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1.
为深入理解未来大气CO2浓度升高背景下草地生态系统结构与功能响应土壤磷亏缺的潜在机理,该研究利用可精准控制CO2浓度的大型人工气候室,探讨了正常CO2浓度400 μmol/mol、升高CO2浓度800 μmol/mol和磷素供应水平(0.004、0.012、0.02、0.06、0.1和0.5 mmol/L)对黑麦草气孔特征及其气体交换过程的影响。结果表明,CO2浓度升高使供磷水平0.1和0.5 mmol/L的气孔密度增加约35%(P=0.012)和25%(P<0.001),但却减小气孔开度13%(P=0.002)和12%(P=0.005),且导致供磷水平为0.06 mmol/L的黑麦草气孔分布更加规则。同时,CO2浓度升高还导致供磷水平0.1和0.5 mmol/L的净光合速率显著增加8.6%(P=0.002)和15.8%(P<0.001),从而提高黑麦草的水分利用效率。另外,不同供磷水平明显改变了植株生物量及其分配,且高浓度CO2对较高磷水平时地上生长产生更强的施肥效应。研究结果将为深入理解草地生态系统对大气CO2浓度升高和土壤磷素亏缺的响应机理提供理论依据和数据支撑。  相似文献   
2.
在地球化学元素循环中,氮素是最重要、最活跃的营养元素之一。农田生态系统中的氮素很大程度上决定农作物的产量和品质。然而,在全球气候变化背景下,随着大气CO2浓度和温度升高,作物-土壤氮循环的变化可能显著影响农田生态系统中的作物生产。因此,研究作物-土壤氮循环对大气CO2浓度和温度升高的响应,能够为科学合理地预测未来气候条件下,农田生态系统中作物的氮素需求,以及保障农作物产量的稳定供应提供理论依据,对于全面认识全球气候变化背景下的农田生态系统氮素循环过程及土壤可持续利用具有重要意义。本文综述了大气CO2和温度升高对作物氮素吸收和分配,以及与氮有效性密切相关的土壤氮转化的影响,并系统总结了二者对作物-土壤氮循环过程产生的交互作用。总结以往研究发现,在大气CO2浓度升高条件下,作物的蒸腾作用减弱,但光合作用增强,生物量加大,根系分支和根表面积增加,豆科作物的根瘤固氮能力提高,因此整体上促进作物对氮的吸收,并且增加作物向籽粒中分配氮的比例,但作物的平均氮浓度降低。此外,高CO2浓度提高了土壤酶活性,增强了土壤有机氮矿化作用、硝化及反硝化作用,加速了土壤氮转化。升温和CO2浓度升高对作物-土壤氮循环产生正向或负向的交互作用,主要表现在:高温和高CO2浓度对作物的生物量、光合作用、地下部氮分配、根系分支以及根表面积具有协同促进作用,升高温度减轻了高CO2浓度对作物蒸腾作用和作物氮浓度的抑制作用。然而,升温抑制了高CO2浓度对作物向籽粒中氮分配、氮吸收以及产量的促进作用;升温虽然能进一步增强高CO2浓度对土壤酶活性和有机氮矿化的促进作用,但是对于土壤硝化和反硝化作用,二者的交互作用以及相关的分子机制尚不明确。大气CO2升高和温度升高对土壤微生物,以及微生物与作物之间的耦合关系的研究比较薄弱,特别是由微生物主导的氮循环过程及其对全球气候变化的反馈机制是未来研究的重点。本文提出利用16S rRNA、DGGE、T-RFLP、qPCR、RT-PCR技术、蛋白组学以及稳定性同位素探针原位研究技术,可以将复杂环境中微生物物种组成及其生理功能进行耦合分析,揭示大气CO2浓度与温度对作物-土壤氮循环过程的交互作用机理,增强对气候变化下农田生态系统氮素循环响应的预测能力,为农田生态系统有效地适应气候变化提供科学的理论依据。  相似文献   
3.
