2株可培养细菌氮代谢特性的研究

研究旨在分析土壤中可培养细菌菌株的氮代谢特征,并进一步探讨微生物在土壤氮素转化中的可能作用机制。以2株分离自苹果园土壤的细菌菌株SY5-4和SY11-10为试材,采用传统培养方法结合分子检测技术,分别测定菌株生长特性及其氮素转化能力。研究结果表明,异养条件下,菌株SY5-4和SY11-10的世代时间分别为243.5 min和202.7 min。菌株生长过程中,培养液中铵态氮浓度始终维持在较高水平,铵态氮、亚硝态氮和硝态氮浓度均表现出先升后降的趋势。硝化（amoA和hao）和反硝化（nosZ、norB、nirK和nap）基因检测结果表明,菌株SY11-10具有多种氮素转化潜能。综上,供试菌株培养过程中,培养液中氮素发生变化,并在菌体中检测到不同氮转化基因,表明菌株参与多种氮代谢途径。     

基于‘罗氏沼虾’养殖尾水灌溉条件下稻田养分利用效能提升技术研究

为了实现稻田消纳罗氏沼虾养殖尾水过程中水稻稳产及养分利用效率最大化,设置CK（空白对照）、BC（添加生物炭）、TG（添加土壤改良液）、BT（生物炭及土壤改良液分别减半）4个处理,依据养分运移状况及水稻生长指标的比较,筛选适宜材料类型。结果表明,BC、TG及BT的添加对表层土壤(0~10cm)TN累积、土壤(0~25cm)TP累积及养分损失,BC、TG对土壤(0~25cm)TN累积及养分损失均存在正面效应;TG显著促进表层土壤(0~10 cm)NO₃ ^-累积(P<0.05);除BC外,其他材料的养分表聚作用均促使TN、TP向根部运移(P<0.05);BT处理中灌浆期叶绿素含量显著高于TG和CK(P<0.05),材料处理组在第一节间长度均显著低于CK(P<0.05),其余处理间的差异性均未达到显著水平(P>0.05)。各处理的理论和实际产量间的差异性均未达到显著水平(P>0.05)。综上所述,相较于其他材料,有效截留NO₃ ^-为主氮素养分,提高养殖尾水养分利用率,降低淋洗污染风险;显著控制水稻底部节间生长,降低倒伏风险;且其对水稻生长及产量性状并无显著抑制作用,因而将其作为水稻消纳罗氏沼虾养殖尾水中养分利用效率提升材料具有一定应用潜力。     

不同氮肥施用量对胶东卫矛氮代谢生理影响的研究

分析氮对胶东卫矛氮代谢生理的影响规律,明确氮肥施用后的相关酶活性变化机理,为其育苗中科学施用氮肥提供理论依据。试验在田间条件下,设置氮肥施用量分别为0 g/株(J1,CK)、9 g/株(J2)、18 g/株(J3)、27 g/株(J4)4个处理,3次重复。结果表明：5—9月J3谷草转氨酶活性分别比J1提高了64.84%、70.77%、58.52%、47.33%、57.20%,J4与J3之间无显著差异;6—9月J3谷丙转氨酶活性分别比J2提高了18.00%、30.79%、16.47%、16.83%,差异显著;谷胺酰胺合成酶活性7、9月J3显著高于J2,5—6月J2、J3、J4之间无显著差异,J2显著高于对照;5—9月J3硝酸还原酶活性分别比J2提高了20.47%、31.66%、27.32%、23.50%、34.90%,差异显著,J3与J4之间无显著差异;5—7月J3硝态氮含量分别比对照提高了73.76%、53.90%、85.95%,差异显著,8—9月J2、J3、J4之间无显著差异;6—8月,J3可溶性蛋白含量分别比J2提高了15.90%、20.09%、9.04%,差异显著。综合分析认为,J3处理可以显著提高胶东卫矛氮代谢相关酶活性,提高植株叶片内硝态氮含量和可溶性蛋白含量,效果优于J2、J4处理。     

