Determination of critical nitrogen dilution curve based on leaf area index for winter wheat in the Guanzhong Plain,Northwest China

Excessive use of nitrogen(N) fertilizers in agricultural systems increases the cost of production and risk of environmental pollution. Therefore, determination of optimum N requirements for plant growth is necessary. Previous studies mostly established critical N dilution curves based on aboveground dry matter(DM) or leaf dry matter(LDM) and stem dry matter(SDM), to diagnose the N nutrition status of the whole plant. As these methods are time consuming, we investigated the more rapidly determined leaf area index(LAI) method to establish the critical nitrogen(N_c) dilution curve, and the curve was used to diagnose plant N status for winter wheat in Guanzhong Plain in Northwest China. Field experiments were conducted using four N fertilization levels(0, 105, 210 and 315 kg ha-1) applied to six wheat cultivars in the 2013–2014 and 2014–2015 growing seasons. LAI, DM, plant N concentration(PNC) and grain yield were determined. Data points from four cultivars were used for establishing the N_c curve and data points from the remaining two cultivars were used for validating the curve. The N_c dilution curve was validated for N-limiting and non-N-limiting growth conditions and there was good agreement between estimated and observed values. The N nutrition index(NNI) ranged from 0.41 to 1.25 and the accumulated plant N deficit(N_(and)) ranged from 60.38 to –17.92 kg ha~(-1) during the growing season. The relative grain yield was significantly affected by NNI and was adequately described with a parabolic function. The N_c curve based on LAI can be adopted as an alternative and more rapid approach to diagnose plant N status to support N fertilization decisions during the vegetative growth of winter wheat in Guanzhong Plain in Northwest China.     

中晚熟粒用高粱不同组合杂交种的筛选

为选育优质中晚熟粒用高粱新材料,本试验采用单因素随机区组设计,以4份不同杂交组合高粱亲本为试验材料,分析不同组合杂交种的生育期、农艺性状及产量性状的差异,筛选最佳的中晚熟粒用高粱组合。高粱组合杂交种的生育期存在差异,但相差不大,生育期最长的高粱组合23A×014-52,生育期为134天,生育期最短的高粱组合147A×014-34,生育期为123天;高粱组合23A×014-52的农艺性状较好;与对照相比,增产的高粱组合为23A×014-52、27A×017-95,其中高粱组合23A×014-52增产明显,较对照高出30.06%。结合分析农艺性状、产量性状等,高粱组合23A×014-52杂种优势较突出,可以作为培育中晚熟粒用高粱的亲本材料。     

光氮互作对芹菜幼苗生长及生理特性的影响

光质和施氮量是影响芹菜生长发育的关键因素,适宜的光氮组合能有效提升芹菜幼苗质量。为优化芹菜工厂化育苗,本试验设置2种光质(白光,W;蓝光,B)和2种施氮量(8mmol/L KNO_3,高氮,H;4mmol/L KNO_3,低氮,L),以WH为对照,研究光氮互作对芹菜幼苗生长、生理代谢和元素积累的影响。结果表明:与WH相比,WL和BH处理的芹菜全株干重分别显著减少43.18%和55.07%,WL处理的叶片和叶柄中硝酸盐、可溶性蛋白质和总游离氨基酸质量分数均显著降低,BH处理的叶片和叶柄中硝酸盐、可溶性蛋白质和矿质元素质量分数显著增加,而叶片中可溶性糖、丙氨酸族和丝氨酸族氨基酸质量分数均显著降低。然而BL处理的芹菜全株干重比WH显著增加32.18%,叶片可溶性蛋白质、叶柄组氨酸(His)和脯氨酸(Pro)质量分数均显著增加。利用隶属函数分析对芹菜幼苗生长发育进行综合评价发现,BL处理表现最优。综上所述,蓝光和低氮组合能促进芹菜干物质积累,提高可溶性蛋白质和游离氨基酸质量分数,进而促进芹菜幼苗生长发育。     

