土壤氮循环微生物过程的分子生态学研究进展

固氮作用、硝化作用和反硝化作用是土壤微生物参与氮素循环的三个重要方面。自分子生态学方法应用于土壤学后,土壤微生物作用于氮素循环过程的机理研究取得了若干重要进展。包括:1)利用固氮菌的nifH基因作为分子标记研究有机质、氮素与固氮微生物之间的关系,发现固氮微生物的丰度和群落结构与土壤有机质含量呈正相关。然而,固氮微生物的丰度和群落结构与土壤速效N含量呈负相关,施用氮肥会抑制固氮微生物的生长,施氮土壤固氮微生物数量减少,多样性降低。2)以氨氧化微生物功能基因为探针,揭示了土壤pH与氨氧化微生物分布关系密切,碱性土壤中氨氧化细菌是硝化作用主要参与者,而酸性土壤中氨氧化古菌是硝化作用的主导者。土壤中N素的含量也影响氨氧化微生物的数量和群落结构,施入氮肥后氨氧化微生物的数量和活性增加。3)利用反硝化功能基因为分子标记研究土壤因子对反硝化细菌群落的影响,阐明了土壤可溶性有机碳、pH和土壤水分是影响反硝化细菌数量和群落结构的重要因子,并且发现土壤反硝化细菌与土壤反硝化能力和氧化亚氮释放之间存在着一定的联系,但这种联系在不同研究对象中存在差异,需要进一步确认。目前,利用分子生物学技术解析土壤氮素循环微生物生态功能取得了重要的进展,但还需进一步深入。今后,将采用包括同位素在内的示踪技术与分子生物学方法相结合共同分析氮循环不同代谢过程微生物种群间的相互关系以及氧化亚氮产生与硝化和反硝化微生物之间的关系。     

南方双季稻区生物质炭还田模式生态效益评价

应用生态经济系统能值分析理论与方法,引入环境污染指数和能值反馈率2个新的指标,分析了无秸秆还田(CK,即常规施肥处理)、低量秸秆还田(LS)、高量秸秆还田(HS)、低量秸秆源生物质炭施用(LC)和高量秸秆源生物质炭施用(HC)5种秸秆还田模式的能值效益,从农业可持续发展水平来评价南方双季稻区最佳管理模式。结果表明:秸秆还田显著增加了农田温室气体能值产出,LS、HS处理分别是CK处理的1.94倍和2.92倍,分别减少了8.13%和10.80%的水稻生物量能值产出。秸秆源生物质炭还田温室气体能值产出与常规施肥处理(CK)差别不大,但明显低于秸秆直接还田,减少了49.10%~59.36%。秸秆源生物质炭还田增加了水稻生物量能值产出,比常规施肥处理(CK)增加了4.32%~10.49%,比秸秆直接还田增加了16.96%~20.27%。5种秸秆还田模式,能值产投比早稻季依次为:LCHCCKHSLS,晚稻季依次为:HCLCCKLSHS。综合评价双季稻生态系统可持续发展水平,早稻和晚稻季节HC均高于其他模式。因此,从能值效益角度,高量秸秆源生物质炭还田是该区域双季稻生产中最优的秸秆还田模式,可以大力推广。     

不同因素对水稻温敏核不育系香125S花药培养的影响

本文研究了不同培养基、播种期和光温处理对温敏核不育系香125S花药培养的影响。结果表明:在M8、N6和改良M8三种诱导愈伤组织培养基中,改良M8培养基的效果最佳,3月下旬播种和温度敏感期短日照低温处理能显著提高香125S花药培养力。     

中国科学院大气物理研究所郑循华等专家考察桃源农业生态试验站

8月23日,十二.五973计划典型流域陆地生态系统-大气碳氮气体交换关键过程、规律与调控原理项目首席专家、中国科学院大气物理研究所郑循华研究员率南京土壤研究所丁维新研究员、成都山地灾害与环境研究所唐翔宇研     

