新型绿色农药5-氨基乙酰丙酸的应用及合成方法

5-氨基乙酰丙酸是一种新型农药,由于其在环境中易降解,无残留,对人蓄无毒性,所以是一种无公害的绿色农药而倍受关注,在农业领域应用非常广泛,主要应用于植物生长调节剂、绿色除草剂、杀虫剂等方面,还可以应用到医学、有机合成等方面。本文还对其国内、外的生物方法、化学方法合成研究现状做了分析总结,为δ-ALA在农业、医学等各个领域的应用推广提供了理论依据,为以后δ-ALA的合成方法研究提供了研究方向。     

干旱对不同品种小麦幼苗的生理生化胁迫以及外源5-氨基乙酰丙酸的缓解作用

黄淮主产区冬小麦生育期干旱灾害发生频繁,造成小麦苗期严重光合生理伤害。为探讨不同小麦品种光合特性对干旱胁迫的响应,以百农207,周麦18以及小麦新品种郑麦1860为材料,研究了干旱胁迫对不同品种小麦幼苗光合生理、抗氧化物酶、相关基因表达水平的影响以及外源ALA的干旱缓解作用。研究结果表明,干旱胁迫下郑麦1860具有较高的根干重和根冠比,与周麦18相比,抗旱能力较强的郑麦1860和百农207叶绿素含量的下降幅度、MDA含量的增加幅度、叶绿素荧光参数和光合作用参数的下降幅度相对较低,但SOD和CAT酶活性的增加幅度相对较大。同时,干旱胁迫显著增加了CAT、SOD-Cu/Zn、MnSOD和FeSOD抗氧化酶相关基因的转录表达水平,且增加程度与小麦的抗旱能力密切相关。外源ALA预处理能够通过对CAT、SOD-Cu/Zn和MnSOD的转录诱导,进一步提高干旱胁迫下SOD和CAT酶的活性,降低膜脂过氧化损伤程度,同时提高ATP酶的活性,缓解干旱对小麦光合生理的伤害。此外,本研究首次发现,小麦叶绿体光合机构相关psb28基因转录表达的维持也与不同品种的抗旱能力有一定联系,且受外源ALA预处理的显著诱...     

ALA与GA3对夏枯草种子发芽特性的影响

目的:探讨植物生长调节剂5-氨基乙酰丙酸(ALA)与赤霉素(GA3)对夏枯草种子萌发特性的影响.方法:21℃黑暗条件下,采用不同浓度GA3、ALA以及GA3与ALA混合剂对夏枯草种子进行处理,测定其发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数.结果:100 mg/L ALA,100 mg/L与500 mg/L GA3,10 mg/LALA与100、500 mg/L GA3混合剂可显著提高夏枯草种子发芽率和种子活力,且发芽时间出现不同程度提前.结论:适量浓度ALA,GA3及两者混合剂可提高夏枯草种子活力,促进种子萌发.     

叶面喷施5-氨基乙酰丙酸对不同密度春玉米生长特性和产量的影响

为探讨5-氨基乙酰丙酸（5-aminolevulinic acid,ALA）对不同密度春玉米生长发育和产量的影响,以中单909为材料,在玉米9展叶时期叶面喷施100mg/L ALA,以喷施等量清水为对照,在大田条件下研究ALA对不同密度春玉米群体（45 000、75 000、105 000株/hm ²）的作用效果。结果表明：ALA处理下,玉米45 000和75 000株/hm ²密度群体产量分别比对照增加9.7%和4.9%,75 000株/hm ²密度群体千粒重和收获期单株干物质积累量分别增加3.7%和4.3%,花后叶面积指数平均增加6.8%,SPAD值比对照分别平均增加2.5%,净光合速率平均比对照高15.7%。综上所述,ALA处理改善了大田玉米的群体结构,延缓了叶片衰老进程,提高了地上部分干物质积累量,进而提高了玉米单产水平,因此可作为东北春玉米高产稳产的技术措施。     

