Changes in phosphorus fractions in three tropical soils amended with corn cob and rice husk biochars

ABSTRACT

The formation of phosphorus (P) compounds including iron-P, aluminum-P and calcium-P in highly weathered tropical soils can be altered upon biochar addition. We investigated the effect of corn cob biochar (CC) and rice husk biochar (RH) pyrolyzed at three temperatures (300°C, 450°C and 650°C) on phosphorus (P) fractions of three contrasting soils. A 90d incubation study was conducted by mixing biochar with soil at a rate of 1% w/w and at 70% field capacity. Sequential P fraction was performed on biochar, soil and soil-biochar mixtures. Increase in most labile P (resin-P_i, NaHCO₃-P_i) and organic P fraction (NaHCO₃-P_o + NaOH-P_o) in CC and RH biochars were inversely related to increasing temperature. HCl-P_i and residual P increased with increasing temperature. Interaction of CC and RH with soils resulted in an increase in most labile P as well as moderately labile P (NaOH-P_i) fractions in the soils. CC increased most labile P in the soils more than RH. The increase in most labile P fraction in soils was more significant at relatively lower temperatures (300°C and 450°C) than 650°C. However, the increase in HCl-P_i and residual P of the soils was more predominant at high temperature (650°C). The study suggested that biochar pyrolyzed at 300–450°C could be used to increase P bioavailability in tropical soils.     

不同灌水下限设施番茄土壤CO2排放特征及其影响因素研究

【目的】探讨不同灌水下限设施土壤CO2排放特征及其影响因素,为调控设施土壤水分和碳排放提供理论依据。【方法】在番茄生育期内采用LI-8100A土壤碳通量自动测定仪观测不同灌水下限[20 kPa(D20)、30 kPa(D30)、40 kPa(D40)]下的土壤CO2排放速率,并分析其影响因素。【结果】在番茄生育期内,不同灌水下限设施土壤CO2排放速率变化趋势基本一致,D20处理最高,平均速率为2.759μmol/(m2·s),其次是D30处理,为2.601μmol/(m2·s),D40处理最低,为2.559μmol/(m2·s)。在土壤CO2累积排放量方面,D20处理显著高于其他2个处理,而D30和D40处理之间无显著差异。就单因素模型而言,不同灌水下限处理的土壤CO2排放速率与15 cm土壤温度呈指数回归关系,且均达显著水平(P<0.05);不同灌水下限处理的土壤CO2排放速率与15 cm土壤含水率均呈显著二次回归关系(P<0.05);与单因素模型相比,土壤温度和土壤含水率的双因素复合模型(68.5%~83.8%)可以更好地解释土壤CO2排放的变化。土壤温度敏感系数Q10值在1.442~1.498之间,其中D20处理最敏感,D40处理最不敏感。相关分析结果表明,土壤CO2累积排放量与0~20 cm土层土壤有机质量、pH值、全氮量、速效磷量、速效钾量、碱解氮量和微生物量碳呈显著相关关系。采用PCA分析提取出的2个主成分累积贡献率为85.79%。【结论】灌水下限影响设施土壤CO2的排放,其中D20处理促进了设施土壤CO2的排放。     

湟源县30年0℃活动积温变化特征分析

本文探索了湟源县30年0℃活动积温的变化特征,一是对年际变化特征、高积温年、低积温年进行特征分析;二是将湟源县1987—2016年的0℃活动积温划分为3个10年际进行分析。详细分析内容为不同尺度下的积温最高值、最低值、平均值、极差和距平差。结果表明,30年0℃活动积温整体呈上升趋势,前期11年(1987—1997年)积温均为负距平;中期8年(1998—2005年)积温小幅震荡,后期11年(2006—2016年)积温均为正距平。30年的0℃活动积温平均值为2209.49℃·d,1987年0℃活动积温为最低值1 953.00℃·d;2013年0℃活动积温为最高值2 496.40℃·d。     

