秋闲期秸秆覆盖与减氮优化根系分布提高冬小麦产量及水氮利用效率

【目的】冬春干旱频发和氮的过度施用限制了西南丘陵旱地雨养农业区小麦的产量与可持续发展,探讨秋闲期秸秆覆盖与氮肥减施对旱地小麦根系分布、产量及水氮吸收利用的影响,为优化四川旱地小麦耕作制度和绿色高质高效生产提供依据。【方法】试验于2016–2018年在四川省仁寿县四川农业大学试验基地进行,采用裂区设计,在夏玉米收获后,以秋闲期秸秆粉碎覆盖（SM）和不覆盖（NM）为主区,以不施氮（N₀：0）、减氮（RN：120 kg N·hm^-2）和常规施氮（CN：180 kg N·hm^-2）为裂区,研究分析土壤含水量、根长、根系分布、小麦产量、耗水量（ET）、水分利用效率（WUE）和氮素利用情况。【结果】与不覆盖相比,秋闲期秸秆覆盖显著提高播种至孕穗期0—10 cm和10—20 cm土层含水量及播种时与拔节期0―100cm土层土壤贮水量,秸秆覆盖的保墒效应可持续至孕穗开花阶段;覆盖显著促进小麦拔节期和开花期耕层根系生长,尤其是0—10 cm土层根系直径增加、根长密度显著提高;覆盖下小麦总耗水量、WUE、氮素吸收量、播种至拔节期氮素积累速率、拔节至开花期氮素积累速率、氮素籽粒生产效率（NUEg）、氮肥农学效率（AEN）和氮肥偏生产力（NPFP）两年均值较不覆盖分别提高11.4%、71.8%、73.1%、119.0%、100.0%、3.6%、264.7%和78.2%;覆盖下氮肥回收效率（REN）较不覆盖增加44.4个百分点。覆盖后冬小麦有效穗数、穗粒数和产量两年均值较不覆盖分别提高31.8%、44.4%和92.9%。秸秆覆盖效应大于施氮量效应。与常规施氮量相比,减氮处理未显著降低0—10 cm土层根长密度、耗水量、水分利用效率与籽粒产量;覆盖结合减氮显著提高群体氮素籽粒生产效率、氮肥农学效率、氮肥偏生产力和氮肥回收效率。【结论】秋闲期秸秆覆盖提高播种至拔节期土壤水分含量和储量,促进拔节期小麦根系在表层土壤中的生长,进而促进氮素吸收利用、提高冬小麦产量与水肥利用效率;秋闲期覆盖结合120 kg·hm^-2施氮量是适宜四川旱地冬小麦的减氮增效高产栽培技术模式。     

水稻幼苗响应褐飞虱和稻瘿蚊的转录组分析

【目的】筛选出同时响应褐飞虱和稻瘿蚊取食的基因,揭示水稻幼苗应对2种害虫时基因表达层面的差异,为后续挖掘广谱抗虫基因和解析水稻抗虫机制打下理论基础。【方法】以水稻品种9311为供试植物,分别对15日龄的水稻幼苗进行褐飞虱和稻瘿蚊接虫处理,观测幼苗表型,并通过转录组测序技术分别对褐飞虱接入后24 h和稻瘿蚊接入后7 d的水稻幼苗进行转录组测序。以水稻日本晴基因组作为参考基因组进行对比,利用FPKM法计算基因表达量,设定参数（|log₂ FC|>1且P<0.05）筛选差异表达基因。结合基因差异表达分析和功能富集分析,研究水稻响应2种害虫的机制异同点。【结果】鉴定出响应褐飞虱取食的差异表达基因3963个,响应稻瘿蚊取食的差异表达基因1206个,有251个差异表达基因同时响应2种害虫,其中108个具有相同表达模式,143个具有相反表达模式。GO功能注释分析表明,褐飞虱取食显著影响植物体内细胞壁合成和缺水响应,而稻瘿蚊取食则对植物光合作用的影响更显著,具有相同表达模式的差异表达基因主要富集在光合作用、水杨酸合成、茉莉酸信号转导和伤害响应等生物学功能,而具有相反表达模式的差异表达基因仅富集在乙醛酸循环。KEGG信号通路富集分析表明,褐飞虱和稻瘿蚊取食均显著影响植物体内次生代谢物的合成,相同表达模式的差异表达基因富集到MAPK信号通路、植物激素信号转导通路及光合作用等6个通路,而相反表达模式的差异表达基因没有富集的通路。【结论】水稻应对褐飞虱和稻瘿蚊的基因表达调控存在相同点和不同之处,共响应2种害虫的调控通路可能在水稻抗虫过程中发挥重要作用。     

