利用红外光谱研究‘凤丹白’牡丹花瓣伸展过程中物质变化

为了明确花瓣的伸展机制,以‘凤丹白’牡丹(Paeonia ostii)为研究对象,借助傅里叶变换红外光谱(Fourier Transformation Infrared Spectroscopy,FTIR)及高斯多峰拟合,分析蕾期、初开期和盛开期花瓣的波谱特征及蛋白质二级结构的差异性。主要结果如下:随着花朵开放花瓣伸展,777、1 105、1 155、1 243、1 447、1 651、1 740、2 853和2 926 cm~(-1)处的振动峰振动依次增强,表明磷脂质、核酸、脂类和蛋白质等代谢物质随花瓣的伸展逐渐增强;且蕾期1 030 cm~(-1)处的振动峰在花开后移至1 060 cm~(-1),表明蕾期花瓣细胞壁多糖以甘露聚糖为主,花朵开放后则以阿拉伯糖为主。蛋白质中甲基基团含量(A2 951 cm~(-1)/A 2 858 cm~(-1))出现平稳下降的趋势,初开期比蕾期减少7.97%,盛开期减少13.38%;糖蛋白的变化(A 1 083 cm~(-1)/A 1 547 cm~(-1))也呈现下降趋势,推测‘凤丹白’牡丹是通过蛋白质糖基化作用调控花瓣的伸展过程。对氨基Ⅰ区域(1 600~1 700 cm~(-1))高斯多峰拟合数据显示,各阶段花瓣中均含有果胶相连的β–折叠、β–折叠、无规卷曲、α–螺旋及环与转角;α–螺旋、β–折叠及无规卷曲所占比例在花瓣伸展过程中呈现增长趋势,表明蕾期花瓣通过降低α–螺旋应对缺水造成的生理胁迫,并可以利用ATP合成花瓣生长发育所需的物质;花瓣通过形成更多功能域较多的蛋白质,有效调控花瓣伸展时复杂的生物化学过程。     

湖北省不同耕地类型小麦施肥效应研究初报

通过2011~2014年在湖北省进行的55组小麦作物"3414"肥效试验,对比分析了水田及旱地两类耕地土壤养分分布规律及氮(N)、磷(P_2O_5)、钾(K_2O)肥料的增产效应。结果表明,湖北省小麦主产区农田土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量分别为54.8~188.0、3.2~24.6、70.5~164.0 mg/kg,其中碱解氮平均值表现为水田旱地,有效磷、速效钾则表现为旱地水田;小麦作物增产必须依赖于氮、磷、钾肥料的合理施用,忽略湖北省各小麦主产区在作物栽培品种、土壤障碍因子及肥料施用方式等方面的差异,当水田、旱地土壤总养分(N+P_2O_5+K_2O)施用量分别为304.5、279.0 kg/hm~2,养分配比分别为1∶0.40∶0.41、1∶0.39∶0.39时,可促进作物增产分别达118.06%、71.63%。     

钟祥市小麦“3414”肥料效益初析

为了探索在钟祥市土壤上小麦最佳的氮、磷、钾施肥用量及配比,2013~2014年布置小麦3414试验,研究当前推荐氮肥用量(N 150 kg/hm2)、磷肥用量(P2O575 kg/hm2)、钾肥用量(K2O 90kg/hm2)对小麦的增产效果。施肥增产效果显著(不施氮除外),平均增产量为369.6~3 671.9 kg/hm2,增幅为40.5%~402.1%。施肥增加毛收入776~7 711元/hm2,增加投入666~1 551元/hm2,产投比为1.17~7.73,纯收入110~6 304元/hm2。氮肥的农学利用率为13.3~21.5,P2、P3的农学利用率为2.9、5.9。结果表明,在平衡施用其他大量元素养分的条件下,施用氮对小麦增产起到一定作用,磷肥对小麦增产作用有限,钾肥对小麦增产作用不明显。     

