好气和厌氧条件下小麦秸秆的腐解特征研究

采用网袋培养法,研究在好气和厌氧条件,小麦秸秆腐解过程中碳、氮释放及纤维素、半纤维素和木质素的变化规律。结果表明:小麦秸秆在好气和厌氧条件的残留质量、碳和氮残留量均随培养时间的延长而降低,且呈前期(0~3个月)降解较快,而后(3~12个月)逐渐减缓的趋势。用一级动力学方程y=y0+a·e-kt对小麦秸秆在好气和厌氧条件的残留质量随时间变化进行拟合(决定系数R2均大于0.957),质量腐解半衰期分别为72.8和121.9d,腐解速率常数(k)分别为0.022 0和0.014 0/d。在好气条件,小麦秸秆中碳和氮元素释放速率常数分别是其在厌氧条件的1.79和1.67倍,小麦秸秆中碳和氮元素的释放率分别是其在厌氧条件的4.39和1.40倍,且在培养至1个月时处理之间呈显著性差异(P0.05)。小麦秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素残留量均随培养时间延长总体呈下降趋势。以上结果表明,好气条件更有利于小麦秸秆碳氮元素的释放及纤维素、半纤维素和木质素的降解,从而更有利于小麦秸秆的降解。     

镧对水稻根分泌物中氨基酸和有机酸含量的影响

选择水稻作为试验作物,用溶液培养法研究镧对水稻根分泌物中氨基酸和有机酸含量的影响.结果表明,用系列浓度镧处理水稻幼苗24 h,根系分泌的氨基酸共检测到17种,脯氨酸、甘氨酸、丝氨酸和丙氨酸的含量大于其他氨基酸.其中脯氨酸含量的变化显著,酸性氨基酸(天冬氨酸和谷氨酸)的含量比碱性氨基酸(精氨酸和赖氨酸)大.根系分泌的有机酸用高效液相色谱法(HPLC)共检测出5种,即柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、乳酸和草酸.在任何一个镧处理浓度下,有机酸的分泌量:草酸＞苹果酸＞乳酸＞柠檬酸＞琥珀酸.氨基酸、有机酸总量和各氨基酸、有机酸变化规律基本一致,即低浓度(≤50 μg·mL-1)的镧抑制了氨基酸和有机酸的分泌;若浓度超过50 μg·mL-1并逐渐升高,则分泌量逐渐增加乃至超过对照.镧的浓度越高,分泌量就越大,这和根质膜透性有关.由此得出在水培条件下镧对水稻安全生长的临界浓度为50 μg·mL-1.     

中国稻渔种养系统水稻产量差及影响因素的整合分析

为了揭示稻渔种养系统生产潜力和制定高产高效栽培措施提供科学依据。从中国知网和web of science等2个数据库,分别以稻渔（包括稻虾、稻鱼、稻蟹、稻鳖、稻鳅）、施肥、产量、种植密度、种植方式、 rice-fish、rice-crayfish、rice-crab、rice-turtle、rice-loach、yield、variety、seeding density、planting pattern、fertilizer and China等为关键词检索,共收集目标文献108篇。总结稻渔系统水稻的产量潜力和产量差,通过分析品种、施肥量、种植密度、种植方式和饲料氮磷残留对稻渔系统水稻产量的影响,阐明稻渔种养系统水稻产量差的影响因素及缩小产量差的途径。结果表明,当前我国稻渔系统产量潜力较大,稻虾、稻鱼、稻蟹、稻鳖、稻鳅模式水稻高产纪录分别为9.64、9.46、10.47、9.14、9.62 t/hm²,总样本平均产量分别实现了潜力产量的79%、75%、76%、74%、78%,其中水稻品种、种植密度和施肥量是产量差的主要限制因素。稻虾模式氮磷钾最优施肥量分别为86....     

