养殖废弃物堆肥中抗生素和抗性基因的降解研究

抗生素的滥用及排放会造成细菌产生耐药性以及抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes, ARGs)的传播和扩散。畜禽粪便是导致环境中抗生素污染的主要来源之一。本文综述了四环素类、大环内酯类、喹诺酮类、β-内酰胺类、磺胺类和氨基糖苷类等在水土环境中广泛存在的抗生素及其环境残留水平和对动植物、微生物的影响,分析了当前利用堆肥技术降解畜禽粪便中抗生素和ARGs效果及机制的研究情况。总结得出,猪粪中抗生素残留量最高,其中四环素类残留量为1390~354 000 mg·kg^-1,磺胺类170.6~89 000 mg·kg^-1,氟喹诺酮类411.3~1 516.2 mg·kg^-1,硝基呋喃类85.1~158.1 mg·kg^-1,大环内酯类1.4~4.8 mg·kg^-1。堆肥对大部分抗生素具有好的降解效果,其中四环素类抗生素降解率为62.7%~99%,磺胺类为0~99.99%,对大环内酯类几乎可以完全降解,但是,堆肥无法降解喹诺酮类抗生素。养殖废弃物堆肥过程中,ARGs的降解情况同样因抗生素种类和堆肥方式而不同。已有的研究表明,除大环内酯类ARGs外,堆肥对其他ARGs均具有有效的降解效果,降解率为50.03%~100%。堆肥初期的优势菌门是厚壁菌门、放线菌门、变形菌门和拟杆菌门;堆肥结束后放线菌门成为最优势菌门。初始抗生素的浓度不影响堆肥结束时微生物的群落组成。温度和pH是影响抗生素降解的最主要因素,而ARGs的降解效果主要受温度影响。     

规模化畜禽养殖场粪便中多重耐药菌分离鉴定及其耐药特征

为了解禽畜粪便中多重耐药菌的污染特征,本研究对鸡粪、牛粪、猪粪和有机肥这4种不同样品中多重耐药菌进行了计数分析,并对不同来源的多重耐药菌株进行了分离和纯化,进一步开展了基于16S rDNA序列比对的分子生物学鉴定以确定其种属地位,以及基于药敏试验的耐药性特征分析。结果表明:不同养殖动物粪便中四环素、恩诺沙星、磺胺甲恶唑和泰乐菌素4种抗生素多重耐药菌的绝对数量和相对数量排序均为鸡粪>猪粪>牛粪,粪源有机肥中可培养的多重耐药菌的绝对数量和相对数量在堆肥后均有所下降。通过对耐药菌株鉴定和分类学分析,发现禽畜粪便中多耐药菌的菌门集中分布在Proteobacteria、Firmicutes和Actinobacteria,多重耐药菌的优势菌属为Escherichia、Corynebacterium、Kurthia;而有机肥样品中多重耐药菌的优势菌属为Staphylococcus、Glutamicibacter。菌株的药敏试验表明,3类动物粪污中的多重耐药菌都对红霉素、四环素有着较高的耐药率,均高于80%,而对阿米卡星这种抗生素表现出较好的敏感性,其耐药率低于30%。通过对Ⅰ、Ⅱ类整合子基因盒的扩增,发现PCR产物的大小从0.8 kb到1.8 kb不等,基因盒ad A2、dfr A17、dfr A1及sat2在养殖场粪污中检出率均较高。     

系统动力学模型在吉林省水资源承载力的仿真应用

水资源短缺和水环境污染作为水资源危机的主要内容,在吉林省社会经济发展过程中广泛存在。对此,从人口、经济、生态、水资源和水环境等5个子系统,建立吉林省水资源承载力系统动力学模型,通过设计现状延续型、节约水量型、环境保护型、综合协调型4种情景,模拟2016-2025年吉林省水资源承载力。结果显示:现状延续型在水量和水质两要素均最差,为最劣方案;节水水量型和环境保护型分别在缓解水资源供需压力和改善水环境质量上有所建树,为非劣方案;综合协调型在水量和水质两要素均表现优异,为最优方案;2025年4种方案的水资源承载力排序为综合协调型>环境保护型>节约水量型>现状延续型。     

草地土壤分离能力季节变化特征及其影响因素

土壤分离能力是土壤侵蚀机理模型的重要参数.受土壤性质、植被根系等因素影响,土壤分离能力呈现显著的季节变化.为研究草地土壤分离能力季节变化特征及其影响机制,以建植一年的柳枝稷、无芒雀麦草地及对照裸地为研究对象,以20 d为周期,测定土壤密度、黏结力和根系密度,并采集原状土样进行水槽实验(τ=6.5-23.4Pa),测量土壤分离能力,并运用相关分析、回归分析等方法,研究土壤性质及植被根系对土壤分离能力季节变化的影响.结果显示:柳枝稷和无芒雀麦草地具有类似的季节变化特征,而裸地与二者差异明显.4月中旬至6月下旬,草地土壤分离能力较大,此后土壤分离能力迅速下降;7月中旬直至10月上旬,草地土壤分离能力较低;10月下旬,土壤分离能力小幅回升;裸地土壤分离能力7、8月份较低,其余时间较高.裸地土壤分离能力试验期均值为柳枝稷草地的10.6倍,无芒雀麦草地的23.7倍.草地土壤分离能力的季节变化受根系密度和土壤黏结力的影响,随着根系密度与土壤黏结力增大,土壤分离能力呈指数形式降低,而土壤密度对土壤分离能力季节变化的影响并不显著.试验区内草地土壤分离能力可用水流剪切力、根系密度、根径和土壤黏结力等参数进行模拟(R2=0.636).研究结果可为土壤侵蚀机理模型的推广应用,以及小流域水土保持措施配置等工作提供科学依据.     

