太原市近郊农田区域大气氮干湿沉降特征

为研究山西省太原市不同农田大气氮干湿沉降输入通量,于2016年6月至2018年5月用雨量器、降水降尘自动采样仪、Delta系统对太原市近郊东阳和阳曲两地氮干湿沉降进行为期2 a的试验。结果表明,东阳和阳曲氮湿沉降量中,NH_4~+-N分别为8.2,7.7 kg/hm~2,NO_3~--N分别为4.7,6.0 kg/hm~2,NH_4~+-N在两地湿沉降中占较大比例;此外,东阳NH_4~+-N湿沉降量是阳曲的1.06倍,而阳曲NO_3~--N湿沉降量是东阳的1.3倍。东阳气态活性氮NH_3和NO_2年均沉降量分别是11.4,3.2 kg/hm~2,依靠重力沉降颗粒物NH_4~+-N和NO_3~--N沉降量之和为2.9 kg/hm~2;阳曲5种大气活性氮NH_3、NO_2、HNO_3、颗粒态NH_4~+、颗粒态NO_3~-年均沉降量分别是6.1,2.9,3.3,2.1,1.4 kg/hm~2,年总沉降量是15.8 kg/hm~2,NH_3在2个农田区大气活性氮干沉降中占较大比例;东阳干沉降中气态NH_3浓度和沉降量是阳曲的1.9倍,阳曲气态HNO_3和NO_2沉降量之和占总干沉降量的40%。总之,东阳大气活性氮主要受农业源影响,阳曲氮沉降受交通运输源影响不可忽视,今后应注意太原市近郊工业及交通运输气体排放对该区域大气活性氮沉降的影响。     

超声波-KOH联合提取腐植酸工艺研究

风化煤是矿源腐植酸的主要来源之一,其提取工艺会直接影响其提取效果。为了提高矿源腐植酸的提取率,研究采用超声波的预处理方法,与KOH溶液共同提取风化煤中的腐植酸,探讨KOH溶液浓度、水煤质量比、超声波功率、活化温度、活化时间对风化煤中游离腐植酸提取率的影响,并采用红外光谱对提取物进行表征。结果显示,提取腐植酸的最佳工艺参数为:KOH溶液浓度2%,固液比1∶8,超声波功率150 W,提取时间30 min,温度45℃,该条件下,水溶性腐植酸的含量为22.81%,提取率达到65.32%。研究结果可为矿源腐植酸的提取及工业化发展提供理论依据。     

节水灌溉技术在核桃上的应用

核桃在生长季节通常会受到干旱胁迫,使生长与产量受到较大影响,而传统灌溉方式难以对水肥进行精确控制,导致核桃品质差、商品率低,因此,在核桃上采用节水灌溉技术势在必行。综述了不同节水灌溉技术对核桃生长生理指标和产量与品质的影响,以及核桃在节水灌溉条件下不同灌水定额和生育期内水分的最优分配;由核桃生理生长状况、果实产量和品质等多方面因素得出了合理的灌溉制度,并进一步探讨了节水灌溉条件下的核桃水肥耦合效应;并提出了节水灌溉技术在核桃产业应用中需要解决的一些问题,即不同灌溉技术研究不平衡,野外试验监测点、室内核桃灌水试验以及核桃幼树的研究较少,对于核桃滴灌灌溉制度的研究大多局限于不同梯度的灌水定额对核桃的影响,有些试验灌水量的梯度设计不合理,以及如何在节水灌溉条件下寻求核桃水肥优化耦合区域、提高核桃品质等;最后提出核桃节水灌溉的发展需要形成完整的干旱山地核桃水资源高效利用模式及水肥一体化技术体系。     

