isopropylstilbene发酵条件优化及其对灰葡萄孢的抑制作用

isopropylstilbene (3, 5-二羟基-4-异丙基二苯乙烯) 是发光杆菌Photohabdus temperata产生的一种二苯乙烯类化合物，具有多种生物活性。为促进isopropylstilbene在农业抗生素领域应用价值的开发，采用固相萃取、柱层析等技术从发光杆菌P. temperata SN 35的发酵液中分离纯化得到1个化合物，通过核磁共振氢谱对其结构进行了确认，并采用高效液相色谱测定了其纯度；通过Plackett-Burman试验和响应面法对发光杆菌SN 35摇瓶发酵培养条件进行了优化，并初步研究了所分离化合物对灰葡萄孢Botrytis cinerea的离体抑菌活性及对灰霉病的防治效果。结果表明:所分离的化合物为isopropylstilbene，纯度为93%；对发光杆菌SN 35摇瓶发酵培养条件进行优化后，isopropylstilbene的产量是优化前的2.22倍。离体抑菌试验结果表明:isopropylstilbene对灰葡萄孢的菌丝生长具有较好的抑制作用，其EC₅₀值为 (9.17 ± 0.17) μg/mL，但低于对照药剂百菌清[EC₅₀值为 (0.90 ± 0.08) μg/mL]；在10 μg/mL下，isopropylstilbene对灰葡萄孢孢子萌发的抑制率为63.01%。活体盆栽试验结果表明，在200 μg/mL下，isopropylstilbene对黄瓜灰霉病的防治效果达92.19%，与百菌清的防效 (97.63%) 相当，对番茄灰霉病的防治效果为72.12%，略低于百菌清 (81.61%)。本研究通过对isopropylstilbene发酵条件的优化，为其工业化生产奠定了理论基础。该化合物对灰霉病具有很好的防治效果，可为天然杀菌剂的研究与开发提供参考。     

氯虫苯甲酰胺拌种对稻纵卷叶螟的防治效果及安全性评价

为减少水稻抽穗前田间稻纵卷叶螟的化学防治次数及用药量，降低对天敌的伤害及农药残留，最终实现稻纵卷叶螟的简约化防控，采用氯虫苯甲酰胺对水稻种子进行拌种处理，室内测定了药剂拌种对种子发芽的安全性，并结合不同栽培模式下的田间试验，评价了不同用量下氯虫苯甲酰胺拌种对稻纵卷叶螟的控制时长及保叶效果，明确了药剂拌种对天敌蜘蛛的影响及最终残留情况。结果表明:当氯虫苯甲酰胺按有效成分用量30~120 g/hm2拌种时，对种子的发芽率及出苗均无影响。直播稻模式下，氯虫苯甲酰胺按有效成分60 g/hm2拌种，播种后110 d，其保叶效果仍高达97.13%；旱育手栽秧模式下，氯虫苯甲酰胺按有效成分90 g/hm2拌种，播种后108 d保叶效果为82%以上，旱育机插秧模式下按有效成分90~120 g/hm2拌种，播种后90 d保叶效果仍在95%以上；3种模式下拌种处理的保叶效果及持效期均远优于常规喷雾防治。研究表明，利用氯虫苯甲酰胺对水稻种子进行拌种处理，可有效控制水稻前期及中期稻纵卷叶螟的为害，降低后期田间虫口基数，并且对田间天敌蜘蛛安全性高，同时在收获的稻谷中未检出氯虫苯甲酰胺残留(残留量低于定量限0.000 8 mg/kg)。在江苏省丘陵地区粳稻区应用氯虫苯甲酰胺拌种处理，可确保水稻直至抽穗初期无需再进行稻纵卷叶螟的防治，并可显著减少后期稻纵卷叶螟虫源基数，实现稻纵卷叶螟的简约化防治。     

