孕酮调节瘤胃微生物氮代谢的研究

采用５头装有瘤胃瘘管,十二指肠瘘管的土著种成年空怀母山羊,按自身对照设计,试验期山羊皮下注射孕酮１．２５ｍｇ／ｄ,以研究孕酮对瘤胃微生物氮代谢的调节及其作用机理。结果表明,皮下注射孕酮可进入瘤胃,并影响微生物的代谢活动,使十二指肠食糜微生物氮（ＭＣＰ－Ｎ）,尿素氮（ＵＮ）,氨氮（ＮＨ３－Ｎ）量极显著增加（Ｐ〈０．０１）,但食糜总氮,过瘤胃蛋白氮（ＢＰＮ）或非氨氮（ＮＡＮ）无显著变化（Ｐ〉０．０５）     

氮代谢参与植物低氮胁迫研究进展

环境的日益恶化迫使人们放弃高肥生产的观念,转向低肥绿色环保生产的理念。本文主要从低氮胁迫下氮代谢相关的酶、氮素同化途径、初级代谢、次级代谢以及氮代谢相关基因五方面综述了植物体内不同的代谢水平、形态、生理和分子响应,探讨了不同生长阶段植物的耐低氮策略,阐述了氮利用效率(NUE)相关的酶及其调控过程抵御氮胁迫过程中的作用机理。本文提出今后可针对不同植物或同一植物的不同生长期的低氮耐受差异,以及关键基因表达产物之间的关系,从多学科、多角度系统全面的研究植物在低氮胁迫下的分子响应机制,为氮代谢参与植物低氮胁迫研究提供理论参考。     

非离子表面活性剂对反刍动物瘤胃发酵及生产性能的影响研究进展

综述了非离子表面活性剂对反刍动物瘤胃微生物数量、酶活性、瘤胃发酵特性、饲料消化率和生产性能等方面的影响作用以及与其他饲料添加剂的互作效应,并就其作用机制进行了阐述。     

植物提取物调控瘤胃微生物的研究进展

植物提取物具有调控反刍动物瘤胃发酵模式、提高蛋白利用率、减少甲烷排放等功能。这些功能的调控往往是通过改变瘤胃微生物的组成和数量来实现的,因此,更多的研究者越来越关注植物提取物对微生物的调控作用。本研究综述了植物提取物如皂苷、单宁、香精油对瘤胃细菌、原虫、真菌及古菌的调控作用。     

非离子表面活性剂对反刍动物瘤胃发酵及生产性能的影响研究进展

综述了非离子表面活性剂对反刍动物瘤胃微生物数量、酶活性、瘤胃发酵特性、饲料消化率和生产性能等方面的影响作用以及与其他饲料添加剂的互作效应,并就其作用机制进行了阐述.     

氮肥后移对不同氮效率水稻花后碳氮代谢的影响

以氮高效品种(德香4103)和氮低效品种(宜香3724)为材料,利用~(13)C和~(15)N双同位素示踪技术和生理生化分析方法,采用盆栽及大田试验,在施氮量180 kg hm~(–2)条件下,设置3种氮肥运筹方式,基肥∶蘖肥∶穗肥比例分别为5∶3∶2(N_1)、3∶3∶4(N_2)、3∶1∶6(N_3),以及不施氮(N_0)处理;研究其对不同氮效率水稻花后氮碳代谢的影响,并探讨氮肥后移下花后光合同化物及氮素累积、转运、分配的共性响应机制及其与产量的关系。结果表明,品种、氮肥运筹对花后氮素利用特征、光合同化物分配、生理特性及产量均存在显著影响。氮高效品种与氮肥后移量占总施氮量的40%、氮素穗肥运筹以倒四、倒二叶龄期等量追施相配套(N_2处理),能促进花后氮素累积,提高剑叶光合速率和1,5-二磷酸核酮糖羧化酶、谷氨酰胺合成酶等碳氮代谢关键酶活性,促进叶片、茎鞘、根系、穗各营养器官光合同化物及氮素累积与转运,进而提高产量及氮肥利用率,为本试验氮高效品种配套的氮肥运筹优化模式。花后不同氮肥运筹下,氮高效品种光合同化物、氮素的累积与转运,分别较氮低效品种高7.78~12.75 mg ~(13)C株~(–1)、15.14~18.78mg ~(15)N株~(–1);且叶片转运量分别较氮低效品种高1.70~2.93 mg ~(13)C株~(–1)、2.21~4.55 mg ~(15)N株~(–1),茎鞘转运量分别较氮低效品种高1.70~2.93 mg ~(13)C株~(–1)、0.05~1.14 mg ~(15)N株~(–1);而穗部氮高效与氮低效品种~(13)C同化物分别增加31.04~44.68 mg ~(13)C株~(–1)(占~(13)C总量的42.04%~46.38%)、24.94~34.26 mg ~(13)C株~(–1)(占~(13)C总量的36.45%~41.36%),~(15)N则分别增加35.56~46.58 mg ~(15)N株~(–1)(占~(15)N总量的61.82%~82.93%)、27.37~31.57 mg ~(15)N株~(–1)(占~(15)N总量的58.04%~68.31%)。氮高效品种花后具有强光合碳同化、氮素的协同吸收转运特征,以及碳氮代谢能力,来满足籽粒灌浆期对光合同化物及氮素的利用,是氮高效品种相对于氮低效品种高产、氮高效利用的重要原因。此外,从花后不同器官碳氮比(C/N)变化值综合两品种高产及氮肥高效利用来看,N_2处理下,齐穗至成熟期叶片、穗部C/N提高幅度与该时期茎鞘、根系C/N降低幅度一致,据此可将C/N作为水稻高产及氮肥高效利用同步提高的评价指标,这具有重要的参考价值。     

