刍议育成牛的饲养管理

<正>育成牛一般指从7月龄到18月龄阶段的后备牛,此期是奶牛生长发育最旺盛时期。育成牛可划分为7~12月龄(小育成牛),13~18月龄(大育成牛)两个不同阶段,不同阶段应分群饲养。一、意义和任务:保证幼牛的正常发育和适时配种。哺乳期的结束并不以为着培育的结束,就体型,体重,适应性和产奶量等方面的培育更为重要。因此要加强对育成牛的饲养管理。二、育成牛的培育目标:(1)小育成牛的生长速度目标应该是日增重700~800     

稻田生态系统氧化亚氮(N_2O)排放微生物调控机制研究进展及展望

氧化亚氮(N_2O)是第三大温室气体,对全球气候变化具有显著影响。稻田是重要的N_2O排放源,追踪稻田N_2O产生及排放关键过程的微生物调控机制,可以为农田土壤氮素循环研究以及稻田N_2O减排提供有价值的信息。微生物调控的硝化作用和反硝化作用是稻田N_2O排放的主要来源。基于此,我们在过去十年的研究中,依托中国科学院桃源农业生态试验站,以水稻田淹水-落干和施肥为关键过程,从水稻根际、土层深度、反应底物浓度等方面探明了土壤硝化反硝化过程和N_2O排放特征及其微生物调控机制;提出了开发稻田土壤微生物资源,提高土壤N_2O消纳能力的可能策略;构建了可以有效降低稻田氮素损失和N_2O排放的基于化肥一次性深施的减氮控磷施肥技术,并在实际农业生产中进行了示范推广。本文对上述研究取得的成果,以及国内外相关研究结果进行了全面综述。结合分子生物技术在土壤科学研究中的应用,今后的研究工作将会从以下几个方面开展:1)解析土壤微生物与土壤生产力和生态环境之间的关系;2)在基因组和转录组水平构建农田土壤碳氮循环功能微生物分析平台;3)解析土壤微生物分布与生态功能之间的关联机制;4)根系—土壤—微生物之间的协同机制以及植物—内生菌—土壤微生物之间相互影响的分子机制;5)加强对实用技术的研发,把基础研究成果转化为生产力,服务农业生产和生态文明建设。     

不同时期施用氮肥对大豆根瘤固氮酶活性及产量的影响

采用框栽的培养方法,设置同一氮肥水平,按不同生育时期施用,对大豆植株生长过程中根瘤固氮酶活性动态变化进行研究。结果表明,减少基肥的施用可以降低对根瘤生长的抑制作用,使得固氮酶活性峰期后移,延缓后期大豆根系及根瘤的衰退,促进生长后期养分积累及干物质积累,促进成荚、鼓粒,产量比一次性施肥有所提高。鼓粒初期追施氮肥较一次性施用氮肥产量提高3.33%,在花期和鼓粒期追肥及荚期追肥增产效果不显著。     

硫包膜尿素对大豆干物质积累及产量的影响

采用框栽和大田对比试验相结合的方法,研究硫包膜尿素(SU)对大豆干物质积累和产量的影响。框栽试验结果表明,在相同氮水平条件下,施用硫包膜尿素的大豆干物质积累量与一次性施尿素(N75)和追肥处理(N25*3)相比,分别增加24.3%和19.7%。施用硫包膜尿素产量比施用尿素增加16%,与追肥处理差异不显著。大田试验结果表明,施用硫包膜尿素的大豆干物质积累量比一次性施用尿素处理高12.2%,产量增加7.3%。框栽和大田试验结果一致,由此可知,施用硫包膜尿素能够增加大豆干物质积累量和产量。     

不同氮肥用量下镁对大豆碳氮代谢的影响

试验采用框栽法,在N50kg/hm2,N75kg/hm2两个水平下施用MgO15kg/hm2,测定了大豆叶片可溶性蛋白、含氮量、可溶性糖、淀粉、植株酰脲以及产量和籽粒蛋白含量.结果表明,与N50相比,N50 Mg的产量增加了12.95%,但差异不显著;与N75相比,N75 Mg的各指标在各时期都有所增加,并达到了差异显著水平.其中可溶性蛋白含量在V4和R2期分别增加了68.04%和52.07%;酰脲含量在R2、R4、R6期分别增加了75.47%、21.04%和46.39%;淀粉含量在R4、R6期分别增加了59.34%和99.02%;产量和籽粒蛋白含量分别增加了28.67%和3.43%.与N50相比,N75的可溶性蛋白含量在V4、R2、R4期分别增加了36.67%、65.90%和19.70%,但酰脲含量在生殖生长期降低,淀粉含量在R4、R6期分别降低了22.34%和18.21%;而N75 Mg的酰脲含量比N50在R2、R4、R6期分别增加了59.81%、8.47%和25.67%,淀粉含量在R4、R6期也分别增加了23.60%和62.78%,差异显著,产量和籽粒蛋白含量各增加了34.38%,2.93%,均达到了5%的显著水平.这些结果表明,在较高氮肥用量下施用适量的镁可协调碳氮代谢平衡,促进光合产物向碳氮方向合理分配,实现优质高产.     

