锡林浩特草原矿区土壤碳氮磷化学计量特征

为了解草原矿区土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及生态化学计量特征,以锡林浩特胜利煤田周围草原为研究对象,研究不同距离、不同方向土壤C、N、P含量及化学计量特征。结果表明:1)土壤有机碳、全氮、全磷含量在4.0km处最高,碳磷比(C/P)、氮磷比(N/P)在4.0km处最高,碳氮比(C/N)在0km处最高;2)有机碳含量在东向最高,全氮含量在东向和北向最高,全磷含量在北向最高;3)土壤有机碳含量与全氮含量、全磷含量、碳氮比、碳磷比、氮磷比,全氮含量与全磷含量、碳磷比、氮磷比,碳氮比与碳磷比,碳磷比与氮磷比呈极显著正相关(P0.01);碳氮比与氮磷比呈显著负相关(P0.05)。试验表明,土壤碳、氮、磷含量、碳磷比最高值出现在4.0km处,碳氮比最高值出现在0km处,而土壤中磷元素迁移速度较慢,因此推测露天开采煤炭形成的粉尘促进了无机碳的扩散和转换。     

热解工艺对生物炭产量的影响

为了揭示炭化条件与生物炭产率之间的关系,以油菜秸秆为实验材料,通过无氧炭化法来研究炭化温度、炭化时间和炭化时的升温速度对生物炭产率的影响。结果表明:温度从300℃升高至900℃,产率从40.17%降低至19.40%;300℃、600℃和900℃炭化时间从5min增至150min,产率分别为42.58%~48.76%,27.32%~30.15%,18.55%~25.11%;600℃升温速度从50℃/h增至250℃/h,产率从29.00%~28.60%降低至26.04%~26.88%。可见,热解温度是影响油菜秸秆生物炭产率的重要因素,而炭化时间和升温速度对油菜秸秆生物炭的产率影响较小。     

玉米秸秆生物质炭基肥的结构与性质表征

为了解玉米秸秆生物质炭基肥的结构与性质,通过实验室自制玉米秸秆生物质炭基化肥,研究生物质炭添加量对炭基肥的形貌特征、pH、表面官能团种类和元素组分的影响。结果表明:玉米秸秆生物质炭具有丰富的孔隙结构,化学肥料添加量越大,结构表面无序化程度越高;总孔容和平均孔径的变异范围分别为2.1～3.3 cm3/kg和2.7～3.2 nm,平均为2.8 cm3/kg和2.9 nm。生物质炭化后,C-O-C、-COOH、-CH3、-CH2消失,化学肥料并不影响生物质炭缓释载体原有的分子结构,只是影响其元素含量。与未加化肥的生物质炭对照相比,炭基肥中C、H元素含量降低,而N、O元素含量升高,变幅分别为47.7%～68.4%、20.2%～28.2%、59.5%～82.6%和164.0%～228.8%,平均为59.4%、24.1%、71.9%和196.5%;而元素组分的H/C、O/C和(N+O)/C都有所增大。总之,化学肥料存在于生物质炭表面和孔隙之中,其添加并未改变生物质炭的骨架结构和官能团种类,而元素组分含量和原子比(H/C、O/C和(N+O)/C)的改变将可能更有利于增强生物质炭基肥的保水与吸附性能。     

沙蒿生物质炭在沙土中的降解特征

为明确不同炭化条件下沙蒿生物质炭的有机组分、炭化过程和降解特性。于不同炭化条件下无氧炭化制备沙蒿生物质炭并进行沙地封存。结果表明:H、O和N元素的质量分数及H/C、O/C和(N+O)/C均随炭化温度的升高和炭化时间的延长呈先降低后稳定的变化趋势,升温速率对其无显著影响。而C则呈相反趋势且均在炭化温度600℃、炭化时间60 min以后基本达定值,上述指标(H、O、N、H/C、O/C、(N+O)/C和C)的稳定值分别约为29.3 g/kg、79.8 g/kg、11.2 g/kg、0.40、0.07、0.08和879.7 g/kg。生物质炭的降解速率随着炭化温度的升高、炭化时间的延长和施用量的增大而降低,其半衰期为2~12年。综上,沙蒿的炭化既是有机组分富碳、去极性官能团的过程,同时也是芳香性增强、亲水性和极性减弱的过程,施用量和炭化温度是影响生物质炭降解的决定性因素。     