【目的】利用刺吸电位技术(electronic penetration graph,EPG)研究Q型烟粉虱(Bemisia tabaci)成虫对吡虫啉、吡蚜酮、螺虫乙酯和溴氰虫酰胺4种杀虫剂LC25处理24 h番茄苗的取食行为,探明内吸性杀虫剂亚致死剂量对烟粉虱成虫取食行为的影响。【方法】以无农药暴露史的Q型烟粉虱成虫为供试昆虫,番茄品种‘粉印三号’为供试植株。通过水培生测法确定4种内吸性杀虫剂的亚致死浓度LC25。在此基础上利用EPG监测Q型烟粉虱成虫取食寄主的13个非韧皮部指标和8个韧皮部指标,并对叶片刺吸孔进行显微观察。以无农药处理为对照(CK)。【结果】4种杀虫剂对Q型烟粉虱成虫的LC25值为溴氰虫酰胺>吡蚜酮>吡虫啉>螺虫乙酯。在总记录时间8 h内,Q型烟粉虱成虫的取食在各处理中均产生非刺探波(np)、路径波(C)、电位下降波(pd)、韧皮部分泌唾液波(El)、韧皮部被动吸食波(E2)以及木质部主动吸食波(G)6种波形。在非韧皮部的np波次数上,溴氰虫酰胺处理的次数最多,其次是螺虫乙酯处理,两者间差异不显著(P>0.05),但均显著高于CK和吡虫啉处理(P<0.05)。C波和G波总持续时间均为CK处理最长,溴氰虫酰胺处理最短,两处理间差异显著(P<0.05)。CK处理的pd波总持续时间显著长于4种杀虫剂处理(P<0.05),其中螺虫乙酯处理最短,但4种杀虫剂处理间差异不显著(P>0.05)。螺虫乙酯处理的F波总持续时间最长,吡虫啉处理最短,两者间差异显著(P<0.05)。CK处理韧皮部的E1波和E2波总持续时间分别为20.52和50.60 min,显著长于吡虫啉处理和溴氰虫酰胺处理对应波的总持续时间(P<0.05),但E1波总持续时间与吡蚜酮和螺虫乙酯处理均差异不显著(P>0.05)。【结论】4种杀虫剂LC25均引起Q型烟粉虱成虫的拒食行为,为研究烟粉虱或具刺吸式口器农业害虫对4类杀虫剂亚致死效应的拒食作用机理及防治提供了理论依据。  相似文献   
4.
为寻求准确的鸡舍氨气浓度预测方法,构建基于双阶段注意力机制和长短时记忆神经网络(Long shortterm memory,LSTM)的鸡舍氨气浓度预测模型,将该模型应用于山东省商河县某蛋鸡养殖场,采集二氧化碳(CO_2)、氧气(O_2)和氨气(NH_3)的体积分数,细颗粒物(PM_(2.5))质量浓度,温度,相对湿度时间序列数据对模型进行验证,并与支持向量回归(Support vector regression,SVR)、人工神经网络(Artificial neural network,ANN)模型和无注意力机制的LSTM模型对比研究。结果表明:1)不同时间窗口T下NH_3体积分数预测精度不同。T∈{2,3,4,8}时,均方根误差(Root mean square error,RMSE)分别为0.433 4,0.394 8,0.379 9和0.405 1μL/L,平均绝对误差(Mean absolute error,MAE)分别为0.267 4,0.262 9,0.228 9和0.272 4μL/L;2)基于双阶段注意力机制和LSTM的鸡舍NH_3浓度预测模型在RMSE和MAE评价指标框架下优于SVR、ANN和无注意力机制的LSTM模型。基于双阶段注意机制和LSTM的模型能较好地对鸡舍氨气浓度进行预测,可为鸡舍氨气浓度预测及调控提供技术支持。  相似文献   
5.
氮磷钾配施对玛咖产量和品质的影响及肥料效应   总被引:1,自引:0,他引:1  
李浩  徐瑞  施辉能  刘春兰  龙光强  田洋  范伟 《核农学报》2021,35(10):2404-2412
为探究玛咖优质高效种植的合理施肥量和施肥配方,本研究采用“3414”随机区组设计开展田间小区试验,测定玛咖植株农艺性状、产量和品质性状等指标,通过拟合肥料效应函数方程并结合品质性状确定氮、磷、钾施肥量。结果表明,氮磷钾的合理配施能不同程度促进玛咖地上部和地下部的生长,提高其产量和品质,其中N2P2K2(N:P2O5:K2O=8:6:8)的玛咖地下部农艺性状、产量、玛咖烯、芥子油苷和灰分含量最高;氮、磷、钾3种元素对玛咖产量存在明显的互作效应,表现为N2P2K2施肥水平有利于氮、磷、钾肥效的发挥;通过田间小区试验得出玛咖最高理论产量为9 346.95 kg·hm-2。综合肥料三因素、产量和品质分析得出,N2P2K2的玛咖产量最高、品质最好。最高产量的氮磷钾施肥用量为N:P2O5:K2O=120.71:92.16:144.22 kg·hm-2,产量达到8 577.35 kg·hm-2;经济最佳产量的氮磷钾施肥用量为N:P2O5:K2O=120.58:91.76:143.35 kg·hm-2,产量达到8 577.29 kg·hm-2。本研究结果为指导和规范玛咖的施肥技术提供了理论依据。  相似文献   
6.
