稻田土壤还原性物质特征及与甲烷排放的关联性分析

以南方稻田土壤的定位试验为研究对象,选取其中的五种不同施肥(无肥、化肥、猪粪+化肥、鸡粪+化肥、稻草+化肥)处理,监测了水稻生长期间土壤活性还原性物质、活性有机还原性物质、亚铁(Fe2+)含量、土壤Eh值和甲烷(CH4)排放的动态变化,分析还原性物质与CH4排放的关系。结果表明,水稻生长前期稻田CH4排放通量、土壤活性还原性物质、活性有机还原性物质和Fe2+含量均较高,并随水稻生长呈逐渐下降的趋势;而土壤Eh在水稻整个生育期介于-238至118 mv之间,且为水稻生长前期低,后期高。施用有机肥后的土壤活性还原性物质和Fe2+含量比化肥处理平均分别增加了13%和11%,而土壤Eh值则低于无肥和化肥处理。相关分析表明,CH4排放通量与土壤中活性还原性物质、Fe2+均呈极显著正相关关系,而与土壤Eh呈极显著负相关关系。通过逐步回归分析进一步表明,土壤中Fe2+含量显著影响稻田CH4排放,控制稻田土壤中Fe2+含量有利于稻田CH4的减排。     

秸秆还田配施石灰对水田土壤铜、锌、铅、镉活性的影响

秸秆还田是我国培肥地力和增加农田土壤碳固定的重要措施,但进入农田的秸秆存在着活化土壤重金属的风险。为了解不同来源的秸秆对污染水平不同农田土壤重金属活性的影响,采取相应措施防止因秸秆还田对农田土壤重金属的激活,开展了盆栽和田间小区试验研究秸秆还田配施石灰对水田土壤铜、锌、镉、铅活性的影响。盆栽和田间试验在轻度和重度污染 2 种土壤上同时进行。盆栽试验中施用秸秆包括重污染水稻秸秆、轻污染水稻秸秆和轻污染油菜秸秆 3 种,石灰用量设对照（0 kg·hm^-2）和石灰处理（750 kg·hm^-2）2 个处理;田间小区试验设对照（不施秸秆和石灰）、秸秆还田及秸秆还田+石灰 3 个处理。动态观察了试验过程中土壤有效态重金属、重金属形态及水稻籽粒中重金属积累情况。结果表明,试验初期（前 20 d）秸秆还田显著增加了水田土壤中水溶性有机碳与水溶性重金属的含量;与对照处理比较,水溶性重金属含量以重度污染土壤增幅较为明显。试验后期（60 d 后）秸秆还田对土壤重金属的活性的影响逐渐变得不明显。油菜秸秆还田土壤中水溶性重金属含量低于水稻秸秆还田,重污染水稻秸秆还田土壤中水溶性重金属含量高于低污染水稻秸秆还田。盆栽试验和田间试验的结果都表明,重污染水稻秸秆还田可轻微增加水稻籽粒中镉的积累,但轻度污染水稻秸秆还田与油菜秸秆还田对水稻籽粒镉积累的影响较小;3 种秸秆还田对水稻籽粒铅、铜、锌积累的影响不明显。配施石灰可显著降低土壤中水溶性重金属的含量,降低水稻籽粒中重金属的积累。研究认为,在污染农田管理上应控制重污染水稻秸秆还田,在秸秆还田的同时适量配施石灰。     

不同水稻土水稻生长季施用秸秆对后季麦田N2O排放的影响

采用苏南、苏中和苏北的5种类型水稻土(共10个土样)进行室外盆栽试验,研究稻田土壤秸秆施用对后季麦田N2O排放的影响.试验组土壤施小麦秸秆(每盆10 g)和化肥,对照组仅施化肥.结果表明在相同的气候及基本相同的水分含量条件下,有6个(江宁A1、宜兴B1和B3、宝应C3、仪征D3、六合E2)土样的N2O排放量较对照增加,增加量为24.3～71.3 μg*m-2*h-1;宝应(C5)和仪征(D2)土样N2O排放量较对照减少 11.2和 79.3 μg*m-2*h-1;而江宁(A3)和六合(E4)的增加量不明显.单相关分析表明,影响对照N2O排放的主要土壤因子是有机碳及全氮含量,相关系数为-0.693* 和-0.636*;土壤有效态铁含量是影响处理组N2O排放的关键土壤参数,与N2O排放呈显著正相关,相关系数为0.635*.     

