间作番茄对甘蓝生长及其主要害虫种群数量的影响

研究了甘蓝、番茄不同间作比例对甘蓝生长及主要害虫种群数量的影响,以期找到适宜的间作比例,为生产实践中进一步推广应用提供理论依据。试验结果表明,甘蓝与番茄间作模式,对甘蓝主要害虫菜青虫、小菜蛾、菜蚜等有一定的趋避效果,但6∶1的间作处理效果较差,4∶1、2∶1的间作处理效果良好,且差异不明显;2∶1的间作处理由于间作密度小,甘蓝受番茄生长的影响大,植株生长不良,6∶1的间作处理由于间作密度较大,甘蓝受虫害影响大,叶球虫孔数多,商品性差,4∶1的间作处理,植株生长良好,叶球饱满、质量大、商品性好。综合各项数据分析,4∶1的间作比例更合适。     

解磷真菌驱动磷灰石固定重金属铅的地球化学模拟研究

结合磷灰石和解磷菌进行农业土壤铅修复是环境修复领域的新兴技术。然而仅靠实验很难全面解析修复过程中的详细反应过程和铅的成矿机制,特别是难以解释目标稳定矿物氟基磷酸铅为何不是主要产物。本文主要利用GWB软件中的React和Act2两个程序模块,基于前人实验数据设置模拟参数,对这一科学问题进行探究。首先用React程序模块的滴定模式(Titration)来研究黑曲霉复合氟基磷灰石的除铅过程,即通过向反应体系中逐步滴加草酸来模拟黑曲霉分泌草酸的过程。反应体系中Pb~(2+)初始浓度为8.4 mmol·L~(-1),草酸总添加量为2.0 g·L~(-1),氟基磷灰石总添加量为8.3 g,其中草酸和氟基磷灰石分为100步添加到体系中。React模拟过程终止后,可得到体系pH值、主要离子浓度(Pb~(2+)、Ca~(2+)、H_2PO-_4~-、F~-和C_2O_4~(2-))以及生成产物随着草酸和氟基磷灰石添加的变化曲线。然后将黑曲霉与氟基磷灰石培养后的浸出液与Pb(NO-_3)_2溶液混合后,用Act2模块模拟其草酸和F~-浓度变化对铅矿物形态的影响。模拟结果表明:草酸引起的pH值变化是影响铅矿化结果的最重要参数,体系中的Pb~(2+)主要以草酸铅形式沉淀,和原实验结果吻合。此外,只有在弱酸或碱性环境下,且溶液中氟离子浓度大于27 mmol·L~(-1)时,体系中才会生成氟基磷酸铅。该结果为利用磷酸盐矿物材料进行土壤铅修复提供了理论指导。     

施用氨基酸有机肥对黄瓜产量及土壤生物学性状的影响

[目的]养殖场病死畜禽的无害化、资源化处理是减少环境污染、保障养殖业良性发展而亟需解决的关键问题之一。高温酸解病死畜禽制成的氨基酸液与普通有机肥复配制成氨基酸有机肥是实现病死畜禽无害化、资源化利用的重要途径之一。本研究旨在评估氨基酸有机肥对黄瓜产量及土壤生物学性质的影响。[方法]采用实时荧光定量PCR等技术手段,研究连续施用氨基酸有机肥对设施黄瓜产量、土壤理化性质、氮素循环微生物数量及土壤酶活性的影响。[结果]田间试验结果表明:与不施肥对照相比,氨基酸有机肥处理、单施化肥、施用鸡粪有机肥处理黄瓜分别增产48.2%、29.5%和30.6%。与不施肥对照相比,氨基酸有机肥处理能显著提高土壤pH值和铵态氮、硝态氮、有效磷的含量,而与其他施肥处理间差异较小。氨基酸有机肥处理土壤的氨氧化细菌数量显著高于不施肥对照,但显著低于其他施肥处理;反硝化nirK基因数量显著高于不施肥对照,而显著低于施用鸡粪有机肥处理;nirS基因数量显著高于不施肥对照及单施化肥处理。氨基酸有机肥处理土壤的过氧化氢酶及磷酸酶活性显著高于其他施肥处理和不施肥对照;脲酶活性显著高于不施肥对照但低于其他施肥处理;蔗糖酶活性显著高于不施肥对照且与其他施肥处理无显著差异。[结论]施用氨基酸有机肥可改善土壤理化性质,增强土壤生物肥力,提高根系可吸收利用的速效养分及游离氨基酸含量,增加黄瓜产量。     

