生物黑炭施用对黄淮海地区大豆产量和土壤肥力的影响

以黄淮海地区的大豆主栽品种豫豆22为研究对象,通过田间小区试验,研究施用15 t/hm~2、10 t/hm~2、5 t/hm~2、0t/hm~2(CK)4个梯度生物黑炭对大豆产量和土壤肥力的影响。结果表明:与对照相比,15 t/hm~2、10 t/hm~2和5 t/hm~2的大豆产量分别增加了48.51%、37.04%和25.35%;15 t/hm~2、10 t/hm~2和5 t/hm~2的叶片干重分别比对照降低了13.22%、28.72%和43.60%;随着黑炭用量的增加,土壤肥力指标增幅越大。因此,生物黑炭可以提升潮土的有机质和土壤速效养分,且土壤肥力指标与大豆产量存在显著的量化关系,可以用来指导大豆施肥。     

FaGST基因改良菊苣新种质创制

谷胱甘肽转移酶(glutathione transferases,GSTs)在植物抵御逆境胁迫中具有非常重要的作用.从高羊茅叶片中克隆获得FaGST基因,对其进行酶切位点分析,设计酶切引物,通过Bam HI和PstⅠ双酶切将目的基因片段连接在真核表达载体pCAMBIA 1300-35 S上,成功构建pCAMBIA 13...     

有机肥对Pb&Cd复合污染土壤烤烟部分生理指标的影响

采用盆栽试验,向土壤添加一定浓度Pb、Cd模拟土壤Pb、Cd复合污染,并设置CK(0 g/kg土)、A(10 g/kg土)和B(20 g/kg土)处理有机肥施用水平,研究烟草生长发育过程中有机肥对烟草生长和部分生理指标的影响。结果表明:施用有机肥对烟草株高、叶面积等农艺性状影响不显著;CK、A、B处理烤烟第6叶(从上向下)叶绿素总含量分别为0.11、0.12、0.13mg/g,叶绿素a、b含量和总叶绿素含量均随有机肥施用量增加而增大;A、B处理较CK处理显著提高了叶片的SOD活性和成熟期的SOD活性,降低了烤烟的MDA含量。     

黄土高原降水计算插值与插值计算结果的对比分析

收集黄土高原及周边地区74个气象站1952—2001年降水数据,用ArcGIS9.3普通克里金（ordinary kriging）插值法采用计算插值（calculate then interpolate,CI）和插值计算（interpolate then calculate,IC）的方法生成黄土高原地区1952—2001年50 a平均年降水量和年降水量线性趋势系数空间分布表面,并对其进行统计分析和地形分析。结果表明：1）从插值结果统计值看,CII、C法生成的黄土高原地区50 a平均年降水量和线性趋势系数空间分布表面平均值分别为421.65、421.56 mm和-0.541 0、-0.423 1 mm/a,相似系数分别为99.78%和95.99%,二者一致性良好;2）从插值结果表面光滑度看,IC法稍优于CI法,借用地形分析对生成表面进行坡度、坡向运算,可作为评价表面光滑度、空间数量变化特征和空间方向变化特征的直观方法;3）黄土高原地区50 a平均年降水量具有东南多西北少、南多北少、东多西少的分布规律,其中服从东南西北、南北和东西方向递减的地带性分布规律区域占黄土高原地区面积的89.34%,非地带性分布规律区域占10.66%;4）CI和IC法计算的黄土高原地区1952—2001年降水线性趋势系数平均-0.541 0和-0.423 1 mm/a,黄土高原地区年降水量有明显减少趋势。     

