长叶红砂咖啡酸-O-甲基转移酶（RtCOMT）基因的克隆及蛋白纯化

长叶红砂(Reaumuria trigyna)是内蒙古东阿拉善-西鄂尔多斯地区特有双子叶盐生小灌木,有极强的耐盐抗旱性,入药可以治疗湿疹、皮炎等疾病,具有一定的药用价值。咖啡酸-O-甲基转移酶(RtCOMT)是一个重要的甲基化酶,主要调控木质素合成过程中中间产物及木质素的变化。基于高通量测序结果,利用RT-PCR技术克隆获得长叶红砂COMT(RtCOMT)基因,构建RtCOMT原核表达载pET32a-RtCOMT,并将其转化大肠杆菌,重组阳性菌经IPTG诱导和SDS-PAGE电泳检测。结果表明:RtCOMT基因开放阅读框长1 023bp,编码340个氨基酸,推测蛋白分子质量37.24ku,理论等电点(pI)6.71,发现该基因在大肠杆菌中正常表达得到与预期大小一致的融合蛋白。采用Ni-IDA His-Bind亲和层析方法对RtCOMT重组蛋白进行纯化,体外获得目的蛋白。     

商品有机肥和氮肥配施对冬小麦产量及氮肥利用率的影响

施肥是保证作物增产的重要措施。通过田间试验,研究了商品有机肥与不同施用量氮肥配施对冬小麦产量及氮肥利用率的影响,结果表明,有机肥和氮肥配合施用会影响冬小麦的生物量、产量和氮养分吸收及氮肥的利用率,且以每公顷600 kg商品有机肥与120 kg纯氮的配施效果最好。     

氮肥用量对夏玉米产量、收益、农学效率及氮肥利用率的影响

对氮肥的有效管理是农业可持续发展面临的重大挑战。通过田间小区试验,在山西襄汾研究了不同氮肥用量对夏玉米产量、收益、农学效率及氮肥利用率的影响。结果表明:在施氮(N)0～350 kg/hm2的范围内,氮肥显著增加了夏玉米生物量、产量和净收益;施用氮肥210 kg/hm2获得了最高产量(9 897 kg/hm2)和最高的净收益(14 970元/hm2),较不施氮肥处理增产1 712 kg/hm2,增产率达20.9%,增收2 132元/hm2,氮肥的农学效率为8.2 kg/kg,同时氮肥利用率可达到38.6%。产量和施氮量的关系、纯收益和施氮量的关系均符合二次函数曲线,求得最高产量施肥量为235 kg/hm2,最佳经济施肥量为194 kg/hm2。这将为山西省南部夏玉米的合理施肥提供理论依据和实践指导。     

晋南地区小麦–玉米轮作体系维持作物高产和土壤磷素水平的适宜施磷量研究

  【目的】  研究维持农作物高产、稳产及土壤磷素肥力的磷肥适宜用量,对于保障国家粮食安全和生态安全具有重要意义。  【方法】  2016—2019年在晋南地区进行磷肥用量田间定位试验,在每个冬小麦–夏玉米轮作周期施N 400 kg/hm2、K₂O 180 kg/hm2的基础上,设置了6个P₂O₅施用水平处理:0、120、180、240、300、360 kg/hm2,氮、磷、钾肥施用量小麦和玉米各占50%,每季作物45%的氮肥和全部磷、钾肥播前一次性底施,55%的氮肥在小麦拔节期和玉米10叶期进行追施。连续3年收获期测产,并测定土壤有效磷含量。  【结果】  不施磷处理(P0)冬小麦–夏玉米轮作体系的产量、效益均最低,土壤有效磷含量逐年下降;施磷显著提高了轮作体系的吸磷量、产量及净收益,3年平均增产23.9%,增收20.4%。冬小麦–夏玉米轮作体系的吸磷量、产量、净收益和施磷量之间的关系均可以用直线平台模型拟合,以该模型计算的冬小麦–夏玉米轮作体系的适宜施磷量为193 kg/hm2,适宜施磷量下的磷肥偏生产力、磷肥农学效率和磷肥利用率分别为115.9 kg/kg、21.9 kg/kg和25.1%。P120和P180处理的土壤有效磷含量呈耗竭状态,土壤有效磷含量年均下降3.0和1.3 mg/kg;P240、P300和P360处理的土壤有效磷含量呈增加状态,土壤有效磷含量年均上升1.5、4.0和4.2 mg/kg,但P300和P360处理间的有效磷含量3年均无显著差异。施磷量和土壤有效磷含量呈显著直线相关,2017、2018和2019年土壤有效磷达到基础土壤水平(Olsen-P 18.5 mg/kg)的施磷量分别为P₂O₅ 192、194和197 kg/hm2。  【结论】  在山西省南部冬小麦–夏玉米轮作区,综合保障作物高产稳产,实现较高磷肥效率和维持土壤初始磷素肥力的年最佳磷肥用量为P₂O₅ 193 kg/hm2。     