厌氧和好气条件下油菜秸秆腐解的红外光谱特征研究

采用尼龙网袋法,研究了油菜(Brassica campestris L.)秸秆在厌氧和好气条件下的腐解规律及其红外光谱特征。结果表明:油菜秸秆还田后,腐解速率表现为前期快、后期较慢的规律。在360 d培养时间内,厌氧和好气条件下的油菜秸秆腐解率分别为60.50%和68.20%,腐解速率常数(k)分别为0.004-d-1和0.010-d-1,腐解1/2时所需时间分别为229 d和117 d。在厌氧和好气条件下,油菜秸秆的碳释放率分别为70.33%和77.43%,厌氧条件下的释放速率常数(0.025-d-1)低于好气条件(0.026-d-1)。油菜秸秆中氮的释放率分别为82.20%和87.48%,油菜秸秆在厌氧条件下的氮残留量比其在好气条件下高38.25%,且达到显著性差异水平(P0.05)。厌氧条件下的氮残留率始终高于好气条件下,且在60~90 d培养期内差异最大。红外图谱分析显示,油菜秸秆腐解过程最明显的变化在波数为3 430~3 410 cm-1、2 930 cm-1处,吸收峰吸收强度降低,表明油菜秸秆的脂族性下降。在波数为1 740 cm-1、1 419~1 425 cm-1处的吸收峰吸收强度降低,表明油菜秸秆木质素含量下降,且厌氧条件下的吸收强度高于其在好气条件下,表明厌氧条件的木质素残留较多。结果表明,油菜秸秆中羟基、甲基、亚甲基含量随腐解时间延长而降低,碳水化合物减少,脂族性下降,芳构化程度增强。好气条件有利于秸秆中纤维素、半纤维素和脂肪族化合物的分解,提高其芳香性,对土壤碳、氮的补充作用更大。     

外源稀土对水稻伤流组分的影响

应用微区试验和伤流测定法研究了外源稀土对水稻根系合成氨基酸和激素的效应,以及对伤流中无机营养离子的影响。结果表明,在本试验条件下,土施低浓度稀土能促进根系合成,显著增加氨基酸总量和激素在伤流中的含量,提高营养离子的吸收;但高浓度稀土却有着明显的抑制效应。应用数学模拟的方法计算出稀土抑制氨基酸合成的半效应值(或50值)约为350～500mg/kg。稀土提高了伤流液中钙的含量,而对磷、钾的含量起抑制效应。     

高等农业院校“双能型” 师资队伍建设

教师素质是影响高等教育水平和人才培养质量的关键因素之一,建设一支具有“双能”素质的教师队伍,是“双创型”人才培养和现代高等农业教育发展的必然要求。围绕提高教育教学质量,培养“双创型”人才,对高等农业院校师资队伍建设的现状进行了深入剖析,针对教师队伍中存在的实践教学能力不足,创新意识不强等限制教师教育教学能力的主要问题,提出了从师资引进、师资培养、生产实践锻炼、产学研实训、考核评价机制等方面建设“双能型”师资队伍的途径,为高等农业院校“双创型”人才培养提供师资保障。     

淹水胁迫对玉米苗期根系形态与养分吸收累积的影响

采用盆栽试验的方法,研究了不同淹水时间对玉米苗期(四叶期)根系长度、根表面积、根体积、分枝数、交叉数等根系形态,根系生物量,氮磷钾含量和累积量的影响,对比分析正常生长和淹水条件下玉米根系形态与养分吸收的耦合关系。结果表明,正常生长的玉米,其根系的主根长、总根长、根表面积、根体积以及分枝数、交叉数等形态指标均随培养时间延长而逐渐增加;而淹水胁迫使这些根系形态指标均呈先增加后减少的变化规律,并于淹水处理72 h后分别低于正常生长53.8%、51.0%、34.2%、13.3%、49.5%和37.5%。玉米幼苗正常生长时,根系中氮含量、磷含量、钾含量随培养时间增加均呈递增趋势;而淹水处理使根系中氮含量先增加后减少并高于正常生长;磷含量先增加,处理48 h后趋于稳定;钾含量先增加后减少,并于淹水48 h后低于正常生长。正常生长和淹水处理根系中氮素、磷素、钾素累积量均持续增加,而淹水处理72 h后三者累积量分别显著低于正常生长7.0%、20.2%和39.1%(P0.05)。正常生长的玉米,根体积对氮、磷含量影响最大、主根长对钾含量影响最大,总根表面积对氮、磷、钾素累积量影响最大;淹水胁迫后,以总根表面积对氮、磷含量影响最大,交叉数对根系钾含量以及氮累积量影响最大,以总根体积对氮素、磷素累积量影响最大。综上,淹水胁迫抑制了玉米幼苗根系的生长发育,降低了根系对氮、磷和钾的吸收与累积,导致玉米生长受阻。     