有机物料在生物炭改善沙土生物性质中的增效作用

以生物炭、沙蒿粉和羊粪为试材,采用无植物盆栽模拟试验方法,研究有机物料在生物炭改沙中对沙土生物性质的影响,以探究有机物料在生物炭改沙中的增效作用。结果表明:不同有机物料均显著降低了沙土的真菌数量,但增加了微生物量C、N含量、细菌数量、放线菌数量,其增量表现为:生物炭+羊粪生物炭+沙蒿粉生物炭羊粪沙蒿粉。生物炭与羊粪或沙蒿粉混施分别较单施的累加效果平均高出2.8%和1.9%、10.4%和5.3%、5.7%和46.2%、21.5%和16.1%。脲酶活性混施较单施的累加效果分别高出4.88%~53.13%和8.33%~50.00%。相关性分析表明,pH与真菌数量呈显著负相关(r=-0.353*);有效养分增量均与各生物指标均存在一定的正相关关系(r=0.188~0.889**)。总之,在生物性质方面,有机物料与生物炭具有协同增效作用,尤其表现在微生物量C、N含量、微生物数量和脲酶活性上。pH的提高显著降低了沙土的真菌数量;生物性质的改善为沙土有效养分的提高发挥了积极的作用。     

ADIPOQ基因单体型与不同性别绵羊生长性状的关联分析

旨在探讨ADIPOQ基因单体型对绵羊生长性状的性别差异,筛选出对绵羊生长性状具有性别差异的单体型,为提高绵羊生产效率及加速遗传改良进程提供依据。本研究以1 185只新西兰罗姆尼羊(公556只,母629只)为研究对象,利用PCR-SSCP方法检测不同性别绵羊中ADIPOQ基因变异及单体型分型情况。利用GLMs模型进行单体型与不同性别绵羊生长性状的关联分析。评估单体型对生长性状的表型影响效应,筛选出对绵羊生长性状具有性别差异的单体型。结果表明,绵羊ADIPOQ基因具有丰富的核苷酸变异及单体型构型,且单体型构型分布频率在不同性别绵羊中存在差异(本试验中单体型D_1-A_2及D_1-C_2只在母羔中检测到);关联分析结果表明,ADIPOQ基因单体型对绵羊生长性状的影响存在性别特异性。结果显示,存在单体型A_1-A_2的公羔群体具有较低的断尾重(P=0.033)、断奶重(P=0.020)和断奶前生长速度(P=0.026);其它单体型未发现对公羔生长性状具有显著性别特异性,且所有被检测的单体型对母羔生长性状均无显著影响。结果提示,ADIPOQ基因单体型构型分布频率在绵羊公、母羔中存在性别差异,且其对绵羊生长性状也具有性别特异性,存在单体型A_1-A_2的公羔生产性能较低,可以以此作为提高公羔生产性能的理论指导依据。     

畜禽粪便高温厌氧消化产气特性比较研究

厌氧消化是处理有机废弃物一种主流工艺。在实验室自行设计有效容积为1L的厌氧反应装置中,对鸡粪、猪粪及牛粪进行高温厌氧消化试验,对3种畜禽粪便高温厌氧消化过程含固率(TS),总有机碳(TOC),C/N,pH值的变化及其与甲烷产生量的关系进行了测定与分析。结果表明:消化物料TS和TOC含量及C/N随消化时间呈下降趋势,30d厌氧消化后,鸡粪、猪粪和牛粪的TS含量分别下降了35.9%,23.2%和47.5%;TOC含量分别下降了42.7%、39.2%和61.5%;C/N分别下降了12.6、11.0、18.6。而pH随消化时间呈先下降后上升并趋于稳定的变化趋势。TS、TOC及C/N减少量均与甲烷累积产生量成正相关,牛粪产甲烷效果优于鸡粪,猪粪最差。研究结果可为提高畜禽粪便厌氧消化产气效率提供基础参数。     

