不同水肥条件下夏玉米/冬小麦农田生态系统碳平衡研究

农田生态系统碳平衡取决于农作物固定碳量和土壤异养呼吸排放碳量。为揭示水肥用量对农田生态系统碳平衡的综合影响，设置3个灌水水平：高水、中水和低水（W1、W0.85、W0.7夏玉米季分别为90、76.5、63mm，冬小麦季分别为140、119、98mm），4个施氮水平：高氮、中氮、低氮和不施氮（N1、N0.85、N0.7、N0夏玉米季分别为300、255、210、0kg/hm2，冬小麦季分别为210、178.5、147、0kg/hm2），4个施磷水平：高磷、中磷、低磷和不施磷（P1、P0.85、P0.7和P0夏玉米季分别为90、76.5、63、0kg/hm2，冬小麦季分别为150、127.5、105、0kg/hm2）进行了田间试验。结果表明：不同水肥处理下夏玉米/冬小麦农田生态系统表现为碳汇，夏玉米季净生态系统生产力固碳量（CNEP）为6805~7233kg/hm2，冬小麦季CNEP为5842~6434kg/hm2，夏玉米CNEP高于冬小麦。在高、中、低肥水平下，增加灌水量，夏玉米/冬小麦周年净初级生产力固碳量（CNPP）提高2.48%~5.96%，土壤微生物异养呼吸碳释放量（CRm）增加2.15%~15.20%，净生态系统生产力固碳量（CNEP）增加1.16%~6.47%。在高、中、低供水水平下，增加施肥量，夏玉米/冬小麦周年CNPP增加2.95%~3.43%，土壤CRm增加5.23%~18.67%，CNEP增加0.93%~2.79%，CNEP增加比例与供水水平呈负相关。在低水条件下，氮磷肥配施处理夏玉米/冬小麦农田周年CNEP较单施氮、磷肥分别增加4.86%、7.34%，且氮磷肥交互作用显著（P<0.05），水肥供应水平相差15%时对冬小麦农田CNEP有显著的正交互作用。氮磷肥配施、水肥协调供应均有助于促进夏玉米/冬小麦农田生态系统的净碳输入，在节水节肥原则下，夏玉米和冬小麦分别在W0.85N0.85P0.85和W0.7N0.85P0.85水肥供应条件下有利于增加农田CNEP。     

A型流感病毒神经氨酸酶蛋白功能研究进展

A型流感病毒(IAV)的宿主谱广泛,对人类健康和畜禽养殖均构成严重威胁。神经氨酸酶(neuraminidase, NA)作为IAV囊膜表面主要的糖蛋白之一,在病毒的感染过程中至关重要,是常用的抗病毒药物作用靶点。以往关于NA蛋白的研究主要聚焦于其通过切割宿主细胞表面唾液酸与血凝素(hemagglutinin, HA)之间的α-2,6或α-2,3糖苷键以促进新生病毒粒子释放的功能方面,而近来不断有证据表明,神经氨酸酶蛋白在受体结合和宿主适应性方面同样发挥关键作用。论文综述了神经氨酸酶蛋白的结构特征,并对神经氨酸酶蛋白的酶催化活性、受体结合功能以及与HA蛋白的功能平衡方面进行了总结,以期为深入理解IAV感染的分子机制提供参考。     

闽西山地河岸缓冲带碳氮磷生态化学计量特征

在闽西山区九龙江流域,以河岸缓冲带植物杂交狼尾草、红花檵木、红叶石楠为研究对象,分析茎、叶中碳、氮、磷的生态化学计量特征,以及植物对碳、氮、磷的累积量,对九龙江缓冲带不同植物碳氮磷化学计量特征进行研究.结果表明,杂交狼尾草、红花檵木、红叶石楠,单位面积地上部分总生物量分别为47.12、4.32、25.85 kg/m2,年际间增加量分别为58.21、2.59、6.02 kg/m2;不同植物及各营养器官C、N、P含量分布,均表现为碳含量>氮含量>磷含量,杂交狼尾草磷含量显著高于其余2种植物(P<0.05);杂交狼尾草叶片的C:N、C:P显著低于红花檵木和红叶石楠(P<0.05),杂交狼尾草对氮磷的利用效率不占优势;杂交狼尾草的碳氮磷累积增长率分别为201.88％、351.53％和569.45％,高于红花檵木与红叶石楠.该研究结果可为九龙江流域的面源污染治理以及河岸植物缓冲带的构建提供理论依据和实践参考.     

