秸秆还田配施氮肥对黑土玉米田土壤CO2排放与碳平衡的影响

为探寻不同秸秆还田方式配施氮肥对黑土玉米田土壤CO2排放与碳平衡的影响,于2023年开展大田试验,设置秸秆离田（S0,对照）、秸秆覆盖还田(S1)、秸秆旋耕还田（S2）3种秸秆还田方式,同时设置常规施加氮肥（N, 250kg/hm2）与不施加氮肥（W,0kg/hm2,对照）2种施氮模式,共计6个处理。测定不同处理下玉米生育期土壤CO2排放通量以及玉米收获后土壤有机碳（SOC）、可溶性有机碳（DOC）、微生物量碳（MBC）含量,探究土壤CO2累积排放量与SOC、DOC、MBC含量的关系,并分析黑土玉米田生态系统碳平衡状况。结果表明：各处理中土壤CO2累积排放量从大到小依次为S2N、S1N、S0N、S2W、S1W、S0W,其中S2N处理土壤CO2累积排放量较S0W处理显著增加70.31%（P<0.05）。在相同施氮模式下,秸秆还田能够有效增加SOC、DOC、MBC含量,且土壤CO2累积排放量与SOC、DOC、MBC含量呈正相关关系。不同秸秆还田方式配施氮肥下,S1N处理玉米产量最高,为13534.4kg/hm2,作物碳排放速率最低,为0.122kg/kg。不同秸秆还田方式配施氮肥下黑土玉米田生态系统碳平衡值均为正值,表现为较强的碳“汇”,其中S1N处理碳平衡值和土壤固碳潜力最大,较其他处理分别增加13.12%~94.05%、3.49%~25.32%。综上所述,在本试验条件下,秸秆覆盖还田+常规施氮（S1N处理）可以实现黑土玉米田土壤固碳减排和作物增产目的。     

塔城市牛布鲁氏菌病血清流行病学调查及分析

采用虎红平板凝集试验(RBPT)和试管凝集试验(SAT)对塔城市10个乡镇场社区27个村队巷1207份未免疫布病疫苗的牛血清进行监测,检出阳性65头,阳性率为5.4%。阳性牛分布在8个乡镇场社区的27个村队巷。出现布病疫情主要原因是,传染源没有彻底清除,市场交易频繁,大量外引牲畜未得到有效检疫,饲养者缺乏对布病知识的了解致使阳性畜不断增加,导致疫情扩散。采取检疫、净化与扑杀无害化处理相结合的方式,淘汰病畜,加强牲畜流通环节监管,加大宣传,以控制疫情蔓延。     

连续施用沼液对土壤性质的影响及重金属污染风险评价

为实现沼液资源化利用,采用3年田间定位试验研究施用猪粪沼液对土壤理化性质的影响,并评估其对土壤潜在的重金属污染风险。田间试验种植方式为水稻—油菜轮作,施肥方式分别以清水和常规化肥为对照,另设10个猪粪沼液施用量梯度。通过单因子污染、内梅罗综合污染和Hakanson潜在生态风险指数法,评价连续施用猪粪沼液对土壤潜在的重金属污染风险。结果表明:当3年沼液施用总量为(546.25～626.00)×103 kg/hm2时,能显著提高土壤肥力,改善土壤结构,防止土壤生态功能遭破坏,保障农业安全生产,但需合理配施氮肥,防止土壤养分失衡;单因子污染指数显示土壤重金属Cd、As、Cr、Hg为轻度污染,Pb较安全;内梅罗综合污染指数显示Cd、As、Pb、Cr、Hg总体为轻度污染;Hakanson潜在生态风险指数显示Pb、Cd、Cr、As存在轻微潜在生态污染风险,Hg存在中等潜在生态污染风险,综合潜在生态污染风险程度属轻度;沼液还田引起土壤环境重金属污染的风险较小,需合理管控Hg和As可能引起的土壤环境污染问题。     

