土壤微生物量和土壤固定态铵的变化及水稻对残留N的利用

在小麦盆栽试验后的^15N标记土壤上,研究了水稻生长过程中土壤微生物量C、N和土壤固定态铵的变化及其有机无机肥料残留N的有效性,结果表明,土壤微生物量C随着水稻生长而逐渐增加,到收获时达到1378．6－1790．5mg/kg土;土壤微生物量N的变化与水稻吸收N素有关,开始时由于淹水使得土壤微生物N有所下降,但随后又有所增加;随着水稻的N的吸收增加,生物量N又下降,直到水稻成熟期又有所恢复。在整个水稻生长季节中,土壤固定态铵的含量变化不大,但其中的一些^15N仍与外界土壤中矿质N发生了交换,表明 些固定态铵对水稻仍有较高的有效性。     

不结球白菜体内硝酸盐积累与其液泡膜上质子泵的关系

用蔗糖密度梯度离心法分离了水培不结球白菜品种上海青叶柄与叶片液泡膜,并测定了与硝酸盐运输相关的质子泵的水解活性.结果表明,液泡膜纯度达到35%～40%;在离体条件下,叶片和叶柄中H+-ATPase和H+-PPase的最佳pH值均为8.0左右;叶柄细胞液泡膜H+-ATPase和H+-PPase的水解活性显著高于叶片,且叶柄液泡膜上H+-ATPase和H+-PPase有较高的Vmax值.试验表明,硝酸盐在叶柄与叶片中的积累差异与其液泡膜上的质子泵活性大小密切相关.     

水分胁迫和不同形态氮素营养对苗期水稻光合特性的影响

采用营养液培养及聚乙二醇(PEG 6000)模拟水分胁迫的方法,研究不同形态氮素营养和水分胁迫耦合作用下水稻新完全展开叶的光合特性.结果表明:水分胁迫对供NH4+-N营养水稻的生物量、叶面积、净光合速率、气孔导度、细胞间隙CO2浓度、羧化效率均无显著影响,但显著抑制了供NO3--N营养水稻的上述指标.NH4+-N营养提高了水分胁迫下水稻叶片叶绿素a、叶绿素b的含量.水分胁迫并没有影响不同形态氮素营养下水稻的表观量子效率.     

利用小麦秸秆生产木霉分生孢子及其生物有机肥对黄瓜的促生效果

【目的】木霉是重要的植物根际促生功能菌,然而木霉类生物肥料生产的应用基础研究很薄弱。本研究以小麦秸秆为发酵基质,探究哈茨木霉T-E5产分生孢子的固体发酵工艺条件,并验证发酵物作为生物有机肥的促生效果。【方法】在实验室条件下,以小麦秸秆为固体发酵基质,研究固体发酵的不同发酵方式,温度、酸浓度、酸种类、接种量、含水量、外加碳源和氮源等单因子条件下的产孢量;再利用正交试验设计,研究温度、酸浓度、含水量、接种量、外加氮源和碳源的发酵条件优化。利用两季温室盆栽试验测定包括施用化肥、有机肥、发酵物和不同肥料组合的5个不同施肥处理的黄瓜地上部生物量、株高和叶面积。采用稀释涂布法测定黄瓜盆栽根际土中总真菌数量和木霉菌数量。【结果】单因素条件优化:基质用稀硝酸 (0.1 mol/L) 调节酸度值后接种3%(v/w) 的1 × 107个/mL的T-E5孢子液,调节水分使初始含水量达到75%;在此条件下,添加尿素和玉米粉,在28℃下发酵培养8天,最大产孢量可达到8.87 × 109个/g。通过正交优化,每10 g小麦秸秆,加入调节酸度值的0.05 mol/L硝酸18.3 mL,含水量70%(湿基),接种量9%,添加尿素的量为1%,30℃浅盘培养8天,产孢量达到1.1 × 1010个/g。第1季盆栽试验结果表明,与单施化肥处理 (CCK) 相比,发酵产物与化肥配施 (CT) 使黄瓜的地上部分生物量、株高和叶面积分别提高14.97%、16.75%和14.64%;与单施有机肥处理 (OCK) 相比,发酵产物与有机肥配施 (OT) 使黄瓜的地上部分生物量、株高和叶面积分别提高10.62%、26.06%和9.53%。第2季盆栽也有类似的促生效果,与CCK相比,CT使上述指标分别提高12.83%、11.49%和26.93%;与OCK相比,OT使上述指标分别提高5.96%、34.29%和18.01%。两季盆栽添加木霉发酵物的处理中根际土总真菌数和木霉菌数量相比CCK、OCK和不施肥照 (CK) 均增加1个数量级以上。【结论】以小麦秸秆为主要原料,采用固体发酵工艺可生产高分生孢子含量的哈茨木霉菌剂及其生物有机肥,表明利用农业废弃物生产高附加值的木霉菌剂及其生物有机肥具有可行性。但木霉孢子数量主要受发酵条件影响,今后应在中试和工厂化生产水平进一步研究木霉孢子固体发酵的工艺参数。     

