Effects of selective cutting and timing of herbicide application on growth and development of Cirsium arvense in spring barley

Recently, a new implement for controlling weeds in cereals (CombCut) has been developed. It cuts weeds in growing cereals without damaging them by using the physical differences (in height, stem thickness, straw stiffness and branching pattern) between crops and weeds. To evaluate and compare the effects of selective cutting with different timings of herbicide application on Cirsium arvense in spring barley, a randomised block experiment was conducted in Sweden in 2015–2017, in a field with a naturally occurring C. arvense population. Treatments consisted of control (C), herbicide application at 4–5‐leaf stage of C. arvense (H1), herbicide application at 8–10‐leaf stage (H2) and selective cutting at 10‐leaf stage (S). The treatments were performed in 2015 and repeated in 2016 in the same plots, and a final evaluation was performed in 2017. Compared to the control, S, H1 and H2 were equally efficient in reducing above‐ground biomass production of C. arvense and increasing spring barley grain yield per unit area. The number of C. arvense shoots per area was, however, higher in S compared to H1 and H2. No differences in control effects on shoot number were observed between H1 and H2. Our study indicates that (i) selective cutting (S) reduces C. arvense equally efficient as herbicide application and (ii) early herbicide spraying is as efficient as spraying later in the season.     

艾纳香中的黄酮类化合物及其抗菌活性

为明确艾纳香抗菌药效物质基础,采用硅胶柱色谱, 凝胶色谱和反相色谱等技术从艾纳香乙酸乙酯部位中分离获得15个单体化合物,经波谱学鉴定分别为：3,3°,5-三羟基-4°,7-二甲氧基二氢黄酮 (1)、4°,5-二羟基-3,3°,7-三甲氧基黄酮 (2)、艾纳香素 (3)、3,5,3°,4°-四羟基-7-甲氧基黄酮 (4)、香叶木素 (5)、3°,4°,5-三羟基-3,7-二甲氧基黄酮 (6)、异鼠李素 (7)、chrysosplenol C (8)、金丝桃苷 (9)、异槲皮苷 (10)、3°,5,7-三羟基-4°-甲氧基二氢黄酮 (11)、sakuranetin (12)、pilloin (13)、5,7,3°,4°-四羟基-3-甲氧基黄酮 (14)、5-羟基-3,7,3°,4°-四甲氧基黄酮 (15),其中化合物7、11、12和13为首次从该植物中分得。抗菌活性评价结果显示：化合物1、3、6、8和12对3株细菌具有不同程度的抑制活性,其中化合物3对金黄色葡萄球菌抑制活性最强, 最低抑菌浓度MIC值为32 μg/mL。     

PBD和RSM联用优化聚酯型儿茶素A化学合成技术参数

为探明化学合成条件对聚酯型儿茶素A（Theasinensin A,TSA）得率的影响,通过单因素试验和Plackett-Burman Design（PBD）确定TSA化学合成关键因子,然后采用响应面法（Response surface methodology,RSM）,进一步优化TSA化学合成技术参数。结果表明,氯化铜用量、甲醇体积分数、温度对TSA得率的影响差异极显著,主因素效应为甲醇体积分数>氯化铜用量>温度,最优条件为氯化铜用量43%,甲醇体积分数26%,温度15℃,聚酯型儿茶素得率为59.12%,与模型预测值59.34%接近。PBD和RSM联用优化TSA化学合成工艺可行,预测性较好,可为其他种类儿茶素氧化聚合物的高效化学合成提供借鉴和理论依据。     

山西省畜禽粪污土地承载力及粪尿替代化肥潜力分析

为明确山西省畜牧业的发展规模,优化畜牧业发展的空间格局,进一步为山西省农牧业实现绿色发展提供科学依据。研究基于农牧生产系统养分平衡的方法,测算了山西省县域尺度的畜禽粪污土地承载力。结果表明,山西省的种植业与畜牧业发展规模在空间上存在一定的错位,种植业发达的地区主要分布在省域南部和中部的区县,而畜牧业发达的地区则分布在省域北部、中部和东南部的区县;山西省当前的畜牧业发展规模折合为2 371.77万猪当量,以粪尿氮作为约束指标,山西畜牧业可发展规模为5 976.01万猪当量;以粪尿磷(纯磷,下同)作为约束指标,山西畜牧业可发展规模为7 212.27万猪当量。综合粪尿氮磷承载力指数结果分析,超载区域主要分布在省域北部种植业欠发达的区县和省城太原周边的区县;全省粪尿氮、磷的有效供给量分别为18.28万t和3.15万t,可以分别有效替代氮、磷肥39.79%和33.21%。无论以粪尿氮或磷作为约束指标,山西畜牧业整体上仍有较大的发展空间,可适度增加畜禽养殖规模,但需要关注城市近郊区县的畜禽粪尿氮磷的环境排放和大中型养殖企业的点源污染问题。在畜禽粪尿养分资源管理策略上,则应考虑优化农牧业生产布局和区域间协同管理。     

