堆肥过程中氮素转化及保氮措施研究进展

堆肥过程中氮素损失既降低堆肥质量,又污染环境。为了深入研究堆肥过程中的氮素转化及合理的堆肥保氮措施,笔者归纳总结了堆肥中氮素的氨化作用、氨同化作用、硝化作用、反硝化作用以及形成鸟粪石沉淀等过程,分析了与氮素损失密切相关的堆体的C/N比、pH值、温度、通风与氧气供应等因素,指出可通过调节C/N比、接种微生物菌剂、添加吸附剂和化学物质、控制通风等措施控制氮素损失。今后有必要从基于堆料碳氮组成形态的C/N比、氮素转化的微生物学机理以及适合规模化堆肥生产的保氮技术等方面进一步开展研究。     

基于文献计量法的粪污堆肥研究进展可视化分析

为全面了解国内外粪污堆肥研究领域的研究进展及前沿动态,利用CiteSpace软件对粪污堆肥领域的文献进行可视化分析。结果表明,2009—2022年该研究领域的中英文文献发文量总体呈上升趋势,中国、美国、印度、西班牙、加拿大等是英文文献发文量较大的国家。该领域主要发文机构有中国科学院、西北农林科技大学、中国农业大学、农业农村部、加拿大农业及农业食品部等,其中中国科学院占据重要地位,表明中国在该研究领域有较强的学术影响力和显著的贡献。从合作关系方面分析,该领域国内外作者在自身科研团队内部合作紧密,但缺少团队间的交流合作。关键词聚类及突现强度分析表明,该领域研究内容可分为2个阶段和1条路径。第1阶段为研究粪污堆肥过程中氮损失的主要途径以及堆肥过程中的微生物活动规律及其生物量的变化;第2阶段研究热点转向粪污堆肥过程的温室气体排放、细菌群落的演替以及堆肥过程中抗生素基因和重金属的残留情况;研究趋势为混合堆肥及其质量→肥料对土壤的影响→堆肥过程中氮损失→生物生物量及其结构和功能变化→细菌群落的演替→温室气体的排放→有害物质的残留,堆肥过程中的环境影响可作为该领域研究的热点及前沿。     

稻壳生物质炭对羊粪堆肥中氮素转化及固定的影响

为探讨稻壳生物质炭应用于羊粪堆肥过程中氮素的转化去向与固定途径,以羊粪、食用菌渣、450℃和650℃热解的稻壳生物质炭为原料,采用室外高温好氧堆肥方法,监测堆肥体氨挥发总量及不同形态氮素含量;采用室内吸附解吸浸提方法,分别对经稻壳生物质炭吸附后、稻壳生物质炭解吸后的浸提样品进行水溶性总氮、铵态氮含量等测定分析。结果表明：对比CK,BC450、BC650处理的氨挥发累积量分别降低了68.99%、75.09%、氮素固持率分别提高了26.2%、33.1%,降低了堆肥体水溶性总氮、铵态氮、腐殖态氮,提高了堆肥体微生物量氮,其中BC650处理的作用效应强于BC450处理;稻壳生物质炭对相同氮素含量载体进行吸附浸提后,BC450、BC650处理的氮素载体中全氮含量分别较吸附前降低了21.79%、28.6%,铵态氮含量分别降低了13.68%、32.45%;稻壳生物质炭解吸之后,BC650处理解吸液中的全氮、铵态氮含量均显著大于BC450处理;堆肥过程中生物质炭对氮素物理与化学吸附作用并存,吸附的氮素未能提高堆肥体的腐殖态氮含量,并且具有可逆解吸性,其中650℃热解的生物质炭比450℃热解的生物质炭具有更强的可逆性。     

堆肥方式对氮素损失和留存的影响

为了探讨不同堆肥方式(农民堆肥、厌氧堆肥、混合堆肥和好氧堆肥)对畜禽粪便堆肥过程中氮素损失和留存的影响,以奶牛粪便为堆肥原料,在64天的堆肥过程中考察和比较了不同堆肥方式对N_2O和NH_3排放、渗滤液、其他形式的氮损失,以及对氮素留存的影响。结果表明:堆肥结束时,农民堆肥、厌氧堆肥、混合堆肥和好氧堆肥氮损失量分别占总氮量的27.9%、27.0%、30.0%和25.1%,但农民堆肥的腐熟度仅为65.9%,其他3种堆肥方式均达到了腐熟标准(80%);NH_3是奶牛粪便堆肥过程中氮素损失的主要贡献者,NH3排放量最大的是好氧堆肥,其造成的氮损失占总氮量的22.5%,其次为混合堆肥(16.6%),而厌氧堆肥NH3排放引起的氮损失率最少,仅为7.5%;堆肥过程中N_2O造成的氮损失相对较少,占总氮量的0.06%~0.11%;渗滤液的氮损失率为1.5%~12.0%,农民堆肥渗滤液氮损失率最大,好氧堆肥渗滤液氮损失量最小;其他形式的氮损失率为1.0%~10.2%,好氧堆肥的其他形式氮损失率最小,而厌氧堆肥最大。与其他堆肥方式相比,好氧堆肥不仅能够满足堆肥产品的腐熟度要求,而且有利于减少氮素损失和留存氮素。     