水铁矿对玉米生长及其抗氧化系统的影响

[目的]本文旨在研究一种纳米铁氧化物(水铁矿)对玉米相关生理生化指标和抗氧化系统的影响,为水铁矿作为新型铁肥促进玉米生长提供理论依据。[方法]以去离子水(CK1)为对照,用不同质量浓度(10、20、50、100、200和500 mg·L-1)水铁矿溶液进行浸种试验。以不含铁的1/2 Hoagland营养液(CK2)和含EDTA-Fe的1/2 Hoagland营养液(CK3)为2组对照,分别以不含铁的1/2 Hoagland营养液配制不同质量浓度(10、20、50、100、200和500 mg·L-1)的水铁矿溶液进行玉米幼苗培养试验,测定其相关生理生化指标并观察其细胞显微结构。[结果]玉米种子萌发试验结果表明:水铁矿质量浓度为20 mg·L-1时,玉米种子的萌发指数、活力指数和平均根长分别比CK1增加了38.33%、61.99%和53.91%,平均发芽时间缩短56.63%。玉米幼苗培养试验结果表明:水铁矿质量浓度为20 mg·L-1时地上部鲜质量、株高和叶绿素含量分别比CK2显著增加了15.38%、10.03%和24.85%,水铁矿质量浓度高于50 mg·L-1时不利于玉米生长。水铁矿溶液质量浓度低于20 mg·L-1时玉米叶片中过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性逐渐升高,高于此浓度时POD和CAT活性逐渐降低。地上部铁含量检测和透射电镜观察结果显示:水铁矿质量浓度为10 mg·L-1时,水铁矿颗粒能够进入到玉米根细胞内,且地上部铁含量比CK2显著提高了75%,但水铁矿质量浓度大于20 mg·L-1时会造成根细胞质壁分离。[结论]低质量浓度(10~20 mg·L-1)水铁矿可替代EDTA-Fe,有助于玉米种子萌发和植株生长,而高质量浓度(≥50 mg·L-1)水铁矿不利于玉米生长。     

不同根际细菌对南方根结线虫抑制效果的研究

采用稀释平板涂布方法从番茄根结土壤中初步筛选出对明胶有水解作用的菌株。通过各菌株发酵上清液对南方根结线虫二龄幼虫死亡率和虫卵孵化率抑制作用,以及拮抗菌悬浮处理番茄根系30 d后观察番茄根结数量变化,进一步筛选获得高效菌株。通过16S rDNA基因序列分析,对能显著抑制根结线虫生长的2株菌株进行了鉴定。结果表明:筛选出了10株对明胶有明显水解圈的细菌,其中菌株BTG和X5具有较强的明胶水解能力。菌株BTG和X5发酵的上清液处理二龄幼虫24 h后的死亡率比无菌上清液处理死亡率提高了72.13%和62.14%;而用菌株上清液处理14 d后的虫卵孵化率比无菌上清液处理的孵化率降低了38.62%和30.73%。菌株BTG和X5的菌悬液处理的番茄根结数比不加菌悬液对照处理根结数分别降低了80.49%和73.17%。经16S rDNA基因序列分析表明,菌株BTG和X5都属于芽孢杆菌。通过比较各株细菌对二龄幼虫(J2)死亡率,虫卵孵化率及番茄根结数量的影响,筛选出了2株可用于生物防治作物根结线虫的芽孢杆菌。     