泰莱盆地地下水化学特征分类及成因分析

泰莱盆地地下水类型丰富,水化学特征复杂,传统的水化学方法不适合大量数据的客观归类研究,复杂特征的地下水成因缺少全面认知.利用聚类分析对大量枯水期地下水数据分成ABC三大组,再细分成10小组,并结合含水层岩性分析水化学特征.利用Gibbs图分析得出三组地下水主要受岩石控制,同时也受不同程度的蒸发作用.利用离子比值端元图得出ABC三组分别以溶滤硅酸岩、硅酸盐及碳酸盐、硅酸盐及蒸发岩控制为主.最后通过质量平衡模拟10小组类型水中多种矿物质成分的溶解量,发现人类活动对地下水Cl-含量影响较大.研究加深了研究区地下水复杂水化学特征分析及成因的认识.     

基于稻田控水减排的氮肥运筹试验研究

为改善江汉平原地区稻田水肥管理措施,采用田间小区试验,研究了常规淹灌(CF)和浅灌深蓄(SIDS)条件下,农民习惯施肥(FFP)、30%尿素+70%控释参混肥(30%N+70%CRF)和优化减氮施肥(OPT-N)对水稻各生育阶段稻田氮磷流失特征、养分吸收和土壤养分积累的影响。结果表明:与CF处理相比,SIDS处理田间灌溉水量、总用水量、径流量和渗漏量分别降低41.7%,18.5%,45.8%和21.9%,降雨利用率增加16.2%,TN和TP径流流失量分别降低32.6%~35.9%和36.4%~53.1%,渗漏流失量分别降低22.8%~32.0%和16.2%~33.3%,水稻返青期—拔节孕穗期分别占稻田氮磷径流和渗漏流失总量的70%以上。30%N+70%CRF处理、OPT-N处理较FFP处理,TN径流流失量分别降低19.7%~29.2%,15.1%~25.2%,渗漏流失量分别降低25.4%~51.7%,20.9%~26.4%,TP渗漏流失量分别降低18.4%~24.5%,20.4%~31.6%,但TP径流流失量差别很小。从水稻养分吸收和土壤养分积累来看,SIDS处理实际产量相对CF处理可增产4.4%,但对0—40cm土层氮磷养分累积影响不大,30%N+70%CRF处理和OPT-N处理相对FFP处理可增产5.6%和0.4%,且0—20cm土层速效态氮磷养分能维持在一个较高且相对稳定的水平。综上,浅灌深蓄结合30%N+70%CRF施用有利于稻田节水、减少氮磷流失、水稻增产以及土壤肥力改善。     

西辽河平原人水系统平衡变化特征分析

选取城镇型、畜牧业型、农业型、偏农-农牧型等4个典型观测井的1980-2013年月平均地下水为数据源,用指标分析法分析西辽河平原人水系统平衡变化特征:丰裕度,1)1980-1997年4个井丰裕程度未变。2)1998-2005年4个井丰裕程度整体下降,井1降幅最大。3)2006-2013年间,井1和井3丰裕程度下降;多年平衡系数,井1在从失衡到严重失衡最后到失衡。井2在始终处于基本平衡。井3和井4变化特征相对一致;水资源适应性利用分区和水资源利用类型,灌溉农业和地下水型工业用水叠加,使井1均处于非常不适应区。因保持畜牧业用水类型,井2由非常适应至适应。旱作农业转向灌溉农业和受到相邻地下水型工业用水影响,井3从非常适应、不适应至非常不适应。经及时且有效政策调整,井4从非常适应、不适应到适应;人文因素负面影响与人水系统失衡程度成正比。根据生活、生产、生态用水需求减小人文因素影响权重和提高水资源利用效率,保证人水系统良好平衡。     

氮素抑制剂对双季稻产量、氮素利用效率及土壤氮平衡的影响

【目的】 了解氮素抑制剂对双季稻产量、氮素利用效率及氮素在土壤中转化的影响，旨在为制定科学合理的农田氮素管理措施及节肥增效策略提供依据。 【方法】 以湘早籼45号和荆楚优148为材料，于2015年早、晚稻期间进行田间试验。试验设5个处理:不施肥 (CK)；100%尿素 (100%U)；80%尿素 (减氮20%，80%U)；80%尿素+脲酶抑制剂NBPT (80%U+NBPT)；80%尿素+硝化抑制剂DCD (80%U+DCD)。研究尿素减施条件下添加硝化抑制剂 (NBPT) 和脲酶抑制剂 (DCD) 对双季水稻产量、氮素养分吸收利用效率、土壤硝态氮、铵态氮、微生物量氮及土壤氮平衡的影响。 【结果】 NBPT和DCD均有利于提高早、晚稻产量、植株氮吸收量和氮素利用效率。减氮20%条件下添加NBPT(80%U+NBPT)处理早、晚稻稻谷较100%尿素处理 (100%U) 分别增产5.0%和6.1%，较施用80%尿素 (80%U) 分别增产8.0%和14.0%；80%U+DCD与100%U处理的早、晚稻稻谷产量差异不显著，较80%U处理分别增产6.0%和4.2%。80%U+NBPT较100%U处理早、晚稻植株氮吸收量分别增加4.5%和9.4%，较80%U处理分别增加10.3%和16.2%。80%U+NBPT和80%U+DCD处理氮肥表观利用率、氮肥农学效率、氮肥偏生产力和氮素吸收效率均较100%U和80%U处理提高。添加NBPT和DCD降低了早、晚稻收获后土壤硝态氮和铵态氮残留量，显著提高土壤微生物量氮积累量，降低氮表观损失，有利于维持作物-土壤体系氮素平衡。早、晚稻收获后80%U+NBPT较100%U处理氮表观损失降低42.2%和44.6%，较80%U处理降低27.5%和29.2%，80%U+DCD较100%U处理降低23.7%和31.6%，较80%U处理降低4.2%和12.6%。 【结论】 在该区域双季稻种植体系中，氮肥减量20%条件下添加NBPT和DCD能增加或维持水稻产量，提高氮素利用效率。供试条件下，添加NBPT提高氮素持续供应能力和保持土壤氮素平衡的效果好于DCD。      