变更施肥管理对不同肥力水稻土CH_4排放影响

基于30年水稻土长期定位试验,在原有定位试验正常进行的前提下,将其中一部分处理变更施肥,得到两种新处理:常量有机肥改为化肥(N-C)、化肥改为常量有机肥(C-N),及两种原有处理:化肥(CF)、常量有机肥(NOM),共4个处理。通过观测一年水稻轮作周期内不同处理的CH4排放通量,研究后续施肥对不同肥力水稻土CH4排放的影响。结果表明:施用有机肥能显著增加CH4排放量,而化肥对CH4排放影响甚小;在不同有机碳水平的水稻土上施用等量相同肥料,有机碳含量高的水稻土更有利于CH4的产生;CH4季节排放与温度有显著相关性,但与水层深度不存在简单的相关关系。     

秸秆和猪粪对小麦镉吸收的影响

采用盆栽试验,以黄棕壤和潮土为供试土壤,每种土壤上按照有机碳加入量一致的原则设置5个处理,分别为对照(不添加有机物)、1.1%和2.7%秸秆处理、2%和5%猪粪处理,研究施用秸秆和猪粪对小麦Cd含量、土壤Cd形态、pH值、有机质组成的影响,为利用有机物调控小麦Cd污染提供科学依据。结果表明,施用秸秆和猪粪均可显著降低小麦各部位Cd含量。施用秸秆和猪粪均可促进土壤Cd由活性较强的交换态向其他形态转化。土壤交换态Cd含量与小麦Cd含量呈极显著正相关。秸秆对土壤pH值总体上无显著影响,猪粪可显著降低潮土pH值,增加黄棕壤pH值。施用秸秆和猪粪可使土壤胡敏酸(HA)与富里酸(FA)的比值HA/FA显著升高。土壤HA/FA与交换态Cd含量呈极显著负相关;土壤交换态Cd含量与pH值只有在猪粪施入黄棕壤的处理中呈极显著负相关,在其他处理中均呈正相关。综上,施用秸秆和猪粪均可通过促进土壤Cd形态的转化抑制小麦对Cd的吸收,其机制主要与土壤有机质组成和pH值有关。     

可溶性糖和有机酸对稻田土壤活性有机碳含量与甲烷排放的影响

【目的】水稻根系分泌物是调控稻田土壤CH4排放的重要因素,通过对稻田土壤厌氧培养,探究水稻根系分泌物对稻田CH4排放的影响规律。【方法】设置添加水稻根系分泌物中可溶性糖(Sr)与草酸(O)、琥珀酸(S)和苹果酸(M)及其组合,测定土壤酶活性、土壤活性有机碳组分含量和CH4排放量。【结果】(1)添加Sr和有机酸会显著影响土壤酶活性,但各组分对不同酶活性的影响不同;其中,S、OSM、SrO、SrS和SrOSM处理的多酚氧化酶和脱氢酶活性显著增加(P0.05),S、M、Sr和SrOSM处理的蔗糖酶和纤维素酶活性显著降低(P0.05),所有处理的过氧化氢酶活性均显著降低(P0.05)。(2)添加Sr和有机酸对土壤微生物量碳和可溶性有机碳含量影响显著,O、S、M、OSM、Sr、SrO和SrM处理的微生物量碳和可溶性碳含量以及SrO处理的易氧化有机碳含量显著增加(P0.05),O和OSM处理的易氧化有机碳含量显著降低(P0.05)。(3) SrM、M、SrO、O、SrS和SrOSM处理的CH4累积排放量和排放通量显著增加(P0.05)。(4)土壤可溶性有机碳含量与过氧化氢酶活性呈极显著负相关(P0.01),与脱氢酶和多酚氧化酶活性呈极显著正相关(P0.01);微生物量碳含量与CH4排放通量呈显著正相关(P0.05)。【结论】添加可溶性糖和有机酸会改变稻田土壤活性有机碳含量和碳转化酶活性,增加CH4排放;碳总输入量为0.3 mg/(g·d)时,同时加入可溶性糖与苹果酸处理的CH_4排放增量最大。     