丙酮酸钙对山羊瘤胃消化代谢的影响

为探讨丙酮酸钙对山羊瘤胃消化代谢的影响。利用气相色谱法测定挥发性脂肪酸（VFA）含量；采用酚-次氯酸比色法测定NH3-N活性；考马斯亮蓝（G250）比色法测定瘤胃微生物粗蛋白（MCP）含量。结果发现动物试验和体外试验结果基本一致，丙酮酸钙不影响山羊瘤胃内环境pH值，提高乙酸含量（56.91±0.68 vs 61.68±0.79，P<0.01）降低瘤胃液中NH3-N浓度(3.620±0.24 vs 3.540 ±0.13，mM/L)，抑制蛋白质在瘤胃内的降解(1135.81±34.92 vs 1225.05±49.47，mg/L)。所以添加丙酮酸钙对瘤胃的代谢有显著的促进作用。     

日粮中不同比例小麦替代玉米对奶牛氮代谢参数的影响

为研究日粮中不同比例小麦替代玉米对奶牛氮代谢参数的影响,选择8头泌乳天数为84±17 d,体重为569±47 kg的经产中国荷斯坦奶牛作为试验动物,采用重复4×4拉丁方设计,分别饲喂含不同比例粉碎小麦（ GW）和粉碎玉米（GC）的日粮,4个处理组分别为（DM基础）：W0组（0％GW＋27．9％GC）,W9．6组（9．6％GW＋19．2％GC）,W19．2组（19．2％GW＋9．6％GC）和W28．8组（28．8％GW＋0％GC）。结果表明：奶牛的产奶量、乳蛋白率和乳蛋白产量未受影响;随着日粮中小麦比例的增加,奶牛的干物质采食量（DMI）呈二次曲线增加趋势（P＝0．07）,牛奶尿素氮（MUN）浓度线性增加（P＜0．01）,且W28．8组显著高于W0和W19．2组（P＜0．01）;粪氮排出量未受日粮影响,尿氮排出量呈线性增加趋势（P＝0．08）;尿氮（P＝0．02）和总排出氮（粪氮＋尿氮）（P＝0．05）占食入氮的比例呈二次曲线降低;尿素氮产量（P＜0．01）及其占总尿氮的比例（P＝0．03）线性增加,且W19．2和W28．8组的尿素氮产量显著高于（P＝0．01）其他2组;尿中尿囊素（P＝0．05）和总嘌呤（P＝0．09）产量呈线性降低趋势,W9．6组的微生物氮产量显著（P＝0．02）高于W28．8组。结果提示：泌乳盛期奶牛日粮中用9．6％的粉碎小麦替代玉米效果最佳,高比例的小麦替代玉米（ W28．8组）时能够增加尿氮及奶和尿中尿素氮的排出量,降低微生物氮的合成。     

小花棘豆黄酮对绵羊瘤胃微生物数量的影响

探讨小花棘豆黄酮对绵羊瘤胃微生物数量的影响,为小花棘豆的综合利用提供参考。将12只和田羊随机分为4组,即对照组、试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组。试验组分别按10,30,50 mg／kg的剂量饲喂小花棘豆黄酮,试验持续35 d。试验前及试验后每隔7 d取瘤胃液,检测瘤胃液中微生物数量的变化。结果显示,与对照相比,试验羊瘤胃液中总细菌数均有不同程度的升高,其中从第21天开始试验Ⅰ组和试验Ⅱ组瘤胃液总细菌数均显著高于对照（P＜0．05）,但试验Ⅲ组与对照差异不显著（P＞0．05）;所有试验羊瘤胃液中厌氧真菌数和瘤胃原虫数均无明显变化,试验Ⅰ组和试验Ⅱ组瘤胃液纤维素降解菌数量无明显变化,试验Ⅲ组可降低白色瘤胃球和黄化瘤胃球菌数,但与对照差异不显著（P＞0．05）。结果表明,在日粮中适量添加小花棘豆黄酮对绵羊瘤胃微生物数量无不良影响。     