转录组测序筛选牛卵泡发育相关基因及其表达差异分析

【目的】通过不同生理状态牛卵泡高通量测序筛选与卵泡发育相关的基因。【方法】母牛同期发情后,B超声波连续监测并适时采集第一卵泡波出现偏差前的最大卵泡(the largest follicle at predeviation,PDF1)和第二大卵泡(the second largest follicle at predeviation,PDF2),构建RNA文库后Illumina平台测序,经数据库比对,设定参数筛选高表达基因、差异表达基因并进行GO分析,Genecards基因功能查询进一步筛选与卵泡发育直接相关的调控基因,q RT-PCR对筛选的基因进行表达量验证分析。【结果】两个转录本中共获得263个差异表达基因;GO功能聚类分析共分为三大类90组:其中生物学过程占64.4%,细胞组分占17.8%,分子功能占17.8%;获得一些重要的功能富集通路,如调控信号转导和细胞因子应答的生物途径;基因表达量分析筛选出10个高表达的上调和下调基因,获得参与雌激素合成和胎儿性别发育的CYP17A1、参与类固醇激素合成的LOC785462、细胞发育过程中调节细胞凋亡的DACH1以及调节ERK和MEK1/2信号通路的MAP3K3。Genecards功能查询共获得6个基因与卵泡发育关系较为密切,其中上调基因分别为PRSS35,PTGRF,ARID4B,GPR116;下调基因为APOA1和CPXM1;q RT-PCR结果显示,PRSS35和ARID4B在DF中的表达量显著高于SF(P0.05),CPXM1在SF中的表达量极显著高于DF(P0.01),PTGRF,GPR116和APOA1在DF和SF中的表达量不存在显著差异(P0.05),但其表达变化趋势与高通量测序结果相一致。【结论】转录组测序结果真实可靠,PRSS35和ARID4B在卵泡发育过程中发挥正调控作用,CPXM1在卵泡发育过程中发挥负调控作用,获得的牛卵泡发育相关基因和重要调节途径,对后期深入探讨卵泡发育调控机理的研究具有重要意义。     

缓释尿素在玉米上的应用效果

利用大田小区试验,在赤峰市和鄂尔多斯市分别进行不同氮素处理对玉米产量、肥料吸收利用和土壤氮残留影响的研究。结果表明,施用氮肥玉米子粒产量和秸秆产量可分别增加13.3%～157.2%和6.9%～64.2%。减少20%施氮量同时配比75%的缓释尿素处理,玉米子粒氮含量、秸秆氮含量和氮积累量最大,与100%推荐施氮量无显著差异。缓释尿素占比60%以上时氮素回收率、氮肥偏生产力和氮肥农学效率达最大值,较普通尿素(RU)可分别提高14.3、4.5、61.7个百分点(赤峰市)和8.4、11.0、35.7个百分点(鄂尔多斯市)。玉米收获后耕层(0～20 cm)土壤矿质氮含量表现,赤峰市耕层土壤硝态氮含量远大于铵态氮且不同处理间差异显著(P0.05),100%推荐施氮量最大,80%推荐施氮量(RU80%)最小。鄂尔多斯市耕层土壤硝态氮含量和铵态氮含量基本相当,除各氮素处理与对照(CK)达显著差异外(P0.05),其他各处理间均未达显著差异。施氮量减少20%,缓释尿素占比30%以上与普通尿素配施即可替代100%推荐施氮量,且缓释尿素占比越大养分吸收利用越显著,玉米产量间无显著差异。     

不同猪种ADIPOQ基因外显子2多态性及其与山西白猪体重和体尺性状的关联分析

本研究旨在检测猪脂联素（adiponectin,ADIPOQ）基因外显子2的多态性,并分析其对山西白猪体重和体尺性状的影响。采用PCR-SSCP技术检测了长白猪、大白猪、杜洛克猪、山西白猪、山西黑猪和马身猪6个猪种392个个体ADIPOQ基因外显子2的多态性,并采用GLM程序分析了ADIPOQ基因外显子2多态性与山西白猪体重和体尺性状的关联性。结果显示,在ADIPOQ基因外显子2的89 bp处检测到G→A错义突变,引起缬氨酸（Val）向异亮氨酸（Ile）的转变。ADIPOQ基因外显子2存在3种基因型：AA、AB、BB,2个等位基因：A和B。杜洛克猪中只有BB基因型,长白猪、大白猪、山西白猪和山西黑猪中BB基因型为优势基因型,马身猪中AA基因型频率最高。在引入品种长白猪、大白猪和杜洛克猪中B等位基因为优势等位基因,基因频率分别为0.96、0.96和1.00;在地方品种马身猪中A等位基因频率（0.52）略高于B等位基因（0.48）;在培育品种山西白猪和山西黑猪中B等位基因频率分别为0.76和0.78,介于引入猪种和地方品种之间。基因型频率分布在马身猪、山西白猪和山西黑猪之间无显著差异（P>0.05）,杜洛克猪与长白猪、大白猪间差异均不显著（P>0.05）,而长白猪和大白猪间差异显著（P<0.05）,任意一个引入品种与马身猪、山西白猪和山西黑猪之间的差异均达到极显著水平（P<0.01）。ADIPOQ基因外显子2多态性对断奶重有显著影响,其中BB基因型个体28日龄断奶重显著高于AA和AB基因型（P<0.05）,AA和AB基因型间无显著差异（P>0.05）,但对其他性状无显著影响,说明该位点只在个体发育早期阶段起作用。