魔芋软腐病致病机理及其生物防治

[目的]报道国内外学者关于魔芋软腐病生物防治的研究成果。[方法]通过近几年国内外文献调研,综述国内外学者在致病机理和生物防治方面的研究进展,并就今后魔芋软腐病防治提出几点设想。[结果]在对软腐欧文氏菌病原菌致病机理的深入研究中,明确了软腐欧文氏菌的群体调节系统,即细菌可根据特定信号分子浓度监测周围环境中自身或其他细菌的数量变化,能启动菌体中相关基因的表达来适应环境中的变化;明确欧文氏菌有一系列分泌系统,系统Ⅰ将蛋白酶从细胞质分泌到胞外空间一步完成,系统Ⅱ可分2步分泌果胶酶和纤维素酶,在致病中起重要作用;果胶酶是致病过程中最重要的酶。近年来生物防治魔芋软腐病初见成效,主要是利用生防细菌、生防真菌和植物活性物质以及利用植物基因工程防治魔芋软腐病。[结论]该研究为软腐病的有效防治提供了新的思路和手段。     

牛角七的体外抑菌作用研究

[目的]对牛角七乙醇提取物及其5个萃取部位进行体外抑菌活性研究。[方法]牛角七经乙醇提取,系统溶剂萃取分离得到5个部位。以注射用头孢曲松钠为对照,采用管碟法测定提取物及萃取部位对受试菌的抑菌活性,并测定其相应最小抑菌浓度（MIC）。[结果]牛角七提取物和乙酸乙酯部位对受试菌均有较强的抑菌活性,抑菌圈直径均大于15.00 mm,尤其提取物、乙酸乙酯和正丁醇部位对绿脓杆菌（临床株）具有较强的抑菌活性,抑菌圈直径分别达19.31、19.67和17.69 mm,其MIC均为0.6250 mg/ml。[结论]牛角七提取物及其萃取部位对受试菌种抑制作用不同,少数抑菌活性与对照药相当甚至更强。     

基于漫水填充算法的叶面积仪研制

叶片是植物进行光合和蒸腾作用的主要器官,叶片面积大小直接影响植物对光的利用效率。快速准确地测量叶面积能够有效提高植物光合和蒸腾作用研究的效率。测量叶面积的方法有很多种,其中以叶面积仪法最为广泛使用。但是国内现有叶面积仪开发的种类较少,误差比较大,且重复性较差。因此,提出一种基于漫水填充算法的手持式叶面积仪,并通过与传统方法测定不同形状叶面积进行比较。结果表明:该叶面积仪测量误差仅为0.55%,且多次测量变异性较小,最低变异系数仅为0.7%,平均变异系数为1.2%,测量效率高,适合推广使用。     

两种边坡生态修复模式土壤肥力与酶活性的变化

[目的]研究不同修复技术处理对边坡土壤酶活性的长期影响,以期为土壤地力培育提供理论依据。[方法]以向家坝水电站工程扰动区代表性的天然次生林以及人工次生林为基础,测定不同坡位以及坡向土壤酶活性,探讨土壤酶活性的变化规律,分析酶活性与其他肥力因子间的相互关系。[结果]不论阴坡还是阳坡,两种林地坡面地形部位(上坡位、中坡位、下坡位),除土壤pH值降低以外,下坡位肥力因子均显著提高1.1倍以上,酶活性水平与肥力因子变化基本一致。除过氧酶活性增长不显著外,磷酸酶活性增长91.67%~116.67%,脲酶活性增长5.3%~30.01%,蔗糖酶活性增长1.38~1.56倍;阴坡各项指标均高于阳坡,除过氧酶以外,都增长显著。相关性分析表明,两种修复技术下,碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶两两之间的正相关关系均达到极显著水平,但与过氧化氢酶活性之间相关性均不显著。[结论]研究区肥力因子总体上呈现空间分布不均匀,沿着坡体从上至下依次增加,北坡高南坡低的趋势,说明坡位坡向影响着土壤内环境的变化进程,因此对于此类边坡坡顶和阳面的二次修复,适当追肥可以更好地进行地力培育和生态修复。     

外源硒对萘胁迫下车前草生长及土壤修复能力的影响

为研究土壤多环芳烃植物修复技术,以萘为典型低分子量多环芳烃代表性污染物,选取车前草(Plantago asiatica L.)为潜在的修复治理植物,通过盆栽模拟试验,探讨外源硒的添加(0.2 mg·kg-1)对萘污染(0、50、200、800 mg·kg-1)条件下的车前草生长、生理特征及土壤修复效果的影响。研究结果显示,在不同浓度萘作用下,车前草生物量、根系形态(根表面积、根体积、根尖数、平均直径)和萘的去除率随土壤萘含量的增加而降低,根部丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)含量和过氧化氢酶(CAT)活性则升高。硒的加入缓解了萘的胁迫作用,使得植物生物量和根系形态较无硒组增加了10.7%以上,MDA含量降低了8.4%～15.8%,过氧化氢酶(CAT)活性提高了4.0%～13.4%,谷胱甘肽(GSH)含量增加了13.1%～33.3%,土壤萘的去除率提高了0.5%～11.6%。结果表明,土壤中的萘抑制了车前草的生长,降低了其对萘的修复效率,而适量浓度的硒可以缓解萘对车前草胁迫,提高其对萘的耐受性,从而增强车前草的植物修复效率。     