石墨烯对喹诺酮在饱和多孔介质中运移的影响

为研究石墨烯（Graphene,GN）对喹诺酮类抗生素在地下水中运移的影响,以环丙沙星（Ciprofloxacin,CIP）和诺氟沙星（Norfloxacin,NOR）作为两种典型的喹诺酮类抗生素污染物,通过批量吸附实验和砂柱实验研究GN对CIP和NOR在饱和多孔介质中运移的影响。吸附实验结果表明,GN对两种抗生素污染物均具有较好的吸附性能,GN对CIP和NOR的Langmuir最大吸附容量分别为270.68 mg·g^-1和178.36 mg·g^-1。砂柱实验结果表明：随着多孔介质中GN含量从10 mg增加到80 mg,CIP和NOR在一维砂柱中的迁移能力降低;随着流速和电解质浓度（Na⁺和Ca²⁺）的增大,回收率逐步升高,CIP和NOR的运移能力也逐步增强。根据BDST模型对不同条件下的CIP和NOR在一维砂柱中的运移过程进行了模拟和预测,模型对穿透时间的预测值与实验值接近,表明BDST模型能较好地预测多孔介质中GN对CIP和NOR迁移能力的影响。     

不同灌溉定额对膜下滴灌水稻耗水特征及水分生产效率的影响

【目的】研究膜下滴灌水稻不同水分处理对耗水特征和水分生产效率的影响。【方法】2017年设置5个灌溉定额,对比分析不同水分处理下水稻产量、各生育期耗水量。【结果】W₅处理(灌溉定额910.00 mm)的水稻产量比其他处理分别增加21.95%~458.43%。膜下滴灌水稻全生育期5个水分处理的耗水强度分别为3.75~7.14 mm/d。随着灌水量减少叶面积衰减指数逐渐增大,叶片表现出早衰特征,株高受到灌水量抑制。W₅处理与其他处理水分生产率相比分别提高7.61%~193.06%。生育阶段耗水强度变化规律为拔节孕穗期＞抽穗扬花期＞灌浆期＞分蘖期＞成熟期＞苗期。【结论】水稻全生育期适宜灌溉定额910.00 mm,在拔节孕穗期、分蘖期2个关键需水期,满足水稻水分需求。     

石门国家森林公园不同林分秋季保健功能差异比较和综合评价

开展不同林分保健功能的差异研究和综合评价,能为今后森林康养林的构建与管理提供科学依据。在2019年秋季（9-11月）森林康养旅游高峰期,选取广东省广州市石门国家森林公园中毛竹林、亚热带季风常绿阔叶林、枫香林、杉木林和枫香杉木混交林5种林分,并设置无林地对照组,分析人体舒适度、空气富氧度、负离子保健浓度和植物精气4个指标,采用隶属函数值对不同林分的保健功能进行综合评价。结果表明:1）5种林分的人体舒适度均处于Ⅰ级非常舒适水平,其中杉木林最佳（2.70）,无林地对照组处于Ⅱ级舒适水平。2）5种林分和无林地对照组的空气富氧度均处于Ⅱ级较高水平,其中枫香杉木混交林的O₂浓度最高（21.17%）,且5种林分的O₂浓度均高于空气中氧气的含量（20.95%）。3）5种林分的负离子保健浓度均处于Ⅲ级较适宜水平以上,其中亚热带季风常绿阔叶林的负离子浓度（7 234个·cm^-3）约为其他林分的3~5倍,处于Ⅰ级很适宜水平,无林地对照组处于Ⅳ级不适宜水平。4）5种林分的植物精气相对含量均较低（<10%）,其中亚热带季风常绿阔叶林植物精气的种类和相对含量均显著高于其他4种林分。5）根据隶属函数值大小,不同林分的综合保健功能强弱依次为亚热带季风常绿阔叶林（0.75）＞枫香杉木混交林（0.61）＞杉木林（0.57）＞枫香林（0.46）＞毛竹林（0.44）＞无林地对照组（0.00）。在秋季,5种不同林分的综合保健功能均优于无林地对照组,尤其是亚热带季风常绿阔叶林,非常适合游客进行森林康养游憩。     

