东北黑土区荒地开垦种稻后土壤养分及pH值的变化特征

以东北黑土区荒地(0年,为对照土壤,原始自然草甸植被)和不同开垦年限(12年、25年、35年、45年、62年和85年)稻田(地形、种植制度、施肥和水分管理等大致相同)土壤为研究对象,研究了荒地开垦种稻后土壤养分及土壤p H值的变化特征。结果表明,随开垦种稻年限的延长,土壤有机碳含量大体表现为先上升后下降趋势,在种稻85年时,0~20 cm和20~40 cm土壤有机碳含量显著低于荒地(P0.05),下降幅度分别为19.93%和25.51%,年下降率分别为0.09 g kg~(-1) yr-1和0.10 g kg~(-1)yr-1。土壤全氮、全磷含量随种稻年限延长大体呈下降趋势,种稻85年时,0~20 cm、20~40 cm和40~60 cm土层土壤全氮含量分别下降了33.83%、41.31%和33.07%,土壤全磷含量分别下降了17.76%、21.71%和21.83%。0~20 cm土壤碱解氮含量呈逐渐下降趋势,20~40 cm和40~60 cm土壤碱解氮含量在种稻25年间和25~45年间呈下降的趋势。土壤速效磷含量呈波动变化,但以增加为主。土壤速效钾含量大体呈先上升后下降趋势。土壤p H值随种稻年限延长呈缓慢上升趋势,以20~60 cm土壤p H上升最为明显。因此,东北黑土区荒地开垦种稻后土壤由酸性趋于中性发展,土壤酸度得到改善,但土壤肥力明显下降,应注重有机碳的补充及氮磷钾肥的适量施用,以维持和提高土壤肥力水平。     

秸秆还田深度对土壤温室气体排放及玉米产量的影响

【目的】秸秆还田是培肥地力、增加土壤有机质和改善土壤结构的重要技术手段,但以往的研究表明秸秆还田会加速土壤温室气体的排放。本研究通过对秸秆不同还田深度下农田土壤温室气体排放特征和产量的研究,明确降低温室气体排放量的最佳还田深度,以期为合理利用秸秆、提高作物产量,实现农业可持续发展提供科学依据。【方法】采用大田微区试验,以玉米为供试作物,设置4个还田深度,采用静态箱-气相色谱法测定整个玉米生长季不同还田深度下温室气体（CO₂、CH₄、N₂O）的排放特征,产量及产量构成因素。试验共设5个处理,还田深度分别为0—10 cm（T1）、10—20 cm（T2）、20—30 cm（T3）和30—40 cm（T4）,同时以不还田处理作为对照（CK）。【结果】（1）在整个玉米生长季CO₂和N₂O均表现为排放,CH₄表现为吸收。CO₂累积排放量为T3处理最高,较CK显著增加了28.6%,T4处理增加最少,较CK显著增加了17.1%（P<0.05）,但T1与T4处理之间差异不显著;而N₂O的累积排放量T2处理为最高,与CK相比,累积排放量显著增加111.3%,T4处理增加最少,与CK相比显著增加了12.8%（P<0.05）;CH₄则表现为吸收,且秸秆还田后降低了农田土壤对CH₄的吸收能力,吸收量表现为CK处理>T4处理>T3处理>T1处理>T2处理,且各还田处理与CK之间差异显著（P<0.05）。（2）秸秆不同还田深度下,与对照相比,各处理玉米产量均显著增加,增产在5.6%—20.8%（P<0.05）,但各处理之间的穗长、穗粗和行粒数差异不显著。当秸秆还至30—40 cm时,产量最高,较CK增加了20.8%,表明秸秆还田对提升土壤肥力及作物增产有重要作用。（3）从温室气体综合增温潜势（GWP）和温室气体排放强度（GHGI）来看,在100年尺度上,GWP表现为T2处理>T3处理>T1处理>T4处理>CK处理,而GHGI表现为T2处理>T3处理>T1处理>CK处理>T4处理,表明与CK相比,各处理均增加了玉米季温室气体的综合增温潜势,而T4处理则降低了玉米季温室气体排放强度,说明秸秆深还至30—40 cm可在一定程度上缓解全球增温潜势。【结论】秸秆还田会显著增加CO₂和N₂O排放,降低对CH₄的吸收能力;秸秆深还至30—40 cm可相对降低综合增温潜势,降低温室气体排放强度,同时显著增加玉米产量。因此,为实现较高的玉米产量和较低的温室气体排放强度,秸秆深还至30—40 cm是较为合理的土壤改良培肥方式。     

