生物炭连续施用对农田土壤氮转化微生物及N2O排放的影响

【目的】研究连续添加生物炭6年后对农田土壤氮转化相关微生物功能基因的影响,揭示生物炭影响作物产量和N₂O排放的微生物学机制,并为生物炭的推广使用提供理论依据。【方法】通过在潮土农田设置0（BC0,对照)、2.25（BCL,低量）、6.75（BCM,中量）和11.25 t·hm^-2（BCH,高量）4个秸秆生物炭量处理的田间定位试验,采用田间观测、化学分析、荧光定量PCR（qPCR）技术,系统研究施用生物炭对氧化亚氮（N₂O）排放、氨单加氧酶（amoA）、亚硝酸还原酶（nirK、nirS）、氧化亚氮还原酶（nosZ）基因丰度及夏玉米产量的影响。【结果】与对照BC0处理相比,施用生物炭可显著提高夏玉米籽粒产量,且BCM处理籽粒产量达到最大值10 811 kg·hm^-2,显著降低夏玉米生育期N₂O累积排放量,并以BCM处理减少N₂O排放效果最优。研究还发现,在夏玉米多个生育时期,与对照比较,生物炭施用可以显著提高耕层土壤无机氮储量和土壤含水量。此外,随着生物炭施用量增加,土壤氨氧化古菌（AOA）基因拷贝数在夏玉米大喇叭口期和成熟期均表现为先上升后下降趋势,且两个时期均以BCM处理最高,而氨氧化细菌（AOB）基因拷贝数在夏玉米大喇叭口期和成熟期分别为BCH处理和BCM处理最高。与对照相比,中、高量生物炭施用（BCM、BCH处理）可显著提高夏玉米大喇叭口期和成熟期土壤反硝化作用功能相关基因（nirK、nirS、nosZ）拷贝数。相关性分析表明,夏玉米成熟期土壤N₂O排放通量与土壤硝态氮、土壤含水量、AOA、AOB、nirK、nirS、nosZ呈显著负相关关系。【结论】施用生物炭通过增加土壤微生物氮转化功能基因丰度进而降低土壤N₂O排放,通过增加土壤耕层无机氮储量和土壤水分含量进而提高作物产量,并以中等用量（6.75 t·hm^-2）施用效果最优。     

过表达拟南芥AtCIPK 23、AtAKT 1和AtCBL 1基因棉花苗期耐低钾的差异及机制研究

【目的】评价过表达拟南芥At CIPK 23、At AKT 1和At CBL 1基因棉花苗期耐低钾能力的差异,为棉花钾高效品种培育提供理论依据。【方法】通过室内水培法,测定比较了转基因棉花和中棉所24(CCRI 24)在适钾、低钾条件下苗期的长势、干物质质量、钾浓度和钾累积量等指标,并从根系形态、钾利用指数、钾转运能力和受胁迫程度等方面综合分析了其可能的生理机制。【结果】适钾条件下,转基因棉花和中棉所24长势基本一致,无显著差异。低钾胁迫时,过表达At AKT 1基因棉花幼苗总根长、根表面积和根体积约为中棉所24的3倍,整株干物质质量是中棉所24的1.66倍,具有明显的生长优势,并且钾转运能力强、钾利用指数高,受胁迫程度明显降低;而过表达拟南芥At CIPK 23和At CBL 1基因棉花幼苗的各项指标与中棉所24相当,无显著差异。【结论】在棉花中过表达拟南芥钾离子通道蛋白基因At AKT 1能显著提升棉花本身的耐低钾能力。     

水合氧化铁提前施用对持续淹水条件下水稻甲烷的减排效应

水合氧化铁是一种弱晶质三价铁氧化物,可用来减少稻田甲烷（CH4）的排放。采用水稻盆栽试验,研究水合氧化铁的提前施用对持续淹水条件下水稻CH4排放的影响。结果表明:水合氧化铁在水稻移栽前47 d施用,加Fe处理的全生育期CH4总排放通量比对照减少17.52%,其CH4减排效应仅出现于水稻生长后期。在移栽后第70天,加Fe处理的根孔隙度、根表铁膜含量和单株根表铁膜数量均显著高于对照,而稻根产CH4速率则显著低于对照。因此,提前施用水合氧化铁能够通过促进植株介导的根表铁膜的形成抑制稻根的产CH4潜力,进而实现持续淹水条件下水稻CH4的减排。     

几个无刺花椒无性系果实及皮刺性状对比研究

无刺花椒皮刺稀少,能有效减少生产成本。为给花椒(Zanthoxylum bungeanum Maxim.)无刺新品种选育提供试验依据,选取甘肃陇南当地无刺无性系"武选1号""武选2号""武选3号",以及"莱芜无刺""韩城无刺""河北无刺"无性系,以当地实生"大红袍"为对照,在果实表型性状和皮刺表型性状两个方面进行对照试验,结果表明:"武选1号""武选2号""武选3号"无刺枝段比例较高,单位有刺枝段皮刺数较少,皮刺形状显著较小,无刺性状较为明显,且果皮较厚、穗粒数多、单穗鲜质量较高,选育前景广阔。     