气候变化下花榈木在我国的潜在分布区预测

针对花榈木的种质资源保护利用问题,基于花榈木在中国的188条地理分布记录和9个气候变量,于 SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5 3种气候情景模式下,利用ENMeval数据包优化后的MaxEnt模型和ArcGIS对其当前和未来(2050s和2070s)的生态位进行模拟,研究影响花榈木地理分布的主导环境因子,分析其在不同气候情景模式下的空间分布格局和迁移趋势。结果表明,当模型的特征组合（FC）为线性、二次型、片段化、乘积型和阈值性,正则化乘数(RM)为2时,模型复杂度和过拟合程度较低,此时训练集的平均AUC和平均标准偏差分别为0.954和0.004,表明模型预测精度很高。花榈木在当前气候下的潜在分布区主要在我国东南部,核心分布区位于江西、湖南、福建、浙江等省份及其周边区域。刀切法(Jackknife)表明最干季度降水量、最湿季度降水量、最冷季度平均温度是影响其分布的主导气候因子。未来3种气候情景下花榈木总体适生区分布相对稳定,核心适生区主要表现为东西向稳定,于南北向中部迁移,尤以广东中部及江西中部收缩显著,这些迁移的核心适生区是花榈木应对气候变化的敏感区域,需引起重视。     

绿肥翻压与氮肥减施对水稻产量、品质及土壤肥力的影响

为探明绿肥山黧豆种植翻压下减量施用化学氮肥的潜力,通过3年田间定位试验,设置冬闲+100% N肥（常规施肥,CK）、山黧豆+60% N肥（GM+N60）、山黧豆+70% N肥（GM+N70）、山黧豆+80% N肥（GM+N80）、山黧豆+不施肥（GM）和冬闲+不施肥（NF）共6个处理,研究不同处理对水稻产量、品质及土壤肥力的影响。结果表明,与CK相比,山黧豆与氮肥减量配施能提高水稻产量,GM+N70和GM+N80处理显著提高水稻产量,分别增产13.84%和7.25%;且能提高稻米糙米率、精米率、整精米率和蛋白质含量,降低垩白度及垩白粒率和直链淀粉含量。其中,GM+N70处理的整精米率最高,为78.02%,垩白粒率最低,为18.11%;GM+N80处理的直链淀粉含量最低,为14.26%。山黧豆与氮肥减量配施能明显提高土壤有机质、全氮、碱解氮和速效钾含量,对土壤有效磷含量无显著影响。综上,种植翻压山黧豆与氮肥减量20%~30%配施有利于提高水稻产量、品质及土壤肥力,为构建四川稻区山黧豆种植翻压还田后科学施用氮肥提供理论依据。     

普瑞纳3136号饲料育肥藏系羯羊效果分析

将40只1岁龄青海藏系羯羊分为两组,通过饲喂试验对比普瑞纳育肥羊饲料与青海牧区当地自配料育肥效果,以研究两种精饲料对藏系羊生长性能及效益的影响.试验结果表明：对两组藏系羊同期进行60 d补饲,自配料组初始体重21.97＆#177;0.78 kg,结束体重35.20＆#177;1.49 kg,平均日增重220.17＆#177;13.24 g;普瑞纳饲料组初始体重21.89＆#177;0.91 kg,结束体重40.16＆#177;1.86 kg,平均日增重305.00＆#177;15.92 g.经样本平均值差异性显著性分析,两组初始体重差异不显著（p＞0.05）,而结束体重与期间平均日增重普瑞纳饲料组极显著高于自配料组（p＜0.01）.从效益上分析,普瑞纳饲料组每只羊比自配料组多收入98.68元.     

广西规模化猪场2种主要排污模式的指标测定

应用常规的化学分析技术,测定了广西地区具有代表性的2个规模化猪场不同污水处理阶段的污染物含量,并与国家排放标准进行比较,研究每个处理环节污染指数的变化,从而为畜牧养殖业节能减排采取针对性的整改措施提供参考。污染物指标包括:悬浮物(SS)、氨氮(NH3-N)、五日生化需氧量(BOD5)和化学耗氧量(CODcr)。结果表明,2个规模化猪场排出的污水经过一定的污水处理工艺后,猪场1排放的污水不达标,猪场2排放的污水达标;植物塘对污水有明显的净化作用;沉淀调节池和二沉池环节都能有效降低悬浮物(SS)的指标。