不同类型地膜覆盖对玉米农田土壤酶活性的影响

为探讨不同类型地膜覆盖下农田土壤酶活性变化特征，试验设置普通地膜覆盖（P）、渗水地膜覆盖（SS）、生物降解地膜覆盖（SW）和光降解地膜覆盖（G）4种不同类型地膜覆盖模式，以露地不铺膜覆盖（CK）为对照，研究不同类型地膜覆盖方式对玉米农田土壤酶活性的影响。结果表明：SS、G、SW和P 4种覆膜处理下的碱性磷酸酶和硝酸还原酶在各个生育期内都较CK高，而覆膜之后的脲酶、过氧化氢酶和亚硝酸还原酶则较CK有所降低；大喇叭口期的土壤脲酶活性最高，不同处理间表现为CK > G > SW > SS > P；收获期的土壤碱性磷酸酶活性最高，SS、SW、P和G处理在0~20 cm土层较CK增幅分别为16.17%、18.97%、16.34%和14.56%，土壤硝酸还原酶活性也是收获期最高，SS、SW、P和G处理在0~20 cm土层分别较CK高68.57%、42.86%、42.86%和25.71%；土壤碱性磷酸酶与硝酸还原酶活性的变化均与土壤呼吸率和玉米产量呈极显著正相关（P<0.01），各个生育期的土壤水热和施肥状况不同也会引起土壤酶活性的相应变化。其中，SW和SS处理在玉米生育前期的保温保墒作用最明显，产量最高，相应的碱性磷酸酶和硝酸还原酶活性也最高。因此，生物降解地膜由于其降解特性能达到缓解农田残膜污染的效果，在未来可替代普通地膜推荐应用到旱地玉米中。     

不同基因型高粱的氮效率及对低氮胁迫的生理响应

【目的】探讨不同基因型高粱氮素吸收效率和利用效率及其差异机制,研究低氮胁迫对不同基因型高粱叶片无机氮含量和氮同化酶活性的影响,为耐低氮型高粱品种的选育提供理论依据。【方法】采用盆栽试验,选取2个低氮敏感型高粱(冀蚜2号和TX7000B)和2个耐低氮型高粱(SX44B和TX378)为试验材料,设置高氮(0.24g·kg-1风干土)和低氮(0.04 g·kg-1风干土)2个处理,分别在挑旗期和灌浆期测定高粱叶片NO3--N、NO2--N及NH4+-N含量和硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(Ni R)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性,分析不同基因型高粱在2个氮处理下的氮效率相关指标及其差异。【结果】(1)不同基因型高粱籽粒产量对低氮的响应不同,低氮处理显著降低了冀蚜2号和TX7000B的籽粒产量,与高氮处理比较分别降低13.87%和19.25%,但没有降低SX44B和TX378的籽粒产量。(2)与高氮处理比较,低氮处理的相对籽粒氮累积量、相对植株氮累积量和相对氮收获指数不能表征各基因型高粱是否具有耐低氮特性;但相对低氮敏感型高粱,耐低氮型高粱在低氮处理下有着较高的相对氮肥偏生产力和相对氮素利用效率。低氮处理下SX44B和TX378的氮肥偏生产力是高氮处理的6.19和7.49倍,而冀蚜2号和TX7000B则分别为5.17和4.85倍;低氮处理下SX44B和TX378的氮素利用效率是高氮处理的1.84和1.85倍,而冀蚜2号和TX7000B则分别为1.67和1.35倍。(3)通径分析表明,高氮处理下,植株氮累积量和氮素利用效率对籽粒产量贡献相同;而在低氮处理下,氮素利用效率对籽粒产量关联作用更大。(4)高粱的叶片无机氮含量不能表征高粱是否具有耐低氮特性,灌浆期叶片无机氮含量较挑旗期显著降低。(5)与高氮处理比较,低氮处理时冀蚜2号和TX7000B叶片中NR、GS和GOGAT活性显著降低,SX44B酶活性变化不显著,而TX378叶片中GS活性增加。【结论】耐低氮型高粱在低氮胁迫时有着较高的相对籽粒产量和相对氮素利用效率。低氮胁迫时叶片较高的氮同化酶活性是高粱耐低氮的生理基础。发掘和利用低氮条件下具有较高的叶片氮同化酶活性和氮素利用效率的高粱种质资源,有助于提高耐低氮高粱品种的培育效率。     