不同能量水平对羊生产性能及激素水平的影响

选用山羊和绵羊各21只,研究能量水平对羊采食量(DMI)、日增重(ADG)、饲料转化率(FCR)、胰岛素、生长激素和孕酮浓度的影响。结果表明:绵羊的DMI显著大于山羊的(P<0．05),低能量水平下,绵羊的DMI显著大于山羊的(P<0．05)。绵羊的ADG显著高于山羊的(P<0．05),高能量水平下两种羊的ADG显著高于低能量水平的(P <0．05),FCR在绵羊与山羊之间、不同能量水平之间及互作之间都不显著(P>0．05)。试验前期山羊血清胰岛素水平显著大于绵羊的(P<0．05),在低能量水平下,山羊的血清胰岛素浓度显著高于绵羊的(P<0．05)。试验前期山羊的孕酮水平显著高于绵羊的(P<0．05),高能量水平下的孕酮极显著地高于中、低能量水平下的孕酮(P<0．01),中等能量水平下,山羊的孕酮浓度显著高于绵羊的(P<0．05)。     

赖氨酸修饰对梯棱羊肚菌黑色素结构和理化特性的影响

为了进一步提高梯棱羊肚菌黑色素的提取率及溶解性,本试验采用单因素、Plackett-Burman试验、响应面试验对纤维素酶-超声波协同提取梯棱羊肚菌黑色素的提取工艺进行优化研究。通过赖氨酸修饰,并对修饰前后的梯棱羊肚菌黑色素进行结构表征、理化性质及稳定性研究。结果表明,在NaOH浓度为1.54 mol/L,纤维素酶添加量为20 mg/g,纤维素酶酶解时间为78.6 min,料液比为1:30,酶解温度为40 ℃,超声时间为80 min条件下提取的梯棱羊肚菌黑色素最优。未修饰的梯棱羊肚菌黑色素不溶于水,色价值为480.24,修饰后的黑色素溶解度为1 016 g/L,色价值为1 771.18,比未修饰的黑色素在溶解性、色价值方面均有所提高。此外,在不同的温度、光照、pH条件下,修饰前后的梯棱羊肚菌黑色素均比较稳定。以上研究结果为梯棱羊肚菌黑色素的高效提取及其产品的开发利用奠定了理论基础。     

灰葡萄孢菌nit突变体的诱导及其在营养体亲和性测定中的应用初探

 从山西运城、临汾、长治、晋中、大同等地保护地黄瓜灰霉病病株上采集、分离的分属于3个不同菌丝融合群的8个灰葡萄孢菌单孢菌株,经氯酸盐诱导处理,共获得了抗氯酸盐的硝酸盐利用缺陷突变体(nit突变体)59株,其中nit1型38株,nit3型10株,nitM型11株。所有nit突变株分别在PDA斜面转管培养3次(21 d)后,除6株恢复成野生菌株外,其余多数nit突变菌株表现稳定。来源于同一野生菌株的不同类型nit突变体间或同一菌丝融合群不同野生菌株的nit突变体间可产生互补反应而形成异核体,其中以nitM型突变株互补性最好,在利用nit突变体测定灰葡萄孢菌营养体亲和性时应作为标准菌株。来源于不同菌丝融合群的nit突变体间不能产生互补反应。     

低氮胁迫对谷子苗期性状的影响和耐低氮品种的筛选

筛选和培育耐低氮能力强的作物品种,是提高作物氮素利用效率,减少氮肥施用量,降低环境污染的有效措施。本研究以45份谷子品种为试材,采用水培的方法,在低氮(0.1mmol·L~(-1))和正常氮(5mmol·L~(-1))条件下,测定苗高、根长和根数等22个氮效率相关指标,采用综合耐低氮系数法以及基于主成分分析的隶属函数法评价参试谷子品种的耐低氮性。结果表明,与正常氮条件相比,低氮胁迫下,谷子苗期根长、根冠比、地上部氮素生理效率、地下部氮素生理效率、单株氮素生理效率有不同程度提高,其余17个指标都有不同程度降低。两种评价方法均根据45个谷子品种的耐低氮能力将其划分为强耐低氮型、耐低氮型、中间型、较敏感型和敏感型5类。筛选出耐低氮性较强的品种5份,编号分别为11、14、17、35和39。利用GGE双标图对品种-耐低氮相关指标的分析表明,编号39和14的耐低氮品种主要耐低氮性状为地下部干重、地下部鲜重、根长;编号为11、35和17的耐低氮品种主要耐低氮性状为地上部鲜重、叶片数、叶宽、叶长、单株氮累积量、地上部氮累积量、单株干质量、地上部干重、地下部氮累积量、根数、苗高和SPAD。可见不同谷子品种的耐低氮机制存在一定差异,研究结果可为谷子耐低氮品种的选育提供材料基础。     