春季低温对小麦颖果发育的影响

为了探明春季低温（倒春寒）导致小麦减产的细胞学机理，以扬麦15为材料，在小麦幼穗处于雌雄蕊分化期至药隔期之间时，设置-3 ℃低温处理，通过树脂半薄切片对颖果不同发育时期的形态结构进行观察。结果表明：（1）在颖果发育早期，低温促进了颖果的长度生长，抑制了宽度生长；与对照相比，低温处理组小麦颖果发育进程缩短；（2）低温处理组颖果果皮发育早，中果皮降解速度快；（3）低温处理增加了胚乳淀粉体的积累量，降低了蛋白体的积累量，发育后期胚乳充实度显著低于对照组；（4）与对照相比，低温处理后颖果韧皮部面积和珠心突起传递细胞面积增大。以上结果表明，春季低温处理更有利于养分运输组织的发育，使得灌浆时间缩短，最终导致淀粉积累量增加及颖果早熟。     

四川省犍为县越冬代稻显纹纵卷叶螟冬后虫口密度和生物学特性

稻显纹纵卷叶螟Cnaphalocrocis exigua(Butler)是稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis(Guenée)的近缘种,目前主要在我国西南稻区发生为害。为了明确稻显纹纵卷叶螟在四川省犍为县冬后的虫源状况,我们开展了稻显纹纵卷叶螟冬后虫源结构调查,观察了冬后种群的生物学特性,并研究了温度对其的影响。结果显示,犍为县舞雩乡和罗城镇稻显纹纵卷叶螟冬后虫源密度分别为7.09头/25丛和5.50头/25丛。调查时稻显纹纵卷叶螟主要以蛹为主,有少量幼虫。稻显纹纵卷叶螟越冬代雌雄蛹重分别为11.56 mg和11.82 mg,性比(雌∶雄)为1.29∶1,蛹被寄生率为16.5%。20℃、22℃、24℃和室温下稻显纹纵卷叶螟越冬代蛹羽化率分别为44%、38%、52%、43%。不同温度下,稻显纹纵卷叶螟产卵量及成虫寿命无显著差异。本研究结果对于开春稻显纹纵卷叶螟的防控具有指导意义。     

超低温技术的研究进展及其在甘蔗脱毒中的应用前景

超低温处理是以植物组织培养以及超低温保存为基础的一种新型的脱毒技术。为研究其在甘蔗脱毒中的应用前景,笔者对超低温技术在常见作物中脱毒方法及效率进行了分析,对超低温的原理、方法以及脱毒效果做了总结,对甘蔗现有的脱毒技术进行了分析。阐述了超低温技术为甘蔗脱毒工作中所提供的新的思路。     

热风干燥温度对脱水白萝卜品质的影响

以"长春大根"白萝卜品种为试材,采用50、60、70、80、90、100℃的热风干燥处理1 cm×1 cm×10 cm的白萝卜条,研究热风干燥温度对脱水白萝卜品质的影响。结果表明,干燥温度为70℃时,脱水速率较快,脱水白萝卜色泽较白,感官品质、食用品质和复水性均较好,VC保留率较高。其次,干燥温度60℃时,脱水速率较慢,形态轻微变形、皱缩,食用品质略差。干燥温度低至50℃时,VC的保留率有所提高,但干燥时间延长,感官及食用品质均有所下降。干燥温度超过80℃后,干燥时间未显著缩短,脱水白萝卜褐变加重,感官品质、食用品质和复水性均变差,VC损失增加。     

