QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱法测定玉米植株和土壤中溴氰虫酰胺及其代谢物残留

建立了超高效液相色谱-串联质谱 (UPLC-MS/MS) 测定玉米植株和土壤中溴氰虫酰胺及其代谢物J9Z38残留量的方法,明确了种子处理方式下两种化合物的消解动力学。样品经乙腈提取,采用QuEChERS方法处理后,进UPLC-MS/MS检测分析。结果表明:在0.01、0.1和1 mg/kg添加水平下,溴氰虫酰胺和J9Z38在玉米植株和土壤中的平均回收率在81%~103%之间,相对标准偏差均小于10.1%;在0.1~50 μg/L范围内,溴氰虫酰胺和J9Z38的质量浓度与相应峰面积间线性关系良好 (R2 > 0.999),定量限 (LOQ) 均为0.01 mg/kg。溴氰虫酰胺和J9Z38在玉米植株和土壤中的消解动态符合一级动力学模型,溴氰虫酰胺在玉米植株和土壤中的消解半衰期分别为8.3和8.2 d (春季),3.9和4.5 d (夏季)。该方法简单、灵敏、高效,能够满足溴氰虫酰胺及其代谢物J9Z38在玉米植株和土壤中残留的检测需求。     

长江中下游稻区不同水旱轮作模式和氮肥水平 对稻田CH4排放的影响

【目的】明确长江中下游稻区不同水旱轮作模式与氮肥水平对稻田CH₄排放的影响。【方法】以2003年至今的4种水（水稻）旱轮作长期定位试验为基础（分别为水稻-休闲（RF）,水稻-紫云英（RC-G）,水稻-小麦（RW）和水稻-稻草覆盖种植马铃薯（RP））,并设置3个氮肥水平,分别为N₀（0）、N₁（142.5 kg N·hm ^-2）和N₂（202.5 kg N·hm ^-2）。于2016—2017利用静态箱-气象色谱法,在田间采集并测定水稻生长季CH₄排放。 【结果】（1）轮作模式与氮肥互作对稻田CH₄排放的影响主要集中在移栽后7—30 d内,其CH₄累积排放量约为整个生育期的51.9%—72.3%。（2）轮作模式与氮肥水平对稻田CH₄排放存在显著的互作效应;N₀水平下,冬季作物栽培（包括RP、RW和RC-G）显著提高稻季CH₄累积排放量,与RF相比分别增加74.1%—145.1%、68.5%—109.9%和56.4%—108.6%。（3）增施氮肥（N₁和N₂）后,CH₄排放对轮作模式的响应出现分化。其中,RF、RP和RW模式下稻季CH₄排放量随氮肥施用量的增加而逐渐增加;N₂水平下,RP、RW和RF的CH₄累积排放量分别为51.2—55.8、45.3-51.5和25.0—30.5 g·m ^-2,分别比N₀水平提高23.0%—38.4%、26.7%—33.7%和35.3%—43.5%;而与N₁相比,则提高9.9%—19.7%、20.8%—23.1%和17.4%—18.8%。而RC-G模式下则表现为增施氮肥一定程度上降低了稻季CH₄排放;与N₀相比,N₁和N₂下稻季CH₄累积排放量分别降低20.7%—42.4%和10.6%—16.6%。（4）进一步解析与土壤CH₄排放相关微生物菌群产甲烷菌（mcrA）和甲烷氧化菌（pmoA）丰度变化,发现N₀水平下秸秆及绿肥全量还田能够显著增加产甲烷菌和甲烷氧化菌丰度;相关微生物对氮肥的响应机制因轮作模式而有所差异,增施氮肥促进产甲烷菌的增殖,却抑制了甲烷氧化菌的生长,但其变化幅度因轮作处理而有所不同。随着氮肥增施,RP、RW和RF的mcrA丰度增加191.4%、160.6%和143.3%,而RC-G则仅有62.6%。（5）另外,随着氮肥施用量的增加,RF、RP和RW模式下mcrA/pmoA比值增加,其增加比例分别为71.4%—141.1%、197.1%—258.2%和84.6%—165.5%,而RC-G则相反,下降26.8%—42.3%。其变化规律与CH₄排放基本一致。 【结论】稻田系统中秸秆还田C/N的相对含量可能是干扰氮肥水平对稻田CH₄排放作用的关键,当系统中碳冗余时,相关微生物活性受到土壤中有效氮制约,投入无机氮可以减轻氮的限制作用从而显著提高CH₄排放;而碳不足时,继续投入无机氮,相关微生物繁殖由于受到土壤中有限碳源的限制其活性也会受到抑制,CH₄排放相对减少。     