武穴市秸秆和畜禽粪污还田化肥减量潜力及土地承载力分析

武穴市是湖北省种植和养殖大市,估算其农作物秸秆、畜禽粪污资源,评估其土地承载力,探讨绿色种养的节约化肥潜力对实现武穴市农业绿色发展具有重要意义。基于统计数据,估算了武穴市主要农作物秸秆、畜禽粪污养分资源量及其化肥替减的潜力,并评估了当前土地承载力及土地承载力指数。结果表明,2020年武穴市产生主要农作物秸秆资源53.19万t,畜禽养殖95.33万头猪当量。秸秆和畜禽粪污养分资源理论可还田量(折纯)分别为1.19万、0.82万t,分别可替代武穴市当年化肥消费量的27.4%和18.9%,理论可实现化肥节约成本分别为6192.76万和4077.36万元,共计10270.12万元。2020年武穴市畜禽粪污氮、磷土地承载力指数分别为0.80、0.48,目前畜禽养殖量没有超过武穴市土地承载力,但已接近氮承载力的上限。     

中稻化肥减量增效技术试验

通过6个施肥处理组合和1个不施肥处理的中稻栽培试验,结果表明:在田块肥力较高的情况下,施肥对水稻增产的效率可达到37.4%;总N养分较习惯施肥量15 kg/亩减少4%～17%,单位面积的产量、产值差异不显著;总N量约在12.5～14.4 kg/亩,比较合理的施肥方案是基肥60%+分蘖肥25%+穗肥15%,其中基肥推荐选用"宜施壮"、"洋丰"等品牌的水稻专用复合肥;每亩施用有机肥200 kg替代40%的氮肥,可实现水稻生产化肥减量,并获得较高的产量和产值,但因施用成本增加,以致生产效益较低。     

专用有机肥在马铃薯上的施用效果

为培肥地力、增加马铃薯产量,调查了不同专用有机肥用量对马铃薯的产量、经济性状、品质及土壤理化性状的影响。试验结果表明,专用有机肥可显著提高马铃薯的产量和品质,改善耕地土壤肥力,以100 kg/667 m~2施用量为宜,且有机肥与无机肥配合施用的效果更好。     

复合菌剂在小麦秸秆全量还田中的作用效果

在大田试验条件下,研究秸秆腐熟剂对小麦秸秆全量还田的作用效果,对腐熟过程进行跟踪监测。小麦秸秆腐熟后,在供试大田种植水稻,观测对水稻的生长促进作用。结果表明：施加复合菌剂,能提高秸秆腐熟效率,缩短腐熟时间,提高土壤肥力,增加作物产量。     

湖北省秸秆和畜禽粪污还田化肥替减潜力与环境承载力分析

湖北省畜禽业规模化养殖水平显著提高,秸秆资源量逐年提升,农业废弃物还田不仅可以减少农业面源污染,还可以减少化肥施用。该文将湖北省分为5个种植区域（即鄂东南低山丘陵区、鄂北低山丘岗区、鄂西北山地区、鄂中平原区以及鄂西南山地区）。基于2019年－2020年统计数据,收集不同区域主要畜禽（猪、肉牛、奶牛、羊、肉鸡、蛋鸡）的存栏量、出栏量以及饲养周期,主要农作物种植面积和经济产量,计算湖北省畜禽粪污的养分供给量,评估不同区域的畜禽养殖现状是否超过土地承载畜禽粪污的最大容许数量。根据不同农作物的草谷比以及秸秆养分含量,计算出湖北省农作物秸秆的养分资源量以及养分还田量。湖北省不同区域畜禽养殖量均未超出当地最大承载容纳量,其中鄂北地区的土地承载力指数最高,达到了0.35～0.78,鄂中地区的土地承载力指数仅在0.17～0.54,有较大的空间来发展畜禽养殖业。2019年湖北省畜禽粪污养分资源量分别为36.89万t N、14.03万t P2O5、52.06万t K2O。按照畜禽粪污肥料化还田率65%计算,畜禽粪肥的养分还田总量分别为23.98万t N、9.12万t P2O5、33.70万t K2O,理论可替减化肥比例分别为17.3%、11.9%、56.2%。湖北省主要农作物秸秆资源总量以鄂中地区秸秆资源量最高,鄂西北地区最低。当前湖北省秸秆养分资源为31.07万t N、9.98万t P2O5、68.30万t K2O,理论可替减化肥比例分别为22.5%、13.1%、114.0%。湖北省主要农业废弃物还田理论可基本满足主要农作物的钾素需求,实现氮肥消费量减少39.8%、磷肥消费量减少25.0%。该文通过计算湖北省主要农业废弃物（畜禽粪污、秸秆）的养分资源量,评估农业废弃物还田的化肥可替减潜力以及畜禽粪污土地承载力,为湖北省农业绿色发展提供理论依据和数据支撑。