培肥措施对旱地农田土壤CO2排放和碳库管理指数的影响

阐明长期有机物料施肥下土壤CO₂排放特征及其影响机制以及碳库管理指数对黄土高原旱作农业区固碳减排及施肥模式选择的影响尤为重要。基于2012年设置在陇中黄土高原旱作区的长期定位试验,通过不施肥（CK）、氮肥（NF）、有机肥（OM）、秸秆（ST）、有机肥结合无机肥（OMNF）5个处理,测定并计算了2018年不同施肥措施下全年土壤CO₂排放、作物碳排放效率和碳库管理指数的变化,并运用结构方程模型分析了0~30 cm土壤温度、水分、微生物量碳氮、易氧化有机碳、蔗糖酶、脲酶与土壤CO₂排放速率的关系。结果表明：1）与不施肥相比,秸秆、有机结合无机肥和有机肥处理使生育期土壤CO₂排放平均速率提高了42.72%、30.82%和29.79%,秸秆、有机肥处理分别使生育期土壤CO₂排放量显著提高36.35%、32.45%（P<0.05）,有机结合无机肥处理使碳排放效率显著降低41.10%（P<0.05）;2）有机物料处理均能显著提高0~5 cm土层易氧化有机碳、微生物量碳氮、蔗糖酶活性和碳库管理指数,相比不施肥和氮肥处理,有机结合无机肥处理分别使0~30 cm土壤碳库管理指数提高127.41%,99.33%（P<0.05）;3）结构方程模型表明,环境因子对土壤CO₂排放速率的总解释度为53%,对土壤CO₂排放速率总效应较大的影响因素包括土壤温度（2.36）、微生物量碳（1.59）和土壤水分（1.18）,且均间接地影响着土壤CO₂排放速率,土壤温度促进了微生物量碳和蔗糖酶活性的提高,微生物量碳促进了微生物量氮和易氧化有机碳的增加。综合来看,有机结合无机肥处理可以提升土壤碳库管理指数,保持微生物活性,增加作物产量,降低土壤碳排放效率,是陇中黄土高原旱作农业区比较适宜的农田培肥措施。     

模拟降雨格局变化对虎尾草分株和根系特征的影响

作为全球气候变化的重要组成部分,降雨格局变化能够对各类植物产生不同的影响。虎尾草为退化盐碱草地恢复的主要先锋种植物之一,降雨格局变化如何影响其分株和根系等特征对于全球变化背景下退化盐碱地的生态恢复至关重要。本研究通过人工模拟降雨格局变化试验,设置了3个降水量（减少30%、不变、增加30%）和2个降雨间隔（1、2 d）, 研究了虎尾草地上分株和地下根系形态特征对降雨格局变化的响应。结果表明：1） 降雨格局的变化对虎尾草有性生殖特征几乎无影响,随着降水量增加或降雨间隔延长营养繁殖特征具有增加的趋势。2） 降雨间隔和降水量对虎尾草根系影响程度不同,降雨间隔为主要影响因素,且二者相互依赖。降水量一定时,随着降雨间隔的增加,总根长、总表面积、总体积和根直径显著降低。3） 降水量和降雨间隔均影响虎尾草生物量的积累,降雨间隔为主要影响因素,随着降雨间隔的增加,根、茎、总生物量均显著降低,叶和花序生物量具有减小的趋势,但是影响不显著。     

外源海藻糖对NaHCO3胁迫下甘草幼苗生长调节及总黄酮含量的影响

本研究以甘草无菌苗为试验材料,采用植物组织培养的方法,分析50 mmol·L^-1 NaHCO₃ 胁迫下外源海藻糖对甘草幼苗生长量、叶绿素含量、渗透调节物质含量、抗氧化保护酶活性和总黄酮含量的影响。结果表明： 50 mmol·L^-1 NaHCO₃ 胁迫显著降低了甘草幼苗的生长量、叶绿体色素含量、K⁺ 浓度、抗氧化保护酶（SOD、POD、CAT）活性和总黄酮含量,显著提高了丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量以及Na⁺浓度;施加15 mmol·L^-1 海藻糖可显著提高甘草幼苗的生长量,提高叶绿素含量、K⁺ 浓度和总黄酮含量,降低丙二酸含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量和Na⁺ 浓度,并且提高抗氧化保护酶活性。因此,NaHCO₃胁迫下施加外源海藻糖对甘草幼苗生长具有良好的调节作用,可以增强甘草的抗碱能力,促进甘草幼苗生长。本研究为外源海藻糖提高甘草耐碱性和揭示其调控机制提供理论依据。     