生物炭配施化肥对稻田土壤有效氮素以及水稻产量的影响

采用盆栽试验,以小麦秸秆炭、水稻秸秆炭、玉米秸秆炭为材料,在配施化肥的条件下,对各处理的土壤碱解氮、铵态氮、有机碳含量进行研究,同时对收获水稻进行性状与产量分析。结果发现,3种生物炭配施化肥的处理可以有效提高土壤的有机碳含量和碱解氮含量,减少土壤铵态氮含量,对水稻生长具有明显的促进作用。从环保以及作物产量的角度来看,生物炭配施化肥是一种可行的应用方式。     

不同外源有机碳对稻田甲烷排放和易氧化有机碳的影响

本文以猪粪、鸡粪和稻草等外源有机碳与水稻土混合淹水培养,监测其甲烷排放动态,并采用高锰酸钾氧化法进行易氧化有机碳分组,研究其甲烷排放、土壤易氧化有机碳组分之间的动态相关性,旨在弄清土壤易氧化有机碳组分之间的相互转化关系及其与甲烷排放的关系。结果表明,稻田土壤与外源有机碳混合淹水培养极显著增加了CH4排放,其中,土+稻草处理的CH4排放量(178.8kg/hm2)较对照(纯土处理)增加达265.2%(P<0.01),土+鸡粪处理和土+猪粪处理分别增加了127.3%(P<0.01)和95.3%(P<0.01);外源有机碳的添加增加了土壤中易氧化有机碳AOC3.33、AOC16.7-3.33、AOC33-16.7和AOC167-33的含量,且土壤极易氧化有机碳AOC3.33和AOC16.7-3.33关联性较强,且总体上分别与CH4排放通量呈极显著动态相关(P<0.01);有机碳AOC33-16.7和AOC167-33之间,以及分别与AOC3.33、AOC16.7-3.33、CH4排放通量之间动态相关性较差。可见,淹水条件下易氧化有机碳AOC3.33和AOC16.7-3.33极显著影响稻田土壤CH4排放。     

长期不同施肥下太湖地区稻田净温室效应和温室气体排放强度的变化

利用田间观测和模型预测方法对太湖地区一个长期不同施肥处理的稻田生态系统进行了稻季温室气体排放观测和净温室气体排放强度分析。结果表明,不同施肥管理下,稻田土壤有机碳含量不同程度提高,有机无机肥料配施较单施化肥处理显著提高有机碳库储量,并且秸秆处理略高于猪粪处理。与不施肥处理相比,长期施用肥料显著提高了稻田生态系统CH4和CO2的排放量,有机肥料与化肥配施较单纯施用化学肥料下土壤碳(CO2和CH4)排放增加,但化肥配施秸秆与化肥配施猪粪下稻田生态系统CH4和CO2的排放没有显著差异。不同施肥处理下,稻田生态系统净温室效应表现为CFM≈CFS>CF>NF,但水稻生产的净温室气体排放强度并没有显著性差异。因此,在提高水稻产量的同时,有机无机配合施肥并没有提高净温室气体的排放强度。     

水分管理对水稻生长期CH4和N2O排放季节变化的影响

通过温室盆栽试验研究了持续淹水和间隙灌溉两种典型水分管理模式对水稻生长期CH4和N2O排放季节变化的影响.结果表明,间隙灌溉条件下N2O排放集中在施分蘖肥后的烤田期及随后复水期,烤田结束复水后持续9 d的N2O排放量占季节排放量的34.30%;持续淹水处理,在土壤追肥后且土温较高时同样观测到N2O的排放.间隙灌溉条件下,CH4排放峰值出现在烤田开始后的第3 d并在烤田结束前降为零,烤田结束复水后无CH4排放,水稻生长期CH4排放与土壤Eh呈显著负相关(r=-0.667**,P<0.01):持续淹水条件下水稻移栽后31 d至收获期间土壤Eh持续较低,CH4排放与土温呈显著正相关(r=0.682**,P<0.01).采样频率明显影响水稻生长期CH4和N2O排放量的估算,特别在水分变化剧烈的烤田期及复水期影响更大.     

