长期施肥褐土有效磷对磷盈亏的响应

【目的】研究长期施肥条件下土壤磷素供应能力、累积状况与土壤有效磷变化速率,阐明土壤磷素累积与土壤有效磷的响应关系,为黄土高原旱作农业区科学施用磷肥提供理论依据。【方法】以农业部寿阳旱作农业示范区褐土肥力与肥料长期定位试验为研究平台,选择试验中9个处理进行研究分析,分别为不施肥处理(CK)、4个单施无机肥水平处理(N_1P_1、N_2P_2、N_3P_3、N-4P_4),3个有机无机肥配施水平处理(N_2P_1M_1、N_3P_2M_3、N-4P-2M_2)单施有机肥处理(N_0P_0M-6)。以5年一个周期测定土壤0-20 cm有效磷含量,明确土壤有效磷的变化规律。计算玉米收获后植株生物量以及测定磷含量得出作物携出量与磷素年累积量,分析不同施肥处理下土壤磷素盈亏与土壤有效磷的变化特征。【结果】长期不施用磷肥情况下,土壤磷素一直处于亏缺状态,有效磷年均下降速率为0.02mg/(kg·a)。单施无机肥后,随着磷肥投入量的增加,土壤有效磷随之增加,N_1P_1、N_2P_2、N_3P_3、N_4P_4处理年均增速分别为1.04、1.08、1.70和2.13 mg/(kg·a)。有机无机配施处理土壤有效磷普遍高于单施化学磷肥处理含量,N_2P_1M-1、N_3P_2M-3、N_4P_2M_2处理年均升高速率分别达1.70、3.73和4.72 mg/(kg·a)。单施高量有机肥N_0P_0M_6处理土壤中有效磷增速最高,年均升高5.63 mg/(kg·a)。长期不施肥导致土壤磷素亏欠,土壤中每亏缺P 100 kg/hm~2,土壤中有效磷含量平均降低0.5 mg/kg。施用无机肥条件下,土壤每累积P 100 kg/hm~2,土壤中有效磷含量可以平均提高4.3 mg/kg。有机无机配施有协同作用,其土壤P每累积100 kg/hm~2,土壤有效磷含量平均提高9.1 mg/kg。N_2P_1M_1处理为推荐施肥处理,即每年投入P_2O_5 65 kg/hm~2,后土壤有效磷增加最多,土壤每累积P100 kg/hm2,土壤中有效磷含量平均提高17.1 mg/kg。【结论】土壤有效磷随土壤磷素盈余而变化,同时与磷素投入量密切相关,当P_2O_5;每年投入量为37.5~65 kg/hm~2时基本可以满足作物生长需求磷肥当季利用率较高,磷素在土壤中累积量较少。当P_2O_5;每年投入量达到112 kg/hm~2,后会造成磷素在土壤中大量累积不仅作物产量对磷肥几乎没有响应还会对农田环境产生危害。     

流行性出血病病毒VP7蛋白原核表达及其多克隆抗体的制备

研究旨在表达流行性出血病病毒（EHDV） VP7蛋白并制备其多克隆抗体，为EHDV检测方法的建立提供材料。试验通过大肠杆菌进行VP7重组蛋白的诱导表达，通过镍离子亲和层析与透析进行重组蛋白的纯化与复性并免疫家兔制备多克隆抗体，通过间接ELISA、Western blotting与间接免疫荧光试验（IFA）分析多克隆抗体的效价与反应原性。结果显示，在37℃与IPTG （0.1 mmol/L）的诱导下，VP7重组蛋白（分子质量46 ku）以包涵体形式高效表达，纯化与复性处理后的重组蛋白纯度达94.52%，可与不同血清型的EHDV阳性血清特异性结合。制备的兔抗VP7蛋白多克隆抗体效价达1∶24 000；以制备的多克隆抗体为一抗，通过IFA与Western blotting检测到EHDV感染细胞中VP7蛋白的表达。本研究在大肠杆菌中实现了EHDV VP7蛋白的高效表达，制备的兔抗VP7蛋白多克隆抗体具有良好的反应原性与特异性，为EHDV诊断抗原的制备与血清学检测方法的建立提供了试验材料。     