典型畜禽粪便配伍食用菌菌渣堆肥研究

[目的]研究三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。[方法]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,研究了堆肥过程中温度、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]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7.59、7.81、7.48,符合腐熟堆肥pH值在 5.5 ~ 8.5的一般标准,种子发芽指数(GI)均大于80%,总养分(N+P2O5+K2O)分别为4.31%、5.01%、4.57%,只有鸡粪处理满足有机肥养分标准(NY525-2012)。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 g kg-1、2.57 g kg-1、2.15 g kg-1。[结论]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。     

病死动物源氨基酸研制的生物有机肥促生效果研究

废弃动物尸体酸解为氨基酸能够有效解决农业生产中动物尸体带来的环境污染问题,本研究利用此类病死动物资源水解的的氨基酸研制生物有机肥,以期在研制出低成本高品质生物有机肥的同时推进新型氨基酸的利用。本文首先比较了根际功能菌Bacillus amyloliquefaciens SQR9在添加不同浓度酸解氨基酸液有机肥中的固体发酵效果及不同浓度酸解氨基酸水解液发酵的生物有机肥盆栽促生效果,进而确立了生物有机肥的氨基酸添加浓度。再进一步通过黄瓜、辣椒和玉米盆栽试验,评估了所研制新型生物有机肥的促生效果。研究结果表明:酸解氨基酸水解液添加量为20%时,所研制生物有机肥中功能菌数量最高,达到2.25×10~8CFU/g,是未添加氨基酸对照的3倍。黄瓜盆栽促生试验表明,氨基酸添加量为20%所发酵的生物有机肥促生效果优于其他处理和对照,株高、茎粗、叶绿素、鲜重和干重值均为最高,根围土壤中功能菌的数量达2.51×10~5CFU/g。不同作物盆栽试验结果表明,添加氨基酸研制的含菌株SQR9生物有机肥处理的促生效果优于添加化肥研制的含菌株SQR9生物有机肥、有机肥直接接种菌株SQR9研制的生物有机肥、普通有机肥和添加氨基酸的普通有机肥处理,同时施用含SQR9菌株的肥料促生效果优于施用不含功能菌的相同配方制造的有机肥处理,表明,利用菌株SQR9研制的生物有机肥具有良好的促生效果,相比于化肥,添加氨基酸固体发酵功能菌后更加有益于功能菌促生功能的发挥。在各种作物根围土壤中的微生物涂布试验中,添加氨基酸研制的含菌株SQR9生物有机肥处理的功能微生物数量显著高于其他处理。综上,添加20%的氨基酸水解液能够有效促进功能微生物在有机肥中的繁殖,固体发酵形成的生物有机肥具有优异的促生效果。     

基于RNA-seq的木霉长链非编码RNA的生物信息学预测及其重寄生相关性分析

[目的]本研究旨在全基因组范围内识别木霉(Trichoderma guizhouense) NJAU 4742(NJAU 4742)的长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA),探究lncRNA在重寄生过程中可能参与的调控作用。[方法]用链特异性RNA-seq技术,对重寄生过程中与病原菌互作接触前、后以及独立培养的木霉菌进行转录组测序;构建生物信息学流程,识别lncRNA并用RSEM和DESeq2软件分析lncRNA在重寄生过程中的表达情况;对lncRNA的靶标预测和表达情况进行分析,探索lncRNA在重寄生过程中可能参与的调控作用。[结果]在木霉NJAU 4742中识别了1 676个lncRNA,其中包含1 049个基因间型lncRNA,590个反义型lncRNA,32个正义型lncRNA以及5个内含子型lncRNA。与编码基因相比,lncRNA的外显子数量偏少,序列长度偏短,表达量偏低,在基因组上的跨度偏短。靶标预测结果显示:1 496个lncRNA能够靶向2 269个蛋白编码基因,其中1 492个lncRNA以顺式作用形式靶向2 262个编码基因,4个lncRNA以反式作用形式靶向7个编码基因。GO功能分类结果显示:代谢过程(metabolic process)、催化活性(catalytic activity)和细胞过程(cellular process)是lncRNA靶标分布数量较多的3个类别。KEGG通路分析结果显示:信号转导(signal transduction)、转运与分解代谢(transport and catabolism)和碳水化合物代谢(carbohydrate metabolism)是lncRNA靶标分布数量较多的3类通路。进一步分析发现:147个lncRNA靶向编码碳水化合物活性酶和蛋白酶的基因以及次生代谢物合成相关的基因,其中30个lncRNA在重寄生过程中表达水平发生显著变化,有10个lncRNA的表达和靶标基因显著相关。[结论]木霉在NJAU 4742中存在长链非编码RNA,部分成员参与对病原菌重寄生过程的调控。     

