玉米秸秆深翻还田土壤氨氧化细菌amoA基因多样性分析

以常规旋耕无秸秆还田(对照)、1年秸秆深翻还田、2年秸秆深翻还田土壤总DNA为模板,采用氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)的氨单加氧酶α亚基(amo A)基因特异性引物扩增AOB amo A基因,构建amo A基因文库。运用BLAST程序进行序列比较发现,玉米秸秆深翻还田土壤中分布有亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)、亚硝化螺菌属(Nitrosospira)和亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)微生物菌群,秸秆深翻还田土壤AOB amo A基因序列主要与保护性耕作、长期施肥、间作、温室和植被恢复土壤中的amo A基因序列相似;常规旋耕无秸秆还田土壤AOB amo A基因序列主要与秸秆焚烧大田土壤和内蒙古草原土的amo A基因序列相似。玉米秸秆深翻还田2年处理(SF-Ⅱ)AOB amo A基因多样性指数最高,其次是玉米秸秆深翻还田1年处理(SF-I),常规旋耕无秸秆还田(CK)最低。     

不同氮效率玉米品种对土壤硝态氮时空分布及农田氮素平衡的影响

阐明不同氮效率玉米品种对土壤硝态氮时空分布及农田氮素平衡的影响, 是挖掘品种氮素高效利用的生物学潜力, 提高氮素供应与作物需求的匹配度, 进而提高氮肥利用效率的重要途径。本研究以氮高效玉米品种郑单958、金山27和氮低效玉米品种蒙农2133、内单314、四单19为材料, 在不同施氮量下(0、300和450 kg hm^-2), 系统研究了不同氮效率玉米品种对土壤硝态氮时空分布、农田氮素平衡的影响, 并分析了植株氮积累量与土壤硝态氮累积量的关系。结果表明, 不同施氮水平下, 氮高效品种的产量、氮素吸收效率、氮肥利用率都显著高于氮低效品种; 相关分析表明植株氮素积累量与土壤硝态氮累积量呈显著负相关。从土壤硝态氮时空分布来看, 随生育进程, 土壤硝态氮含量最大土层逐渐下移, 下移速率不受品种氮效率影响, 其年际间差异与降雨量差异显著相关; 但吐丝后氮高效品种的60~100 cm土壤剖面内硝态氮含量显著低于氮低效品种, 差异达显著水平; 收获后土壤硝态氮残留量则表现为氮低效品种显著高于氮高效品种, 且随施氮量的增加显著增加。从农田氮素平衡来看, 品种的氮效率显著影响农田土壤氮素残留及表观损失, 氮低效品种的农田氮素表观损失是氮高效品种的2.2倍(300 kg hm^-2)和1.5倍(450 kg hm^-2), 且年际间差异较大。因此, 不同氮效率品种通过对氮素的差异性吸收显著影响农田氮素平衡。选用氮高效品种可显著降低土壤中硝态氮残留和表观损失, 降低氮素淋溶风险, 是提高氮肥利用率的有效途径。     

复合菌系17N对玉米秸秆的降解作用

秸秆是一类重要的生物质能源,但由于秸秆直接还田后降解速率慢,影响下一茬作物的生长;因此,筛选秸秆降解菌对于农业生产中秸秆还田的高效利用尤为重要。为筛选能够快速高效降解玉米秸秆的菌系资源,将玉米秸秆壳分别浸泡于土浸液、土浸液(10%培养基)、土浸液(20%培养基)和纯净水中。结果表明,14和35 d时的土浸液对玉米秸秆壳的降解率均高于纯净水的降解率,且土浸液与土浸液(10%培养基)、土浸液(20%培养基)的降解率无明显差异。土浸液中进一步分离获得了复合降解菌系17N,用该复合菌系的发酵液浸泡三角瓶中的玉米秸秆壳,14和35 d时土浸液与复合菌系17N发酵液的降解率均高于纯净水。复合降解菌系17N发酵液对埋土玉米秸秆块具有良好的降解效果,优于三角瓶中对玉米秸秆块的降解效果。灭菌花盆土+灭菌网袋秸秆块+600 mL发酵液的降解率为37.0%,未灭菌花盆土+灭菌网袋秸秆块+600 mL发酵液的降解率为24.7%,三角瓶+发酵液+秸秆块的降解率为34.7%,不加发酵液的处理,即灭菌花盆土+灭菌网袋秸秆块处理的降解率仅为18.1%,明显低于3个加发酵液的处理。说明复合菌系17N对埋土玉米秸秆具有良...     