Alteration in important quality traits and antioxidant activities in Brassica oleracea with Ogura cybrid cytoplasm

In vegetable brassicas, cytoplasmic male sterility (CMS) system is the most preferred mechanism for hybrid seed production and Ogura cybrid cytoplasm is the only source used widely. Effects of the alien cybrid cytoplasm on important quality traits need to be understood for their effective use in breeding programme. In analysing 38 Ogura cybrid cytoplasm‐based cauliflower CMS lines, it was revealed that introgression of Ogura cytoplasm resulted in significant alteration in important quality traits. Cupric reducing antioxidant activity and ferric reducing ability of plasma values were increased up to 5–10 times in different genotypes. Among 38 analysed CMS lines, concentration of plant pigments such as anthocyanin, total chlorophylls and ascorbic acid was reduced in 21, 17 and 32 genotypes, respectively. However, the concentration of total carotenoids and β‐carotene was elevated in most of the CMS lines and total carotenoid was increased up to 20 times in the CMS line, Ogu13‐85‐2A. The results indicate the role of nuclear–cytoplasmic interaction and mitochondrial genome in determining concentration of different quality traits.     

天柱县耕地生产潜力与人口承载力研究

以天柱县为例,估算2020年耕地生产潜力,并进行了耕地人口承载力的分析。结果表明,天柱县的粮食增产潜力在理论上较大,在未来10年内,耕地资源数量将延续持续减少伴随着未来人口增加是不可逆转的,这两者的矛盾尖锐,未来耕地承载力面临的形势还很严峻。     

意大利瓦勒拉尼整地系统与常规开沟犁整地效益对比分析

通过意大利瓦勒拉尼整地系统（由火车型犁和海豚型犁2种犁型构成,其中火车型犁近似水平沟式整地,海豚型犁近似大鱼鳞坑式整地）与常规开沟犁整地效益的对比试验,结果显示：同期覆土层（0～20 cm）的土壤含水量以瓦勒拉尼系统2种整地方式最高,是常规开沟犁整地的1.28倍和1.11倍。火车型犁整地的土壤容重为1.05 g/cm3,常规开沟犁整地为1.08 g/cm3,火车型犁整地后的土壤容重最小。瓦勒拉尼系统的火车型犁整地后的土壤毛管最大持水量是56.12%,远高于未整地的48.44%和普通犁整地的52.12%,分别是后两者的1.16倍和1.08倍。火车型犁整地后文冠果的地径达1.00 cm,是普通犁整地后地径0.42 cm的2.38倍;树高为0.93 m,是普通犁整地后树高0.53 m的1.75倍;保存率由59.30%提高至91.43%,提高了32.13个百分点;海豚型犁整地文冠果4年保存率则提高了13.42个百分点。     

蜂王浆对尾静脉注射4T1细胞小鼠抗氧化能力的影响

探讨蜂王浆对尾静脉注射4T1细胞小鼠的抗氧化和免疫力的影响.将4T1细胞或其与蜂王浆的混合物通过尾静脉注射入小鼠体内,ELISA法检测蜂王浆对小鼠血清、肝脏和肾脏中与抗氧化能力相关的指标及血清中和免疫力相关细胞因子水平的影响.结果表明,和模型对照组相比,蜂王浆(50、100 mg·mL~(-1))可以显著提高小鼠血清内T-AOC、IFN-α(P0.05)水平,降低IL-4的水平(P0.05);蜂王浆剂量为50 mg·m L~(-1)时,IFN-γ的含量显著增加(P0.05).蜂王浆(100 mg·mL~(-1))显著提高肾脏中T-AOC的水平(P0.05).可见,蜂王浆可以改善尾静脉注射4T1细胞小鼠的抗氧化能力和免疫力.     

家畜养殖生产的环境效应研究——基于浙江省67个县市的农业经济截面数据

利用浙江省67个县市的农业经济截面数据,以环境负荷量为因变量,以肉产量和耕地面积为自变量构建模型,对家畜养殖生产的环境效应进行研究。结果表明,2013年绍兴市区、衢州市区、龙游县和江山县的环境负荷量超过警戒值,金华市区、德清县和淳安县的环境负荷量超过适宜值;家畜养殖生产存在着环境负效应,并受到耕地资源的约束,其环境负荷量与肉产量正相关,与耕地面积负相关。     

不同剂量25羟基维生素D3对断奶前犊牛血液生化指标、抗氧化能力和免疫功能的影响

为研究不同剂量25羟基维生素D₃[25(OH)VD₃]对断奶前犊牛血液水平、抗氧化能力和免疫功能的影响,选取18 头健康状况良好的新生荷斯坦犊牛,随机分成3 组,每组6 头进行为期56 天的饲养试验。分为对照组[不添加25(OH)VD₃]、低剂量组[25(OH)VD₃添加量6 000 IU/头·天]和高剂量组[25(OH)VD₃添加量12 000 IU/头·天]。结果表明,与对照组相比,随着25(OH)VD₃添加剂量增加,血浆生长激素、胰岛素样生长因子-1、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、总抗氧化能力以及免疫球蛋白G(IgG)含量显著增加(P<0.05),而丙二醛含量随剂量增加而存在降低趋势(P=0.079)。与对照组和低剂量组相比,高剂量组血浆免疫球蛋白A(IgA)含量有增加趋势(P=0.059)。综上所述,断奶前犊牛饲喂高剂量25(OH)VD₃有利于促进体内生长激素和胰岛素样生长因子-1分泌,可提高犊牛抗氧化能力,增强免疫功能。