生物有机肥对茄子青枯病的防治及其机理探讨

【目的】研究生物有机肥（BIO-36和BIO-23）对茄子青枯病的防治效果及其对植株体内酶活性、根际微生物数量的影响,并对其作用机理进行探讨。【方法】将枯草芽孢杆菌菌株（II-36和I-23）发酵后与腐熟有机肥（猪粪堆肥和氨基酸有机肥）混合进行二次发酵,获得了茄子专用生物有机肥料（BIO-36和BIO-23）,采用盆栽试验,对上述2种生物有机肥防治茄子青枯病的效果进行验证。【结果】2种肥料都能抑制茄子青枯病（防病效果分别为96%和91%）,植株叶片中CAT(过氧化氢酶)、POD（过氧化物酶）和SOD（超氧化物歧化酶）酶活性显著提高,而MDA（丙二醛）含量显著下降,叶片中CAT酶活性分别比对照增加了25.0%和23.7%,POD酶活性分别增加了99.5%和93.6%,SOD酶活性分别增加了32.7%和29.8%,MDA含量分别比对照降低了29.5%和26.3%。此外,根际土壤的真菌、放线菌数量显著提高,细菌数量增加幅度不大,青枯劳尔氏菌数量显著减少。【结论】生物有机肥对茄子青枯病的防治作用与诱导茄子系统抗性和调控土壤微生物群落结构有关。     

猪粪堆肥提取液对棉花生长和养分代谢的影响

为了研究猪粪堆肥提取液的促生效果,通过盆栽试验研究了分别浇施以0.5 mol·L-1硫酸钾和水为浸提剂提取的猪粪堆肥提取液(分别简称为K和W)对棉花生长的影响.结果表明:(1)施用K和W能显著增加棉花植株的株高、果枝数、蕾数、棉铃数.籽棉产量分别比清水对照(CK)增加了2.30倍和1.86倍,但是K和W两者之间差异不显著.(2)棉花现蕾期、花铃期和吐絮期的植株生物量分别比CK增加了71.4%和52.9%、114.2%和83.5%、106.1%和90.5%,氮磷钾累积量与CK比较显著增加.K处理的棉花在现蕾期和花铃期的植株干重显著高于W处理.(3)从现蕾期到吐絮期,棉花植株功能叶硝酸还原酶活性随之增加,而可溶性蛋白含量却随之降低.与CK比较,施用K和W能显著增加不同时期棉花植株功能叶片硝酸还原酶活性和可溶性蛋白含量.花铃期K处理的功能叶硝酸还原酶活性显著高于W处理.K处理和W处理的棉花功能叶可溶性蛋白含量分别比CK增加了1.24倍和3.01倍(现蕾期)、59.1%和40.0%(花铃期).(4)施用两种猪粪堆肥提取液,在一定程度上都能增加棉花叶片可溶性糖和淀粉含量,但各处理间差异不显著.上述结果表明,猪粪堆肥提取液能明显改善棉花植株的生长发育,显著增加棉花产量,可以作为优质有机液体肥料.