京郊主要作物生产系统磷素养分平衡评价——以顺义区为例

[目的]评价北京市顺义区主要作物生产系统的磷素养分平衡状况。[方法]采用农田养分平衡模型,针对北京市顺义区主要作物生产系统（大田作物、果园和露地蔬菜）的磷素养分平衡进行了评价,并分析了农田磷盈余的主要影响因素。[结果]3种作物生产系统内均出现农田磷盈余现象,蔬菜生产系统农田磷盈余量[491.8 kg/（hm2.a）]显著高于大田作物[82.7 kg/（hm2.a）]和果园[129.5kg/（hm2.a）]生产系统农田磷盈余量（P〈0.05）,然而后两者之间农田磷盈余量无显著差异（P〉0.05）。大田作物和蔬菜生产系统农田磷盈余量分别与化肥和有机肥磷输入量呈极显著正相关关系（r分别为0.987 7、0.970 1）,果园生产系统化肥和有机肥磷输入量与农田磷盈余量均呈极显著正相关关系（r分别为0.836 3、0.625 2）,但是各系统内作物收获磷养分量与农田磷盈余量不存在显著相关性（P〉0.05）。[结论]顺义区蔬菜生产系统磷素污染潜力较大;大田作物和蔬菜生产系统农田磷盈余量分别主要来源于化肥和有机肥的投入,而化肥和有机肥的投入均显著影响果园生产系统农田磷盈余量。     

反刍动物饲养中甲烷气体排放测定技术的研究进展

总结了目前在国际上测定反刍动物甲烷排放时几类常用技术的测定原理,主要包括质量平衡法、反演式气体扩散模型以及示踪法等。已建立的各项测定技术其准确性差异较小,但在其灵活性、代表性和广适性上具有较明显差异。如质量平衡技术的主要限制因素是反刍动物生活环境的改变、难以区分反刍动物与废弃物的甲烷排放和试验费用高等;而微气象学技术的主要限制因素是对甲烷排放气团的不完全测定、估算结果可能偏高、试验费用高或复杂的气象条件和养殖场观测条件等;气体示踪技术的主要缺陷是测定结果变异较高。这些方法中,反演式气体扩散模型技术和六氟化硫示踪技术因测定结果的较高代表性、广适性等特点,在我国反刍动物甲烷排放因子的定量化测定过程中可能具有非常广泛的应用前景。     

小麦根系生理活性时空分布与土壤有效养分的关系

为了解小麦根系生理活性时空分布与土壤有效养分含量的关系,在2019-2021年两个小麦生长季,于小麦的不同生育时期采用长方体铁盒(0.2 m×0.05 m×0.2 m)在麦行上、行距1/4处、行距1/2处分别取0～0.2 m和0.2～0.4 m土层的样品,测定不同位点小麦根系生物量、根系活跃吸收面积、根总吸收面积、根系活力,以及土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量。结果表明,0～0.2 m和0.2～0.4 m土层中小麦根重密度、根总吸收面积和根系活跃吸收面积随生育时期的推进均呈先升后降的变化趋势;根系活力、根群生理势均呈“低-高-低-高-低”的变化趋势。0～0.2 m土层的根重密度、根总吸收面积、根系活跃吸收面积、根群生理势均显著高于0.2～0.4 m土层。在灌浆之前,0～0.2 m土层根系活力高于0.2～0.4 m土层;在灌浆到成熟期间,下层根系的根系活力显著增大。在整个生育期内,0～0.2 m土层中根重密度、根总吸收面积、根系活跃吸收面积和根群生理势的水平分布表现为行上>行距1/4处>行距1/2处;开花期之前,根系活力在行距1/4处最大,开花到成熟期间根系活力水平分布表现为行...     

绿色智能肥料：从原理创新到产业化实现*

肥料作为粮食安全的物质基础，在支撑我国粮食产量、农产品品质、人类营养健康等方面发挥了至关重要的作用。迈入新时代，在全国社会经济特别是工农业绿色转型的大好形势下，肥料创新面临着协同实现粮食安全、资源高效、环境友好、营养健康、绿色低碳的巨大挑战。为破解这一重大难题，本文提出了绿色智能肥料概念与产业化途径，通过系统阐述土壤-植物-微生物-肥料-环境之间的协同原理，构建了匹配土壤、匹配作物、匹配气候环境条件的绿色智能肥料创制新学术思路，提出了绿色智能肥料的理论框架、关键科学问题、研发路径以及未来突破的重点，为多学科交叉创新、工农融合全产业链绿色发展的解决方案设计与实现提供借鉴，旨在推动我国化肥产业绿色转型升级，支撑农业绿色发展。     