镉对植物光合作用及氮代谢影响研究进展

镉是毒性最强的环境污染物之一。植物中积累的镉可通过食物链进入人体,给人类健康带来潜在危害。镉能抑制植物生长,能使植物形态、生理生化及结构发生改变。镉可减少净光合速率,损伤光合器官;使叶绿素含量下降;抑制气孔开放,从而影响植物的光合作用;镉通过改变植物硝酸还原酶(NR)、谷胺酰氨合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)以及谷氨酸脱氢酶(GDH)的活性,进一步影响植物氮代谢过程。光合作用及氮代谢在植物生长发育过程中起着十分重要的作用,综述了重金属镉对植物光合作用及氮代谢的影响,并对其机理进行了探讨。     

基于土壤微生物的碳氮互作效应综述

土壤微生物在养分循环中起着至关重要的作用,可为陆地生态系统能量流动提供动力。碳(C)、氮(N)元素是构成生物基本骨架和能量代谢最基本的元素,其循环关系到生物生长和生态系统的稳定性。在陆地生态系统中,土壤微生物C、N元素有着明显的相互作用,环境中C、N浓度的变化会促使其发生变化,进而导致微生物群落结构和生物功能改变。笔者从CO2浓度升高、黑碳添加和N沉降加剧出发,总结了环境条件变化对微生物C、N的影响;分析了现实环境背景下土壤微生物C、N的相互作用,探讨微生物C、N的内在联系,为微生物C、N耦合及生态系统C、N耦合提供参考依据。并提出,今后在气候变化对土壤微生物影响的研究中,应当根据地域和时空的差异建立多个研究模型,深入研究微生物C、N与环境中C、N的关系,注重生态系统C、N耦合的同时,也要注重微生物与其他生物之间,特别是与植物之间的C、N耦合。     

Effect of Microbial Activity and Nitrogen Mineralization on Free-living Nitrogen Fixation in Permanent Grassland Soils

Free‐living nitrogen (N) fixation can be important for sustainable soil fertility, particularly in extensively managed soils with low abundance of leguminous plant species. However, the factors affecting free N₂‐fixation in situ are still poorly documented. We investigated the role of microbial active biomass activity, particularly substrate‐induced respiration (SIR) and net N mineralization, on the free‐living N₂ fixation in soils under a semi‐natural grassland ecosystem in France. Analysis of replicated bulk soil and rhizospheric soil samples obtained from sites experiencing contrasting grazing regimes revealed highly significant negative relationships (P < 0.01) between free‐living N₂‐fixation and SIR or N‐mineralization with a significant rhizosphere effect. The study has demonstrated that the activity of free‐living N₂‐fixers is more important in soils having low active microbial biomass and low N‐mineralization rates in these permanent grasslands.     

不同施肥模式下稻田土壤氮组分及微生物多样性研究进展

有机氮是土壤中氮的主要存在形式,土壤氮矿化、氮素有效性与有机氮组分关系密切,明确土壤有机氮组分对氮矿化的贡献,有利于为采用科学合理的田间管理措施提供理论依据。不同的施肥模式是影响稻田土壤氮组分及微生物多样性较为关键的因素之一。因此,本文从不同施肥方式对稻田土壤氮素形态和矿化作用特征、土壤氨氧化菌和硝化及反硝化菌群功能基因数量变化、土壤氮素转化微生物活性和胞外酶、土壤氮素转化微生物群落结构多样性等方面展开了相应的讨论,提出有机无机肥配施有利于提高稻田土壤有机氮组分的微生物利用性、土壤的氮供给,采用有机无机肥配施是提高稻田土壤肥力的有效管理措施。     

养分投入和作物根系对土壤微生物氮转化的影响

土壤氮转化的主体是微生物,土壤有机质与根系分泌物是微生物氮转化的驱动力。综述了养分投入和作物根系通过微生物对土壤氮转化的影响。指出化肥或有机肥的投入,通过改变光合产物向根系的分配和土壤难/易有机质的数量,或直接提供微生物底物方式,改变微生物生物量、群落结构、氮转化功能基因的数量或相关酶的产生,从而影响土壤氮的转化;还指出根系通过根系分泌物或根茬还田影响土壤微生物的数量和活性,土壤有机质含量也显著影响微生物氮转化过程。总之,养分投入通过直接或间接方式影响土壤微生物,进而影响土壤养分的存在状态,最终影响作物对养分的吸收。     