根际增氧模式的水稻形态、生理及产量响应特征

地表积水是导致水稻地下部分(根系)缺氧胁迫的主要原因。根际缺氧时,提高水稻根系通气(增加孔隙度)可能会减少营养物质的吸收面积,因此,根系必需在形态和代谢上进行一定的调节,而这种调节又会影响作物生长和根际状况。控制灌水(增加土壤和空气的接触时间)是目前常见的一种根际增氧途径,而化学物质增氧模式还处于试验阶段。为考察不同增氧模式对水稻根际缺氧调控的田间应用效果,本研究分别于2007年和2008年,采用过氧化尿素(T1)、过氧化钙(T2)以及干湿交替灌溉(T3)的根际增氧模式并以长期淹水田块为对照(CK),监测水稻根系及地上部分形态、生理、光合物质积累及产量形成特征。结果表明,与CK比较,处理T1、T2和T3对国稻1号和秀水09的增产幅度2007年分别为3.1%/11.5%、10.2%/14.9%和18.9%/16.4%;2008年分别为11.56%/6.57%、8.48%/9.20%和13.56%/9.39%。使根际增氧的响应大致表现为根系孔隙度下降、齐穗期根体积增大、根系活力提高;前期分蘖数增加较快,有效穗多;叶片叶绿素含量在齐穗后下降较慢,剑叶SOD和POD含量较高,MDA含量较低;齐穗后叶片光合作用对穗部干物质积累贡献大。不同增氧模式对水稻生长的影响虽然存在一定的差异,但对土壤淹水导致的根际缺氧胁迫,均起到一定的缓解作用。     

水稻育插秧机械化技术

几年来,我区承担水稻育插秧机械化技术,在工作实践中深深地感到,水稻插秧环节是水稻生产过程中劳动强度最大、时间最宝贵的重要环节。水稻插秧是迫切需要推广的机械化作业的项目。目前,水稻生产现状仍然以人工栽植为主,只有实现了水稻育插秧机械化技术,才能提高劳动生产率,把人们从繁重的体力劳动中解放出来,使水稻生产实现全程机械化,从而实现农业现代化。     

保护性耕作技术研究

保护性耕作技术要求播种后,地表保留30%以上秸秆等覆盖物,不使用铧式犁、旋耕机等整地,使用免耕播种机播种,使用深松犁、深松铲几年深松整地一次,不打乱耕层、不破坏土壤结构。保护性耕作技术能减少土壤风蚀、水蚀,提高土壤有机质含量,提高土壤肥力和抗旱能力,是一项先进的农业耕作技术,改变了传统农业耕作方式,可实现农业可持续发展。     

油菜作绿肥还田的培肥效应及对水稻生长的影响

 为明确油菜作绿肥对稻田土壤的培肥效应及其对后季水稻生长的影响,2004-2008年在浙江富阳进行空闲 单季稻（CK）、紫云英 单季稻(T1)、油菜收获后秸秆焚烧还田（T2）和油菜盛花期还田（T3）4种模式的定位试验。研究结果表明,油菜盛花期还田（T3）能提高土壤有机质、全氮和全磷含量,培肥地力;增加稻田土壤的总孔隙度,减少容重,改善土壤物理性状;增加后季水稻生长过程中土壤的脲酶和酸性磷酸酶活性,从而提高供试水稻品种的产量,其中杂交稻内2优6号、两优培九、秀优5号表现为有效穗数增多,常规稻秀水09的每穗粒数增加;在光合生理指标上,油菜作绿肥还田后,水稻的叶面积指数、剑叶叶长、叶宽、叶绿素含量、光合速率、干物质积累量增加。研究结果还表明,油菜作绿肥还田是一种很好的稻田生物培肥新途径,能以远低于紫云英的生产成本取得类似的水稻增产效果。     

浸种剂对水稻种子微生物群落结构的影响

以常规粳稻秀水134为材料,设置清水浸种（CK）和咪酰胺浸种（Soak）两个处理,采用16S rRNA扩增子测序和分离培养等方法,研究浸种剂咪酰胺对水稻种子微生物群落结构的影响。结果表明,与CK相比,Soak处理水稻种子表面真菌数目显著减少,而对水稻种子内细菌群落多样性和组成,包括细菌群落Shannon 指数、Chao1 指数、Observed OTUs、β多样性以及优势菌群相对丰度没有显著影响。可见,在农业生产中,咪酰胺浸种作为防治水稻种传病害的措施对种子内生菌群没有显著影响。     

废止"禁鲜令"背后的利益纷争

饱受争议的乳业“禁鲜令”能否落地出现变数,近日业内盛传,“禁鲜令”还没正式实行就将取消.     