德州驴是优秀的皮肉兼用驴,包括“三粉驴”和“乌头驴”两个品系,但是关于德州驴的研究较少。为了向驴产业提供可靠的德州驴生产性能数据,该研究以40头三粉驴和9头乌头驴为研究对象,系统研究了德州驴的体尺性状、屠宰性能、脏器系数及胸腰椎数等性状特点。结果表明,三粉驴的屠宰率为54.02%,净肉率为42.43%,净皮率为8.12%;乌头驴的屠宰率为53.71%,净肉率为40.32%,净皮率为9.41%。表明三粉驴更适合于向肉用驴品系进行培育,乌头驴更适合于向皮用驴品系进行培育。与乌头驴相比,三粉驴的肝脏系数较高,并且小肠、盲肠显著较长(P<0.01),说明三粉驴具有更加优良的消化及代谢能力,可能是其具有更优异产肉性能的原因之一。调查发现,德州驴群体内存在胸腰椎数的变异,胸椎数为17~19个,腰椎数为5~6个;胸椎数与腰椎数存在不同形式的组合,18胸椎5腰椎占比为73.47%,18胸椎6腰椎占比为12.24%,19胸椎5腰椎占比为2.04%,17胸椎6腰椎占比为12.24%。统计发现,多一个胸椎或者腰椎可使驴皮产量增加。该试验结果可为德州驴产业健康可持续发展提供重要理论支撑,为品种及新品系培育提供数据支持。  相似文献   
7.
目的 开发一种适应于以固态水溶肥为原料的自动施肥系统,测试分析自动施肥系统性能。方法 主控机采用ARM9电路控制模块可实现对轮灌编组、预搅拌时长、施肥开始与结束时间、施肥持续时长、施肥量等参数的设置;选择以蠕动泵为注肥装置,通过变频器控制注肥泵电机功率的方式控制注肥速率,控制施肥量。对装置核心部件搅拌器额定功率、计量方式、溶肥搅拌参数、排肥速度及固液相比例等主要参数等进行设计与测试。结果 电感脉冲计量方式标准误差最大值1.26%,误差小、性价比好,确定其为本装置采用的计量方式;搅拌器以1.5 Kw额定功率、38 r/min转速搅拌、肥液浓度在1.1~1.3 g/mL、预搅拌时间30 min时,罐内各液位输出肥液浓度值差异不显著(P< 0.05),达到对肥料浓度均匀性的设计要求。结论 将施肥开始前的预搅拌时间设为30 min、搅拌转速设为38 r/min、肥液浓度不高于1.3 g/mL,输出肥液浓度有较好的均匀性,实现精准施肥。  相似文献   
8.
研究设计了一种新型泵闸组合闸门结构。为避免新型闸门结构低阶自振频率落在水流脉动荷载高能区内而引发共振,建立水体-泵闸组合闸门结构耦合模型,采用ANSYS软件分析结构的动力特性变化规律,分析了闸门上、下游水位及门体结构上潜水泵布置方案等因素的影响。结果表明:随着水位的升高和闸门开度的减小,结构自振频率显著降低;闸门的第一阶振型由沿竖向的整体振动,逐渐转变为面板顺水流方向的弯曲振动;水泵安装个数越多,泵闸组合闸门结构自振频率越低,将水泵集中布置于门叶中部时有利于均衡结构各部位的振动特性,可为该新型泵闸组合闸门结构的设计提供依据。  相似文献   
9.
Cotton bolls exhibit the lowest insecticidal efficacy among all organs of Bt cotton, which would ultimately affect the yield formation. The objective of this study was to investigate the effects of different urea concentrations on the seed Bt protein contents, seed cotton yield and the corresponding protein metabolism mechanism. The experiments were conducted during 2017–2018 cotton growing seasons. Two cultivars, Sikang 3(hybrid, SK3) and Sikang 1(conventional, SK1), were treated with six urea concentrations and their seed Bt protein contents were compared during boll formation period. The urea spray concentration had a significant effect on the seed Bt toxin content and seed cotton yield. Spraying of either 5 or 6% urea led to higher insecticidal protein contents and higher seed cotton yield for both cultivars. Moreover, the highest amino acid and soluble protein contents, as well as GPT and GOT activities, and lower protease and peptidase activities were observed at the 5 to 6% urea levels. Significant positive correlations between the seed Bt toxin and amino acid contents, and between the seed Bt toxin content and GPT activities were detected. The lower boll worm number and hazard boll rate were also observed with the 5 to 6% urea treatments, which may be the reason why nitrogen spraying increased the seed cotton yield. Therefore, our results suggested that the seed Bt toxin content and insect resistance were impacted markedly by external nitrogen application, and 5 to 6% urea had the greatest effect on insect resistance.  相似文献   
10.
以蛋清蛋白为原料,制备热诱导制取不可逆性凝胶,在单因素试验基础上,采用三因素二次正交旋转组合设计研究了三聚磷酸钠(X1)、瓜尔胶(X2)、酪蛋白酸钠(X3)对蛋清蛋白热诱导不可逆性凝胶性质的影响,建立了二次回归模型。结果表明,X12,X22在0.01水平上差异极显著,X32在0.05水平上差异显著;最佳配比为三聚磷酸钠质量分数0.100%,瓜尔胶质量分数0.100%,酪蛋白酸钠质量分数0.250%,此时蛋清蛋白凝胶强度预测值为550 g/cm2,实际值为542 g/cm2,二次正交旋转组合设计法可信度强,具有很好的预测意义。  相似文献   
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