外源5-氨基乙酰丙酸对低温胁迫下玉米幼苗生长及光合特性的影响

为探究外源5-氨基乙酰丙酸（ALA）对低温胁迫下玉米幼苗生长及光合特性的调控效应,以绥玉13（低温敏感型）和郑单958（耐低温型）为试验材料,于三叶一心期叶面喷施20mg/L ALA,在昼/夜温度为14℃/5℃的低温条件下培养48h,恢复常温48h后取样,分析外源ALA对玉米幼苗生长、叶绿素含量、光合作用参数及叶绿素荧光特性的影响。结果表明：低温胁迫显著抑制两个玉米品种幼苗的株高、叶面积、鲜重和干重。低温处理导致幼苗SPAD值下降,叶片净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）、最大荧光（F_m）、最大光化学效率（F_v/F_m）、潜在光化学效率（F_v/F_o）及光化学猝灭系数（q_P）水平降低,初始荧光（F_o）和非光化学猝灭系数（NPQ）升高。外源ALA能够促进低温胁迫下玉米幼苗形态建成与物质积累,叶片SPAD值增加。外源ALA能够缓解由低温胁迫导致的叶片P_n、T_r、G_s和C_i下降,提高F_m、F_v/F_m、F_v/F_o及q_P水平,降低F_o和NPQ水平。由此可见,外源ALA能够促进叶片光合作用,提高PSⅡ反应活性,促进物质积累,增强玉米苗期的抗低温能力,且对低温敏感型玉米品种的缓解低温伤害效果更好。     

外源5-ALA对干旱胁迫下玉米种子萌发及幼苗生长的影响

干旱是影响西北地区玉米生长发育的主要因素之一,5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）是一种潜在的生理活性物质,具有增强植物抗逆性的作用。为了探明干旱胁迫下5-ALA对玉米种子萌发和幼苗生长的缓解效应,同时筛选出缓解的最佳浓度,以玉米品种“郑单958”为材料,以蒸馏水为对照,研究20% PEG 6000模拟干旱胁迫下不同浓度5-ALA（0、5、10、15、20、25、30mg/L）对玉米种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,与对照相比,干旱胁迫下玉米种子的萌发和幼苗生长受到明显抑制,幼苗的渗透调节物质含量减少,抗氧化酶活性降低,丙二醛（MDA）含量增加,质膜透性增大。与0mg/L 5-ALA处理相比,一定浓度（25mg/L）的5-ALA能明显缓解干旱胁迫对玉米幼苗造成的伤害,玉米幼苗的主根长、芽长、根鲜重、芽鲜重、根干重和芽干重显著增加,种子发芽势和发芽率显著提高了76.92%和65.52%,脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量分别上升了136.82%、81.36%和121.26%,超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性分别增加了200.58%、182.10%和536.56%。MDA含量和细胞质膜透性则分别下降64.54%和68.21%。5-ALA的缓解作用具有明显的剂量效应,其中以浓度25mg/L处理效果最好。     

5-氨基乙酰丙酸对绿豆碳代谢及产量的影响

以绿豆品种绿丰2号和绿丰5号为材料,设置5-氨基乙酰丙酸（ALA）拌种处理,未用ALA拌种为对照,研究ALA对始花期绿豆碳代谢及产量的影响。结果表明,ALA提高了2个绿豆品种叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素含量,同时显著增强了2个绿豆品种叶片净光合速率、气孔导度以及蒸腾速率,提高了胞间CO₂浓度与外界CO₂浓度比值,降低了气孔限制值。ALA能有效提高2个品种光合系统潜在活性（F_v/F_o）,分别较对照增加11.98%和5.49%,显著提高了实际光化学量子效率,提高了功能叶片蔗糖含量,降低淀粉含量,并提高了蔗糖合成酶活性,降低了酸性转化酶活性。ALA可有效促进V1–V5期绿豆叶面积指数增加。拌种处理通过改善绿豆百粒重、单株粒数、单株粒重及单株荚数等产量构成因素来提升产量。综上,ALA能够有效改善不同绿豆品种的光合特性和碳代谢途径。     