典型畜禽粪便配伍食用菌菌渣堆肥研究

[目的]研究三种典型畜禽粪便工厂化高温好氧堆肥过程中物理化学参数的动态变化规律,为典型禽畜粪便和食用菌菌渣废弃物有机肥料化提供理论依据。[方法]本研究分别以新鲜牛粪、猪粪和鸡粪配以2倍质量(DW)的食用菌菌渣进行堆肥试验,研究了堆肥过程中温度、pH值、铵态氮、硝态氮和发芽指数等理化指标的动态变化规律。[结果]堆肥过程中牛粪、鸡粪和猪粪处理在55 ℃以上的持续时间均超过15 天,堆体温度均超过70 ℃。堆肥结束时,猪粪、鸡粪、牛粪处理的pH值分别为7.59、7.81、7.48,符合腐熟堆肥pH值在 5.5 ~ 8.5的一般标准,种子发芽指数(GI)均大于80%,总养分(N+P2O5+K2O)分别为4.31%、5.01%、4.57%,只有鸡粪处理满足有机肥养分标准(NY525-2012)。堆肥过程中各处理铵态氮含量逐渐下降,硝态氮含量逐渐增加,至堆肥结束时牛粪、鸡粪和猪粪处理铵态氮的减少量分别为45.6%、29.2%、33.9%,而相应地硝态氮含量分别增加到2.59 g kg-1、2.57 g kg-1、2.15 g kg-1。[结论]本研究结果可为适度规模养殖场的畜禽粪便进行堆肥处理提供一定的理论依据。     

西瓜植株残体腐解过程中酚酸化合物的动态变化

采用湿润好气培养法,研究连作西瓜植株残体根、茎、叶腐解过程产生的自毒物质-酚酸化合物的动态变化。结果表明,西瓜根、茎、叶残体腐解过程中均含有香豆酸、香草酸、阿魏酸等酚酸化合物。根和茎在腐解过程中产生的酚酸化合物主要是香豆酸和阿魏酸,叶片主要是香豆酸和苯丙烯酸。3种器官中酚酸化合物质总量表现为叶>茎>根。根、茎在腐解30 d时酚酸量达到高峰,叶在腐解20～30 d时酚酸量最高;到40～50 d时酚酸量很少,基本稳定。     

酸解羽毛粉研制生物有机肥及其促生效果研究

为提升生物有机肥料中功能微生物的数量,腐熟堆肥中添加外源氨基酸固态发酵功能菌是研制生物有机肥的主要手段。目前主要外源添加氨基酸菜粕的高成本严重阻碍了生物有机肥产业的发展。本试验通过研究酸解羽毛粉作为外源添加蛋白对固态发酵功能菌的影响及其所研制生物有机肥的促生效果,以开发生物有机肥新的原料配方。研究结果表明,腐熟堆肥中,随着酸解羽毛粉添加量的增加,所研制生物有机肥中功能菌的数量呈现先增加后下降趋势,为促进功能菌的增殖,酸解羽毛粉最优添加量为50 g/kg;盆栽试验结果表明,酸解羽毛粉作为外源蛋白添加制成的生物有机肥能够显著增加茄子和番茄株高、茎粗和SPAD值,移栽20天时,相比于对照,茄子分别增加19.02%、29.02%和4.80%;移栽50天时,番茄分别增加14.74%、18.70%和4.74%。研究结果表明,酸解羽毛粉作为外源蛋白添加剂能够有效增殖固体发酵过程中的功能菌,研制的低成本生物有机肥具有优异的促生效果,研究结果能够为生物有机肥产业的发展提供理论依据。     

