畜禽粪便厌氧发酵过程抗生素抗性基因归趋及驱动因子分析

针对畜禽养殖业抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)污染问题,该文选取厌氧发酵技术,对比不同厌氧发酵体系内ARGs消长与潜在宿主菌,挖掘不同因子与ARGs的相互关系。结果表明,厌氧发酵体系内微生物群落变化是ARGs消长的主要驱动因子,确定ARGs的潜在宿主菌是目前研究的难点;抗生素和重金属也是ARGs消长的重要驱动因子,控制抗生素污染和重金属污染可有效减缓ARGs污染;可移动遗传元件在ARGs水平传播过程中起着重要作用。综合而言,厌氧发酵体系内各个因子直接或间接影响ARGs消长,其中工艺参数是控制整个厌氧发酵体系的先决因素,在特定工艺参数下,微生物群落与体系物化指标相互影响与制约;微生物通过分子内部可移动遗传元件实现ARGs在不同微生物之间的水平传播。综上所述,通过综合协调各类因子实现厌氧发酵体系内ARGs消控是今后研究重点。     

绿肥翻压后减肥和基施控释肥对烟叶产质量和土壤肥力的影响

为研究绿肥（豌豆）翻压后合理施用肥料问题,采用田间小区试验,在翻压绿肥的基础上通过减少基肥用量和控释肥代替部分基肥,研究其对烟叶产量、产值和土壤肥力的影响。结果表明,绿肥翻压可以提高低有机质土壤（有机质含量<10 g/kg）的有机质含量,对其他土壤化学性质无显著影响;绿肥翻压后将基肥减少15%和30%对烟叶产量、产值无显著影响,对烟叶化学成分无明显影响。在减少15%基肥后,将剩余基肥的50%以控释肥代替,可以显著提高烟叶产量和产值,提高烟叶钾含量和钾/氯比,改善烟叶品质。     

Microbial residues were increased by film mulching with manure amendment in a semiarid agroecosystem

Amino sugars, as a kind of microbial residue, are strongly associated with cycling of microbial-derived soil organic matter. However, responses of amino sugars to agricultural practices on the Loess Plateau in North-western China are poorly known. The objective was to evaluate effects of film mulching (no film mulching + NPK fertilizers, CK; film mulching + NPK fertilizers, PF; film mulching + NPK fertilizers + cow manure, FM) on accumulations of amino sugars in this region. FM significantly increased total amino sugar by 190.46 mg kg^?1 in 0–10 cm layer and 214.66 mg kg^?1 in 10–20 cm layer relative to CK, but PF significantly decreased it by 139.28 mg kg^?1 in 0–10 cm layer. Ratios of glucosamine to muramic acid were markedly decreased by 2.50 in 0–10 cm layer and 2.28 in 10–20 cm layer in FM than CK, suggesting a tendency of microbial residues pool shift towards bacterial residues in this agroecosystem. These results indicated film mulching alone was not benefitial to accumulation of amino sugar while organic manure contributed to the build-up of amino sugar partly due to manure contained microbial residues. The different patterns of amino sugars suggested significant changes in the quality of microbial-derived organic matter.     

疫病净化对动物后代繁育的影响研究——基于全国297个规模化养鸡场的实证分析

2012年,国务院提出了《国家中长期动物疫病防治规划(2012—2020年)》,要求对16种动物疫病逐步进行控制、净化和消除。基于此,本文利用全国297个规模养鸡场的调查数据,采用随机效应模型,分析疫病净化对养鸡场动物后代繁育的影响。结果表明,已净化养鸡场的日最高产蛋率、种蛋合格率、种蛋受精率、受精蛋孵化率分别比未净化养鸡场高1.091%、1.090%、0.892%、0.528%。相比已净化养鸡场与未净化养鸡场之间后代繁育指标的差异,净化不同病种带来的差异较小。增加疫苗投入、减少兽药使用、合理设置技术人员数量可有效提升鸡群的后代繁育能力,采用封闭式的栏舍、非笼养的饲养方式、非自繁自养的引种方式以及整批的出栏方式可在某种程度上提高养鸡场动物的后代繁育能力。全国7个区域中,华北地区养鸡场的后代繁育能力最强。建议国家加强对疫病净化的宣传,积极组织疫病净化方面的培训和交流。养鸡场在开展疫病净化的同时,重视疫苗免疫工作,尽可能减少兽药的使用,有效地聘用技术人员。     

西南旱地油菜间作紫云英和秸秆覆盖的生产效应

我国西南地区旱地的农田生态环境脆弱,绿肥应用匮乏,季节性干旱是限制油菜生产的关键因素。本研究在西南地区旱地引入冬季绿肥作物紫云英与油菜间作,并结合秸秆覆盖,探讨其对油菜光合特征、农艺性状、生物量、根系形态、油菜品质及产量的影响。结果表明,间作紫云英和秸秆覆盖改善了油菜的根颈粗、叶片数、有效分枝数和单株角果数等农艺性状,提高了油菜根系总根长、总根体积、总根表面积和平均根系直径等根系形态及蕾薹期和开花期的根、茎、叶生物量;还提高了油菜苗期光合作用强度,间作和秸秆覆盖处理的水分利用效率比油菜单作分别提高了31.12%和39.89%;但对油菜品质的影响较小。间作、秸秆覆盖和秸秆覆盖下间作的油菜群体产量分别比单作提高10.30%、13.20%和40.16%。在西南地区旱地,间作紫云英是提高油菜产量的可行途径,而且结合秸秆覆盖的生产效益更明显。     