MgSO_4和MnSO_4对切花菊保鲜效果的初步研究

以200 g/L蔗糖+50 mg/L柠檬酸+100 mg/L 8-羟基喹啉+1 mg/L 6-BA作为母液,分别与50 mg/L、100 mg/L、150 mg/L 3个浓度的MgSO4和MnSO4.H2O混合后形成不同的切花菊保鲜剂配方。以母液作为处理Ⅶ,以母液+AgNO3作为处理Ⅷ,以蒸馏水作为对照(CK),对以上经保鲜剂处理的切花菊进行形态指标和生理指标的测定。结果表明:母液+50 mg/L MgSO4和处理Ⅷ2种保鲜剂对切花菊的保鲜效果显著,且二者效果相当,Mg2+可以在切花菊保鲜液中取代Ag+。     

番木瓜eIF4E和eIFiso4E酵母双杂交诱饵表达载体的构建及自激活检测

通过RT-PCR获得番木瓜eIF4E和eIFiso4E基因的编码区,将其分别克隆到pBD-GAL4载体中,构建酵母双杂交系统的诱饵载体pBD-GAL4-eIF4E,pBD-GAL4-eIFiso4E。测序正确后,将重组质粒导入YRG-2酵母菌株,检测其表达产物对酵母细胞有无毒性及对报告基因有无激活作用。结果表明,获得了正确的番木瓜eIF4E,eIFiso4E基因编码区,并成功克隆到pBD-GAL4诱饵载体中,且转化有诱饵载体的YRG-2在SD/-Trp营养缺陷平板上生长良好,在SD/-His-Trp营养缺陷平板上不能生长,说明表达产物对酵母细胞无毒性,对报告基因也无自激活作用,这为下一步利用酵母双杂交系统检测番木瓜eIF4E,eIFiso4E蛋白与病毒的相互作用奠定了基础。     

木材对环境保护的响应特性和低碳加工分析

木材具有的多R特性与环境保护的"4R"守则有着紧密的关系,木材作为工业和生活用材比同种用途的其它材料彰显固碳减排、低碳节能的优越性。论述了木材储碳的延伸与低碳加工的必然,提出须用"低碳经济"的理念、低碳科学理论与技术,重新审视以往的木材工业发展沿革、技术和生产状况,查找与"低碳技术"、"低碳产业"水平的差距,规划、设计和创新我国的木材工业。顺应"低碳经济"之路发展木材工业是时代进步的必然,加强木材工业的低碳工艺和节能减排的一体化研究和综合实施,将会卓有成效地推动木材工业的发展进程。     

植物生长调节物质HKL-4对黄花乌头产量与品质的影响

[目的]提高黄花乌头种植效益。[方法]以黄花乌头为试材,为清水对照(CK)、植物生长调节物质HKL-4分别稀释5、30、100倍进行叶面喷施,研究对不同采收时间和HKL-4浓度对黄花乌头块根的经济产量、折干率、关附甲素(GFA)、可溶性糖和可溶性蛋白含量的影响。[结果]10月3日采收黄花乌头的产量最高。10月3日的折干率最高,比9月10日、8月20日采收的分别提高11.7与41.6个百分点。10月3日采收的GFA含量最高,为0.362 5%。稀释30倍处理(T2)的黄花乌头产量、折干率和GFA含量均为最高,分别为9 733.33kg/hm2、36.65%和0.34%。块根中可溶性糖含量、可溶性蛋白含量,随黄花乌头的生长呈先升高后下降趋势。[结论]HKL-4稀释30倍(T2)时的处理效果最好。     

