缺Ca/Fe及盐分胁迫下番茄Pb吸收转运与关键基因的表达关系

选取台湾黄圣女番茄为供试材料,通过水培试验研究缺Ca/Fe及盐分胁迫三种处理对Pb在番茄中富集的影响,并测定不同处理下根部CNGC1(环核苷酸门控非选择性阳离子通道)和HMA3(P1B-ATPase酶)基因的相对表达量,进而探究CNGC1和HMA3基因的表达对番茄吸收累积Pb的影响。结果表明:与对照相比,缺钙处理显著增强了根对Pb的吸收能力并抑制了Pb往地上部转运过程,缺Fe处理对根吸收能力无显著影响而增加了往地上部转运量,盐分处理同时增强了根部吸收及往地上部转运能力;不同处理下番茄根部单位质量Pb净吸收量与CNGC1离子通道的活性水平呈现出极显著正相关(P0.01),说明番茄根部CNGC1离子通道在不同处理下Pb的吸收可能起着重要作用;番茄Pb转运系数与HMA3的表达量呈现极显著负相关(P0.01),说明番茄HMA3的高表达抑制了番茄对Pb的地上转运能力。因此,缺Ca/Fe及盐分胁迫处理对Pb在番茄中富集有不同影响,CNGC1离子通道和HMA3的表达量在一定程度上决定了Pb在番茄中的分布。     

我国大面积部署能源植物的生态环境风险

我国在"不争粮,不争耕地,不争(食用)油、糖,充分利用边际土地"的原则下,规划了较为宏大的能源植物种植目标。但由于"三不一充分"原则过于笼统、缺乏相应的法律约束力以及边际土地利用的可行性与生态风险尚未明确等原因,大面积种植能源植物,尤其是以第一代生产生物乙醇为主的能源植物,可能对农业土地利用构成压力,也可能使多用途的糖类、油料作物转而用于生物燃料生产,从而间接地影响了农用地与农业生产。边际土地开发也可能加剧北方地区水资源短缺局面,导致水土流失、土壤肥力下降、水质下降等问题。鉴于目前国内进行的相关实证研究较少,决策者应慎重规划我国能源作物种植规模与种植布局,对于其环境效应给予足够关注。     

正确认识可持续农业与化肥的关系

本文论述了可持续农业与化肥之间的关系,并针对我国目前制约农业持续发展的化肥方面三个“不平衡”问题进行分析,并提出相应的建议。     

农业生态系统中氮素造成的非点源污染

施入农业生态系统中的氮素,除一部分被作物吸收外,其余大部分经径流,淋溶,农田排水等形式流失。畜禽养殖场所排废水中的氮素也主要进入地表水和地下水中。氮素流入对水域的污染为非点源污染,主要导致地表水的富营养化,地下水硝酸盐含量过高等。     

农业生态系统中氮素造成的非点源污染

施入农业生态系统（土壤）中的氮素,除一部分被作物吸收外,其余大部分经径流、淋溶、农田排水等形式流失。畜禽养殖场所排废水中的氮素也主要进入地表水和地下水中。氮素流入对水域的污染为非点源污染,主要导致地表水的富营养化、地下水硝酸盐含量过高等。解决途径是确定合理施肥量和平衡施肥,并对畜禽粪便进行处理利用。     

不同稻作模式下农田生态环境效应研究

高投入-高产出的现代化农业模式,在带来粮食增产的同时也付出了惨重的资源、环境代价,最终走入了经济学和生态学的双重困境.在我国悠久的农业文明进程中,园地制宜地发展出很多资源高效、环境友好的农业生产方式,稻鱼复合系统即是其中的杰出代表之一.以贵州的稻田养殖农业生态系统为研究对象,通过田间观测和实验室测定获得相关数据,分析了4种不同稻作模式下病虫草害发生情况及土壤养分的变化,得到以下主要结论:①从稻种选择角度看,杂交稻抗病性优于糯稻,而抗虫、草害性不及糯稻;从稻作技术角度看,无论种植杂交稻或是糯稻,稻田养鱼均能在一定程度上减轻病、虫、草害所造成的危害.②随着现代农业技术进步与社会生活方式转变,传统稻田养殖模式发生了很大变化,由于过量化肥投入,形成了巨大的农业资源浪费与环境污染.因此,要充分发挥优秀传统农业模式的生态效益,就必须用现代农业科技对其进行合理改造.     