氮素不同形态配比对菠菜体内游离氨基酸含量和相关酶活性的影响

采用溶液培养试验,研究了氮素不同形态配比对菠菜茎叶中游离氨基酸含量及3种主要氮代谢酶活性的影响。结果表明:1)随着营养液中铵硝比(NH4+-N/NO3--N)的降低,菠菜茎叶中游离氨基酸的总量呈下降趋势。在全硝营养下(NH4+-N/NO3--N=0∶100)下,菠菜茎叶中游离氨基酸的总量只有全铵营养(NH4+-N/NO3--N=100∶0)的34.4%。2)在全铵营养下,菠菜茎叶中游离氨基酸的主要组分是谷氨酰胺、精氨酸和谷氨酸,三者占游离氨基酸总量的百分比依次为39.8%、20.2%和8.9%;在全硝营养下,菠菜茎叶中游离氨基酸以谷氨酸、天冬氨酸和丝氨酸为主,三者占游离氨基酸总量的百分比分别为30.3%1、8.6%和8.5%。3)提高营养液中硝态氮的比例,可以显着提高菠菜茎叶中硝酸还原酶(NR)的活性,同时降低了谷氨酸脱氢酶(GDH)的活性,谷氨酰胺合成酶(GS)活性则呈现先升后降的抛物线状变化规律。4)菠菜茎叶中NR活性与谷胺酰胺含量之间存在着显著负相关关系(r=-0.968)。     

植物液泡中硝酸盐行为的研究概况

化学氮肥利用率低和损失严重而造成的环境污染问题是农业生态系统中氮素管理首当其冲要研究和解决的问题 ,这方面的研究工作在国内外报道浩如烟海 ,但突破性进展不多。另一方面 ,植物体内的硝酸盐含量高又严重影响农产品有关的品质性状 ,特别是我国加入WTO后蔬菜和果实中高含量的硝酸盐是影响这些产品出口的主要限制因子之一。因此 ,从植物体本身着手研究植物氮素高效利用的机理与途径 ,这是近几年来植物氮素营养研究的热点之一。植物液泡占据了成熟植物细胞体积的 90 %左右 ,而液泡和细胞质中硝酸盐的浓度通常分别在 30～ 5 0molm- 3和 3～ 5molm- 3,因此 ,如何调动植物液泡中的硝酸盐使之得到更高程度的再利用 ,这是提高植物氮素利用效率和降低植物体内硝酸盐含量的途径之一。本文综述了国内外有关液泡中硝酸盐行为的研究状况 ,在此基础上作者首次提出植物液泡中硝酸盐的内外流与植物氮素高效利用之间可能存在着密切的关系 ,旨在拓始这方面的工作能尽快开展 ,为植物氮素高效利用的分子生物学研究开辟新的研究领域。     

全程与阶段性非充分灌溉条件下水稻的生长及部分生理反应

有关水分胁迫改变水稻生长形态、组织结构与生理代谢方面的研究已有不少报道，但试验结果间颇有差异。在以往水分胁迫的植物效应研究中，往往只讨论水分胁迫处理本身对试验结果的影响，较少涉及处理前水稻生长环境的影响。至今尚未见有作物对全程和阶段性非充分灌溉反应差异的试验报道。本研究拟通过作物体对水分胁迫较为敏感的叶片水分含量、叶绿素含量和丙二醛(MDA)含量、根系活力、叶片气孔阻抗和光合速率等指标进行测定，探讨抽穗后(即阶段性)与全程非充分灌溉影响水稻产量形成的差异及其生理机制，为发展水稻节水栽培技术提供理论依据。