羊肚菌营养袋制作原料的化学成分分析及配方优化

为优化羊肚菌营养袋的原料组成与配比,以食药用菌栽培基质中常用的4种秸秆及谷壳、麦粒、麦麸,通过主成分分析归纳各原料的营养组成属性,设计出9个营养袋配方进行栽培试验,比较出菇产量,得出高产营养袋原料组合为谷壳和麦粒;再以谷壳与麦粒按11种不同的重量比混合制成营养袋进行栽培试验,综合考量制作成本、出菇产量、经济效益等因素后,最终得到高产高效的羊肚菌营养袋配方(重量比)为谷壳19%、麦粒79%、石灰1%、石膏1%。     

Influence of intra-row cruciferous surrogate weed growth on crop yield in organic spring cereals

In Northern Europe, inter-row hoeing has become a popular tactic for controlling weeds in organic cereals. Hoeing is highly effective and can be implemented from crop emergence until stem elongation to maintain a nearly weed-free inter-row zone. However, hoeing has a lesser effect on weeds growing in the intra-row zone, where crop–weed proximity results in heightened competition. In the hoed cereal system, it is investigated whether tall-growing, competitive, cruciferous weeds in the intra-row zone affect crop biomass, yield and thousand kernel weight (TKW). An additive experimental design is employed to enable the fitting of rectangular hyperbolas, describing and quantifying the effects of increasing intra-row surrogate weed density on crop growth parameters. Regressions were studied under the influence of crop (spring barley and spring wheat), row spacing (narrow [12.5 or 15.0 cm] and wide [25.0 cm]) and nitrogen rate (50 and 100 kg NH₄-N/ha). Cruciferous surrogate weeds were found to impact crop yield and quality severely. For example, ten intra-row plants/m² of surrogate weed Sinapis alba reduced grains yields by 7%–14% in spring barley and by 7%–32% in spring wheat with yield losses becoming markedly greater in wheat compared to barley as weed density increases. Compared to wheat, barley limited yield and quality losses and suppressed intra-row weed growth more. Row spacing did not have a consistent effect on crop or weed parameters; in one of six experiments, the 25 cm row spacing reduced yields and increased intra-row weed biomass in wheat. Nitrogen rate did not affect crop or weed parameters. Results warrant the implementation of additional tactics to control intra-row weeds and limit crop losses.     

基于meta分析的放牧压力对内蒙古高原草地生态系统的影响

放牧是最主要的草地利用模式，直接或间接地影响草地物质循环和能量流动，放牧强度对草地的健康状况和演替方向起决定作用。本文基于40篇内蒙古草原放牧相关文献数据，通过meta分析探讨温带草原对放牧强度的响应特征。结果表明，与未放牧草地相比，轻度放牧草地对群落植物地上、地下生物量和土壤全氮和全磷含量无显著影响，而土壤有机碳、微生物生物量碳、细菌和真菌数量分别显著上升3.60%、7.80%、11.40%和10.83%（P<0.05）；中度放牧下群落植物地下生物量和土壤微生物数量无显著变化，而地上生物量和土壤有机碳、全氮、全磷和微生物生物量氮含量分别显著降低21.62%、4.44%、2.15%、8.35%和6.76%（P<0.05）；重度放牧下群落植物地上和地下生物量，土壤有机碳、全氮、全磷、微生物生物量碳含量，细菌和放线菌数量分别显著下降39.72%、16.30%、7.62%、6.46%、8.03%、8.76%、12.92%和18.27%（P<0.05）。以上结果表明轻度放牧有利于土壤肥力和草地生产力的保持和提升，而当放牧干扰超出一定的限度时，草地各项功能均显著下降而发生退化。本研究可为内蒙古温带草原的合理利用和适应性管理提供理论基础。     