基于氮养分平衡的南安市畜禽粪污土地承载力研究

为研究南安市国家级畜禽粪污资源化利用“整县推进项目”建设的可行性,以2018年各种作物产量和畜禽存栏量统计数据为基础素材,通过分析粪肥氮养分供给量和作物氮养分需求量,研究当年畜禽粪污土地承载力。结果表明,当年畜禽粪污土地承载力为659361个猪当量,比实际畜禽存栏量多153758个猪当量,全粪量肥料化当地利用是可行的。     

侵蚀土壤物理性质变化及其与土壤氮素迁移转化的关系

侵蚀破坏土壤团聚体结构,使团聚体破碎产生更小的可迁移颗粒而导致土壤养分的运移;侵蚀还改变了土壤的水分状况,水蚀在一定程度上增加了土壤的含水量,风蚀则可使土壤的含水量降低。团聚体结构的破坏以及土壤水分状况的改变与土壤的氮素迁移转化过程有着密切的联系。本文仅对土壤侵蚀造成的土壤物理性状的改变与土壤氮素迁移转化作一概述,并就耕作、覆盖等降低土壤侵蚀的农业措施与土壤氮素转化的关系进行阐述,提出了侵蚀土壤氮素研究的去向。     

土壤有机质含量对化肥氮素转化的影响

采用室内好气培养,分期采样,室内分析的研究方法,研究了土壤有机质含量对化肥氮素形态转化的影响。结果表明,化肥施入土壤后,土壤铵态氮供出量在培养前期(20d)随有机质含量的增加而增加,在培养中后期则并未表现出这种趋势;在不同培养阶段土壤硝态氮供出量与土壤有机质含量相关系数在0.8325￣0.9953之间,呈显著正相关;土壤无机氮供出量在培养至第7天、第20天时,与土壤有机质含量相关系数分别为0.973、0.9854,其相关性达到了极显著,不过在培养的中后期,二者的相关性并不明显。     

农杆菌介导大豆遗传转化研究进展及其应用

农杆菌介导是大豆遗传转化的主要手段。近几年来大豆遗传转化方法得到了快速发展,但是仍然存在受体基因型匮乏、转化效率低,再生系统不完善等问题,为了进一步探讨大豆遗传转化的主要问题和策略,本研究归纳了近年来农杆菌介导大豆遗传转化在受体基因型及外植体选择,菌株筛选,标记基因选用和培养基组成等方面所做的改进,以得出有效的解决方法。并且介绍了农杆菌介导大豆遗传转化在作物改良和功能基因组学上的应用。     

尿素深施后模拟水田系统中氮素的迁移转化途径

为探究尿素深施入土壤后氮素在土-水系统中的迁移转化途径,采用自制装置模拟水田并测定土壤及表层水中氮素浓度及相关指标的变化,以此对氮素的迁移途径进行研究。结果表明：尿素深施方式下,氮素在表层水中发生的反应以氨挥发和硝化反应为主,在土壤中主要进行反硝化反应;尿素深施入土壤15天后系统中氮素损失量占总施肥量的14.86%,其损失来源于氨挥发和生物反硝化作用,分别约占总损失量的68.95%和31.05%。尿素深施方式下水田中氮素迁移转化过程十分复杂,通过分析土-水系统中存在的反应和氮素迁移转化途径可为合理施肥及控制农田面源污染提供技术参考。     

转DREB基因大豆东农50对土壤氮素转化菌数量及生化强度的影响

通过盆栽试验对转DREB基因大豆东农50与非转基因大豆东农50进行正常水分处理和干旱胁迫处理,研究转基因大豆在干旱条件下对土壤氮素转化相关细菌数量及生化强度的影响。结果表明,干旱条件下转DREB基因大豆在开花期对根际好氧性自生固氮菌的生长及土壤固氮强度有促进作用,在开花期和结荚鼓粒期对氨化细菌繁殖及氨化强度有抑制作用,在此时期对反硝化细菌的生长繁殖及其强度有抑制作用,在整个生长周期内转基因大豆对硝化细菌数量及其强度没有影响。     

水稻穗颈节与基部节间伤流的比较及其氮素调控研究

采用不同氮素配比及人为改变源库比例，对生育后期水稻穗颈节与基部节间的伤流进行了研究。结果表明，穗颈节与基部节间的伤流强度随生育期变化及伤流液中的氨基酸含量和种类等存在明显差异；库叶源调节对两者的影响差异甚大。说明穗颈节伤流不仅与根系活性有关，可能与叶片、茎鞘及库容活性也有密切联系。合理的氮素配比有利     