不同燕麦品种在尼泊尔北部山区的生长特性及其营养品质的研究

畜牧业是尼泊尔北部山区的重要生计支柱,提升牧草产量是我国对尼泊尔开展农业技术援助的关键领域。为筛选出适宜尼泊尔北部山区栽培的燕麦品种,于2019年5-10月在尼泊尔热索瓦县郎唐山区对12个燕麦品种（爱沃、太阳神、贝勒1、美达、科纳、林纳、青引1号、青海444、青海甜燕麦、陇燕2号、陇燕3号、Kamadhenu）的物候期、株高、产草量、穗含量、叶茎比和关键营养成分等进行了品比试验。结果表明：美达、科纳、青引1号、青海444、青海甜燕麦和Kamadhenu 6个品种能完成生育期,生育天数在115~141 d,其余多数品种只能达到乳熟期。各燕麦品种的株高为134.8~177.7 cm,其中引进品种太阳神、青海444、青海甜燕麦、美达和林纳的株高较对照品种Kamadhenu高6.3%~20.4%,存在极显著差异（P<0.01）。青海甜燕麦、青海444和美达的干草产量分别达到了14723.0、13491.0和13369.6 kg·hm^-2,分别比对照品种Kamadhenu增产36.0%、24.7%和23.6%,差异极显著（P<0.01）。贝勒1、科纳和太阳神的叶茎比分别为0.40、0.38和0.36,是对照品种Kamadhenu的1.50~1.67倍。各燕麦品种的干物质、粗蛋白、总灰分、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量变化范围分别为93.5%~95.6%、5.7%~9.9%、4.4%~6.9%、68.2%~78.4%和39.3%~48.7%,其中太阳神的粗蛋白含量是对照品种Kamadhenu的1.57倍,存在极显著差异（P<0.01）。对各燕麦品种的10个农艺性状进行主成分分析及综合评价,结果表明,引进品种青海甜燕麦、美达、青海444和太阳神综合适应性较好,适宜在该地区推广种植。     

布鲁菌介导细胞自噬的研究进展

布鲁菌是布鲁菌病的病原体,在世界范围内给养殖业带来巨大损失。自噬是细胞的一种代谢方式,细胞在自噬相关基因的调控下清除细胞内病原微生物和吞噬降解受损、衰老细胞器及大分子物质,以维持机体内环境平衡。布鲁菌入侵细胞后,能够诱发细胞自噬,而这一复杂的过程需要很多细胞因子的参与,探究布鲁菌引发的细胞自噬已成为揭示布鲁菌致病机制的新热点,现就这一新热点的研究进展进行综述。     

杨木低聚木糖对肉鸡生长性能、肠道消化酶活性和短链脂肪酸含量及血清激素水平的影响

本试验以肉鸡为研究对象,对以杨木屑为原料、采用醋酸催化法制取的低聚木糖进行评价,研究低聚木糖对肉鸡生长性能、肠道消化酶活性和短链脂肪酸含量及血清激素水平的影响,探讨低聚木糖的促生长机制,为醋酸催化法生产低聚木糖的应用提供理论依据。选用120只1日龄爱拔益加肉公鸡,随机分为2个组,即对照组和低聚木糖组,每组6个重复,每个重复10只鸡。对照组饲喂基础饲粮,低聚木糖组以0.02%低聚木糖等量替代基础饲粮中的沸石,试验期为42 d。结果表明:1)与对照组相比,饲粮添加低聚木糖显著提高了肉鸡42日龄时的体重以及22~42日龄和1~42日龄的平均日增重(P<0.05),显著降低了料重比(P<0.05),对平均日采食量无显著影响(P>0.05);2)与对照组相比,饲粮添加低聚木糖显著提高了肉鸡十二指肠脂肪酶活性(P<0.05),有提高十二指肠蛋白酶活性的趋势(P=0.056),但对空肠、回肠和盲肠脂肪酶和蛋白酶活性无显著影响(P>0.05);3)与对照组相比,饲粮添加低聚木糖对盲肠短链脂肪酸含量无显著影响(P>0.05);4)与对照组相比,饲粮添加低聚木糖显著增加了肉鸡血清生长激素和三碘甲腺原氨酸(T 3)含量(P<0.05),显著降低了血清甲状腺素(T 4)含量(P<0.05),显著降低了T 4/T 3值(P<0.05)。综上所述,低聚木糖通过提高肠道消化酶活性,促进与生长相关的激素分泌,提高营养物质利用率,从而改善肉鸡的生长性能。     

不同能量和蛋白质水平饲粮对宁乡猪生长性能、胴体品质和肉品质的影响

本试验旨在研究不同能量和蛋白质水平饲粮对宁乡猪生长性能、胴体品质及肉品质的影响。选用体重约18 kg的宁乡猪仔猪72头,随机分为3组(每组4个重复,每个重复6头):对照组饲喂基础饲粮(前、中、后3期蛋白质水平分别为14.03%、12.06%、11.01%;全期消化能为12.15 MJ/kg);试验A组饲喂在基础饲粮的基础上3期蛋白质水平各降低约2个百分点、全期消化能降低1.25 MJ/kg的低营养水平饲粮;试验B组饲喂在基础饲粮的基础上3期蛋白质水平各降低约3个百分点、全期消化能降低2.50 MJ/kg的超低营养水平饲粮。试验期180 d。结果表明:1)试验组前期料重比和平均日增重较对照组显著提高(P<0.05);从全期来看,3个组间生长性能差异不显著(P>0.05)。2)试验B组的肥肉率较对照组和试验A组显著降低(P<0.05),瘦肉率有提高趋势。与对照组相比,试验组胴体垂直长均极显著提高(P<0.01);试验B组胴体斜长、皮厚显著提高(P<0.05)。3)试验组背最长肌pH 1 h显著降低(P<0.05),其他肉品质性状各组间差异不显著(P>0.05)。由此可见,降低饲粮能量和蛋白质水平,对宁乡猪生长性能和肉品质没有明显负面影响,且能提高屠宰性能,改善胴体组成。在本试验中,超低营养水平饲粮对胴体组成的改善效果优于低营养水平饲粮。     