南方双季稻区生物质炭还田模式生态效益评价

应用生态经济系统能值分析理论与方法,引入环境污染指数和能值反馈率2个新的指标,分析了无秸秆还田(CK,即常规施肥处理)、低量秸秆还田(LS)、高量秸秆还田(HS)、低量秸秆源生物质炭施用(LC)和高量秸秆源生物质炭施用(HC)5种秸秆还田模式的能值效益,从农业可持续发展水平来评价南方双季稻区最佳管理模式。结果表明:秸秆还田显著增加了农田温室气体能值产出,LS、HS处理分别是CK处理的1.94倍和2.92倍,分别减少了8.13%和10.80%的水稻生物量能值产出。秸秆源生物质炭还田温室气体能值产出与常规施肥处理(CK)差别不大,但明显低于秸秆直接还田,减少了49.10%~59.36%。秸秆源生物质炭还田增加了水稻生物量能值产出,比常规施肥处理(CK)增加了4.32%~10.49%,比秸秆直接还田增加了16.96%~20.27%。5种秸秆还田模式,能值产投比早稻季依次为:LC> HC> CK> HS> LS,晚稻季依次为:HC> LC> CK> LS> HS。综合评价双季稻生态系统可持续发展水平,早稻和晚稻季节HC均高于其他模式。因此,从能值效益角度,高量秸秆源生物质炭还田是该区域双季稻生产中最优的秸秆还田模式,可以大力推广。     

Minty向量似变分不等式与向量优化问题

讨论了Minty向量似变分不等式的解与向量优化问题的解之间的关系问题,在伪不变凸或不变伪单调的务件下,证明了Minty(弱)向量似变分不等式的解和向量优化问题的(弱)有效解是相同的.     

土壤原核微生物RNA加Poly(A)尾的方法研究

采取共提取法提取土壤微生物总RNA后,经过去DNA、过柱纯化等手段,利用Poly(A)聚合酶在纯化RNA末端添加Poly(A)尾,将产物逆转录成c DNA第一链,用细菌16S r DNA引物和nos Z(氧化亚氮还原酶基因)引物扩增目的片段。结果表明:利用此方法能够获得带有Poly(A)尾的土壤原核微生物核糖体RNA和m RNA,产物经过一次转录后,可用于扩增土壤微生物目的基因。此方法相对于利用目的基因特异下游引物来作为逆转录引物获得c DNA更加方便,用于研究土壤原核微生物多个基因的表达特征时,此方法十分实用。     

转基因抗除草剂两系杂交早稻新组合高产栽培试验初报

对转Bar基因抗除草剂两系杂交早稻株S/Bar68-1和株S/Z003进行高产栽培试验研究,结果表明,供试组合各项经济性状稳定.生长整齐,抗倒伏能力比对照强,株S/Bar68-1和株S/Z003比对照株两优819分别增产2.4%和8.2%.转Bar基因抗除草剂两系杂交早稻高产栽培技术要点为:3月下旬播种;3叶一心期喷o.045%草铵膦(w/v)除杂;插植规格16.5 cm×16.5 cm;全生育期施肥总量为纯氮186 kg/hm2,磷47 kg/hm2)钾131 kg/hm2;按常规方法管水和防治病虫害.     

花药培养对水稻温敏核不育系香125S不育性的遗传纯化效果初探

在人工低温（23.5℃）和自然条件下研究了香125S DH（Double haploid）群体的育性变化、异交特性和重要农艺性状。结果表明,在23.5℃的人工低温条件下,DH群体各株系育性不一致,有11个DH株系（占36.7%）花粉不育度在99.5%以上,其中5个株系（占16.7%）花粉不育度达100%,自交结实率为0,是不育性稳定、不育临界温度低的DH系。各DH系的株高、穗长、有效穗、每穗总粒数和异交结实率与对照香125S差异不显著,DH系保持了原品种的优良农艺性状。花药培养技术是对水稻光温敏核不育系的不育性进行遗传纯化的有效方法。     

不同母质发育旱地土壤反硝化功能差异及其关键影响因素

农田土壤反硝化作用强度具有较高的空间异质性,不同类型土壤反硝化作用活性的影响机制可能存在差异。本研究通过大规模样带调查,系统采集了3种不同母质发育的旱地农田土壤,对比分析了土壤反硝化能力的差异及其与土壤环境因子的关系。结果发现:土壤反硝化势在3个类型土壤间有显著差异,其中河流冲积物发育的潮土(AS)反硝化势(以单位时间单位质量土壤的N2O释放量表示)显著高于其他两个类型土壤22.22～579.09μg/(kg·h),平均高达213.34μg/(kg·h),黑土(BS)的反硝化势平均为136.38μg/(kg·h),略高于第四纪红色黏土发育的红壤(QRCS)(96.17μg/(kg·h)),但两者无显著差异。相关性分析表明,土壤pH与反硝化势极显著正相关,说明在本研究所测定的土壤性质中,pH可能是影响不同类型土壤反硝化势差异的关键因素,另外,有机质含量对3个类型土壤反硝化势也有一定影响。同一母质发育的土壤,反硝化能力在不同采样地点也存在差异,而且调控不同类型土壤内部反硝化势的关键土壤环境因素不尽相同,其中对第四纪红色黏土发育的红壤、潮土和黑土影响最为显著的因素分别为土壤有机质、pH和黏粒含量。