包膜尿素在盐碱土壤中氮素转化及其对玉米增产效应的研究

为探究包膜尿素一次性基施提高玉米氮素利用效率及增产机制。采用田间小区试验,比较施用不同材料包膜尿素和施用普通尿素对土壤氮素转化特征及玉米增产效应的差异。结果表明,与施用普通尿素相比,包膜尿素在玉米生长发育前期可抑制土壤中的脲酶活性,处理3、处理4、处理5对土壤脲酶抑制率分别达到27.06%、28.36%和39.50%;施用包膜尿素还可以延缓氮肥在土壤中的释放进程,保证在玉米生长后期,有充足的氮素释放。在玉米抽穗期,处理3、处理4、处理5的土壤碱解氮含量分别比对照(施用普通尿素)高出40.33%、66.64%和53.89%,同时施用缓释包膜尿素还可显著提高玉米籽粒产量。处理4(2#包膜尿素)效果最佳,比普通尿素处理增产26.87%,氮素偏生产力、氮农学效率和氮素利用率分别比对照增加13.13 kg grain/kgN、6.76 kg grain/kgN和10.33%。     

畜禽寄生蠕虫形态学分类检索系统的建立及其应用

为了使畜禽寄生蠕虫形态学分类更加方便、简捷,采用Visual Basic可视化的计算机编程语言,根据绦虫纲、吸虫纲、线虫纲和棘头虫纲的各目、科和属的虫体形态特征建立数据库,通过资料查询系统,可方便快捷的对相关资料进行查询。同时模拟寄生虫形态学分类检索的步骤,以虫体名称与虫体形态双向检索,建立分类检索系统。本系统对从事畜禽疫病防治、公共卫生检疫、食品卫生检验,海关进出口检疫以及市场检验等项工作具有实用价值。     

不同形态氮在土壤中的转化及其对烤烟生长发育、产量和品质的影响

综述了硝态氮、铵态氮、尿素态氮这3种氮素形态在土壤中的转化,烤烟对它们的吸收、运转、同化机理以及它们对烤烟生长发育、产量和品质的影响……     

葡萄籽原花青素生物学功能及其在畜禽生产上应用的研究进展

原花青素是一类广泛存在于植物界的多酚化合物的总称,其中以葡萄籽的含量最为丰富。研究表明,葡萄籽原花青素(GSP)有多种生物学活性。笔者综述了GSP的清除自由基、抗氧化、抗肿瘤、降血脂等生物学功能研究及其在畜禽生产上的应用研究进展,提出了将GSP作为新型饲料添加剂以提高动物的免疫力、肉品品质和抗应激作用,为GSP进一步开发和利用提供参考。     

计算机视觉技术在水稻氮素营养诊断中应用的研究进展

为探究水稻冠层外观特征与水稻氮素营养状况的关系,综述了应用计算机视觉技术进行水稻氮素营养诊断的基本思路及研究进展。主要分述了常规性水稻氮素营养指标的获取,水稻冠层图像的获取、预处理以及特征的提取与优化,水稻氮素营养诊断模型建立的方法等方面的内容。指出近地面水稻冠层图像的获取方法、水稻图像处理方法、多种综合性特征的优化选择方式都有待进一步研究,应用机器学习进行水稻氮素营养诊断建模的方法需要更加深入探究。今后应加大计算机视觉技术在水稻氮素营养诊断相关研究中的应用,将多种图像处理方法、特征优化选择方法与机器学习建模方法相结合,并探寻更为简便易行的方法进行水稻氮素营养诊断。     

不同氮素营养水平对茶树根际土壤微生物的影响及其在养分调控中的作用

为茶园氮肥的科学施用提供理论依据,通过盆栽试验探讨4个不同氮素营养水平(N0、N1、N2、N3)下茶树根际土壤养分、微生物种群组成的变化以及二者的内在联系。结果表明:与不施氮(N0)处理相比,适宜施用氮肥可以增加茶树根际土壤的细菌、放线菌、真菌数量以及微生物总量,促进了土壤微生物群落多样性的改善;亦提高了茶树根际土壤碱解氮、速效磷、速效钾及有机质含量,并且均在N1或者N2处理时达到最大值。相关分析结果显示,不同氮素水平下茶树土壤微生物数量与土壤各养分含量之间存在着极显著的相关关系。合理施用氮肥对于茶园土壤微生物数量及其群落中细菌、放线菌及真菌数量与土壤中有效态养分含量具有良好的调节作用。     

食用酵素及其微生物资源的研究进展

近年来,食用酵素因其营养及保健功能获得消费者的认可及研究者的关注。对现阶段食用酵素的种类和功能进行归纳,总结目前微生物资源多样性的研究结果及研究方法,同时对未来的研究方向进行展望,为开发相关功能的酵素产品提供参考。     

TILLING技术及其应用的研究进展

定向诱导基因组局部突变(Targeting Induced Local Lesions IN Genomes,TILLING)技术是一种全新的高通量、低成本的反向遗传学研究方法,用于检测突变群体中目标区域的突变位点.本文对TILLING技术的原理做了简要总结,重点综述了TILLING技术在最近几年的发展和完善,并介绍了TILLING技术的应用,总结了近年来一些成功应用TLLING技术的案例.