钾肥对紫花苜蓿根颈丙二醛、可溶性蛋白含量与抗氧化系统的影响

为探究钾肥种类及用量对苜蓿(Medicago sativa)抗寒性的影响,本研究以‘北极熊’为供试紫花苜蓿品种,采用二因素随机区组试验设计,研究了秋季施用不同钾肥(硫酸钾和氯化钾)及不同施用量(0,50,100,150,200 kg·hm^-2 K₂O)对越冬期苜蓿根颈在不同温度(4℃,—20℃)处理下抗氧化酶[过氧化物酶(peroxidase,POD),超氧化物歧化酶(superoxide disimutase,SOD),过氧化氢酶(catalase,CAT)]活性和可溶性蛋白(soluble protein,SP)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量变化的影响。结果表明:在4℃温度处理下,不同钾肥种类和施肥量处理中,苜蓿越冬根颈中MDA和SP含量及POD,SOD,CAT活性均无显著差异;但经—20℃低温冷冻后,不同钾肥种类和施肥量处理下,苜蓿越冬根颈中MDA含量下降,SP含量增加,POD,SOD,CAT活性增强,适应低温环境能力变强,且硫酸钾效果强于氯化钾;两种钾肥均在150 kg·hm^-2(K₂O)钾肥处理下,MDA含量最低,POD,SOD,CAT活性最强,SP含量最高,表明苜蓿受伤程度最小,抗寒保护能力最强。因此,在科尔沁沙地秋季施用300 kg·hm^-2K₂SO₄有利于苜蓿安全越冬。     

基于转录组测序分析研究枸芪多糖对育肥猪肠黏膜免疫功能的作用机理

本试验旨在研究枸芪多糖对育肥猪肠黏膜免疫调控的关键基因,阐明其对肠黏膜免疫功能的可能作用机理。选用80~90日龄的健康育肥母猪180头,随机分为2组,每组6个重复,每个重复15头猪。对照组饲喂基础饲粮,试验组在基础饲粮中添加0.1%的枸芪多糖,试验期90 d。采集育肥猪的空肠肠段,提取RNA后进行转录组测序分析差异免疫基因的表达。结果显示:1)与对照组相比,饲粮中添加枸芪多糖差异表达的免疫基因有75个,其中有26个上调基因和49个下调基因。2)基因本体(GO)富集分析显示差异表达基因主要参与免疫调节、免疫应答和应激反应,信号通路分析显示差异表达基因主要富集在以白细胞介素-17(IL-17)信号通路、NOD样受体信号通路为主的免疫信号通路。3)通过对肠黏膜差异表达的关键基因原癌基因Jun(JUN)和原癌基因Fos(FOS)的探究可见,与对照组相比,试验组白细胞介素-18(IL-18)、补体5(C5)、JUN和FOS的基因表达受到抑制,Jun和Fos的蛋白表达显著降低(P<0.05)。综上所述,在饲粮中添加枸芪多糖可提高肥育猪的肠黏膜免疫功能。枸芪多糖通过调节JUN、FOS、IL-18等免疫相关基因的表达,影响IL-17和NOD样受体信号通路,以此来抑制炎症反应。     

2011-2020年夏季全国草原净初级生产力时空变化及其气象影响评估

为评估2011—2020年夏季全国草地净初级生产力时空变化以及气象条件对净初级生产力的影响,本研究依据气象站逐日气象观测资料以及中分辨率成像光谱(Moderate-resolution imaging spectroradiometer,MODIS)系列卫星资料遥感数据,分析了近10年夏季全国草地净初级生产力变化。结果表明:2011—2020年夏季全国草原净初级生产力总体呈现增加趋势,平均每年增加0.2 gC·m^-2·a^-1,内蒙古中部、甘肃东部、青海东部、西藏东部等地近10年草原净初级生产力明显增加。近10年全国大部草原区平均气温和降水量均呈增加趋势,较好的气象条件利于夏季牧草生长。2020年夏季全国草原区的气温和降水量也较常年偏高,北方草原区草地平均净初级生产力为121.3 gC·m^-2·夏季^-1,为近10年偏好年份。2011—2020年夏季全国草原净初级生产力呈增加趋势,较好的气象条件对其贡献较大。