山西旱作区不同类型地膜对谷子产量影响及降解性能研究

为了研究山西旱作区不同类型地膜对谷子产量影响及其降解性能,在山西省朔州市布置地膜覆盖试验,设4个处理[普通地膜（PE）、PLA/PBAT复合型降解地膜（PP）、PBAT全生物降解地膜（PB）、不覆膜（LD）]。结果表明：与不覆膜相比,地膜覆盖使谷子产量平均增长32.6%,但覆膜处理间差异不显著。随着覆盖时间的增加,2种可降解地膜水蒸气透过量显著增加,表现为PB膜>PP膜>PE膜。力学性能（拉伸强度、撕裂强度和断裂标称应变）显著下降,表现为PE膜>PP膜>PB膜,微观形态和化学结构变化显著,普通地膜变化不明显,微观表面粗糙度表现为PB膜>PP膜>PE膜。PB膜在保障谷子产量的同时降解效果最佳,农田残留最少,覆膜150 d后降解率达到74.8%,降解残片以<2 cm²和2~5 cm²的中小规格为主。从谷子产量、地膜物理性能、化学结构和降解残留度等方面综合评价,PBAT全生物降解地膜在确保谷子产量的同时具有良好的降解效果,可作为PE膜的替代品应用于晋北地区旱地谷子生产中。     

氮肥调控与地膜覆盖对晋南旱地小麦产量及氮肥利用效率的影响

为明确在氮肥调控和地膜覆盖措施下冬小麦的产量形成变化规律和氮肥利用效率情况以及为晋南旱地小麦减少氮肥施用量及提高产量提供理论依据,于2017～2019年在晋南旱地小麦种植区设置农户种植模式(T1)、测土配方施肥模式(T2)、测土配方+垄膜沟播模式(T3)、测土配方+全膜穴播模式(T4)和不施肥(CK)5个处理,具体分析了在氮肥调控与地膜覆盖条件下连续2年的冬小麦群体动态、干物质量积累和产量情况以及氮肥利用效率。结果表明:(1)T2在2年总施氮量减少23%的情况下,收获期冬小麦的群体总茎(穗)数和干物质积累量无显著差异,且产量增加了2.4%,氮肥收获指数提高了6.0%,氮生理效率降低了3.6%,氮肥偏生产力提高了34.4%;(2)在T2基础上进行覆膜种植后,T3和T4较T2可使冬小麦群体结构分别增加5.1%～16.8%和14.3%～30.8%,干物质积累量分别增加5.7%～21.8%和9.3%～31.4%,产量分别增加18.5%和33.6%,氮肥收获指数分别提高3.2%和3.6%,氮生理效率分别降低5.0%和9.7%,氮肥表观回收率分别提高79.7%和198.1%,氮肥偏生产力分别提高18.2%和33.0%。因此,在晋南旱地冬小麦种植区采用测土配方施肥结合地膜覆盖的种植方式,可在保证冬小麦产量的同时减少氮肥施用量,该种植模式可在晋南地区进行推广应用。     

长期秸秆还田对旱地玉米产量、效益及水分利用的影响

在我国北方地区的旱作农田,从1992年秋季开始至2011年,进行了连续19年的不同秸秆还田方式的春玉米长期定位试验,研究秸秆不还田（CK）、 长期秸秆覆盖还田（SM）、 秸秆粉碎直接还田（SC）、 秸秆养畜粪肥还田（CM）对玉米籽粒产量、 经济效益和水分利用的影响。结果表明, 1）秸秆还田具有显著的增产增收效果,19年累计增产13.43~24.28 t/hm2,增产幅度11.57%~20.92%,纯效益增加了1283118171 Yuan/hm2; 2）秸秆还田可以减少玉米生育期耗水量、 增加土壤贮水总量、 明显提高水分利用效率,其中秸秆养畜粪肥还田的增产增收效果以及秸秆覆盖还田的保水效果最为明显。不同的降水年型,对玉米产量和水分利用也存在较大影响,正常降水年型玉米产量最高, 偏旱年型玉米水分利用效率最高。丰水年份和偏丰年份应当注意减少降水的无效耗散,秸秆覆盖还田在偏旱年份的增产效果尤为突 出。     

长期施肥对褐土及玉米籽粒中Hg含量的影响

针对土壤中重金属Hg污染的现状,为研究北方半湿润偏旱区褐土农田Hg元素的长期变化规律,对连续进行22年的氮磷化肥与有机肥配施试验0~40 cm农田土壤及2013年玉米籽粒中的Hg含量进行了测定,分析了长期施肥条件下褐土Hg元素的盈亏状况、年际变化和剖面特征及对玉米籽粒中Hg含量的影响。结果表明,不施肥处理的土壤Hg含量有所亏缺,其他施肥处理Hg含量均有盈余;随着施肥年限的增长,土壤Hg呈下降趋势,比基础土样降低了29.3%~74.2%;高量施肥均可能会引起表层Hg含量的向下迁移,导致20~40 cm土壤Hg含量升高。2013年不同施肥处理土壤Hg含量均未超过国家土壤环境质量二级标准;长期氮磷化肥与有机肥配施对处理间土壤Hg含量差异影响不显著;2013年玉米籽粒中Hg含量低于国家限量标准。长期氮磷化肥与有机肥配施未造成土壤Hg污染。     