精准农业经济效益分析方法探讨

用部分预算法与投资分析法分析水稻精准变量施N肥结果表明,自购价格昂贵的大型联合收割机不可行,如改为租赁则部分预算法结果显示该项目每年增加4.8228万元净收益,投资分析法结果显示项目运行10年可盈利27.8135万元,内部收益率为24％。部分预算法需较多生产方面的技术数据,因而更适宜于已实施项目;而无论项目实施与否均可用投资分析法分析,并作进一步的敏感性分析或全面反映项目经济、社会和环境效益的国民经济分析。     

褐球固氮菌在全红苋菜和小白菜叶际的定殖及其促生长效应

通过土培盆栽试验,研究了叶面接种褐球固氮菌(Ac63)在全红苋菜(Amaranthus tricolor L.)和小白菜(Brassica campestris L.)叶际的定殖与促生效果,评估了在贫/富氮土培养且不/喷施接种Ac63处理下作物地上部生物量、叶绿素a和b含量及叶片总氮含量的变化,设计了Ac63的nifD基因特异性引物并通过qPCR分析其在叶际的丰度。结果表明,接种Ac63明显促进了贫氮土培养的全红苋菜地上部生物量、叶绿素a、b含量及叶片总氮含量增加(P0.05),但对富氮土培养的全红苋菜仅促进叶绿素a含量增加(P0.05);接种Ac63对贫/富氮土培养的小白菜均无明显作用(P0.05)。qPCR结果显示Ac63能定殖于全红苋菜叶际而不能定殖于小白菜叶际;此外土壤速效氮可能通过增加叶片氮含量在一定程度上抑制了Ac63在全红苋菜的定殖数量及促生作用。说明固氮菌Ac63的叶际定殖具有作物选择性,对于能够定殖的作物具有良好固氮效果。     

苏南太湖地区水稻土中硝态氮淋溶的定位研究

对植稻条件下的水稻土进行研究。结果表明,６～８月之间施肥集中期硝态氮渗漏量较大;硝态氮渗漏量随施氮量增加而增加,当施Ｎ量超过２５４ｋｇ／ｈｍ２后,硝态氮渗漏量增加很快,呈非线性增长。     

不同有机酸对土壤杆菌在菜心根际定殖的影响

从农田土中筛选出一株解钾菌T29,结合其形态特征、生理生化特性及16S r DNA序列分析,鉴定其为土壤杆菌属(Agrobacterium sp.)。采用摇瓶试验评估T29对难溶态磷和难溶态钾的活化能力,然后通过趋化、群游、体外及盆栽实验研究不同有机酸和氨基酸诱导下T29在菜心根际的定殖情况。结果表明:摇瓶实验中,T29对难溶态磷和难溶态钾的活化量分别为15.53 mg·L~(-1)和2.78 mg·L~(-1),分别为对照的1.42倍和1.54倍。趋化和群游实验中,葡萄糖酸诱导下菌株T29的菌落数为3.65×106cfu·m L~(-1),菌落直径为2.18 cm,相比对照分别增加130.5%和54.6%。体外实验中,在菜心根际添加了葡萄糖酸后,其根表面的菌落数为2.98×106cfu·g~(-1)根鲜质量,相比对照增加了29.1%。盆栽实验中,接菌后菜心根际土壤中速效磷和速效钾浓度分别比对照增加了37.5%和52.8%。根部的磷和钾的含量与对照相比没有显著变化(P0.05),但是茎叶中的磷和钾含量相比对照均显著增大,同时菜心的生物量和株高与对照相比均显著提高(P0.05)。研究表明,不同的有机酸和氨基酸对T29的吸引能力存在较大差异。其中葡萄糖酸作为T29的一种信号分子,能够较好地吸引T29在菜心根部定殖并使其活化土壤中的难溶态磷和难溶态钾以促进菜心的生长,为减少化肥的施用提供了可能性。