薄膜扩散梯度（DGT）技术在环境微界面物质运移过程研究中的应用

土壤、沉积物、水体和生物体之间的接触和作用形成了多种环境微界面。这些环境微界面是物质迁移转化的重要场所,而高度时空异质性的界面特征使得对其中化学反应信息的捕捉变得极其复杂且困难。薄膜梯度扩散(DGT)技术以其原位测量元素生物有效态和高空间分辨率等优势,适用于研究化学异质性的界面过程。本文系统总结了DGT技术在环境微界面的物质运移过程研究中的应用现状,包括以下3方面内容:一是一维物质浓度测定;二是二维化学分布成像;三是与薄膜扩散平衡技术(DET)、平衡式孔隙水采样器(Peeper)和平面光极(PO)等技术联用同步获取多种溶质分布信息。现有研究证据表明,DGT适合在亚毫米(几十至几百微米)至毫米尺度研究环境微界面营养盐和污染物运移的生物地球化学过程,并可与其他化学成像技术结合研究物质跨界面运移的驱动因子和动力学特征。最后,在DGT技术发展与应用场景扩展等方面提出了几点展望。     

不同吸附特性的稻草生物炭对稻田氨挥发和水稻产量的影响

秸秆生物炭具有改善土壤生态环境、土壤蓄水保肥和减少温室气体排放等正效应,但其石灰效应会加大稻田氨挥发损失。为充分发挥生物炭吸铵特性,降低其石灰效应的不利影响,对不同热解温度(300、500、700℃)和酸化水平(pH值=5、7、9)稻草生物炭处理下的田面水NH_4~+-N浓度、氨挥发和水稻产量进行了研究。结果表明:偏酸性(pH值=5)、中性(p H值=7)生物炭处理在基肥期和分蘖肥期均能显著降低田面水NH_4~+-N峰值浓度(P0.05),降幅达16.90%～35.60%。全生育期稻田氨挥发损失占施氮量的15.14%～26.05%(2019年)、15.10%～19.00%(2020年)。稻田增施热解温度为700℃、酸化水平为5(p H值=5)的生物炭(C700P5)降氨效果最好,两年氨挥发分别显著降低22.93%、12.61%(P0.05)。高温热解配合偏酸性、中性生物炭(C700P5、C700P7)增产效果显著,增产率达9.92%～13.50%,结构方程模型表明,其增产原因是生物炭酸化处理降低了稻草生物炭的石灰效应,而热解温度调整提高了生物炭阳离子交换量(CationExchange Capacity,CEC),进而降低了田面水NH_4~+-N浓度和氨挥发损失,最终提高了水稻地上部氮素积累和水稻产量。研究可揭示不同热解温度和酸化水平制备的生物炭在稻田中的应用潜力,并为稻田合理施用生物炭和减少化肥施用量提供理论依据。     

添加芽孢杆菌对草鱼池塘中真核微生物的影响

为了研究添加芽孢杆菌对池塘中真核微生物群落结构和理化因子的影响,采用高通量测序技术分析了实验组(添加芽孢杆菌池塘)与对照组(普通池塘)水体真核微生物群落结构,同时分析了两组池塘的水体理化指标。结果表明:8、9月实验组池塘水体中TN、NH_4~+-N、NO_3~--N含量显著低于对照组(P0.05)。水体中梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、红囊藻(Hedriocystis)、蓝隐藻(Chroomonas)、丝孢酵母属(Trichosporon)和小环藻属(Cyclotella)真核微生物丰度显著高于对照组(P0.05)。实验组池塘水体真核微生物Chao1指数和Shannon指数显著高于对照组(P0.05)。实验结果证实:通过向池塘添加芽孢杆菌,可以改变水体中真核微生物群落的结构,从而实现对池塘理化因子的调节。研究结果对于降低水产养殖尾水对水域环境的污染具有一定的意义。     