棉花氮素营养特性研究进展

氮素是棉株体内的主要结构元素,是限制棉花高产的主要因子之一。综述了氮肥运筹对棉花生物质积累、叶绿素SPAD值、产量构成因素、磷钾吸收与分配以及纤维品质的影响,结合近期有关棉花氮肥后移效应的研究进展,得出在一定范围内,提高氮肥用量有利于棉株生物质积累和功能叶片较高的叶绿素SPAD值;不同种植密度下,适量的氮肥用量,有利于单株铃数和单铃重提高,对衣分影响较小;适量的氮肥用量,有利于提高棉株对磷钾的吸收利用效率;氮肥可以影响纤维品质,不同学者结果存在差异;适量的氮肥后移,有利于延缓棉花衰老,延长花铃期。     

Effects of Soil Salinity on Microbial Biomass Nitrogen of Landscape Soil

Soil salinization can limit the development of agriculture in the Yellow River Delta.In this paper,saline and alkaline farmland in the Yellow River Delta was chosen as the research object,and effects of soil salinity on soil microbial biomass nitrogen(SMBN) under different conditions were investigated to study the response of soil nitrogen turnover to salt stress.There were four salinity gradients(S1:0.1%;S2:0.5%;S3:0.9%;S4:1.3%),and four substrates were added to the soil.The results showed that after the addition of various substrates,SMBN in treatments with high soil salinity(S3 and S4) was obviously lower than that in treatments with low soil salinity(S1 and S2).In comparison with treatment S1,the average of SMBN in treatments S3 and S4 decreased by 35.8% and 46.7% respectively when there was no substrate added to them;it declined by 55.6% and 56.1% respectively as the carbon source was added to them;it reduced by 24.6% and 28.3% when the nitrogen source was added to them;it dropped by 43.8% and 57.0% respectively as the carbon and nitrogen source were added to them.Compared with treatments without substrates,the addition of the nitrogen source could not improve SMBN;the addition of the carbon source or carbon and nitrogen source could enhance SMBN obviously,and it increased by 60.9% and 66.1%(or 110.8% and 140.2%) in treatments with low soil salinity(S1 and S2),while it changed slightly in treatments with high soil salinity(S3 and S4).In order to increase SMBN,it is needed to apply organic fertilizer or chemical fertilizer and organic fertilizer to maintain or improve soil fertility.     

Leguminous Cover Crop Effects on Nitrogen Mineralization Rates and Kinetics in Soils

Soils were collected from an experimental site (initiated in 1991) at which leguminous crops were grown as natural soil cover in the interspaces of a 19‐year‐old coconut plantation. Atylosia scarabaeoides, Centrosema pubescens, Calopogonium mucunoides and Pueraria phaseoloides were grown in separate plots during the rainy season and ploughed into the soil towards the end of the monsoon (in December every year). Soil samples were collected from this site at the end of the 7th year and incubated in PVC columns at 35 ± 1°C and 0.01 MPa moisture content for 36 weeks. The soils were then leached at periodic intervals for up to 36 weeks and nitrogen (N) mineralization rates and kinetics were determined by the double exponential model. The N mineralization rates were highest during the first week and decreased with time in all soils. Soils amended (in situ ploughing) with cover crops leached 191 mg kg^–1 more NO₃^– + NO₂^–‐N than the unamended control. The per cent organic N mineralized (total and net) and the cumulative inorganic N mineralized (NO₃^– + NO₂^–‐N) varied with the amount (biomass) and type of cover crop incorporated into the soil. In general, soils amended with cover crops had greater N mineralization potentials and rate constants than the unamended control. The kinetic parameters N_oS and N_o(1 – S) and their respective rate constants h and k also varied with the amount and type of cover crops incorporated into the soil. The results further indicated that the lignin + polyphenol : N ratio of the cover crops is extremely important in predicting the rate of decomposition and N mineralization in soils.     

连续覆盖地膜对土壤微生物量氮的影响

通过连续覆膜、新覆膜及露地栽培向日葵的田间对比试验,研究了河套地区连续覆膜对土壤微生物量氮的影响。结果表明,连续覆膜有利于土壤微生物量氮含量的增加。在0⁴0 cm土层,连续覆膜的土壤微生物量氮含量较露地和新覆膜分别显著提高5.0%和4.0%(P<0.05)。生育期内土壤微生物量氮含量变化呈降低趋势,垂直变化随土层向下呈减少趋势。     

河流氮、磷滞留研究方法综述

为了研究河流输送过程中氮、磷的主要滞留途径及滞留效率,笔者综述了国内外近些年关于河流氮、磷滞留的研究方法。结果表明,目前常用的研究方法主要有物质平衡法、经验模型法和同位素示踪法。虽然,这些方法均得到了广泛使用,但仍存在模型参数不具普遍适用性以及估算误差较大、多同位素示踪技术研究缺乏等方面的不足。因此,综合考虑多种影响因素,建立具有普遍适用价值的估算模型,以及如何减少同位素示踪研究中生物地球化学过程对同位素δ值的改造,应成为今后的重点研究领域。