植物DNA双链断裂损伤修复机制研究进展

DNA双链断裂(DSBs)是细胞最严重的损伤形式之一。高等动植物中主要通过非同源末端连接（NHEJ）途径进行DNA双链断裂修复。该途径不依赖DNA同源性,由一些修复因子如：Ku蛋白异二聚体、DNA-PKcs 、XRCC4、ligaseⅣ等,将断裂末端直接连接进行修复。综述了植物DNA双链断裂损伤修复的主要途径及其相关基因研究的进展,探讨了植物DNA损伤修复研究中存在的问题与发展方向。     

Exendin-4-Tβ4融合蛋白在毕赤酵母中的表达研究

为实现Exendin-4-Tβ4(以下简称Ex4-Tβ4)融合蛋白在毕赤酵母中的表达,采用重叠PcR法扩增出有Ex4-Tβ4融合基因.将其克隆入表达质粒pPIC9KH,采用毕赤酵母GSll5作为宿主菌,利用电转化法将重组载体pPIC9KH-Ex4-Tβ4转入GSll5中,利用甲醇作为诱导物,对重组栽体进行诱导表达,成功构建重组质粒pPIC9KH-Ex4-Tβ4,SDS-PAGE证明Ex4-Tβ4在毕赤酵母中能高效表达,成功地在毕赤酵母中表达了Ex4-Tβ4融合蛋白.     

水稻MAPK基因OsMPK4的克隆鉴定、蛋白表达和转基因载体构建

克隆鉴定了一个水稻促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases, MAPK)基因OsMPK4.OsMPK4基因cDNA全长1483 bp,包含一个1131 bp的开放阅读框,编码一个由376个氨基酸组成的蛋白,预测分子量为42.8 kD.OsMPK4基因位于水稻第10号染色体上,由6个外显子和5个内含子组成.OsMPK4蛋白具有MAPK的11个保守结构域及磷酸化位点TEY模体.系统进化树分析表明,OsMPK4属于B组MAPK成员,与已知水稻MAPK蛋白有56%～74%的一致性.原核表达了OsMPK4基因,纯化获得重组OsMPK4融合蛋白,并构建OsMPK4的转基因双元载体,用于OsMPK4的生化功能及其生物学功能研究.     

小鼠Oct4基因的克隆及其原核表达载体的构建

Oct4是POU区转录因子家族中的一员,在未分化胚胎癌和胚胎干细胞中表达.对细胞未分化状态的维持发挥重要作用。本文通过RT-PCR方法克隆得到小鼠Oct4基因,并成功构建其原核表达载体pET-15b-Oct4,为今后对其功能及生物学活性的进一步研究奠定了基础。     

植物生长调节物质HKL-4对黄花乌头种子萌发及出苗影响研究

[目的]为提高黄花乌头种子发芽率和出苗率提供参考。[方法]以不同浓度的植物生长调节物质HKL-4对黄花乌头种子进行浸种处理,研究HKL-4浓度及浸种时间对黄花乌头种子发芽率和出苗率的影响。[结果]浸种时间对发芽率和发芽势的影响不显著,而HKL-4浓度对发芽率和发芽势的影响极显著,30×母液浸种4 h时种子发芽率和发芽势最高,分别为83.62%和65.34%,比对照处理(清水浸种)高32.39%和25.94%;用适当浓度的HKL-4处理可显著提高种子出苗率和种子存苗率,30×母液处理的出苗率最高,为59.56%,比对照高34.66%,存苗率为50.20%,比对照高58.86%。[结论]HKL-4对黄花乌头种子的最佳处理浓度为30×母液。     

基因群体遗传多态性检测方法的比较研究

[目的]寻找基因的群体遗传多态性检测的理想方法,为基因突变的群体检测提供方法指导。[方法]以104头中国荷斯坦牛群为研究对象,扩增了牛TLR4基因243 bp特异性片段,分别采用SSCP和创造酶切位点的RFLP(CRS-RFLP)方法检测了扩增片段的第27 bp处C→T的突变,并对其方法进行了比较分析。[结果]结果表明,在104头个体的扩增片段中,SSCP未能检测出多态性,而CRS-RFLP方法检测出了多态性。[结论]在不能直接采用RFLP方法的情况下,与SSCP相比,创造酶切位点RFLP(CRS-RFLP)方法为群体多态性检测的理想选择。