WRKY序列设计特异性引物,采用RT-PCR技术从‘陕茶1号’中扩增CsWRKYIIcs的cDNA序列,用生物信息工具分析序列的特点,实时荧光定量PCR（qRT-PCR）研究基因的表达模式,用酵母试验验证其转录活性。【结果】获得9条CsWRKYIIcs的cDNA序列,开放阅读框长度分别为561、960、936、978、897、912、720、1 008和969 bp,分别编码186、319、311、325、298、303、239、335、322个氨基酸。除了CsWRKYIIc7缺少锌指序列外,其他CsWRKYIIcs均含有1个WRKY保守结构域和典型的C₂H₂型锌指结构。不同物种中的WRKYIIcs具有相似的保守基序,而茶树CsWRKYIIcs和拟南芥、葡萄等双子叶植物的WRKYIIcs氨基酸序列相似性更高。另外,CsWRKYIIcs启动子区域均预测到多个与非生物胁迫相关的顺式作用元件,意味着其可能参与非生物胁迫响应。qRT-PCR结果表明,9个CsWRKYIIcs在根和花中的表达量高于茎和叶,具有一定的特异性。同时,在干旱、ABA、高温和高盐胁迫下被不同程度的诱导表达,其中CsWRKYIIc1和CsWRKYIIc7的表达量变化显著,与推定的顺式作用元件结果相符。酵母试验表明9个茶树CsWRKYIIcs均具有转录激活活性。【结论】克隆获得9个茶树CsWRKYIIcs转录因子,它们参与了茶树对ABA、干旱、高温和高盐胁迫的响应,也可能发挥转录激活因子的调控作用。CsWRKYIIc1和CsWRKYIIc7可作为候选基因深入研究茶树的抗逆功能。     

规模化蛋鸡场病原菌溯源与生物安全防控研究

细菌病严重威胁蛋鸡健康,以抗生素为主导的细菌病传统防控方式会导致病原菌耐药性严重、鸡蛋药物残留,影响蛋品安全。要保证蛋鸡产蛋期不用抗菌药物而又能生产出"无菌、无抗"的鸡蛋,是国内外技术难题。本团队以规模化蛋鸡场全封闭鸡舍为研究对象,基于PFGE、MLST、全基因组测序等技术,探明了蛋鸡病原菌的种类及基因组特征;对病原菌的耐药性研究表明,蛋鸡病原菌多重耐药严重,依靠药物防控的方式亟待转变;对规模化蛋鸡场细菌溯源研究结果表明,鸡舍生物媒介(鼠、苍蝇等)和非生物媒介(空气、饮水、饲料、鸡粪等)是蛋鸡病原菌的重要传染来源和传播途径;对规模化蛋鸡场生物安全量化评价结果表明,外部和内部生物安全权重高达92.2%。根据溯源和生物安全权重分析结果,提出了在规模化全封闭蛋鸡舍将蛋鸡细菌病从药物防控转变为生物安全防控的新策略;创新了规模化蛋鸡场细菌病防控的系统技术,实现蛋鸡规模养殖整个产蛋期不用抗生素,为生产"无菌、无抗"安全鸡蛋提供技术支撑。     

冰鲜储存对固始鸡肉品质变化的影响

为研究固始鸡肌肉在冰鲜条件下营养成分的变化,将肌肉样品在0~4℃条件下储存不同时间(0、24、48、72、96、120和168 h)。分别测定并比较肌肉中的水分、粗蛋白质、粗脂肪和氨基酸等常规营养指标,以及肌苷酸、肌苷和次黄嘌呤等特质性指标。结果显示:随着保存时间的延长,固始鸡肌肉中的呈味核苷酸和鲜味氨基酸含量发生显著变化;肌苷酸含量与水分含量极显著负相关,与苏氨酸含量显著正相关,与天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸等四种鲜味氨基酸含量显著正相关。冰鲜时间与固始鸡肌肉的特质性营养品质密切关联,冰鲜保存时间越短,肌肉特质性营养品质越高,建议冰鲜贮存时间在3 d以内,可将肌苷酸作为评价冰鲜固始鸡肌肉新鲜度的主要指标。     