外源5-氨基乙酰丙酸对盐胁迫下南瓜种子萌发及耐盐性的影响

为探讨外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)对NaCl胁迫下南瓜种子萌发和耐盐性的影响,以“银辉2号”南瓜品种为材料,在不同强度(0,90,180,270 mmol/L) NaCl胁迫下,分别复合(0,10,25,50 mmol/L)的ALA浸种6h,人工气候箱培养5d,研究ALA对南瓜种子发芽率、发芽势及芽苗O2-·产生速率、过氧化产物MDA的积累和超氧物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响.结果表明,180～270 mmol/LNaC1胁迫,极显著抑制了南瓜种子的萌发;10～25 mmol/LALA浸种,显著提高了NaCl胁迫下南瓜种子的发芽率和发芽势,上调了SOD和APX活性,降低了MDA含量;而较高浓度(50 mmol/L) ALA则降低了发芽率和发芽势,对活性氧(ROS)生成的抑制作用和抗氧化能力均下降.总之,10 mmol/L ALA对90 mmol/L NaCl、25 mmol/L ALA对180 mmol/L NaCl胁迫具有显著的促进种子萌发和缓解盐害的作用.     

外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)对低温胁迫下垂穗披碱草种子萌发及生长的影响

以2份垂穗披碱草种子(北京和申扎)为试验材料,采用不同浓度5-氨基乙酰丙酸(ALA,0 mg/L、0.1 mg/L、1.0mg/L、5.0 mg/L、10.0 mg/L)浸种24 h后,研究外源5-氨基乙酰丙酸对低温胁迫下垂穗披碱草种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:低温胁迫(5℃)下,0.1~1.0 mg/L ALA浸种后,显著地提高了北京和申扎垂穗披碱草种子的发芽率、发芽指数及幼苗的根长、苗长和鲜重,降低了膜透性以及MDA含量,而高浓度ALA浸种(5.0 mg/L和10.0 mg/L)降低了它们的发芽率和发芽指数。研究结果表明,5-氨基乙酰丙酸能够促进低温下垂穗披碱草种子萌发和幼苗的生长,其中1.0 mg/L ALA浸种效果最好。     

5-ALA对干旱胁迫下小麦幼苗光合作用及D1蛋白的调节作用

为了探究5-氨基乙酰丙酸（5-aminolevulinic acid,5-ALA）对干旱胁迫下小麦幼苗光合作用损伤的缓解机制,选用矮抗58小麦品种为试验材料,在两叶一心期对叶片喷施浓度为100mg/L的5-ALA,处理3d后对根部施加20%聚乙二醇6000（PEG-6000）模拟干旱环境,2d后取样进行光合以及psbA基因表达分析和D1蛋白含量测定。结果表明,干旱胁迫明显降低了小麦叶片的相对含水量以及叶绿素含量,而喷施外源5-ALA能够明显缓解干旱造成的伤害,同时也减缓了干旱胁迫下小麦幼苗净光合速率（P_n）、实际光化学效率（Φ_PSⅡ）、原初光化学效率（F_v/F_m）和光化学猝灭系数（q_P）值的降低,以及非光化学猝灭系数（q_N）值的升高,并且提高了psbA基因表达水平和D1蛋白的含量。以上结果显示,喷施外源5-ALA可缓解干旱胁迫下小麦幼苗的光合性能,同时诱导psbA基因表达水平提高,加快新D1蛋白的合成与受损D1蛋白的降解,从而提高小麦幼苗的干旱胁迫耐受性。     