酸性土壤施用石灰提高作物产量的整合分析

【目的】施用石灰是改良土壤酸度获得作物增产的传统而有效的方法之一,整合分析石灰增加作物产量的效应和原因,对科学合理施用石灰维持作物高产提供指导。【方法】收集已公开发表有关石灰改良酸性土壤的文献数据,建立土壤p H和作物产量/生物量数据库。分析土壤初始p H(3.1—6.6)、作物类型(粮食作物、经济作物)、石灰施入量(750、750—1 500、1 500—3 000、3 000—6 000、6 000 kg·hm-2)和石灰类型(生石灰、熟石灰、石灰石粉)下,作物的增产率。【结果】与不施石灰相比,酸性土壤上施用石灰可提高作物产量,增产幅度为2%—255%,粮食类作物和经济类作物增产率分别为42%和47%,其中粮食类作物增产率大小排序:玉米(149%)高粱(142%)麦类(55%)豆类(32%)水稻(4%)薯类(2%),经济类作物增产率排序:蔬菜(255%)牧草(89%)油菜(26%)水果(23%)烟草(7%)。施用石灰作物增产率随土壤初始p H的升高呈先升高后降低趋势:当p H为4.3时,增产效果最好,达99%;p H 5.8以上出现减产。在常见土壤酸性范围(p H 4.5—5.5),石灰用量以3 000—6 000 kg·hm-2最佳,增产率达55%—173%。熟石灰的增产效果(100%)要优于生石灰(32%)和石灰石粉(64%)。施用石灰提高土壤p H和交换性钙含量、降低交换性铝含量,是作物增产的主要原因,且当交换性钙为6.2 cmol·kg~(-1)时增产率最大,也证实改良土壤酸度时需要中等石灰用量。【结论】酸性土壤添加石灰对蔬菜和玉米的增产效果最好,并优先选用熟石灰。石灰用量以3 000—6 000 kg·hm-2为宜,在p H大于5.8时不宜施用,即酸性土壤改良目标值为p H 5.8。     

一类考虑外界干扰的生物进化模型的动力学研究

依据进化动力学的理论与方法,建立了考虑外界干扰因素的Lotka-Volterra食物链进化模型,研究了中间捕食者种群表型特征的进化问题,得到了进化稳定、收敛稳定及产生进化分支的条件.最后,通过数值模拟分析了外界干扰对奇异策略的稳定性和表型特征进化分支情况的影响.     

不同土地利用方式土壤碳氮含量及储量分析

以贵州省威宁县东山河小流域不同土地利用方式下表层土壤为研究对象,研究不同土地利用方式下土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)含量及其储量特征,为该小流域合理利用土地资源与评价土壤固定碳、氮的能力提供参考。通过野外采样与实验分析相结合,采用统计分析方法、线性回归模型及相关性分析,对小流域不同土地利用方式下表层土壤碳氮含量及储量的分布进行分析。结果表明:不同土地利用方式下SOC、TN含量大小依次为:草地(29.59±1.06 g/kg、2.87±0.07 g/kg)耕地(25.73±0.93 g/kg、2.50±0.06 g/kg)林地(23.99±1.63 g/kg、2.26±0.11 g/kg)。在该小流域中,草地SOC、TN密度分别为7.04±0.25 kg/m~2、0.68±0.02 kg/m~2,显著高于耕地与林地,SOC密度耕地(5.76±0.16 kg/m~2)最低,TN密度林地(0.55±0.03 kg/m~2)最低。SOC储量与TN储量变化规律相似,耕地(4.38×103t、4.25×102t)显著高于草地(2.18×10~3t、2.11×10~2t)与林地(1.99×10~3t、1.87×10~2t)。3类土地利用方式下SOC与TN之间具有良好的线性关系,并且其土壤碳氮比值(C/N)均在10.00左右。经相关性分析表明,3类土地利用方式下SOC、TN分别与碱解氮(AN)、C/N均呈极显著正相关。结论:东山河小流域不同土地利用方式下SOC、TN含量、密度及储量均表现出明显差异;从单位面积的碳氮储量来看,草地是小流域土地利用方式中最高的。     

过表达FaSAMDC基因提高黑麦草属植物的抗旱性和耐热性

主要探讨了在黑麦草属植物中导入高羊茅S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因(FaSAMDC)对转基因植株抗旱耐热性的提高效果,为培育黑麦草抗旱耐热新品种提供种质新材料。选择黑麦草成熟种子为外植体,采用贵州省草业研究所分子生物学实验室构建的过表达载体以及黑麦草胚性愈伤组织高频植株再生和农杆菌介导的遗传转化体系,将克隆自高羊茅的FaSAMDC基因转入贵州地区主栽品种多花黑麦草特高和多年生黑麦草四季的基因组内,经抗性筛选、PCR检测和Southern杂交分析验证,获得45株特高与44株四季的转基因植株,转化频率分别为2.93%和2.28%。抗旱耐热试验表明,在30 ℃高温和中度干旱胁迫条件下,特高转基因株系的根冠比比对照组培苗高出7.08%,叶片相对含水量(RWC)比对照高出13.12%,RWC降低幅度比对照少5.49个百分点;四季转基因株系的根冠比比对照组培苗高出6.54%,RWC比对照高出12.54%,RWC降低幅度比对照少6.50个百分点,差异均达到显著水平(P<0.05),证明转入FaSAMDC基因的黑麦草阳性株系的抗旱耐热能力得到了明显提高。形态与生长特征观测结果显示,与非转基因组培苗相比,转基因株系的叶长、株高、主茎节数减小,叶宽、单株分蘖数增加,叶色变深,植株形状趋向于叶片丛生的紧凑型,推测导入的FaSAMDC基因参与了基因表达、细胞分裂等生理功能的调节。     