不同氮吸收效率水稻品种的苗期铵吸收特性及生长差异分析

【目的】 测定不同氮吸收效率品种对外界NH₄ ⁺浓度的响应,解释水稻品种间氮吸收差异的机理。【方法】 采用水培法栽培氮吸收高效的水稻品种齐粒丝苗（QL）和氮吸收低效的品种沪科3号（HK）,通过分析水稻幼苗在0—0.80 mmol·L ^-1低铵浓度和1.00—12.96 mmol·L ^-1高铵浓度下的铵吸收速率,计算铵吸收动力学参数V_max和K_m值,比较不同氮吸收效率水稻品种的苗期铵吸收特性;通过比较不同NH₄ ⁺浓度下的水稻苗期株高、分蘖数、叶绿素含量、以及地上和地下部的干物质和氮素积累量,用根系扫描法分析根系形态,包括总根长、根体积、根表面积、平均直径、根尖数等,用非损伤性扫描离子选择电极技术（scanning ion-selective electrode technique,SIET）测量根分生区和伸长区NH₄ ⁺的跨细胞膜运输,用液相氧电极系统分析根系氧损耗,研究不同氮吸收效率水稻品种的苗期生长差异。【结果】（1）在0—0.8 mmol·L ^-1低铵浓度下,2个水稻品种QL和HK幼苗对NH₄ ⁺的吸收符合Michaelich-Menten方程,氮吸收高效品种QL的吸收动力学参数V_max为氮吸收低效品种HK的1.66倍;当NH₄ ⁺的浓度大于1 mmol·L ^-1 时,水稻幼苗对NH₄ ⁺的吸收均随着外界NH₄ ⁺浓度的增加而增大,但同一NH₄ ⁺浓度下,氮吸收高效品种QL对NH₄ ⁺的吸收速率大于氮吸收低效品种HK;（2）水稻根系分生区在外界不同NH₄ ⁺浓度下均表现为NH₄ ⁺的跨细胞膜净流入,且NH₄ ⁺净流入速率随着外界NH₄ ⁺浓度的升高而增加,氮吸收高效品种QL在低铵（LN）、中铵（MN）和高铵（HN）处理下根系分生区NH₄ ⁺净流入速率分别比氮吸收低效品种HK高42.0%、71.8%和63.6%;根系伸长区NH₄ ⁺的跨细胞膜流通品种间存在差异,氮吸收低效品种HK在LN和HN下均出现NH₄ ⁺跨细胞膜净输出,而氮吸收高效的品种QL仅在HN下出现NH₄ ⁺跨细胞膜净输出,且净输出速率比氮吸收低效的HK低34.30%。（3）在LN和MN浓度下,氮吸收高效品种QL的苗期形态和物质积累并不占优势;适量增铵可以增加水稻的株高、分蘖、叶绿素含量、干物质和氮素积累量,但过高的外界铵浓度对水稻生长特别是根系生长有抑制作用;HN下,氮吸收高效的品种QL显示出一定的生长优势,播种后10–20 d的分蘖增加速率和干物质增加速率分别比氮吸收低效的品种HK高65.7%和31.4%;虽然品种QL的根系氮浓度比品种HK低15.1%,但其地上部氮积累量比HK高23.5%,说明QL比HK能更快地将根系吸收的氮转运至地上部供其生长所需。【结论】 与氮吸收低效品种相比,氮吸收高效品种根系细胞膜上有更多的NH₄ ⁺运输载体,根系吸收的NH₄ ⁺同化、转运速度快,苗期分蘖速率和干物重积累速率大。     

用玉米芯酸酶法制备低聚木糖的研究

研究了采用酸酶法水解玉米芯中的木聚糖制备低聚木糖的工艺条件.玉米芯预处理工艺:用60 ℃水浸泡玉米芯12 h,过滤,保留滤渣.玉米芯酸预水解条件:按固液比1∶6加入2.0 g/L的稀硫酸液,120 ℃预水解60 min,溶出总糖量15.01%,平均聚合度2.16.酶水解条件:pH值4.8,加酶量40 IU/g玉米芯,50 ℃水解4 h,溶出总糖量20.32%,平均聚合度1.74,玉米芯酸酶水解液中低聚木糖的相对含量达到62.37%.