蛋鸡脂肪肝综合征模型的建立

试验旨在建立蛋鸡脂肪肝综合征病理模型。选取5日龄的海兰褐蛋鸡公雏280只，随机分为对照组（基础日粮组）和3个模型组（A、B、C组），试验第1~10天给模型组饲喂不同配比的高脂饲料，第11~20天饲喂常规基础日粮，每天观察并记录试验鸡精神状态、外观体征、饮水量和食欲情况，试验第0、10、20天从各组随机抽取15只鸡进行翅静脉采血并剖取肝脏和腹脂，测定肝脏系数、肝脂率、腹脂率，血清总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、谷丙转氨酶（ALT）和谷草转氨酶（AST）水平。结果显示，试验第10天，3个模型组剖检时可见腹腔和肠系膜有大量的脂肪沉积，肝脏系数、肝脂率和腹脂率，以及血清中总胆固醇、甘油三酯、谷丙转氨酶和谷草转氨酶指标均符合鸡脂肪肝综合征模型的诊断标准；试验第20天，模型A、B组谷丙转氨酶和谷草转氨酶水平有所恢复，其他指标仍高于对照组，而模型C组的临床症状和各项检测指标仍符合鸡脂肪肝综合征模型的诊断标准。因此采用连续饲喂高脂饲料C（74.5%基础日粮、6%胆固醇、14%猪油、5%蔗糖、0.5%丙基硫氧嘧啶）可成功建立蛋鸡脂肪肝综合征模型。     

NH3 Volatilization,N2O Emission and Microbial Biomass Turnover from 15N-Labeled Manure Under Laboratory Conditions

On irrigated agricultural soils from semi-arid and arid regions, ammonia (NH₃) volatilization and nitrous oxide (N₂O) emission can be a considerable source of N losses. This study was designed to test the capture of ¹⁵N loss as NH₃ and N₂O from previous and recent manure application using a sandy, calcareous soil from Oman amended one or two times with ¹⁵N labeled manure to elucidate microbial turnover processes under laboratory conditions. The system allowed to detect ¹⁵N enrichments in evolved N₂O-N and NH₃-N of up to 17% and 9%, respectively, and total N, K₂SO₄ extractable N and microbial N pools from previous and recent ¹⁵N labeled manure applications of up to 7%, 8%, and 15%. One time manured soil had higher cumulative N₂O-N emissions (141 µg kg^?1) than repeatedly manured soil with 43 µg kg^?1 of which only 22% derived from recent manure application indicating a priming effect.     

典型畜禽粪便配伍食用菌菌渣堆肥研究

研究3种典型畜禽粪便工厂化高温好氧堆肥过程中物理化学参数的动态变化规律,为典型禽畜粪便和食用菌菌渣废弃物有机肥料化提供理论依据。本研究分别以新鲜牛粪、猪粪和鸡粪配以2倍质量(DW)的食用菌菌渣进行堆肥试验,研究堆肥过程中温度、pH值、铵态氮、硝态氮和发芽指数等理化指标的动态变化规律。结果表明:堆肥过程中牛粪、鸡粪和猪粪处理在55℃以上的持续时间均超过15天,堆体温度均超过70℃。堆肥结束时,猪粪、鸡粪、牛粪处理的pH值分别为pH 7.59、7.81、7.48,符合腐熟堆肥pH 5.5~8.5的一般标准,种子发芽指数(GI)均大于80%,总养分(N+P_2O_5+K_2O)分别为4.31%、5.01%、4.57%,只有鸡粪处理满足有机肥养分标准(NY 525—2012)。堆肥过程中各处理铵态氮含量逐渐下降,硝态氮含量逐渐增加,至堆肥结束时牛粪、鸡粪和猪粪处理铵态氮的减少量分别为45.6%、29.2%、33.9%,而相应地硝态氮含量分别增加到2.59、2.57、2.15 g/kg。本研究结果可为适度规模养殖场的畜禽粪便进行堆肥处理提供一定的理论依据。     

猪粪厌氧发酵消化液回流体系微生物群落结构特征与产气关系研究

为明确厌氧发酵消化液回流体系中微生物群落结构的特征,采用Miseq高通量测序技术,研究回流过程中微生物的多样性和群落结构变化,并分析其与产气性能的关系。结果表明:消化液回流体系中,细菌的丰富度、多样性均高于产甲烷古菌,并随回流时间的延长明显增加,而产甲烷古菌无明显变化;细菌群落主要分为厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)等8个不同的门类,厚壁菌门、梭菌纲(Clostridia)、梭菌属(Clostridium)是不同水平上的优势细菌,相对丰度分别从初期的62.79%、58.62%、35.44%上升到81.46%、68.19%、39.10%;产甲烷古菌中,广古菌门(Euryarchaeota)占绝对优势,在接种物中,第68 d和第219 d相对丰度分别为94.76%、99.89%、99.59%,属分类上主要有7种,其中甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)的相对丰度由23.99%升高到72.28%,而甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)和甲烷球菌属(Methanosphaera)分别由16.34%、21.71%降低至3.70%、12.93%;日平均产气率由初期的409 m L·g~(-1)升高至477 m L·g~(-1),在219 d的试验中,氨氮和有机酸浓度均呈升高趋势,但并未对厌氧发酵产生抑制作用。研究表明:厌氧发酵回流体系中微生物以梭菌属和甲烷八叠球菌属为优势菌属,产气率随其相对丰度的增大而升高,而与甲烷短杆菌属和甲烷球菌属呈负相关。