不同施肥处理对黑土碳素及活性有机质的影响

以东北黑土区所处的特殊自然条件为背景,以黑土为研究对象,研究了长期不同施肥处理对黑土碳素及活性有机质的影响。结果表明：各施肥处理对黑土总碳、黑土有机碳和黑土活性有机质的积累均起到积极作用;有机肥与化肥配施处理较NPK处理培肥效果更佳;有机肥与化肥配施处理中,有机肥施用量对黑土总碳、黑土有机碳和黑土活性有机质的影响不明显。     

不同有机物料施用对灌漠土春小麦产量和土壤肥力的影响

研究了牛粪、沼渣、污泥、鸡粪、菌渣和猪粪6种有机物料施用对灌漠土春小麦产量和土壤肥力的影响,旨在考察6种有机废弃物农用的可行性。采用大田试验方法,分别将6种有机物料与70%常量化肥配合施用,共设置了8个处理。结果表明,与对照相比,6种有机物料与70%常量化肥配合施用均能提高春小麦的籽粒产量和生物产量。与施用常量化肥的处理相比,菌渣、污泥和鸡粪处理能提高春小麦的氮素利用率;菌渣、沼渣和污泥处理能提高春小麦的磷素利用率。菌渣和污泥处理的钾素利用率要远远高于其他有机物料的处理,分别达到了97.47%和94.75%。不同有机物料输入均能显著提高灌漠土的有机质含量,对土壤全量养分含量的影响均表现不显著,对速效养分含量则能产生不同的影响。     

不同有机物料对土壤基本化学性质及可溶性有机碳氮的影响

通过研究不同有机物料替代对河南潮土化学性质及可溶性有机碳/氮(DOC/N)分布的影响,探讨潮土适宜有机物料替代比例。结果表明:不同有机物料替代较对照明显提高了土壤基本养分的含量。其中,秸秆替代化肥40%处理土壤有机质和土壤碱解氮的含量提高最明显分别达到13.4 g/kg、93.99 mg/kg;牛粪秸秆共同替代化肥30%~40%显著提升了土壤全氮、速效磷、速效钾含量,分别达到0.90 g/kg、2.94 mg/kg、224.97 mg/kg。秸秆单独替代较牛粪秸秆共同替代对土壤DOC提升效果好,其中秸秆替代化肥40%处理DOC含量最高达到15.45 mg/kg;而牛粪秸秆共同替代则提高了DON,其中牛粪秸秆共同替代化肥30%处理的DON含量最大,为12.88 mg/kg。牛粪秸秆共同替代化肥30%处理的可溶性有机质的SUVA254 nm最高[16.24 L/(g·cm)],说明此处理有利于富含芳香环结构的有机质物质的积累。综上所述,其中秸秆替代40%和秸秆牛粪共同替代30%~40%对土壤基本肥力提升相对更明显。     

绥化市典型农田黑土有机碳变化特征

为了探究绥化市典型农田黑土有机碳的变化特征,对比分析了2002、2019年土壤有机碳含量,明确绥化市有机碳17年的时空变化特征。结果表明：2002年绥化市典型农田黑土的有机碳含量均值是22.02 g/kg,变异系数是22.57%,2019年的有机碳含量均值为21.67 g/kg,变异系数为22.47%,2002年和2019年有机碳含量均属于中等变异。只有望奎县和北林区的有机碳含量均值上升,其余市县的有机碳含量均值都是下降的。望奎县有机碳含量均值上升了2.96 g/kg,北林区有机碳含量均值提高了0.13 g/kg,兰西县有机碳含量下降了1.91 g/kg,绥棱县有机碳含量下降了1.72 g/kg,庆安县有机碳含量下降了 1.45 g/kg,青冈县有机碳含量下降了0.46 g/kg,海伦市有机碳含量下降了0.44 g/kg,明水县有机碳含量下降了0.32 g/kg。按照养分分级标准,2002年和2019年绥化市的有机碳含量均处于第三、四级水平,有机碳在空间上都是从两边向中间先降低再升高,从南向北逐渐升高的分布趋势。2002—2019年绥化市典型农田黑土有机碳含量是呈下降趋势的,有机碳17年的养分分级没有变化,绥化市整体的有机碳在空间上的分布趋势没有太大变化。     