不同有机肥对矿区复垦土壤磷素矿化特征研究

【目的】探究不同有机肥对采煤塌陷复垦土壤磷素的矿化特征。【方法】采用室内培养试验,以不施肥处理为空白处理(CK),研究了施用3种有机肥(鸡粪、猪粪、牛粪)对矿区复垦土壤速效磷的动态变化,并综合其矿化过程中的磷酸酶活性及磷转化强度,分析了不同有机肥对矿区复垦土壤磷生物有效性的影响。【结果】①在整个室内恒温培养过程中,各施肥处理的速效磷量均随培养时间延长呈下降趋势,不同培养时期速效磷量大致呈现出:鸡粪>猪粪≥牛粪>化肥>CK。培养结束时(105d),鸡粪、猪粪和牛粪处理较化肥处理显著提高了土壤速效磷量(18.56%~37.09%);鸡粪处理较猪粪和牛粪处理速效磷量显著提高了11.93%~15.62%,而猪粪和牛粪处理间差异不显著;②在整个室内恒温培养过程中,拟二阶动力学模型能较好地反映各施肥处理速效磷释放过程,其次为Elovich模型和幂函数模型,而粒内扩散模型拟合效果较差。③在整个培养时期施有机肥处理的磷酸酶活性显著高于化肥处理,提高幅度为39.14%~120.70%。④培养前期(0~14 d),猪粪处理与化肥处理对土壤有机磷转化强度影响较大,二者间差异不显著,且猪粪处理较牛粪、鸡粪处理能显著提高有机磷转化强度,分别提高了41.51%和86.52%;在培养中后期(42~105d)各施肥处理的有机磷转化强度差异均不显著。【结论】施用有机肥能促进矿区复垦土壤磷素矿化,其中鸡粪较猪粪和牛粪对提高土壤有效磷量作用更为明显。     

谷子秸秆剪切力与其饲料营养特性变化规律及相互关系

为探究谷子秸秆力学性质与其饲料特性的变化规律及相互关系，选用谷物完熟期的谷子秸秆，将其分为5段（近根部、中下部、中部、中上部、上部）并每隔7 d进行秸秆节间、茎节力学性质（剪切、压缩）和饲料特性（形态指标、营养成分）测定。试验结果表明：谷物完熟后，随着时间的推进，秸秆节间、茎节剪切力、抗压强度、干物质含量、纤维素含量、半纤维素含量和木质素含量总体上呈增大趋势，而秸秆含水率、当量直径、横截面积、线性密度和粗蛋白含量总体上呈减小趋势。谷子秸秆单位直径剪切力与含水率和线性密度呈负相关关系（R2≥0.903），与其干物质、纤维素、半纤维素和木质素含量呈正相关关系（R2≥0.845），与其粗蛋白含量无显著相关关系（P>0.05）。采收期内，谷子秸秆基部起秸秆剪切力至顶部逐渐增大，且剪切力与当量直径、横截面积呈正相关关系（R2≥0.916）。试验表明谷子秸秆饲料特性指标验证试验值与预测值相对误差不大于6.48%，预测模型合理。测量秸秆剪切力可用于预测其形态指标参数和营养成分含量，进而一定程度地反映秸秆饲用价值和反刍动物择食趋向。采收期内，谷子中部及以上秸秆单位直径剪切力显著小于其近根部（P<0.05），更适合饲用；且谷物完熟后，及时采收可避免秸秆饲用价值降低。该研究可为高效利用谷子秸秆资源提供参考。