Application to soil of disinfectants through irrigation reduces Verticillium dahliae in the soil and verticillium wilt of olive

The application of disinfectants through drip irrigation could be a feasible practice against verticillium wilt (Verticillium dahliae) of olive. OX-VIRIN (activated peroxide) and OX-AGUA AL25 (quaternary ammonium compounds) are two disinfectants that have shown efficacy against V. dahliae in irrigation water and potential for reducing the disease in young olive plants. In this work, various post-planting application strategies incorporating OX-VIRIN (once a month, or twice a month on alternate or successive weeks) or OX-AGUA AL25 (once a month, or twice a month on alternate weeks) were assessed for their effect on V. dahliae in soil, disease in olive trees, and olive yield, in a 2-year pot-experiment under natural environmental conditions. The disinfectants were injected via metering pumps into a drip irrigation system that irrigated olive trees planted in V. dahliae-inoculated soil. All the application strategies significantly reduced the total inoculum density in soil compared to controls with no disinfectants and noninoculated soil. The microsclerotia density was also significantly reduced in disinfested soils by 73.6–86.8%, depending on the strategy. The symptoms and infection incidence were always lower in treatments subjected to disinfestation. The treatment with OX-AGUA AL25 applied twice a month on alternate weeks most reduced the symptoms (by 53.0%) and colonization index (by 70.8%) with respect to untreated water control. This soil disinfestation also significantly strengthened the symptom remission. Tree growth and production were negatively affected by soil inoculation (reduced by 45.6% and 88.7%, respectively), but not so by disinfectants, which even relieved the reduction in inoculated soils, especially when OX-AGUA AL25 was applied.     

基施沼渣液替代化肥氮对葡萄产量及品质的影响

以氮元素含量为定量指标,设计1个全施化肥处理和5个基施沼渣液替代化肥氮处理,以期为大面积生产葡萄园基肥施用沼渣液技术的推广和应用提供一定的理论参考。研究结果表明,随着基施沼渣液替代化肥氮比例的增加,葡萄产量呈现先增加后下降的趋势,100%NZY处理产量最高,为18197.03 kg/hm ²;粒重和穗重呈现同样的变化趋势。随着基施沼渣液替代化肥氮比例的增加,萌芽至成熟天数、叶片SPAD值、新梢节间长、粗度、百叶鲜重及单叶面积等生长指标都呈现逐渐增加的趋势,其中以150%NZY处理最高,表现出成熟期延迟,贪青晚熟,从而影响产量。基施沼渣液替代化肥氮可改善葡萄果粒品质,以70%NZY和100%NZY处理较好。随着基施沼渣液替代化肥氮比例的增加,葡萄果粒重金属Cu、Zn和Pb含量均有所增加,Cr含量则有所下降,Cd和As含量无明显变化。各处理中葡萄果粒重金属含量均低于相应的污染物限量标准(GB 2762—2005)。因此,本研究认为,综合葡萄产量和品质指标,沼渣液替代100%化肥氮可作为葡萄园定量化基施沼渣液的参考。     

加格达奇市黄芪种植地土壤形态描述及适宜性分析

黄芪(Astragalus membranaceus)因其药用价值高近年来被大量、无节制采挖,致使野生黄芪资源几近枯竭。探究黄芪适宜生长的土壤,将为人工驯化黄芪提供一定的科学依据。本研究以加格达奇市连续多年人工种植黄芪的土壤为研究对象,系统分析了2个典型土壤剖面的形态特征及土壤养分。结果表明：表层土壤结构疏松,孔隙度较大,土壤颜色较深,干态为黑棕色,润态为黑色;淀积层及母质层土壤结构坚实,孔隙度较小,土壤颜色随着层次加深,颜色逐渐变黄、变棕。表层土壤质地肥沃,多以壤土为主;表层有机质含量高,分别为122.07、110.09 g/kg,占其整个土壤剖面有机质含量的52%和82%,土壤剖面有机质随土层深度的增加呈现一个骤降的趋势;表层土壤全氮含量较高,分别为6.58、8.87 g/kg,而土壤全磷含量较低,主要分布于土壤表层,表层土壤的全磷含量分别为0.07、1.01 g/kg,土壤酸碱度在pH 5.11~6.35之间。黄芪适应生长土壤质地疏松,土壤温度状况为寒冻性、土壤水分状况为湿润,土壤肥沃,表层土壤有机质含量高,全氮含量也较高,而全磷含量较低,土壤呈弱酸性至中性。