长期施肥对不同有机质含量农田黑土土壤酶活性及土壤肥力的影响

【研究目的】探讨长期施肥对不同有机质含量农田黑土酶活性及土壤肥力的影响,【方法】本研究以5种不同有机质含量农田黑土（梨树（SOM1.7）、德惠（SOM3）、海伦（SOM5）、嫩江（SOM6）、北安（SOM11））为研究对象,测定并分析了土壤脲酶、磷酸酶、蛋白酶、蔗糖酶的活性及土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷含量。【结果】结果表明,化肥的施用可不同程度提高农田黑土的养分含量及土壤酶的活性,其中北安(SOM11)提高的幅度最大,与其它四种土壤之间达到了差异显著水平（p<0.05）。相关分析结果显示：土壤脲酶、磷酸酶、蛋白酶、蔗糖酶与土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮显著相关,土壤脲酶、蔗糖酶可以反映不同有机质含量农田黑土长期施肥后土壤质量变化趋势。     

石灰配施有机物料对稻麦轮作土壤镉影响研究

研究旨在开展探究田间试验条件下铜陵市矿区附近镉重度污染农田土壤经石灰和有机物料修复后土壤镉形态的变化,为农田镉污染提供依据.通过水稻和小麦生长田间试验,研究生物有机肥、生物炭、生物肥3种有机物料与石灰配施对稻麦轮作土壤中镉形态变化的影响.研究结果显示:石灰配合有机物料施用后,小麦季土壤酸碱度范围为pH 4.72～5.3...     

不同原料有机营养对烟田土壤性质和烟叶产质量的影响

为探究不同有机肥对连作植烟土壤的改良效果,在郏县和洛宁2个实验点同时开展田间对比试验,分析了植物源有机肥、动物源有机肥、微生物有机肥、炭基有机肥、芝麻有机肥5种有机肥对烟株农艺性状、土壤理化性质及烤后烟叶产质量的影响。结果表明:施用不同有机肥可明显改善连作烟田土壤的物理性状,与对照相比土壤容重呈降低趋势,含水率呈升高趋势;洛宁炭基有机肥的T5处理与对照处理相比烟叶的净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率显著提高,T5处理的蒸腾速率显著高于其他处理,与T2、T3、T6处理存在显著性差异;不同有机肥的材料来源及成分不同,改良效果也存在差异,其中郏县炭基有机肥T5处理的烟叶品质最佳且经济性状好,较对照处理产量提升15.02%,产值增加20.87%,中上等烟比例均提升12.97%,洛宁试验点也表现出相似的规律。综上,施用炭基有机肥处理能有效改善郏县和洛宁的烟田土壤特性,促进植株生长,显著提高烟叶产质量。     

不同种类有机物料对新垦红壤有机碳提升及培肥效果的影响

由荒坡地开垦形成的新垦红壤普遍存在立地条件差、土壤结构不良、保肥保水性差、生产能力低下等诸多问题，提高土壤有机碳被认为是新垦红壤快速熟化的重要途径。为了解不同类型有机物料在促进红壤有机碳提升及培肥效果的差异，选择黄筋泥和红砂土2种新垦土壤，通过室内培养方法比较研究了10种常用有机物料对土壤中各形态有机碳、速效养分及酶活性等的影响。结果表明：不同有机物料中的有机碳的稳定性顺次为：风化煤腐殖酸>50%风化煤腐殖酸+50%猪粪/水稻秸秆堆肥>泥炭>猪粪/水稻秸秆堆肥>生活垃圾堆肥>沼渣>菌菇棒堆肥>猪粪>鸡粪>水稻秸秆>紫云英；在粘质土壤（黄筋泥）中的稳定性高于砂质土壤（红砂土）。施用风化煤腐殖酸、50%风化煤腐殖酸+50%猪粪/水稻秸秆堆肥对提升土壤腐殖质的效果最为显著。有机物施用后残留在新垦园地土壤中的有机碳主要以矿物结合态有机碳存在，游离态有机碳和粗颗粒有机碳占总有机碳的比例较低。施用各类有机物料也可明显提高土壤微生物活性、促进土壤水稳定性团聚体的形成，轻微提高土壤CEC，但效果因有机物料不同有显著的差异。综合评价结果表明，对改良土壤性状效果最佳的是风化煤腐殖酸、50%风化煤腐殖酸+50%猪粪/水稻秸秆堆肥、猪粪/水稻秸秆堆肥，菌菇棒堆肥、水稻秸秆和紫云英的效果相对较差。研究建议，在改良新垦低丘红壤时，宜考虑性状不一的多类有机物料混配施用。     