低温高效降解玉米秸秆复合菌系发酵条件优化及腐解菌剂的研究

为解决北方低温条件下玉米秸秆降解难的问题,利用筛选于锯末的一组玉米秸秆降解复合菌系GF-S72,通过单因素、正交试验及载体生物相容性试验,研究了复合菌系的发酵条件、菌剂载体类型、用量及保存条件。结果表明,复合菌系GF-S72最佳发酵条件为:尿素0.1%、碳氮比20∶1、培养温度10℃、初始p H为8.0、装液量18 m L/150 m L、培养时间6 d、接种量2%。基于试验选取硅藻作为最佳载体,在菌液∶载体=3∶1、菌剂与秸秆配比为0.05 g/2 g,制备低温高效降解玉米秸秆复合型菌剂。试验结果还表明,p H值为8.2、含水量为1.42%、保藏湿度为10%、保藏温度为15℃时,复合型菌剂降解玉米秸秆的效率最高。     

甘肃子午岭野生党参总黄酮、可溶性糖及可溶性蛋白含量分析

野生党参是甘肃子午岭地区的一种重要的植物资源.为评估甘肃子午岭地区野生党参的营养价值,以甘肃渭南地区的栽培党参为对照,对二者根中总黄酮、可溶性糖和可溶性蛋白含量进行对比分析.结果表明,甘肃子午岭野生党参根中总黄酮含量和可溶性蛋白含量分别为0.040,0.204 mg·g-1,较甘肃渭南栽培党参分别显著提高了11.11％...     

玉米秸秆低温降解复合菌的筛选及其菌种组成

为筛选适用于北方高寒区玉米秸秆低温降解的复合菌系,促进还田玉米秸秆原位腐解,本研究以内蒙古不同地区采集的57份菌源样品为材料,采用富集培养方法和以玉米秸秆为碳源的低温(15℃)继代培养技术,以不同培养代数秸秆降解率和酶活性为筛选指标,选择高效降解玉米秸秆的复合菌系,并明确其玉米秸秆降解特性及菌种组成多样性。结果表明:57份菌源材料经多层次递进式筛选后获得3个玉米秸秆低温高效降解复合菌系,编号分别为M44、M14和M2,15℃培养20 d后,玉米秸秆降解率分别为35.33%、33.34%和31.33%。其中M44的玉米秸秆降解率较对照(GF-20)高12.25%,秸秆组分中半纤维素和木质素降解率分别较对照高5.47%和23.13%;滤纸酶、内切葡聚糖酶、木聚糖酶和漆酶的活性较对照分别高7.41%、1.44%、13.85%和17.88%。由高通量测序可知,Proteobacteria、Firmicutes和Bacteroidetes为各菌系中的优势菌门,M44中的优势属为Trichococcus、Acinetobacter;M14主要由Azospirillum、Enterococcus组成;M2主要由Delftia、Sphingobacterium组成。综上所述,以玉米秸秆为碳源筛选获得的复合菌系M44在低温(15℃)条件下具有高效降解玉米秸秆的能力。     

不同年代玉米单交种产量和品质性状对秸秆还田的响应

选用 1970s～2000s典型玉米单交种及其亲本自交系共 12个基因型为试验材料,以秸秆不还田为对照,研究秸秆还田条件下其产量性状和品质性状的变化规律。结果表明,自 1970年代至 2000年代,玉米单交种及其亲本的产量同步增加,这种增产效应在秸秆还田条件下表现更优。秸秆还田条件下, 2000s较 1990s、 1980s、 1970s单交种增产 7.23%～25.56%,母本增产 12.05%～30.38%,父本增产 9.80%～32.74%;秸秆不还田条件下,单交种增产5.92%～13.98%,母本增产 11.41%～28.54%,父本增产 9.96%～32.31%。单交种子粒蛋白质含量与脂肪含量呈下降趋势,淀粉含量与容重呈上升趋势。秸秆还田对各年代玉米单交种的产量性状和容重的提高程度产生一定促进作用,对于现代品种的影响较老品种更大。     