水稻根系形态与氮素吸收累积的相关性分析

【目的】氮肥过量施用,不仅造成氮肥大量流失,还增加了农业生产成本,对生态环境带来了巨大的威胁。水稻根系形态作为影响养分吸收和利用的主要因素之一,明确其与氮素吸收累积的相关性是提高氮素利用效率、降低环境污染的有效途径。【方法】利用营养液培养方法,研究了 55 个水稻品种在 NH₄+-N 和 NO₃–-N 供应条件下苗期植株生物量、氮含量和氮素累积量及其与根系形态指标的相关性。【结果】在 NH₄+-N 培养下,水稻营养指标与根系形态指标的相关性高于其在 NO₃–-N 培养下的相关性。在相同供氮水平下,供应 NH₄+-N 的水稻苗期平均生物量为 55.77 mg/plant,比供应 NO₃–-N 的量高 4.94 mg/plant;水稻苗期平均氮含量为 4.22%,比供应 NO₃–-N 的高 0.72%;水稻苗期平均氮累积量为 1.91 mg/plant,比供应 NO₃–-N 的苗期平均氮累积量高 0.67 mg/plant。在 NH₄+-N 和 NO₃–-N 两种氮素形态培养条件下,水稻根系形态指标品种间根尖数变异系数最大,平均根系直径变异系数最小。总根体积、总根面积、总根长、分枝数四个形态指标与植株生物量、植株氮含量、植株氮累积量相关性最为显著,且相关系数 (r) 呈总根体积 > 总根面积 > 总根长 > 分枝数的规律。在 NH₄+-N 培养下的水稻营养指标与根系形态指标的相关性要高于其在 NO₃–-N 培养下的相关性。【结论】水稻苗期总根体积、总根面积、总根长、分枝数可作为水稻氮高效评价的重要指标。     

我国主要粮食作物秸秆钾养分资源量及还田替代钾肥潜力

  【目的】  粮食作物秸秆中钾养分含量及其还田后的当季释放率均较高，调查我国主要粮食作物秸秆钾养分资源量，为秸秆还田条件下农田钾素养分管理提供科学依据。  【方法】  基于最新统计数据和文献资料，采用草谷比法估算了我国不同省份和农区主要粮食作物秸秆的钾养分资源量，及其在还田条件下的钾肥替代潜力。  【结果】  2015—2017年在我国主要粮食作物种植区域，水稻、小麦和玉米秸秆的年均产量分别为23212万t、17083万t和39918万t，三大粮食作物秸秆主要分布于华北、长江中下游和东北农区，分别占全国总量的33.6%、25.4%和22.8%。水稻、小麦和玉米秸秆可以提供的年均钾养分资源量分别为529万t、216万t和568万t，长江中下游、华北和东北农区三大粮食作物秸秆钾养分资源量居于全国前列，分别占全国总量的30.4%、28.2%和22.0%。各省单位耕地面积水稻秸秆还田当季可提供的钾养分量均较高，为K₂O 115.0～209.5 kg/hm2。小麦秸秆还田替代钾肥潜力较大的省份有河南、河北、山东、安徽和江苏，占全国小麦总播种面积的71.1%，钾肥替代潜力为K₂O 82.3～97.1 kg/hm2。对玉米秸秆还田来说，其钾肥替代潜力为K₂O 67.2～170.7 kg/hm2。从全国范围来看，单位耕地面积水稻、小麦和玉米秸秆还田当季可提供钾养分量分别为 K₂O 152.6、82.4和124.4 kg/hm2。  【结论】  我国水稻、小麦和玉米秸秆还田当季可提供的钾养分量分别为K₂O 449万t、193万t和479万t。我国单位耕地面积水稻、小麦和玉米秸秆还田当季的钾肥替代潜力分别为K₂O 152.6、82.4和124.4 kg/hm2，充分利用秸秆资源，可基本满足我国粮食作物生产的钾素需求，维持土壤钾素平衡。     

土壤B[a]P多次累积污染对蚯蚓体内 谷胱甘肽-S-转移酶活性的影响

采用土壤多次叠加污染与一次污染的方法研究B[a]P对赤子爱胜蚓组织细胞谷胱甘肽-S-转移酶（GST）的毒性效应。结果表明,随着土壤中B[a]P培养时间的延长,土壤中B[a]P含量和蚯蚓组织细胞GST活力呈现初期下降速率较快,尔后下降速率减小的趋势;蚯蚓组织细胞GST活力与蚯蚓体内B[a]P富集量之间呈极显著正相关(P＜0.01)。在整个培养时间内(1~56 d),多次累积污染土壤中B[a]P的Tenax提取含量和蚯蚓体内B[a]P富集总量比一次污染显著降低13.34%~27.98% ( P＜0.05)与22.58%～46.81%( P＜0.05)。B[a]P多次累积污染条件下蚯蚓组织细胞GST活力比一次污染低3.01%~33.07%(P＜0.05)。这表明土壤中B[a]P多次累积污染对蚯蚓的毒性低于一次污染。研究结果为蚯蚓在土壤B[a]P叠加污染条件下的生态毒性效应评价提供理论依据。