天水优质花牛苹果气候资源评估研究

在2009年1～10月利用GPS卫星定位仪,在天水城郊南山万亩花牛苹果基地区域选取10个不同海拔高度的具有代表性的点,并采用野外气象要素测定仪器对苹果生长季的光、温、水等气候资源进行采集、订正,并对其进行统计分析研究。结果表明,天水是我国苹果优质气候区,表现为温度条件在苹果的各生育期基本均能满足其适宜值范围,尤以果实膨大期的6～8月温度适宜性表现突出;20世纪90年代初开始的温度升高提高了海拔1400～1500m的苹果膨大期对温度条件的适宜度,同时,降低了海拔1100m苹果膨大期的适宜度,说明20世纪90年代后温度的升高使天水苹果优质区域高度有100m左右的提高;尽管降水量多年平均状况基本均能满足苹果正常生长,但多数年份降水量的不足仍是影响苹果膨大期的主要不利因子;各高度苹果生长区其日照条件非常适宜苹果生长、膨大和着色;海拔1100～1500m高度层带苹果含糖量的范围与全国各地相比属优质高糖地区。     

天水冬小麦气候条件与生产潜力开发程度变化动态

对天水的渭北、河谷和关山区农业自然条件光温水进行了分析,并通过冬小麦实际和试验产量资料,对天水三个气候区冬小麦生产潜力开发程度、适宜开发程度和可开发程度进行了计算,分析了它们的年际变化规律.结果表明,天水地区和各气候分区年平均气温在20世纪的90年代初开始出现剧烈的增暖,增暖后时段(1991～2006年)的平均值比增暖前(1969～1990年)均高0.8℃～0.9℃;降水量的减少主要发生在20世纪90年代,其中,渭北区减少幅度较大;冬小麦在渭北区、河谷区和关山区生产潜力适宜开发程度和可开发程度都较高,排序为渭北区>河谷区>关山区,长远看还有很大的潜力可以挖掘,以渭北、河谷区域表现突出;天水及各气候区潜力开发程度、潜力适宜开发程度和潜力可开发程度的年际变化具有明显的区域差异,其大多数距平年际变化幅度,分别在-10%～10%、-15%～15%、-3%～3%之间波动;气候条件的变化对冬小麦生产潜力开发程度、适宜开发程度和可开发程度的年际变化影响十分明显,降水量的不足仍是限制冬小麦潜力适度开发的主要因子;提出了区域生产潜力适度开发对策措施.     

水稻秸秆添加对不同种稻年限黑土CH4排放特征的影响

  目的  评估水稻秸秆添加对东北地区不同种稻年限黑土CH₄的排放的影响,以期为黑土水稻田秸秆还田提供理论依据。  方法  不同种稻年限（0、12、35、62和85 a）黑土,分别设不添加（CK）和添加1%水稻秸秆（S）处理,进行淹水培养试验（培养温度为20 ℃,淹水层为1 cm）,测定土壤CH₄排放通量及累积排放量,比较不同种稻年限土壤对水稻秸秆添加响应的差异。  结果  在淹水培养期间（150 d）,添加水稻秸秆处理各种稻年限土壤CH₄排放通量（0.00 ~ 3.33 mg kg?1 d?1）显著（P > 0.05）高于未添加秸秆处理（0.00 ~ 0.13 mg kg?1 d?1）,未添加和添加水稻秸秆处理土壤CH₄排放主要集中于淹水培养的前80 d和60 d。未添加水稻秸秆处理土壤CH₄累积排放量为0.04 ~ 4.45 mg kg?1,不同年限稻田土壤CH₄累积排放量差异不显著（P > 0.05）。添加水稻秸秆处理土壤CH₄累积排放量为29.64 ~ 91.08 mg kg?1,显著高于未添加水稻秸秆处理（P < 0.05）,且12 a和35 a土壤CH₄累积排放量显著高于0 a、62 a和85 a（P < 0.05）。未添加和添加水稻秸秆处理土壤CH₄累积排放量与土壤有机碳、可溶性有机碳氮和铵态氮含量呈显著正相关（P < 0.01）。添加水稻秸秆处理土壤CH₄累积排放量还与土壤β-葡萄糖苷酶活性呈显著负相关（P < 0.05）,土壤CH₄累积排放量增量也与土壤有机碳含量也呈显著线性正相关（P < 0.01）。水稻秸秆添加后土壤可溶性有机氮含量是影响土壤CH₄排放的直接因素,土壤可溶性有机碳和铵态氮含量及β-葡萄糖苷酶活性是影响土壤CH₄排放的间接因素。  结论  水稻秸秆添加显著促进了黑土不同种稻年限土壤CH₄排放,种稻年限越长,水稻秸秆添加后土壤CH₄排放量越少。本试验条件下,黑土种稻年限大于35年时,水稻秸秆还田带来的土壤CH₄排放量相对较小。     