工程设计视角下山区梯田撂荒影响因素分析

为分析山区梯田撂荒的影响因素,科学指导山区梯田的建设,该研究以位于山区的林州市、沂水县、寻甸县、华池县为研究区,在每个县选取若干采样区,以遥感解译结合实地调研的方式识别出山区撂荒梯田,并从山区梯田工程设计的角度对其撂荒的影响因素进行分析。研究结果表明:1)4个研究区内梯田均呈现出不同程度的撂荒现象,其中华池县、寻甸县、林州市和沂水县的采样区平均撂荒率分别为4.11%、7.68%、24.03%、9.46%;2)梯田的田面宽度是影响山区梯田撂荒的主要因素;3)在以沂水县和林州市为代表的石质山区,地面坡度与土层厚度是制约梯田宽度的主要因素,梯田的宽度随着地面坡度增加而变窄,随着土层厚度的变薄而变窄;在以华池县和寻甸县为代表的土质山区,地面坡度是梯田宽度的主要限制因素。该研究可为山区梯田的优化提出科学理论指导,并为国家相关部门制定政策提供理论依据。     

Discriminating multiple impacts of biogas residues amendment in selectively decontaminating chloroacetanilide herbicides

There is increasing concern about modifications to pesticide persistence in soil from the application of organic wastes as fertilizers. This study was conducted to discriminate the multiple effects of biogas residues (BR) amendment, including soil nutrients, soil microbial activity and biodiversity, and adsorption and degradation of chloroacetanilide herbicides (acetochlor, metolachlor, and butachlor). Addition of BR to soil increased the release of organic materials (i.e., dissolved organic carbon, dissolved organic nitrogen, and active phosphorus). It not only stimulated soil microorganisms and caused changes to microorganism diversity but also increased herbicide adsorption. Such multiple effects led to selective decontamination of chloroacetanilide herbicides, depending on herbicide structures and BR amendment levels. Stereoselectivity in degradation of acetochlor and metolachlor with biphasic character was magnified by BR amendment, which was well explained by integrating the impacts of BR amendment. Interestingly, BR amendment induced significant accumulation of herbicidally active aS,CS-metolachlor, facilitating the utilization of herbicidal activity.     

4种鲇基因组中Tc1/Mariner转座子的鉴定与演化

为了探讨Tc1/Mariner转座子在4种鲇(沟鲇、黑斑原、鲇和南方鲇)中的特征及在演化过程中的作用,实验使用de novo预测和同源预测两种方法鉴定了4种鲇基因组中的Tc1/Mariner转座子并进行演化分析。通过对所获得序列的统计及分类,结果显示,4种鲇基因组中Tc1/Mariner转座子的含量分别为9.46%、2.70%、7.83%和8.54%,并且分别被分为38、20、43和55个家族。基于转座酶催化区域的结构和系统发育分析的结果,4种鲇的Tc1/Mariner转座子总共可以分为5个不同的亚类群:DD34E(Tc1)、DD35E、DD36E、DD37E和DD35D(pogo)。系统发育分析表明,多数支系中鲇和南方鲇的转座子聚为姐妹群。插入时间分析表明,Tc1/Mariner转座子的插入时间主要分布在0~5百万年前。大多数Tc1/Mariner转座子在0~1百万年前或2~3百万年前有一个突然的扩增。另外,4种鲇的Tc1/Mariner转座子大部分插入到基因的内含子中。本实验通过对4种鲇中Tc1/Mariner转座子的鉴定、比较与演化分析,为Tc1/Mariner转座子的深入研究奠定了基础。     