蓝舌病病毒群特异性RT-LAMP检测方法的建立与初步应用

本研究旨在建立针对中国流行蓝舌病病毒（bluetongue virus,BTV）的逆转录-环介导等温扩增（RT-LAMP）检测方法。根据我国分离BTV毒株Seg-5基因序列的高度保守区域,设计特异性引物,优化反应条件及反应体系,进行特异性及灵敏度验证,建立BTV RT-LAMP检测方法;对46株中国分离的12种血清型BTV（BTV-1、-2、-3、-4、-5、-7、-9、-12、-15、-16、-21与-24）代表毒株进行检测,进一步对120份BTV核酸阳性血液样品及60份2020年采集自监控动物的临床血液样品进行BTV的RT-LAMP及qRT-PCR检测,验证建立的RT-LAMP检测方法的准确性和可靠性。试验结果表明,本研究建立的RT-LAMP方法最佳反应条件为64℃,扩增45 min;反应体系中外引物：内引物：环引物的最佳浓度及比例为0.2 μmol·L^-1：0.6 μmol·L^-1：0.4 μmol·L^-1。该方法可特异性检测中国流行的12种血清型BTV核酸,与动物流行性出血病病毒（EHDV）、中山病毒（CHUV）、阿卡斑病毒（AKAV）、口蹄疫病毒（FMDV）及非洲马瘟病毒（AHSV）核酸均无交叉扩增现象;最低可检测4.5拷贝·μL^-1的BTV核酸。对46株分属12种血清型的BTV代表毒株的检测结果均为阳性;120份BTV核酸阳性血液样品的检测结果与qRT-PCR检测结果无显著差别（McNemar检验P>0.05）,符合率为95.0%;60份临床血液样品的检测结果与qRT-PCR结果完全一致,以上结果表明本研究建立的RT-LAMP方法准确可靠,对中国分离的BTV毒株及临床血液样品均具有良好的检测效果。本研究建立的BTV RT-LAMP检测方法具有反应快速、结果可视化、特异性强和敏感度高等优点,为我国开展BTV检测诊断与流行病学研究提供了技术支持,具有较好的应用前景。     

长期施肥褐土不同磷组分对磷素盈余的响应

  【目的】  研究褐土区玉米田长期不同磷源投入对土壤磷素形态和磷素累积的影响，通过对不同磷组分与磷素盈余之间进行相关性分析，研究不同施肥措施对土壤磷素形态转化的影响，为探索合理的磷肥调控措施，促进土壤中磷素向作物易于吸收的水溶态和碳酸氢钠溶解态转化，提高磷素利用效率提供依据。  【方法】  试验依托始于1992年位于山西省寿阳县北坪旱塬上的长期定位试验。9个施肥处理包括:无肥对照 (CK)、N₁P₁、N₂P₂、N₃P₃、N₄P₄、N₂P₁M₁、N₃P₂M₃、N₄P₂M₂、N₀P₀M₆，其中N₁、N₂、N₃、N₄分别为尿素N 60、120、180、240 kg/hm2，P₁、P₂、P₃、P₄分别为过磷酸钙P 16、33、49、66 kg/hm2，M为腐熟厩肥，M₁、M₂、M₃、M₆分别折合为施P量14、28、42和83 kg/hm2。1992—2016年，收获后取0—20 cm耕层土壤样品，分析土壤磷素形态及盈余量，并计算不同形态磷素与磷盈余量之间的相关性。  【结果】  连续施肥25年后，土壤磷组分发生了不同的变化，不施肥处理除H₂O-Pi、Residual-P外，各形态磷较试验初均有降低。施用无机肥各处理主要增加了土壤中HCl-P含量，以N₄P₄处理提高幅度最大，比试验初提高了127.7%。有机肥投入可以显著提高土壤中的活性磷含量，高量施用有机肥后，H₂O-P总含量较试验初提高了8倍之多，NaHCO₃-Pi年增加速率为11.50 mg/(kg·a)。不同施肥各处理土壤磷素盈余量为N₀P₀M₆ > N₃P₂M₃ > N₄P₄ > N₄P₂M₂ > N₃P₃ > N₂P₂ > N₂P₁M₁ > N₁P₁ > CK。磷素盈余是土壤磷组分变化的重要影响因素，各形态磷组分对磷素累积量响应大小为NaHCO₃-Pi > NaOH-Pi > HCl-P > NaHCO₃-Po > Residual-P > H₂O-Po > NaOH-Po > H₂O-Pi。  【结论】  长期施肥使土壤各组分磷素含量发生了显著变化，有机无机肥配施有利于土壤中活性磷的转化，过量施磷导致磷素在土壤中大量盈余，高量施用有机肥磷素盈余量最大。当以无机肥投入时，施用过磷酸钙P 33 kg/(hm2·a)基本可以满足作物生长发育的要求。当有机无机肥配施时，施用过磷酸钙P 16 kg/(hm2·a)，配施厩肥P 14 kg/(hm2·a) 时，土壤磷素盈余量最小。     