东农冬麦1号TaPRK基因的生物信息学分析及低温和ABA、SA、MeJA对其表达模式的影响

磷酸核糖激酶(PRK)是卡尔文循环的关键酶,在调节糖代谢过程中起着关键作用。为探索TaPRK在小麦抗逆过程中的功能,以强抗寒冬小麦品种东农冬麦1号(Dn1)和弱抗寒冬小麦品种济麦22(J22)为材料,对TaPRK进行生物信息学分析和表达模式研究。结果表明,TaPRK基因含有一个1 215bp开放阅读框,编码404个氨基酸,表达产物为稳定的亲水蛋白,属于尿苷激酶家族,带有叶绿体转运肽,定位于叶绿体。越冬期间,Dn1分蘖节中TaPRK的相对表达量显著高于J22,Dn1叶片中TaPRK的相对表达量在-10℃和-25℃时高于J22,而在0℃时低于J22;外源ABA、SA和MeJA处理下,Dn1分蘖节中TaPRK的相对表达量均随着温度的降低表现为先升后降的趋势,且均在-10℃时达到表达量的峰值;外源ABA和SA处理下Dn1叶片中TaPRK的相对表达量呈现"降-升-降"的变化规律,在-10℃时显著高于对照;外源MeJA处理下,Dn1叶片中TaPRK的相对表达量在0℃和-25℃高于对照,且在0℃达到峰值。总体来说,TaPRK在小麦抗寒方面发挥正向调节作用。外源ABA、SA和MeJA增加了冬小麦TaPRK的表达量,有助于提高冬小麦的抗寒性。     

冀中平原奶牛舍温热环境评价及温热参数与生理指标的相关性分析

试验旨在评价冀中平原地区四季奶牛舍的温热环境，并分析温热参数与奶牛生理指标的相关性。选择3栋不同建筑结构的奶牛舍，对各舍温湿度和奶牛的呼吸频率、直肠温度和体表温度等生理指标进行检测。结果显示，奶牛舍四季环境温湿度和温湿指数（THI）变化显著（P<0.05），其中夏季日均温最高，为28.59 ℃；冬季日均温最低，为1.55 ℃。奶牛夏季每天平均15.5 h遭受轻度热应激，6.0 h遭受中度热应激；冬季每天平均12.0 h遭受轻度冷应激。除冬季外，各季节不同牛舍的温度和THI均未表现出显著差异（P>0.05）。相比带矮墙或卷帘的棚舍，仅设顶子的棚舍夏季平均温度要高0.80~1.27 ℃，冬季低1.36~1.84 ℃。另外，夏季奶牛各项生理指标极显著高于其他季节（P<0.01），且夏季不同舍奶牛的呼吸频率和直肠温度均表现出显著差异（P<0.05），体表温度各季节差异均达显著水平（P<0.05）。从环境温湿参数与奶牛生理参数的相关性分析可看出，各项生理参数（呼吸频率、直肠温度和体表温度）与THI、环境温度均呈显著正相关（P<0.05），但与湿度未表现出显著相关性（P>0.05）。本研究可为奶牛舍环境的评价提供科学依据，并通过环境温热参数的检测推断奶牛生理状况，为应激的发生及预警提供数据。     

Is it possible to differentiate between environmental and fishery effects on abundance‐biomass variation? A case study of blackspot seabream (Pagellus bogaraveo) in the Strait of Gibraltar

We assessed the potential for simulation and modelling of the blackspot seabream (Pagellus bogaraveo) population in the Strait of Gibraltar to discriminate the environmental effects of fishery impacts. A discrete biomass–abundance dynamic model was implemented to obtain a simulated monthly time series of blackspot seabream biomass. On this simulated time series, autoregressive integrated moving average (ARIMA) models were fitted. The best ARIMA fit provided a significant correlation of 0.76 and persistence index higher than 0.85. The proportion of variance non‐explained by the ARIMA models was correlated with a time series of sea surface temperature (SST) and North Atlantic Oscillation (NAO). The analysis of global, annual and winter correlation between the proportion of variance not explained by the ARIMA models and environmental variables showed that significant associations were not detected over the full time series. Our analysis therefore suggests that overexploitation is the main factor responsible for the commercial depletion of blackspot seabream in the Strait of Gibraltar.