不同新型作用机制杀菌剂对梨树主要病菌毒力及防治流程应用

 为明确多种新型作用机制杀菌剂与引起梨树褐斑病、黑星病、白粉病等病原菌的有效对靶关系及制定梨树主要病害防治流程,采用菌丝生长速率法、离体叶片法与田间药效方法研究新型杀菌剂对靶标病原菌的毒力、对靶标病害的防效及其田间有效应用,建立替代梨树主要病害传统化学杀菌剂的防治流程技术。结果显示,双胍三辛烷基苯磺酸盐在离体叶片法下对褐斑病的防效大于85%,田间药效验证3次用药后7 d防效大于85%、30 d防效大于80%、90 d防效仍大于60%,兼治轮纹病菌其毒力EC₅₀值均小于1 μg·mL^-1。双胍三辛烷基苯磺酸盐、辛菌胺醋酸盐、吩嗪α-2羧酸在离体叶片法下对黑星病防效大于90%且毒力EC₅₀值小于1 μg·mL^-1;田间药效验证1次用药后7 d防效大于80%、30 d防效仍大于75%。噻肟菌酯、硝苯菌酯、丙硫菌唑在离体叶片法下对白粉病的防效大于85%;田间药效验证3次用药后7 d铲除效果大于70%、30 d仍大于60%。丙硫菌唑对黑斑、轮纹病菌毒力EC₅₀值均小于1 μg·mL^-1;吩嗪α-2羧酸同时对褐斑、黑斑、轮纹病菌毒力EC₅₀值小于1 μg·mL^-1。针对梨树主要病害发生期,选用新型杀菌剂替代传统杀菌剂制定防治技术流程,其综合防效达到88.94%。不同新型作用机制杀菌剂在防治梨树主要病害上的应用,能够降低抗药性产生,同时达到有效防治的目的。     

活性生物增产降解剂在西瓜穴盘育苗中的应用效果

为研究新型活性生物增产降解剂在西瓜穴盘育苗中的应用效果,设计了浸种试验和不同浓度苗期喷施效果试验,以清水为对照,对比分析了幼苗的生长状况。结果表明:在浸种试验中,试剂处理第4天平均发芽率(88.05%)显著高于对照组(78.15%),试剂处理第7天平均发芽率(90.63%)也高于对照组(88.01%)。在不同浓度苗期喷施效果试验中,通过壮苗性状对比,显示活性生物增产降解剂与清水质量比例为1∶100时,西瓜穴盘苗在茎粗及根系方面都表现最好。     

单萜酚类化合物与苯醚甲环唑和噻呋酰胺混配对立枯丝核菌的抑菌活性研究

为探究单萜酚类化合物与杀菌剂混配对立枯丝核菌的抑制效果,筛选能够防治水稻、玉米纹枯病的药剂,本研究分别将百里香酚、香芹酚与苯醚甲环唑、噻呋酰胺混配,通过菌丝生长速率法测定了其对R. solani的抑菌活性,并以孙云沛法评价了单萜酚与杀菌剂混配的增效作用。试验结果表明：香芹酚、百里香酚与噻呋酰胺以1:5、1:4、2:3、3:2、4:1和5:1比例混配均表现出协同增效作用,其中香芹酚和噻呋酰胺4:1混配的抑菌效果最好,EC₅₀值为0.928 mg/L,共毒系数(CTC)为1397.39;香芹酚与苯醚甲环唑以3:2、4:1和5:1比例混配以及百里香酚与苯醚甲环唑以2:3、4:1和5:1比例混配也表现出协同增效作用。百里香酚和香芹酚对苯醚甲环唑和噻呋酰胺增效作用明显,香芹酚与噻呋酰胺的4:1混剂对R. solani抑菌活性高,具备应用于水稻、玉米纹枯病的防治的潜力。天然单萜酚类化合物与杀菌剂以一定比例混配能够显著提高其抑菌活性,在杀菌剂研发、筛选中具备很高的研究价值。     