基于龛深及其上覆土层稳定性的崩壁崩坍形成条件研究

[目的]研究龛的形态与崩岗发育及崩岗侵蚀之间的关系,为崩岗治理规划、崩岗防治工程技术的改进提供一定的数据参考。[方法]以湖北省通城县典型崩岗区崩壁土体为对象,构建崩壁连同龛二维数值模型,结合物理试验标定模拟所用的崩壁各土层基本特性参数。引入符合龛演化过程的"单元生死法",对引起天然状态下的崩壁明显崩塌(坍)所需的龛深最小(临界)值进行定量分析,并借助正交有限单元试验(ABAQUS)对诱发崩壁崩坍的因素进行主次评价,之后选取若干未降雨条件下不导致崩壁崩坍的龛深值,联合高阶插值与强度折减法导出了这些龛深与触发龛上覆红黏土体崩坍所需的极限饱和度之间的定量方程式。[结果]龛深与崩壁的稳定性系数呈显著线性负相关;龛上覆土层的含水量是促使崩壁发生崩坍的最重要因子,坡度对崩壁稳定性影响较大,而龛相对高度及崩壁高度均对崩壁的稳定性影响极小。[结论]崩壁崩坍的可能性在很大程度上受控于龛的凹陷深度和龛上覆红黏土体的含水状态,在崩岗侵蚀综合治理时需加以考虑。     

基于作物需水机制的远程无线自动化喷灌系统研究

我国水资源短缺与水资源浪费并存的现象十分严重,而农业用水效率不高,农田灌溉水的利用效率低下就是其中之一。其原因主要是灌溉方式不合理,造成水资源浪费严重、利用效率低下,加剧了水资源的短缺。近年来,国家对节灌技术的发展愈加重视,出现了许多新型的节水灌溉装置,提出基于作物需水机制的远程无线自动化喷灌系统,是以单片机为自动化控制中枢,采用Arduino技术设计,可以实时监测大田不同部分的缺水情况,并对缺水部分田地定点喷灌直至达到适宜含水量范围,从根本上改变了以人为经验为依据的粗犷的灌溉方式,可以节省大量的资源。     

Vb生物膜反应器处理酵母废水的发酵特性研究

利用以炭纤维为载体的生物膜反应器处理酵母废水,通过逐步提高进料浓度的方式,对厌氧生物膜反应器处理高浓度有机废水的能力及反应器内微生物的多样性变化特征进行了探索。结果表明,当控制水力停留时间(HRT)为6d,进料COD浓度由启动时2 798mg/L分阶段提升至5 596和13 990mg/L的过程中,相应的沼气容积产气率分别为0.06、0.14和0.37L/(L·d),平均甲烷含量分别为57%、71%和74%,COD平均去除率分别为45%、64%和65%,反应器表现出了较强的抗有机负荷冲击能力。当进料COD浓度继续提高至22 980mg/L,对应COD容积负荷达4.7g/(L·d)时,COD去除率降至49%,但pH能维持在7.7,平均甲烷含量为66%,沼气容积产气率进一步上升到0.58L/(L·d)。可见,过高的进料容积负荷虽然提高了容积产气率,但会造成沼气转化效率的下降。高通量测序结果表明,随着有机负荷的增加和运行时间的延长,反应器内微生物菌群逐渐稳定并演化成了以甲烷螺菌属(Methanospirillum)、甲烷鬃菌属(Methanosaeta)、甲烷杆菌属(Methanobacterium)为古菌代表和以食酸菌属(Acidovorax)、芽孢八叠球菌属(Sporosarcina)为细菌代表的优势菌属构成的沼气微生物菌群,优势菌属占总微生物数量的比例为58%。启动初期和稳定期的沼液中古菌、细菌所占比例分别为69.23%、30.77%和66.86%、33.14%;产甲烷类菌株在古菌菌群中的比例从起始阶段的33.11%提升到稳定阶段的76.70%,氢营养型产甲烷菌成为古菌群落结构中占绝对优势地位的类群(由起始阶段的24.67%升高到稳定阶段的60.13%)。     

淹水胁迫下山桑和蒙桑的生理生化指标响应研究

模拟淹没和淹涝2种水分胁迫条件,研究了不同淹水处理时间对二年生山桑(Morus bombycis)和蒙桑(Morus mongotica)2种桑树植株的生理生化指标的影响。结果表明:(1)淹水胁迫条件下,桑树超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性均有应急性响应,淹没条件下比淹涝条件下响应程度大;(2)淹没条件下桑树的可溶性糖含量显著增加,其变化幅度高于淹涝条件下;可溶性蛋白质含量变化幅度相对小;(3)淹没后丙二醛(MDA)含量逐渐上升,中期有所回落,但随后又逐渐上升至对照水平;淹涝后MDA含量没有显著上升;(4)2种桑树在淹水胁迫条件下其生理生化指标产生应急响应程度不同。     

氟虫腈杀蟑胶饵的研制

为保证高效、安全、环保,对研制的氟虫腈杀蟑胶饵的物理稳定性、适口性和药效等进行了测定。结果表明,氟虫腈杀蟑胶饵具有较好的稳定性和适口性。室内施药7d后,德国小蠊死亡率达到100%;模拟现场施药9d后灭蟑效果达到100%。由此表明,氟虫腈杀蟑胶饵适口性好,防制效果理想,值得推广。