施肥与种植密度对春玉米SPAD值的影响

有效的氮肥管理一直是农业可持续发展面临的重大挑战。通过田间试验,采用裂区-裂区设计,研究了不同密度、不同氮肥用量和有机肥施用的不同措施对春玉米抽雄期穗位叶叶绿素含量(SPAD值)的影响。结果表明:种植密度(60 000,90 000株/hm2)、氮肥施用量(N0,N225,N300)及有机肥的施用与否均显著影响玉米抽雄期的SPAD值;施用有机肥有助于提高玉米SPAD值;种植密度增加,玉米SPAD值呈下降趋势;施氮量对玉米SPAD值的影响,在不施有机肥情况下呈直线型,而在施有机肥条件下呈抛物线型。     

不同施氮运筹对夏玉米产量、净收益及氮肥利用率的影响

氮肥管理是农业可持续发展面临的重大挑战。在测土提出合理施肥量OPT(N 210,P2O590,K2O60kg/hm2)的前提下,在襄汾县通过田间试验研究了5种氮肥运筹方式对夏玉米产量、净收益及氮肥利用率的影响,结果表明,与对照(OPT-N)相比,不同氮肥运筹均明显提高夏玉米产量、净收益,提高玉米籽粒和秸秆的含氮量及玉米的吸氮量;OPT3处理可以获得10 102 kg/hm2的产量,较不施氮肥增产23.4%,每千克纯氮可以生产9.1 kg的籽粒,净收益可达15 319元/hm2,较对照增收19.3%,同时肥料利用率可达47.0%,是最适宜的氮肥运筹方式;OPT1也可获得较高的产量和净收益,分别为9 897 kg/hm2和14971元/hm2,氮肥的农学效率为8.2 kg,产量较对照增产20.9%,净收益较对照增收16.6%,但氮肥的利用率相对较低,为38.6%,也是可以接受的氮肥运筹方式。该研究成果可为山西省夏玉米生产提供理论支撑和实践指导。     

并单5号玉米栽培与施肥技术研究

采用裂区设计探讨了种植方式、种植密度及施肥对并单5号玉米产量和收益的影响,结果表明,等行距种植的玉米产量和收益均高于宽窄行种植;种植60 000株/hm2的产量和收益高于45 000株/hm2;施肥增产作用明显,但施肥处理间产量差异不显著。     

瓜菜间作对大樱桃生长和土壤理化性质、微生物区系的影响

以建植第2年大樱桃幼树为试材,以清耕为对照,研究果园间作9种常见瓜菜作物后大樱树生长指标、果园土壤理化性质和微生物区系的变化,以期为果园瓜菜作物间作模式的应用提供参考依据。结果表明:间作南瓜、西瓜、茄子、辣椒、黄瓜对大樱桃幼树地径无显著影响(P>0.05),间作番茄、甜瓜、红薯、白菜则显著抑制其地径(P<0.05)。除甜瓜处理外,不同处理中大樱桃株高均显著增加(P<0.05)。总体来看,不同间作处理土壤全氮、硝态氮、全磷、有效磷、有效锰含量和pH、EC呈上升趋势,铵态氮、全钾、速效钾、有效硒含量和CEC呈下降趋势,有机质、有效铁、有效铜含量和含水量则因间作作物的不同而异。各处理中的土壤真菌含量均有不同程度提高,除红薯、黄瓜、西瓜处理外,其余处理均与对照差异显著(P<0.05)。土壤放线菌数量在黄瓜、红薯处理中增加极显著(P<0.01)或显著(P<0.05),在番茄(P<0.01)、西瓜(P<0.01)、白菜(P<0.05)处理中则极显著或显著下降。土壤细菌数量除在红薯处理中显著升高(P<0.05)外,在其余处理中均极显著或显著低于清耕对照。     

有机无机配施对夏玉米产量构成及水氮利用的影响

为探索旱作玉米化肥减量的生产和环境效应,设置不施肥(CK)、单施化肥(M0N)、单施有机肥(MN0)以及有机无机配施(MN1、MN2、MN3、MN4)7个处理,研究不同有机无机配施对夏玉米产量构成及水氮利用的影响.结果 表明:(1)相较于单施化肥和单施有机肥,有机无机配施对夏玉米穗数、穗重和杆重有显著提升作用,MN1增加效果最显著,较M0N增加率分别达3.8％、13.7％和61.0％.(2)有机无机配施可显著提升夏玉米的籽粒产量、生物产量、百粒重和成穗数.MN1的籽粒产量增加效果最显著,较MN0和M0N分别增加17.9％和14.9％,MN2对夏玉米生物产量增加最显著,增幅为62.8％.(3)有机无机配施较M0N可显著提高0～200 cm土层土壤贮水量,降低0～300 cm土层土壤硝态氮残留量.MN3对硝态氮残留量降低幅度最显著,降幅达32.5％.综上,无机有机配施可以提高旱作夏玉米的产量,同时提高土壤保水性、降低氮素淋失的环境风险.     

冬小麦氮养分高效利用技术集成研究

有效的氮肥管理是农业可持续发展面临的重大挑战。通过田间试验,研究优化施肥结合秸秆还田能否达到降低氮肥施用量、提高肥料利用率的效果。结果表明,施肥仍是提高冬小麦产量的重要措施;与当地施肥推荐量比较,优化施肥结合秸秆还田措施及施用生物腐熟剂可以达到提高产量、增加收益、减少1/4氮投入的效果,同时氮肥利用率提高17.1百分点。