流行性出血病病毒(EHDV)血清7型毒株在中国的首次分离与鉴定

流行性出血病(EHD)是由流行性出血病病毒(EHDV)感染反刍动物引起的一种虫媒病毒病,为了解中国云南EHDV的感染情况和病毒遗传特征,笔者课题组在云南省师宗县以EHDV血清学和核酸阴性的牛、羊为哨兵动物,拟对流行于云南省的EHDV进行分离与鉴定。将采集于哨兵动物的EHDV核酸阳性血液接种BHK-21细胞进行病毒分离;通过血清中和试验与病毒Seg-2、Seg-3 ORF区的序列分析,确定病毒的血清型与遗传特征;采用C-ELISA和qRT-PCR方法对EHDV感染动物血液中的抗体水平与病毒核酸进行监测。结果如下:从2013年8月采集自云南师宗县哨兵牛的血样中分离出一株EHDV(毒株号YNSZ/V269/2013),血清中和试验结果表明分离的病毒为血清型7型(EHDV-7);Seg-2、Seg-3序列分析表明分离的病毒属EHDV-7 Eastern型,与日本毒株和澳大利亚EHDV-7型毒株具有最近的亲缘关系。哨兵动物病毒核酸转阳后,血清抗体迅速上升,3周后达最高点并能在该水平持续较长时间,而病毒核酸含量却迅速下降,7周后已经检测不到。本研究首次报道了EHDV-7型毒株在中国的分离、毒株序列特征以及在动物上的感染特性。研究结果可为进一步开展中国EHDV-7型病毒的全基因组测序、流行病学调查、诊断方法的建立和致病性等相关研究提供基础。     

云南边境地区流行性出血热病毒血清学监测及血清型鉴定

为了解近几年云南边境地区牛、羊流行性出血热病毒(EHDV)的感染和流行情况,本研究从2014年起连续3年在与老挝、越南接壤的江城县设置EHDV监测点,每年选择投放EHDV抗体阴性的10头牛和5只山羊作为哨兵动物进行跟踪监测。每年5～10月份对哨兵动物采血,每周1次,11、12月每月采集一次,进行EHDV抗体、抗原监测和病毒分离。针对致细胞病变的样品,采用EHDV群特异性S7基因片段引物进行RT-PCR方法检测,同时利用EHDV-1、-5、-6、-7、-10标准阳性血清对分离到的病毒进行中和试验鉴定。结果显示,2014-2016年江城县牛EHDV抗体阳性率分别为41.9%、58.6%和75.4%;3年期间共监测到15头EHDV抗体阳性黄牛,并从中分离到20个可致细胞病变样品,经RT-PCR确认为EHDV,遗传进化分析发现有11个毒株与1997和2003年日本分离的EHDV毒株亲缘关系较近,9个毒株与1977和1981年澳大利亚分离的EHDV毒株亲缘关系较近,5个毒株与2015年广西分离株的亲缘关系较近;3年期间在山羊体内未检测出抗体,未发现抗原阳性动物;经中和试验血清型鉴定,确定20株毒株包括EHDV-5、-6、-7、-10型4种血清型,感染时间均在5～9月之间。本研究发现,江城县长期存在多种血清型EHDV同时流行,2014-2016年EHDV抗体阳性率逐年增加,亟需加强对EHDV感染情况及活动规律的持续研究,提高流行性出血热的防控效率。