辽西北沙地苹果-花生间作系统土壤养分空间分布特征及间作效应

[目的] 研究辽西北沙地农林复合系统土壤养分的空间分布及其效应，从土壤养分角度探讨果农间作系统中果树和农作物对土壤养分的相互作用关系，为该区农林复合系统的可持续经营提供科学合理的依据。[方法] 以苹果与花生间作、花生单作、苹果单作为研究对象，对0-60 cm土层深度，0-300 cm水平距离范围内土壤养分含量进行测定和分析。[结果] 沙地间作系统中土壤有机质、速效钾极缺乏，全氮、碱解氮很缺乏，全磷缺乏，有效磷含量中等；间作系统在水平方向上，苹果树和花生植株对总养分有机质、氮、磷的竞争激烈位点位于果树带区，对有效养分氮、磷、钾的竞争激烈位点位于近果树作物区；在垂直方向上，各养分总体表现出了表聚性，间作系统对有机质、有效磷的竞争主要位于深土层，对全磷、速效钾的竞争主要位于表土层，对全氮、碱解氮表现为合作效应，表土层效应更高；与苹果单作、花生单作相比较，间作系统速效钾和有效磷含量呈现负效应。[结论] 沙地苹果-花生间作系统土壤养分贫瘠，应在果树带区施用有机肥、磷肥，作物区施入钾肥，以减轻养分竞争，提高养分效应。     

冀西北地区不同生态系统枯落物的水文效应

[目的]揭示不同植被生态系统枯落物水文效应的差异,为张家口地区生态空间格局优化提供支撑。[方法]基于样地调查和统计分析方法,分别对冀西北地区张家口市森林、农田和草地3种生态系统的枯落物在生长季末期持水能力及其与生物量之间的关系进行分析。[结果]①森林生态系统枯落物的最大持水量(30.7t/hm~2)、有效拦蓄量(22.97t/hm~2)、有效拦蓄率(187.49%)和吸水速率(5.84g/h)4个指标均优于其他两类生态系统。②草地枯落物的各项水文指标均值皆高于农田,最大持水率甚至高于森林生态系统。③枯落物生物量与其最大持水量和有效拦蓄量呈显著正相关关系,而枯落物占生态系统总生物量的比例随总生物量增加呈幂数下降。[结论]如果造林营林方式正确,森林生态系统能够提升区域水源涵养水平,同时草地的水源涵养能力不容忽视,市域内大范围的耕地向草地扩展,将直接影响区域的水源涵养能力。以生物量表征的生态系统固碳能力与枯落物蓄水所反映的水源涵养能力之间的响应关系在生态系统不同尺度下具有不同的表现,在对区域生态空间格局进行优化时,需明确特定环境下不同生态系统类型枯落物的水源涵养能力及其变化对其他生态服务功能的影响,从而实现各生态系统平衡发展。     

Specific ion effect of H+ on variably charged soil colloid aggregation

Specific ion effects (Hofmeister effects) have recently attracted the attention of soil scientists, and it has been found that ionic non-classic polarization plays an important role in the specific ion effect in soil. However, this explanation cannot be applied to H⁺. The aim of this work was to characterize the specific ion effect of H⁺ on variably charged soil (yellow soil) colloid aggregation. The total average aggregation (TAA) rate, critical coagulation concentration (CCC), activation energy, and zeta potential were used to characterize and compare the specific ion effects of H⁺, K⁺, and Na⁺. Results showed that strong specific ion effects of H⁺, K⁺, and Na⁺ existed in variably charged soil colloid aggregation. The TAA rate, CCC, and activation energy were sensitive to H⁺, and the addition of a small amount of H⁺ changed the TAA rate, CCC, and activation energy markedly. The zeta potential results indicated that the specific ion effects of H⁺, K⁺, and Na⁺ on soil colloid aggregation were caused by the specific ion effects of H⁺, K⁺, and Na⁺ on the soil electric field strength. In addition, the origin of the specific ion effect for H⁺ was its chemical adsorption onto surfaces, while those for alkali cations were non-classic polarization. This study indicated that H⁺, which occurs naturally in variably charged soils, will dominate variably charged soil colloid aggregation.     