玉米秸秆低温降解菌的分离与鉴定及复配菌降解效果研究

在15℃下利用纤维素刚果红培养基,采用平板涂布法分离具有明显水解圈的单菌株11株,并根据单菌特性进行有效组配,在液态、固态和模拟环境培养模式下,通过测定滤纸酶活性及玉米秸秆降解率进行复配菌筛选及降解效果评价。组配获得10组复配菌,复配菌A、D、G在15℃条件下培养可分解滤纸,且复配菌的降解能力优于单菌。复配菌在3种培养模式条件下的玉米秸秆降解率总体趋势为模拟环境培养>固体培养≥液体培养,其中复配菌G在模拟环境培养条件下降解效果最优,滤纸酶活性（FPA）为32.96 U/mL,较CK增加20.98 U/mL;秸秆降解率为47.56%,较CK增加21.56%。经16SrDNA分子鉴定,复配菌G由Pseudomonas sp.、Cellulosimicrobiumcellulans、Achromobactermarplatensis、Pseudomonas fuscovaginae组成。     

提升土壤肥力可实现玉米机械粒收增产减损

针对我国玉米生产中机械粒收存在产量损失率、破碎率高的问题,本试验以农户浅旋的土壤肥力为对照,设置深耕、免耕和秸秆原位还田措施等创造的不同土壤肥力水平,以‘先玉696’和‘西蒙6号’为试验材料,在高低两种种植密度下测定玉米机收质量、穗位整齐度、倒伏率、籽粒脱水速率和籽粒含水率,以及产量和产量构成等指标,揭示土壤肥力提升后对玉米机械粒收增产减损的影响机制。研究结果表明:1)提升土壤肥力可降低玉米机械粒收的产量损失率,在高密度下作用更加明显,每提升1个肥力单位,产量损失率下降12.55～15.70个百分点。2)提升土壤肥力可以使穗位整齐度提高5.35～9.69、玉米倒伏率降低5.44～9.75个百分点、籽粒平均脱水速率提高0.048～0.090%·d~(–1),有效缓解增密带来的负面影响,是产量损失率降低的主要原因。3)提高土壤肥力可明显增加玉米的有效穗数、穗粒数和千粒重,从而使玉米籽粒产量提高1878.5～2544.4kg·hm~(–2);增密后高肥力水平土壤具有增产效果。因此,内蒙古地区通过耕作措施与秸秆还田提升土壤肥力可实现玉米机械粒收增产减损。     

DR鉴定乌珠穆沁羊胸椎和腰椎数及选育多脊椎子代的应用

为了活体确定乌珠穆沁羊的脊椎数,利用多脊椎性状这个有益突变,挑选种群中多脊椎种公羊进行配种,建立多脊椎乌珠穆沁羊核心种群,试验采用羊保定架及DR技术活体检测乌珠穆沁羊原种场2020年存栏羊及2021年全部子一代羊的胸椎和腰椎数,在2020年采集T14L7表型种公羊精液,对269只不同脊椎表型母羊进行人工授精,次年统计子代不同脊椎表型羔羊的数量。结果表明：2020年存栏羊576只,有T13L6(正常表型)、T13L7、T14L6、T14L7 4种脊椎表型的羊只数量分别为25只、343只、177只、31只;2021年出生的525只子代羔羊仍表现为T13L6、T13L7、T14L6、T14L7这4种脊椎表型,对应羊只数量为15只、282只、190只、38只。269只人工授精母羊共生产出子代羔羊269只,亲本均为多脊椎表型羊所生产的多脊椎表型子代数量在种群中占比高达99.7%。说明采用羊保定架及DR技术检测大规模活体羊脊椎数的方法准确可靠。以T14L7表型公羊与多脊椎母羊进行配种,所产的多脊椎羊羔比例极高,该配种方案可用于建立多脊椎乌珠穆沁羊品系。