秸秆添加与土壤基质势对棕壤压缩回弹特性的影响

土壤板结是农田土壤退化问题之一,秸秆还田是提高土壤有机质含量、改良土壤的重要措施。但秸秆还田和土壤基质势对土壤板结的影响尚不明确。试验设0,3,5 g/kg 3个秸秆添加量处理,以及高(1 000 kPa)、中(100 kPa)、和低(10 kPa)3个土壤基质势处理。通过固结试验,测定不同处理的压缩曲线并计算压缩回弹特性指标。结果表明:秸秆添加量、土壤基质势及其二者间的交互作用对压缩曲线最大曲率、预固结压力值、压缩指数和回弹指数的影响都达到显著性水平。预固结压力值、压缩指数和回弹指数均随着秸秆添加量的增加而增大,而最大曲率则随着秸秆增加量的提高而降低。土壤基质势与压缩曲线最大曲率、预固结压力值和压缩指数均呈正相关关系。回弹指数随着土壤基质势的增加呈现先降低后增加的趋势。秸秆添加有助于提高土壤回弹和抗压缩特性。     

稻秆碳氮在黑土种稻土壤颗粒有机质中的分配特征

颗粒有机质是土壤活性有机质的重要组成部分,是评估土壤有机质变化的敏感指标。东北地区气候寒冷,稻田土壤淹水期短,非淹水期长且多处于冻结状态,水稻秸秆碳氮在黑土不同种稻年限土壤颗粒有机质中的分配如何尚不清楚。通过室内培养试验,将1%双标记(¹³C/¹⁵N)水稻秸秆添加到不同种稻年限(0、12、35、62和85 a)土壤,淹水培养150 d(培养温度20℃,淹水层1 cm),去除淹水层后冻结培养150 d(培养温度–15℃,饱和水分状态),研究水稻秸秆碳(氮)在不同种稻年限土壤颗粒有机碳(Particulate organic carbon,POC)和颗粒有机氮(Particulate organic nitrogen,PON)中的分配特征。结果表明,在培养过程中,未添加和添加水稻秸秆处理,各年限稻田土壤POC和PON含量均低于对照土壤(0 a),添加秸秆处理的各年限土壤POC和PON含量在淹水培养5 d时明显增加,但其后并未表现出一致的增加趋势。秸秆碳(氮)对各年限土壤POC(PON)的相对贡献率为0.2%～13.9%(0.4%～3.8%),分配...     

气候变化对天水冬小麦生产潜力开发程度的影响

计算了天水3个气候区冬小麦生产潜力开发程度、适宜开发程度和可开发程度,分析了气候变化对其影响情况。结果表明,冬小麦在渭北区、河谷区和关山区的冬小麦生产潜力开发程度仍较偏低,为49.9%～60.0%;生产潜力适宜开发程度和可开发程度都较高,分别达73.6%～78.7%和18.7%～23.8%,排序为渭北区〉河谷区〉关山区,长远看还有很大的潜力可以挖掘;冬小麦生长季平均温度、日照时数对冬小麦生产潜力开发程度、适宜开发程度和可开发程度具有负效应,降水量则具有正效应。其中,全生育期温度、秋季温度和冬季日照对天水、渭北小麦生产潜力开发程度负效应显著,全生育期降水、秋季降水在天水和各气候区正效应显著;并提出了区域生产潜力适度开发的对策措施。     

卵丘细胞和细胞骨架稳定剂对绵羊成熟卵母细胞玻璃化冷冻的影响

[目的]为了提高绵羊成熟卵母细胞玻璃化冷冻的效果。[方法]以未冷冻的卵母细胞为对照,研究卵丘细胞存在与否以及不同浓度的细胞骨架稳定剂对绵羊成熟卵母细胞冷冻保存的影响。[结果]卵丘细胞存在与否对绵羊成熟卵母细胞玻璃化冷冻没有影响。在所有细胞松弛素B处理组中,用7.5、10.0μg/ml细胞松弛素B处理的绵羊成熟卵母细胞玻璃化冷冻后获得较高的囊胚率(P<0.05),分别为8.1%、7.8%;在所有紫杉醇处理组中,用0.5μmol/L紫杉醇处理的绵羊成熟卵母细胞玻璃化冷冻后获得的囊胚率最高为10.1%(P<0.05)。[结论]细胞骨架稳定剂细胞松弛素B或紫杉醇可以提高绵羊成熟卵母细胞的玻璃化冷冻效果。     

鲤鱼冻血细胞培养及染色体制备条件优化研究

鱼类染色体制备方法中,外周血淋巴细胞培养法远远优于PHA体内注射法,使用冻血省力省功。由于外周血培养需要一定的条件和技术,该文就鲤鱼血液保存方法、细胞培养温度、秋水仙素处理浓度及滴加时间、低渗温度、固定处理次数等条件进行分析,得到较好的鲤鱼全血细胞培养及染色体标本制备方法,可为鲤鱼分子细胞遗传的后续研究奠定基础。