长期施用氮肥对麦玉轮作体系土壤水稳性团聚体和有机碳的影响

本研究依托华北平原小麦—玉米轮作12年定位试验，采用湿筛法分析不同氮肥用量（N0、N100、N180、N255、N330）对水稳性团聚体粒径组成、土壤结构稳定性及团聚体有机碳的影响。结果表明：各个施氮水平下土壤水稳性大团聚体含量（> 0.25 mm）和大团聚体有机碳含量均高于微团聚体（<0.25 mm）。施用氮肥处理（N100、N180、N255和N330）较不施氮肥处理显著提高了> 2 mm粒径团聚体含量、团聚体平均重量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）。N255处理> 2 mm和0.5～2 mm粒径较N0处理均显著提高了水稳性团聚体有机碳含量。而过量施用氮肥（N330处理）则会降低<2 mm粒径团聚体比重和该粒径有机碳含量。土壤团聚体平均重量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）分别与> 2 mm团聚体含量、> 2 mm团聚体有机碳含量呈显著正相关，且> 2 mm粒径团聚体含量与该粒径有机碳含量呈极显著正相关。综上，适量施用氮肥可以增加> 2 mm粒径水稳性大团聚体分布和该粒径团聚体有机碳含量，且不会明显破坏土壤结构。     

白洋淀流域核心区农牧系统未利用氮量及空间分布

【目的】农牧系统过量投入产生的未利用氮素是地表水体中污染负荷的重要来源之一，量化农业未利用氮素的空间分异特征，为氮素的分区管理，实现流域农业源氮素有效管理提供基础。【方法】以白洋淀流域核心区保定市范围内的农牧系统为研究对象，根据氮素输入、输出量，分析2016年保定市各县(区)种植业、畜牧业以及农牧系统的未利用氮素空间分布情况。种植业的未利用氮量为各输入项(化肥、有机肥、大气干湿沉降、灌溉水、种子、非共生固氮和秸秆还田)与输出项(作物籽粒和秸秆)的差值；畜牧业未利用氮量为养殖粪污产生量与施用量的差值；农牧系统未利用氮量为种植业与畜牧业未利用氮量之和。【结果】(1)保定市各县(区)种植业氮未利用强度在90.27—581.73 kg·hm^-2之间，其中定兴县氮未利用强度最小，满城区的氮未利用强度最大；种植业中蔬菜生产是未利用氮贡献最多的产业，占种植业未利用氮量的31.3%，其次是果树(29.0%)、小麦(27.8%)和玉米(11.9%)；化肥是种植业未利用氮的主要输入源(占61.8%)，其次是有机肥(16.8%)、秸秆还田(8.9%)、大气沉降(5.2%)、灌溉(3.4...     

不同基因型玉米磷素分配及子粒植酸磷积累的研究

对不同基因型玉米磷素分配及子粒植酸磷积累进行研究。结果表明,不同杂交种玉米各营养器官磷素分配与子粒植酸磷浓度及其积累量存在基因型差异,郑单958和浚单20相对植酸磷浓度低,分别为1.57、1.59 g/kg。子粒中植酸磷占总磷的比例平均值为56%,其中,永玉2号最高,约为62%;浚单20和郑单958较低,约为49%。不同基因型玉米各部位磷浓度、积累量与子粒植酸磷浓度完熟期存在相关性,其上部叶、下部叶、苞叶、穗轴、子粒的磷浓度和茎秆、上部叶、下部叶、苞叶、穗轴、子粒的磷积累量与子粒的植酸磷积累量均达显著水平(P0.05)。     

2个玉米ZmCOP1基因的克隆及其转录丰度对不同光质处理的响应

CONSTITUTIVE PHOTOMORPHOGENIC 1 (COP1)作为一种E3泛素连接酶,能够介导拟南芥光信号转导中HY5、LAF1、HFR1和CO等正调控因子的泛素化降解,从而调控幼苗光形态建成、花青素合成和开花等生物学过程。为了探索玉米COP1基因的功能,本文以玉米自交系B73为研究材料,利用反转录PCR(RT-PCR)方法克隆了2个ZmCOP1基因,分别命名为ZmCOP1a和ZmCOP1b。通过生物信息学相关软件和网站对ZmCOP1进行理化性质分析、结构域预测和系统发育树分析,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术进一步分析2个ZmCOP1基因在不同组织中的转录丰度,以及其在幼苗期对不同光质和光周期处理的响应。研究发现, ZmCOP1a和ZmCOP1b的开放阅读框(ORF)分别包含2082个和2061个核苷酸,编码693个和686个氨基酸。玉米、水稻、高粱、谷子和拟南芥的COP1蛋白具有相同的结构域和较高的氨基酸序列一致性,暗示它们可能具有相似的功能。2个ZmCOP1基因主要在玉米地上组织中表达,均能迅速响应不同光质处理,且ZmCOP1a的转录丰度普遍高于ZmCO...