设施桃对硒的吸收运转及积累特性的初步研究

本试验以设施栽培的4年生春雪毛桃（砧木为青州冬雪蜜桃）为试材，研究硒元素在桃中的吸收运转及积累特性，为设施桃富硒果品生产技术的提出提供理论依据。结果表明：从花后40d至80d，设施桃不同部位硒元素含量的变化趋势不同，其中叶片呈‘升-降-升（土施氨基酸硒）’与‘持续上升（叶面喷施氨基酸硒）’、果肉呈‘升-降’、果皮呈‘升-降（土施氨基酸硒）’和‘降-升-降（叶面喷施氨基酸硒）’、果核呈下降的变化趋势；设施桃从果实硬核至转色阶段是设施桃可食部分-果肉对硒元素吸收的活跃期；硒肥的施用方式不仅影响硒元素在果皮、果肉和果核及果肉和叶片等各部位的累积顺序，而且显著影响硒元素的利用效率，叶面喷硒的硒元素利用率远高于土壤根际施硒的硒元素利用率。综上，设施桃从坐果到果实成熟，采用叶面喷硒，尤其是加强果实硬核至果实转色阶段的施用，是设施桃富硒果品生产的关键措施。此外，抑制设施桃果实成熟前后新梢的补偿性生长是减轻或避免果实中硒元素外流的重要措施。     

Nutrient cycling and biomass flows in a low-quality forest stand improvement system in the Lesser Khingan Range of China

The material flow and bulk internal flow analyses were used to establish a material accumulation and cycling model for a low-quality forest stand improvement system and a series of processes were considered. The model was applied in a one-hectare low-quality forest plot in the Lesser Khingan Range of China. Results showed that during 1997–2007, the stands absorbed 270.19 kg of N, 74.28 kg of P, and 124.39 kg of K from soils, 51.82 kg of N and 2.38 kg of P were directly absorbed by foliage, and 16.25 kg of K was released to soils by eluviation. Until 2007, the accumulated nutrients in the stands included 236.91 kg of N, 65.28 kg of P, and 108.55 kg of K. When horizontal strip clearcutting was applied in 2007, 50% accumulated nutrients in the stands were shifted due to harvesting operations, and 212.74 kg of N, 26.97 kg of P, and 98.88 kg of K were accumulated in soils, declining by 9.47% for N, 3.68% for P, and 17.60% for K, respectively, compared with year 1997. 94.61 t per hectare of biomass was generated, of which the biomass in stands accounted for 87.36%. The felled tree biomass was 36.89 t per hectare, of which 84.90% and 10.03% of biomass were utilized in terms of logs and other means, and the rest was left on site.     

典型喀斯特洼地植被恢复过程中土壤碳氮储量动态及其对极端内涝灾害的响应

西南喀斯特地区是我国主要的生态脆弱区之一,石漠化严重,旱涝灾害频发。植被恢复是提升脆弱生态系统土壤碳氮固持的有效方式,但该区不同植被恢复方式土壤碳氮动态监测的研究还很缺乏。本研究以典型喀斯特峰丛洼地为对象,选取人工林、牧草地、人工林+牧草地、撂荒地自然恢复4种最主要的植被恢复方式为研究对象,以耕地作为对照,对比分析退耕前(2004年)、退耕10年(2014年)和13年后(2017年)土壤碳氮储量动态变化特征。其中2004—2014年研究区未发生极端内涝灾害, 2014—2017年连续发生2次极端内涝灾害事件。研究结果表明,退耕10年后, 4种恢复方式下土壤有机碳(SOC)储量均显著增加,但退耕13年后,除撂荒地SOC持续增加外,其他3种恢复方式下SOC表现出下降趋势。植被恢复后土壤全氮(TN)储量提升相对缓慢,退耕10年仅牧草地显著增加,退耕13年后人工林+牧草和撂荒地TN增加,且撂荒地在退耕后呈持续增加趋势。相关性分析结果表明,土壤交换性Ca~(2+)与SOC、TN均呈显著正相关关系,且与2014年相比, 2017年不同植物恢复方式下土壤交换性Ca~(2+)均显著下降,这可能与研究区2015年和2016年连续内涝灾害有关。以上结果说明,不同恢复方式均能显著提升喀斯特地区土壤碳氮固持,并以自然恢复最佳,其生态系统能有效抵御极端气候灾害带来的负面影响。