长期施肥对不同有机质含量农田黑土活性有机氮组分的影响

为了阐明长期施肥后不同有机质含量农田黑土活性有机氮组分的变化,探讨农田黑土肥力演变对施肥的响应机制,本研究利用黑土生产力长期定位试验,以5 个不同有机质(SOM)含量11%（北安）、6%（嫩江）、5%（海伦）、3%（德惠）、1.7%（梨树）农田黑土为研究对象,对比研究了连续施用8 年化肥后对土壤全氮及土壤活性氮库不同组分颗粒有机氮(POM-N)、微生物量氮(SMBN)、可溶性有机氮(DON)及轻组有机氮(LFOM-N)的影响。结果表明：与无肥处理相比,长期施用化肥可提高土壤全氮、POM-N、SMBN、LFOM-N的含量(P＜0.05),对DON的影响不显著。土壤全氮、POM-N、LFOM-N、SMBN含量随土壤有机质含量的降低而降低。在土壤活性有机氮的组分中,颗粒有机氮的贡献率最大。长期施肥对不同有机质含量的农田黑土活性有机氮之间的相关性无影响。     

施肥对甜菜生长季中黑土氮素时空变异特征效应

为揭示施肥对甜菜生长季节黑土氮形态动态变化规律,采用不同施肥处理研究甜菜生长季（5—9 月）东北黑土0~90 cm无机氮（铵态氮和硝态氮）和有机氮各组分（酸解总氮、氨态氮、氨基糖态氮、氨基酸态氮、酸解未知态氮及非酸解态氮）时空动态变异特征。结果表明,施肥处理在甜菜生育前期（5—7 月）对铵态氮和硝态氮时空变化有显著影响。土壤硝态氮主要分布在0~50 cm 且含量高于铵态氮,相比无肥有作物对照(CK2),施氮肥处理在甜菜幼苗期增加了土壤0~30 cm铵态氮和硝态氮含量,同时增加块根糖分增长期（7 月）土壤0~70 cm硝态氮的消耗。与不施氮相比,施氮肥可以增加0~30 cm土壤酸解总氮、氨态氮和氨基酸态氮的含量。土壤酸解总氮、氨态氮和氨基酸态氮含量在0~90 cm呈明显递减的空间梯度变化,但施氮肥处理可以平衡0~50 cm土壤氨基酸含量;土壤氨态氮随着甜菜生育时期进行呈先增加后下降的变化规律;土壤氨基糖态氮含量时空变化不显著;土壤未知态氮含量随时间变化与氨态氮、氨基糖态氮和氨基酸态氮含量变化趋势相反;施氮肥处理(N120)和无作物对照(CK1)土壤非酸解态氮在甜菜生长后期（7—9 月）均出现深层残留。有机氮各组分含量（除氨基糖态氮和氨基酸态氮外）随甜菜生育进程遵循三次曲线方程的分布规律;甜菜生长过程中,土壤酸解有机氮组分中的氨态氮和氨基酸态氮为无机氮主要贡献者。