土壤团聚体N_2O释放与反硝化微生物丰度和组成的关系

不同粒径团聚体的物理化学和生物学特性差异可能影响N2O的产生与释放,但目前有关团聚体N2O释放的微生物学机制少有研究。本研究从菜地土壤中分筛出粒径为1 mm、2~4 mm和4~8 mm的团聚体并开展培养试验,通过实时荧光定量PCR(Quantitative Polymerase Chain Reaction,q PCR)与末端限制性片段长度多态性分析(Terminal-Restricted Fragment Length Polymorphism,T-RFLP)技术的结合,研究了不同粒径团聚体反硝化微生物群落数量与组成的变化规律及其与N2O释放的相互关系。结果表明,不同粒径团聚体N2O释放速率表现为:粒径小于1 mm团聚体2~4 mm团聚体4~8 mm团聚体;硝酸还原酶基因(nar G)和氧化亚氮还原酶基因(nos Z)的丰度也表现为小粒径团聚体最高,随团聚体粒径增加而显著下降。然而,不同粒径团聚体间含nar G和nos Z基因的群落组成并没表现出显著差异。因此,不同粒径团聚体N2O释放速率差异与反硝化功能微生物丰度密切相关,而与它们的组成没有显著相关性。     

落干对表层水稻土氮素转化及关键功能微生物丰度的影响

落干过程中稻田土壤氮素转化发生显著变化,但表层土壤不同层次的氮素转化特征及相关机制尚不清楚。通过室内土壤培养试验,探讨了落干过程中(9 d)上表层(0～5 cm)和下表层(5～10 cm)水稻土氧化还原电位(Eh)、土体氧化亚氮(N2O)浓度和排放通量等的动态变化特征,并利用实时荧光定量PCR测定氨氧化基因(古菌amoA和细菌amoA)和硝酸盐还原酶基因(narG和napA)的丰度变化。结果表明,经9 d落干上表层水稻土Eh由-200 mV上升至500 mV左右,而下表层在-200～0 mV之间波动。上表层水稻土NH4+-N含量下降速率和NO^3--N含量上升速率分别是下表层的2.8和1.8倍。落干过程中,上表层水稻土氨氧化作用可能是由氨氧化细菌(AOB)主导的,而驱动硝酸盐还原作用可能以含napA基因反硝化微生物为主。     

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。     

长期氮肥减量深施对双季稻产量和土壤肥力的影响

  【目的】  合理减少氮肥用量是解决我国当前稻田生态系统氮素损失量大、氮肥利用率低等问题的重要途径。然而，长期减少氮肥投入能否维持水稻产量和稻田土壤肥力还不清楚。以我国南方典型红壤双季稻田为研究对象，系统分析连续7年化肥深施结合不同氮肥用量措施下双季稻产量、氮肥偏生产力、根际土壤速效养分含量和土壤肥力的差异特征，探讨长期氮肥减量的可行性，为制定适宜的双季稻田氮肥管理措施提供科学依据。  【方法】  于2012年，在中国科学院桃源农业生态试验站开始设置氮肥减量深施长期定位试验，以常规施氮 (CF，早、晚稻施氮量均为N 150 kg/hm2，基追肥均为表层撒施) 为对照，基于化肥深施，设置3个氮肥水平 (N1，减氮30%；N2，减氮23%；N3，减氮16%)。每年早、晚稻收获计产，并于2018年早、晚稻分蘖期、拔节期和成熟期采集水稻根际土壤，测定土壤无机氮、有效磷和速效钾含量，同时测定晚稻成熟期根际土壤pH、有机碳和全量养分含量，研究长期氮肥减量深施对双季稻产量和稻田土壤肥力的影响。  【结果】  与CF处理相比，深施条件下，减氮16%～30%处理早、晚稻分蘖期根际土壤无机氮和速效钾含量无显著变化，但减氮23%和30%处理早稻分蘖期根际土壤有效磷含量显著降低；拔节期和成熟期根际土壤NH₄+-N和NO₃–-N含量分别提高了4.26%～109.00%和2.56%～65.50%，有效磷和速效钾含量分别提高了3.10%～32.60%和5.94%～42.40%，保证了双季稻生育中后期氮磷钾养分的稳定供应。在化肥深施基础上，连续7年减少16%～30%氮肥用量提高了氮肥偏生产力，早晚稻增产4.37%～32.70%，并维持土壤有机质和全量养分含量的稳定。  【结论】  结合化肥深施，在常规氮肥用量(150 kg/hm2)基础上减少30%氮肥投入，双季稻根际土壤速效养分含量不会降低，甚至高于撒施。因此，长期减施氮肥结合深施可以维持双季稻的产量和稻田土壤肥力的稳定，显著提高氮肥偏生产力。     

土地利用方式对红壤坡地地表径流氮素流失的影响

为探明长期(1995年开始)不同土地利用方式对红壤坡地径流氮素流失的影响,通过2011年10月-2012年9月连续12个月23次径流水质动态分析,研究自然林、草地、农作、油茶林和湿地松5种坡地利用类型下径流水中氮素迁移特性及其泥沙和植物残体氮的年流失总量。结果表明:(1)径流水中氮素流失量随土地利用方式的不同表现出明显差异,径流水中氮素流失负荷为85.1~655.5g/hm2,大小顺序为农作油茶林湿地松草地自然林。(2)径流中氮素以无机态氮(DIN)为主,其中硝态氮是DIN的主要形态,占全氮的31.5%~54.8%,是铵态氮(NH+4-N)的1.8~5.8倍,可溶性有机氮(DON)含量较低,仅占径流TN的10.1%~17.1%,远小于颗粒态氮(PN)所占全氮比值(21.4%~37.2%)。(3)泥沙和植物残体氮素年流失量分别为37.0~154.2g/hm2和28.1~249.6g/hm2,占各利用方式下氮流失总量的17.0%~77.1%,其中自然恢复林地所占比例最高(77.1%),而其他利用方式泥沙和植物残体氮素年流失量(17.0%~30.3%)远低于通过径流水流失的氮量(69.7%~83.0%)。总体来看,径流量是导致土地利用方式间氮迁移通量产生差异的主要驱动因素。