非洲菊单倍体植株生根研究

通过记录和测量非洲菊单倍体植株的开始生根时间、生根率、根数、根长、苗高和鲜重,比较非洲菊单倍体和二倍体植株在不同培养基中培养的生根效果,研究了单倍体植株在适宜培养基中培养的生根情况。结果表明:培养基和基因型对非洲菊单倍体生根效果存在显著影响,单倍体最佳生根培养基为1/2MS+IBA 0.4 mg/L+NAA 0.3 mg/L。采用1/2MS培养基或添加适宜浓度的植物生长调节剂NAA,可显著提高单倍体的生根率,使单倍体的生根率达77.5%以上。非洲菊单倍体的生根率、根长、株高和鲜重增加速度比二倍体的相应指标都低,单倍体的根系萌发所需时间显著比二倍体的根系萌发时间长。5种单倍体在适宜培养基中培养,根系开始萌发时间12～15 d、根长1.1～1.7 cm、株高2.6～3.7 cm、生根率85%～98.8%、根数8.1～10.1条、鲜重增加速度11.0～12.6 mg/d。     

加强草原监测力度加快养殖业发展分析

近年来,草原不合理利用、草原鼠虫害、草原火灾等现象的发生,给草原生态带来一定的负面影响,不利于有效的保护草原生态环境,满足畜牧养殖需求,相应的我国畜牧业发展也受到一定影响。对此,应当将目光落在草原检测上,加大草原检测力度,切实有效的保护和维护草原,进而推动养殖业良好发展。基于此,本文将着重分析和探讨如何加强草原监测力度,加快养殖业发展,并提出可行性意见。     

间作木薯对橡胶树根际土壤真菌群落结构的影响

研究间作木薯对橡胶树根际土壤真菌群落多样性变化规律,为判断胶园间作木薯的可行性提供理论支撑。以橡胶与木薯间作为处理,橡胶单作为对照,采用传统方法和高通量测序技术分析橡胶树根际土壤理化性状及真菌群落结构。结果表明：（1）间作模式下橡胶树根际土壤的碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量和真菌Shannon指数显著降低,真菌Simpson指数显著提高,pH和Chao1指数虽有降低,但差异未达到显著水平;（2）门分类水平上,2个处理的橡胶树根际土壤真菌群落结构组成相近,共有的3大优势菌门均为Ascomycota、Zygomycota和Basidiomycota。间作木薯降低了橡胶树根际土壤中Zygomycota和Basidiomycota的相对丰度,但提高了Ascomycota相对丰度,达到91.54%;（3）属分类水平上,2个处理中相对丰度比例前10的优势菌属占所有检测出菌属的61.30%~65.59%,间作木薯提高了橡胶根际土壤中Phyllosticta、Gibberella和Lecythophora的相对丰度;（4）土壤碱解N、速效P和速效K含量对橡胶树根际土壤中真菌群落α-多样性产生影响,土壤真菌多样性变化与土壤有机质含量有关。因此,间作木薯增加了植物对土壤矿质营养元素的吸收,导致橡胶树根际土壤肥力下降,进一步降低了橡胶树根际土壤真菌的群落多样性,同时增加了病原真菌的丰度。     

模拟氮沉降及降水作用下红砂和珍珠猪毛菜幼苗生物量的分配模式

水分和氮素是植物生物量积累的重要资源,也是调节植物在荒漠逆境条件下生物量分配的主要因素.本研究以两种荒漠优势植物红砂(Reaumuria soongarica)和珍珠猪毛菜(Salsola passerina)苗木为试验材料,研究了降水[–30％(低水)、0?(中水)、+30％?(高水)]与氮素[0?(N0,无氮)、4?g·(m2·a)?1?(N1,中氮)、8?g·(m2·a)?1?(N2,高氮)]交互作用对其不同生长方式(红砂单生、珍珠猪毛菜单生、红砂和珍珠猪毛菜混生)下的生物量分配及相关生长关系的影响.结果表明:1)红砂和珍珠猪毛菜幼苗受水分和氮素影响显著(P??茎?>?叶.混生红砂的根、茎、叶生物量分别在无氮和低水、无氮和中水、低氮和高水条件时有所增加,其分配关系为叶?≥?茎?>?根.单生和混生珍珠猪毛菜均在低氮和高水时器官生物量增加,两者生物量分配关系一致,均表现为叶?>?茎?>?根.2)混生方式下的红砂和珍珠猪毛菜叶根重比、叶重比、源汇重比均高于单生方式,而根冠比则较单生分别平均减少了52.63％和37.45％,说明两种植物在混生过程中均能将更多的生物量分配到地上部分.未来在降水格局和氮沉降变化条件下,红砂和珍珠猪毛菜的混生状态将可能比其单生状态更有利于适应全球气候的变化.     

紫斑牡丹光合特性对土壤干旱和风沙流交互胁迫的响应

为研究土壤干旱和风沙流交互胁迫对紫斑牡丹(Paeonia rockii)光合生理特性的影响,选取对照(CK)和重度胁迫(SD)2个水分处理的盆栽紫斑牡丹进行风沙流胁迫模拟试验。结果表明,12 m/s胁迫处理下紫斑牡丹叶片SD的P_n、G_s、C_i较CK低,SD的T_r较CK高,CK的WUE较SD高;CK的Chl_a、Chl-b、Chl_(a+b)、Ca_r、Yield、qP及ETR较SD高,SD的NPQ较CK低;同一胁迫处理SD下,紫斑牡丹不套袋处理的Ci、Fv/Fm、Fv/Fo及NP较套袋低。这说明紫斑牡丹对胁迫响应明显,为河西走廊等干旱风沙环境的防风固沙植物、城市园林绿化植物的选择提供理论依据以及干旱荒漠区的经济发展提供更多可能。