不同石漠化程度对灌丛草地土壤细菌遗传多样性的影响

为探讨石漠化对灌丛草地土壤细菌遗传多样性的影响,在贵州省普定县石漠化治理区采集潜在(A)、轻度(B)、中度(C)和重度石漠化(D)4种不同类型的灌丛草地土样,并以石缝玉米耕作地为对照(E),应用PCR-DGGE技术对土壤细菌群落结构进行了研究。结果表明:样地A的香农指数与丰富度指数均高于样地B,C,D,说明随着石漠化的加剧,细菌群落的复杂度与丰富度呈下降趋势,而对照组(E)最低,这表明耕作后土壤中细菌的复杂度与丰富度显著下降。通过聚类分析发现对照组E为一个族,A,B,C,D为一个大族,其中样地A与B,样地C与D土壤细菌PCR-DGGE图谱相似度较高。在系统发育树分析中发现13个序列片段聚成了10个分支,土壤细菌在不同程度石漠化灌丛草地土壤中会形成不同的群落结构,并具高度的遗传多样性。     

不同降水年型黄土旱塬冬小麦免耕与深松轮耕蓄墒增收效应

目的 为旱区不同降水年型冬小麦蓄墒增产耕作方式的选择提供科学依据。方法 于2007—2018年在陕西黄土旱塬实施免耕与深松轮耕长期定位试验,设置免耕/免耕/深松（NNS）、免耕/深松（NS）和连续免耕（N）3种耕作处理,分析不同降水年型轮耕模式下冬小麦休闲期和生育期蓄墒效果及ET、WUE、产量和经济效益。结果 降水年型对冬小麦休闲期及生育期土壤蓄墒、ET、WUE、产量和经济效益影响显著。丰水年型较干旱和平水年型分别提高冬小麦休闲期（23.9%和31.9%）和生育期（6.5%和16.6%）0—200 cm土层土壤蓄墒量,并在冬小麦水分急剧消耗的拔节期至灌浆期,分别增加耗水量1倍和3倍以上,且较干旱和平水年型WUE分别提高21.1%和16.3%,增产70.0%和25.8%,增效2倍和1/2倍以上。干旱、丰水和平水年型分别以免耕/深松（NS）（106.1 mm）、连续免耕（N）（192.0 mm）和连续免耕（N）（91.5 mm）处理休闲期0—200 cm土壤蓄墒量最高;生育期0—100 cm土壤蓄墒效果受降雨和冬小麦生长发育影响波动较大,但120—200 cm深层土壤蓄水量基本呈“先增后减”的稳定变化趋势,并以免耕和深松轮耕措施蓄墒效果较好;免耕/免耕/深松（NNS）处理在干旱和丰水年型WUE及增产增效优势显著,在平水年型,连续免耕（N）处理产量和经济效益最高,分别为4 297 kg·hm ^-2和4 773元/hm ²。受深松作业及其频次影响,免耕/免耕/深松（NNS）和免耕/深松（NS）轮耕处理分别增加生产成本172和227元/hm ²,但生产投入的高低并非是影响经济效益的关键因素。较免耕/深松（NS）处理,免耕/免耕/深松（NNS）能以较少的深松频次节省生产成本,以较高的籽粒产量实现经济效益的最大化,具有减耗节水、提高冬小麦WUE和节本增效的优势,并在多数试验年份下保持节水减耗、经济高效的生产正效应,更具生产普适性。结论 从可持续农业生产及绿色低耗高效的发展目标综合分析,推荐免耕/免耕/深松（NNS）轮耕措施为黄土旱区冬小麦蓄墒增产增收的最适耕作方式。