不同时段伊犁马行为特征的差异性分析

【目的】 研究马的行为规律及变化过程,为马匹的选择、训练及健康评估等提供理论参考。【方法】 选取健康状况良好的伊犁马母马12匹,采集视频数据,记录马匹在各时间段摄食、静息、探究、修饰、排泄和其他等各种行为指标,比较分析各时段行为的差异性。【结果】 舍饲伊犁马在行为规律上全天时间摄食>静息>探究>其他>修饰,不同时段伊犁马行为时间分配上,咀嚼、伸展时间下午时间段极显著大于早、晚时间段(P<0.01),卧息、站息时间晚上极显著大于早上、下午时间段(P<0.01),站立、警觉时间早上、下午时间段均极显著大于晚上时间段(P<0.01),舔食时间早上时间段极显著大于晚上时间段(P<0.01),啃痒时间早上时间段极显著大于下午时间段(P<0.01),频次指标中,咀嚼次数下午时间段极显著大于晚上时间段(P<0.01),显著大于早上时间段(P<0.05),舔食、摇头次数早上时间段极显著大于晚上时间段(P<0.01),卧息次数晚上时间段均极显著大于早上、下午时间段(P<0.01),警觉、站立次数早上、下午时间段均极显著大于晚上时间段(P<0.01),啃痒、伸展早上时间段显著大于下午时间段(P<0.05),排便次数早上、下午、晚上各时间段均存在极显著差异(P<0.01)。【结论】 舍饲伊犁马全天中用于摄食的时间最长,其后依次是静息、探究、其他、修饰。咀嚼、舔食多集中在早上、下午各时间段;蹭痒多集中在早上时间段;卧息、站息、伸展多集中于晚上时间段;站立、警觉在白天各时间段均较集中;在嗅探、蹭痒、哈欠、刨地、抬蹄、排尿上没有发现差异,通过观察不同时段所表现的行为指标对马匹行为进行监测,可为实际生产过程中马匹的管理提供客观参考指标,减少对马的伤害,防止恶癖的发生。     

年龄、温度、膘情对伊犁马卵泡发育的影响

【目的】 研究新疆昭苏地区伊犁马发情周期内卵泡发育变化规律,分析年龄、温度、膘情对伊犁马母马卵泡发育的影响,为掌握伊犁马母马卵泡发育规律提供理论依据。【方法】 选取伊犁哈萨克自治州昭苏县康苏马业配种站内,同一草场放牧情况下84匹母马作为研究对象监测发情期内卵泡发育,分析对比不同年龄、温度、膘情对伊犁马卵泡发育时长的差异性。【结果】 年龄Ⅱ组TF3-F5显著高于年龄Ⅲ组(P＜0.05)。年龄Ⅱ组TF4-5显著高于年龄Ⅲ组(P＜0.05)。平均高温对TF1-F2具有显著影响(P＜0.05),平均高温Ⅰ组TF1-F2显著高于平均高温Ⅱ组(P＜0.05)。平均低温对TF1-F2具有极显著影响(P＜0.01),平均低温Ⅰ组TF1-F2极显著高于平均低温Ⅱ组(P＜0.01)。积温对TF1-F2具有显著影响(P＜0.05),积温Ⅱ组TF1-F2极显著高于积温Ⅰ组(P＜0.01)。膘情对TF1-F2、TF3-F4、TF1-F5、TF2-F5、TF3-F5均具有极显著影响(P＜0.01),对TF2-F3具有显著影响(P＜0.05)。膘情Ⅰ组TF1-F2极显著高于膘情Ⅲ组(P＜0.01)。膘情Ⅰ组TF2-F3显著高于膘情Ⅲ组(P＜0.05)。膘情Ⅲ组TF3-F4极显著低于膘情Ⅰ组(P＜0.01),膘情Ⅲ组TF3-F4显著低于膘情Ⅰ组、膘情Ⅱ组(P＜0.05)。膘情Ⅰ组TF1-F5极显著高于膘情Ⅱ组、膘情Ⅲ组(P＜0.01),膘情Ⅱ组TF1-F5显著高于膘情Ⅲ组(P＜0.05)。膘情Ⅰ组TF2-F5极显著高于第Ⅲ组(P＜0.01),膘情Ⅰ组TF2-F5显著高于膘情Ⅱ组、膘情Ⅲ组(P＜0.05)。【结论】 年龄、温度、膘情均一定程度的影响伊犁马母马的卵泡发育,其中膘情对卵泡发育有极显著影响,体况较差可抑制母马卵泡发育。     