植保无人机昼夜作业的雾滴沉积特性及棉蚜防效对比

针对无人机在棉蚜防治过程中夜间作业雾滴沉积特性和防效未知、目标喷洒区域雾滴沉积规律不明确等问题,该研究采用P20植保无人机进行棉蚜防治试验,对比了无人机白天和夜间作业时棉花植株不同部位的雾滴沉积规律及棉蚜防效,以常规喷杆喷雾机和喷枪为对照。结果表明,无人机白天和夜间作业的雾滴沉积数量及覆盖率差异显著,相同作业参数下,夜间作业的雾滴沉积数量平均比白天多42.82%,覆盖率平均比白天增加51.04%;夜间作业的雾滴穿透性较好,棉花植株的中下层及叶片背面雾滴沉积数量均多于白天。夜间作业时,棉花植株中、下层的雾滴沉积数量平均占垂直方向上雾滴总数量的比例分别为34.79%和22.07%,白天平均占33.27%和21.89%,喷枪为29.50%和19.98%,喷杆喷雾机为43.30%和15.84%;无人机夜间作业的叶片背面雾滴沉积数量平均占正反面总雾滴沉积数量的19.80%,白天作业占14.18%,夜间比白天多39.63%,各层叶片背面的雾滴沉积数量表现为上层下层中层;总体上,无人机作业的叶片背面雾滴沉积数量比例不超过25%,喷枪及喷杆喷雾机作业的叶片背面雾滴数量少,分别占7.09%和0.20%;在棉花花铃期和蕾期作业时,为提高雾滴沉积数量和雾滴穿透性,建议将无人机作业参数设置为飞行高度1.5～2 m,飞行速度3～4 m/s,选用较大的喷洒量,因为只有无人机下压风场不削弱、雾滴不大量损失的前提下,旋翼风场才能有效促进雾滴穿透性。就雾滴沉积数量和棉蚜防效关系而言,药后第1天棉蚜减退率与叶片背面雾滴沉积数量呈正相关关系,因受天敌影响药后第10天二者关联性不高。试验表明,无人机夜间作业更有利于棉蚜防治,其防效显著优于白天作业和其他2种常规设备,且农药剂量减少20%对棉蚜防效无显著影响。该研究结果可为植保无人机作业参数的合理设置提供参考,为棉蚜有效防控提供科学依据。     

梨幼树到结果初期春施15N–尿素的利用及其在土壤的残留与损失

2014—2016年,以‘黄冠’梨为材料,采用15N示踪技术研究了从幼树期到结果初期梨树对春季施用氮素的吸收利用及土壤残留与损失情况。研究结果表明,幼树期(2014—2015年)梨树生长以中心干和粗根等树体骨干结构建立为主,生长量相对较小;进入结果初期(2016年)后树体生长表现为树体骨干结构建立为主,枝梢等营养器官生长与产量形成并存,生长量大幅增加。整个试验期间,树体贮藏器官的标记氮素吸收量较大,其中幼树期中心干吸收量最大,结果初期粗根吸收量最大。0~100 cm土层标记氮素残留量随土层深度和施用年限增加逐渐降低,其中,施用标记氮素后第1年(2014年),土壤标记氮素残留量较高,残留率达63.61%,梨幼树对标记氮素利用率仅为3.25%。随后两年(2015—2016年)土壤残留量较低,树体对标记氮素利用率仅为0.51%和0.80%。试验结束时,幼树期到结果初期梨树对标记氮素的累计利用率为4.57%,土壤标记氮素残留量为20.34%,损失率达75.07%。