转基因玉米对土壤酶活性的影响

为了研究转基因作物的土壤生态安全性,用转Bt基因玉米和非转基因玉米进行盆栽试验,评价转基因玉米对土壤酶活性的影响。结果表明,苗期转基因玉米的土壤脲酶活性比非转基因玉米降低14.30%,成熟期提高63.34%;转基因玉米对土壤碱性磷酸酶活性没有影响;抽穗期和收获期转基因玉米与非转基因玉米的土壤转化酶活性差异达到显著水平;转基因玉米的过氧化氢酶活性在苗期和收获期显著提高,分别比非转基因玉米提高28.01%和8.01%。转基因玉米对土壤酶活性有一定的影响。     

植物-微生物联合修复技术在Cd污染土壤中的研究进展

近些年土壤Cd污染治理备受关注。植物-微生物联合修复技术是修复重金属污染土壤的重要方法之一,也是国内外研究的热点。主要论述了植物和微生物在土壤中对重金属元素的作用机制以及二者之间的协同修复机制,总结了目前已经发现对Cd具有富集作用的植物种类和微生物类型,并讨论了植物-微生物联合修复技术今后的研究重点。     

种植玉米对矿区复垦土壤团聚体稳定性及有机碳分布的影响

为揭示种植玉米下采煤塌陷区复垦地土壤结构中团聚体稳定性和每个粒径有机碳含量的差异,依托山西省农业科学院农业环境与资源研究所土壤长期定位古交试验基地,研究玉米、自然恢复2种种植处理对土壤水稳性团聚体组成及有机碳分布的影响。结果表明,在大团聚体中,各粒级团聚体所占比例大小为自然恢复>玉米根区>玉米非根区;土壤微团聚体在团聚体结构中占有优势,种植玉米根区与非根区复垦土壤团聚体各个粒径的含量,均以<0.25 mm的微团聚体含量最大,约占73.42%～78.73%。在微团聚体当中,种植玉米根区的团聚体指标几何平均直径比玉米非根区和自然恢复区都大,而种植玉米根区在分形维数比玉米非根区和自然恢复区都小。说明微团聚体在种植玉米区土壤团聚体的稳定性较高。农作物种植提高了各粒径团聚体的有机碳含量比,各个粒径有机碳含量的发生变化与团聚体粒径的大小不一有关,土壤结构中微团聚体有机碳含量对整体有机碳含量的贡献率通过种植玉米得到提高。     

绿豆籽粒颜色的遗传分析

为了解绿豆籽粒颜色的遗传特性,分别构建了4种黑种皮与绿种皮绿豆正反交组合、3种绿种皮与黄种皮绿豆正反交组合、1种黑种皮绿豆与黄种皮绿豆正反交组合,观察并统计了各组合F1的籽粒颜色和F2籽粒颜色的分离表现。结果表明,绿豆籽粒颜色为细胞核遗传,由2对独立基因控制,且其中1对基因起显性上位作用。     

长期施肥对褐土土壤酶活性的影响

利用1992年布设在山西省寿阳县褐土区域的长期试验平台,开展了长期施肥对褐土土壤酶活性的影响研究。选择长期试验中的9个处理:不施肥对照(N_0P_0M_0)、4个不同氮磷化肥配施处理(N_1P_1M_0、N_2P_2M_0、N_3P_3M_0、N_4P_4M_0)、3个有机无机肥配施处理(N_2P_1M_1、N_3P_2M_3、N_4P_2M_2)和单施高量有机肥处理(N_0P_0M_6),于2018年秋季采集上述9个处理的0～20,20～40 cm土层土壤样品,分析测定各土壤样品的脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶活性。结果表明,氮磷化肥配施的4个处理,脲酶活性均较对照有所增加,N_1P_1M_0、N_2P_2M_0、N_3P_3M_0、N_4P_4M_0处理增幅分别为0.33%,1.3%,5.21%和11.4%,且脲酶活性随氮肥施用量的增加呈增加趋势;随氮肥施用量的增加碱性磷酸酶和蔗糖酶活性均较对照有所减少,其中,碱性磷酸酶活性随磷肥施用量增加也呈减少趋势;长期单施高量有机肥和有机无机肥配施的脲酶、碱性磷酸酶及蔗糖酶活性均较对照显著增加,且较单施氮磷化肥处理效果更显著。综合分析表明,合理的有机无机肥配施对褐土脲酶、碱性磷酸酶及蔗糖酶活性的提高作用最显著。