钾肥对甘薯块根营养成分的影响及其与烘烤风味的关系

  【目的】  探讨不同施钾量条件下食用型甘薯块根烘烤后风味品质的变化，及其与生块根中关键营养成分和烘烤后特征挥发性物质的关系。  【方法】  选用烟薯25和北京553两个鲜食型甘薯品种，在山东农业大学农学实验站进行田间小区试验。设置4个钾肥 (K₂O) 用量，分别为0、12、24、36 g/m2。在甘薯收获期，测定了块根中主要营养成分含量以及烘烤后挥发性物质含量，同时对块根烘烤后的风味进行评价。  【结果】  施用钾肥不同程度地提高了甘薯块根中可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白、维生素C、β-胡萝卜素和纤维素含量，提高了烘烤后甘薯中挥发物质二丙酮醇、苯乙醛、壬酸、4-乙烯基愈创木酚、丁酸丁酯、未知物-1、十五烷酸、植物醇和香叶基香叶醇的浓度，提高了风味评分。4个钾肥处理中，各成分含量以施钾量24 g/m2处理达到或者接近最高。通过逐步回归和通径分析发现，施用钾肥改善块根烘烤后风味品质的关键营养成分是果糖、葡萄糖、氨基酸、可溶性蛋白质、支链淀粉和蔗果三糖，施用钾肥改善块根烘烤后风味的主要特征挥发性物质是丁酸丁酯、苯乙醛和未知物-1。  【结论】  施用钾肥主要通过提高甘薯收获期块根中营养物质含量和块根烘烤后有益挥发性物质（如苯乙醛、丁酸丁酯等）的浓度，改善块根的烘烤风味。在本试验条件下，K₂O用量为240 kg/hm2为最适用量。     

农田水样中微囊藻毒素-LR拉曼检测方法的研究

本研究建立了基于表面增强拉曼散射技术(Surface-enhanced Raman scattering,SERS)的农田水样中微囊藻毒素-LR(Microcystin-LR,MC-LR)的检测方法。采用柠檬酸钠还原法制备金种(Au nanoparticles,Au NPs),通过媒介增长法制备了刺状金纳米颗粒(Spiny gold nanoparticles,SGNPs),使用紫外-可见吸收光谱(Ultraviolet visible,UV-vis)、透射电镜(Transmission electron microscopy,TEM)和探针分子(对巯基苯甲酸,4-mercaptobenzoic acid,4-MBA)对SGNPs进行了表征及鉴定。研究以三角状金纳米颗粒作为基底,选择MC-LR在1 007 cm~(-1)和1 309 cm~(-1)处的特征峰作为定量峰,激光器激发波长为785 nm,积分时间20 s,建立检测方法。本研究建立的检测方法在1.0～100 000μg·L~(-1)的浓度范围内具有良好的线性关系,检测限(LOD)和回收率分别为1.0μg·L~(-1)和80%～102%,使用本方法对镇江市内运粮河及古运河的灌溉水样进行检测,MC-LR的检出率为40%,含量最高达1.81μg·L~(-1),检测结果与LC-MS/MS比对,相关系数为0.84。本研究建立的方法快速准确,前处理简单,能满足农田水样中MC-LR的现场快速检测的要求。     

设施农田土壤重金属污染评价及分区阈值研究

设施农田高强度的耕作模式使土壤重金属累积日益加重，因地制宜地确定其土壤重金属目标值与筛选值对设施农田可持续生产意义重大。本文以石家庄、衡水与唐山为研究区，基于土壤重金属污染风险和生态风险评价，用熵权法得出综合风险等级并确定重金属污染分区阈值。结果表明土壤Cd、Cu、Zn污染最严重，高风险区占比达40.57%。研究区设施农田土壤Cd、Cu、Pb、Zn全量与有效态的目标值分别为0.12、40.17、19.23、116.03 mg·kg^-1与0.02、4.19、0.59、8.80 mg·kg^-1；筛选值分别为0.40、90.27、38.33、170.68 mg·kg^-1与0.11、11.77、1.55、14.24 mg·kg^-1。基于综合评价结果反推分区阈值的方法简单便捷，重金属全量与有效态的目标值及筛选值的确定为研究区设施农田重金属污染的预防提供了多方位的指导。