马驽巴贝斯虫PCR和qPCR检测方法的建立

马驽巴贝斯虫是一种寄生于马属动物的血液原虫,给马产业造成巨大的经济损失。本研究旨在建立两种高效、可靠的PCR诊断技术,为进一步提高口岸检疫工作效率奠定基础。根据马驽巴贝斯虫Bc48基因序列,设计了一对特异性引物和荧光探针,建立了PCR和qPCR检测方法,测试了两种方法的特异性、灵敏性、稳定性。结果显示：建立的两种方法均具有良好的特异性;PCR方法的最低检出限为4.04×10² copies/μL,qPCR方法的最低检出限为4.04×10¹ copies/μL;对33份马血样品进行检测,结果qPCR检出的阳性样品数为23份(69.7%),而PCR检出的阳性样品数为9份(27.3%)。表明两种方法均可成功用于马驽巴贝斯虫的检验,但是荧光定量PCR方法的灵敏度明显优于PCR方法。     

重要豆科牧草花药及组织培养的研究

对红豆草、苜蓿、百脉根和鹰嘴紫云英的花药、茎尖和茎段进行试管培养,诱导花药愈伤组织培养基以B_5、N_6、MS分别附加2、4—D_(0.05-2)、KT_(0.5-3)、6—BA_(0.5-1.5),LH300,蔗糖3％、琼脂0.6—0.7％,配成12种培养基。红豆草、苜蓿、百脉根和紫云英的诱导出愈率分别为8.94％,10.88％,23.25％和8.07％。其中红豆草和苜蓿以B_5最好,百脉根和紫云英较适宜N_6。用-2—3℃低温处理,24—30小时红豆草可提高出愈率4.48倍。分化培养基以N_6和B_5附加2.4-D_(0.05-0.5),KT_(1-3)、IAA_(0.5)、NAA_(0.5-2)、蔗糖3％、琼脂0.5％配3种培养基。以N_6和B_5附加2.4—D_(0.05)、KT_3、NAA_2为最好。还可以一次培养成苗。其次是以N_6和B_5附加IAA_(0.5)。pH值为5.8—6,并对形成愈伤组织及其分化过程、培养方法、条件和影响因素及快速繁殖方法进行了研究。这项研究为豆科牧草育种新技术的研究作了有益的探索。     

山东省禹城市夏玉米生长期水分利用特征分析

以山东省禹城地区夏玉米农田为例,利用氢氧稳定同位素技术测定2015年夏玉米生长期茎干水、大气降水以及不同深度土壤水的δD和δ18 O组成,利用直接对比法和多元线性混合模型法分析夏玉米对土壤水的利用情况,并分析农田降水—土壤水—作物水之间的转化规律。降水同位素测定结果显示禹城地区大气降水线方程为δD=6.55δ18 O-3.03(R2=0.88),斜率和截距均小于全球大气降水线,表明蒸发是导致同位素富集的主要过程。对夏玉米生长期水分来源特征分析表明,出苗期主要利用表层0—15cm土壤水,贡献率达73.9%;拔节期从土壤不同深处均吸收水分(0—55cm,81.8%),30—55cm处土壤水利用相对较多,也会利用同时期降雨;抽穗期较多利用深层土壤(30—55cm,71%),此时期浅层土壤蒸发强烈,土壤含水量快速减少,植物可利用水分较少。而30—100cm处土壤含水量受温度,土壤蒸发影响较小,为夏玉米生长持续提供稳定水分。灌浆期吸收各层土壤水分的量相近(15—100cm,72%),此时期无降水,温度下降,蒸发减弱,各层土壤含水量较稳定。成熟期主要吸收30—100cm处的土壤水分,贡献率达70%,表明降雨较少时,夏玉米吸收土壤水分依赖于较深层土壤。此外,夏玉米生长期水分来源受土壤体积含水量及土壤蒸发蒸腾的影响较大,同时降雨,大气温度及湿度会影响土壤含水量。通过水量平衡模型计算得出2015年夏玉米在出苗期、拔节期、抽穗期、灌浆期、成熟期的农田蒸散量分别为35.62,34.99,32.4,22.31,16.94mm。研究结果对于夏玉米不同生长期节水灌溉具有指导意义。