山东省肉羊养殖适度规模探究——基于山东省306户规模化养殖场(户)的调查数据

基于实地问卷调查所获得的山东省17地(市)306户规模化养殖场(户)肉羊养殖成本收益的调查数据,运用SPSS 22.0计量分析软件,基于盈亏平衡对山东省企业化养殖场(户)与规模化养殖农户的肉羊养殖适度规模分别进行了计算确定。结果表明,山东省企业化肉羊养殖场(户)的肉羊养殖规模在529～2 406只范围内才可保本,当养殖规模为1 467只时可实现利润最大化;山东省规模化养殖农户的肉羊养殖规模在40～394只范围内才可保本,当养殖规模为217只时可实现利润最大化。     

养牛场污水在百合绿色生产中的应用效果初报

【目的】药食兼用百合为湖南栽培较广的药用植物,其绿色生产是目前百合产业转型升级的要求。养牛场污水直接排放将引发环境污染,但其经无害化处理后是营养丰富的有机肥。采用大田试验考察了养牛场污水在百合绿色生产中的应用效果。【方法】将养牛场污水进行无害化处理后,替代化肥用于百合种植,研究了养牛场污水对百合的农艺性状和产质量及土壤理化性状的影响。【结果】结果表明：在施足有机肥当基肥的基础上,于百合生长旺盛期追施经无害化处理的养牛场污水两次(每次20.2 m₃/hm₂)比追施化肥处理的百合生长发育情况更好,收获期根长更长,产量达24.1 t/hm₂,比等量化肥处理增产12%,且其商品率和总糖含量显著增加。不同处理间土壤的养分含量差异不显著,但施用牛场污水(每次20.2～31.3m₃/hm₂)处理有利于土壤中微生物量碳氮的增加。【结论】可见,药食兼用百合绿色生产中可施用经前处理的养殖场污水来替代化肥,既充分利用污水中养分,又能提高百合的品质,增加土壤的微生物量。     

pH值和碳氮比对微生物燃料电池脱氮除磷效果的影响

【目的】探究pH值和碳氮比对微生物燃料电池脱氮除磷的影响,找出适宜pH值的和碳氮比。【方法】采用单室微生物燃料电池装置,设置不同的阳极液的pH值(W1=5、W2=6、W3=7、W4=8、W5=9);选取pH值=7,设置不同的碳氮比(N1=1∶1、N2=2∶1、N3=4∶1、N4=8∶1、N5=16∶1),共10个处理,测量2个反应周期内输出电压值、COD、氨态氮、硝态氮、总氮和总磷的变化。【结果】在其他条件相同的情况下,只改变阳极液的pH值,输出电压随pH值增大先增大后减小;pH值为8时产电性能最佳,最大电压为204.74 mV;COD、氨态氮、硝态氮、总氮随pH值增大呈先降低后增大的趋势,在pH值为8时,其去除效率最高,分别为74%、38%、93%和58%;在pH值为9时,总磷的去除效率最优为24%。只改变碳氮比时,当碳氮比为4时电压最大,为158.33 mV;COD、氨态氮、硝态氮、总磷的去除率随碳氮比增大先增大后减小,当碳氮比为4时,COD的降解率最大为65%;当碳氮比为2时,氨态氮的降解效率最好为35%;当碳氮比为8时,硝态氮和总磷的去除效率最高,分别为96%和16%;总氮的去除效率随碳氮比的增大而提高,当碳氮比为16时,总氮的去除效率最高,为59%。【结论】碳氮比为4∶1、pH值为8时可以取得较好的脱氮除磷效果。