土壤微塑料影响植物生长的因素与机制研究进展

土壤中的微塑料可通过多种方式影响植物生长,并且其在植物体内积累会最终通过食物链进入人体,厘清微塑料对植物生长的影响及机制,有助于系统掌握其在土壤-植物体系中的环境行为。微塑料的赋存状态和理化特征均可影响其对植物的作用效果,本文从粒径、形状、浓度、种类、塑料添加剂和老化程度等方面,梳理了土壤微塑料影响植物生长的主要因素及作用机制,并对未来研究的重点内容提出展望,以期为进一步明晰微塑料对土壤生态系统的影响提供参考。     

添加剂对堆肥过程中挥发性有机物（VOCs）的减排效果

为明确添加剂对堆肥挥发性有机物（Volatile organic compounds,VOCs）排放的减排效果和影响因素,通过文献筛选出吸附类添加剂（活性炭和沸石）与有机酸类添加剂（柠檬酸和草酸）开展实验研究。在鸡粪-玉米秸秆堆肥实验中,设置5个处理,分别为对照（CK）、添加活性炭、添加沸石、添加柠檬酸和添加草酸处理。研究对象包括115种VOCs、三甲胺和6种含硫有机挥发气体（二甲硫醚、二甲基二硫醚、二甲基三硫醚、甲硫醇、乙硫醇、乙硫醚）。结果表明：在28 d的好氧发酵中,所有处理均达到50 ℃并维持7 d,满足无害化标准。检出110种VOCs、三甲胺和3种含硫有机挥发气体（二甲硫醚、二甲基二硫醚,二甲基三硫醚）。VOCs的排放集中在前9 d,在第3天时VOCs达到峰值。5个处理在堆肥第3天检测到的VOCs浓度范围为169.22~548.26 mg·m^-3。4种添加剂对各类VOCs均有减排效果。在第3天,活性炭、沸石、柠檬酸和草酸对烷烃类的减排效率分别为79%、26%、77%和46%,对卤烃类的减排效率分别为96%、38%、93%和97%,对芳香烃类的减排效率分别为28%、11%、24%和53%。从堆肥第6天开始只有沸石对各类VOCs有减排效果,最高减排效率为30%。针对含硫有机挥发气体减排,减排效果依次是草酸>柠檬酸>沸石>活性炭。4种添加剂对含硫有机挥发气体均有减排效果,但是对三甲胺没有减排效果。综合堆肥前9 d VOCs的减排情况,4种添加剂中沸石对各类VOCs减排效果最好。堆肥过程中添加沸石有利于VOCs和其他气体的协同减排,并且对土壤和农作物不存在风险,所以沸石在堆肥工程中有广阔的应用前景。     

减氮对麦玉轮作农田土壤反硝化细菌群落结构和多样性的影响

探究减氮对华北地区麦玉轮作农田土壤反硝化细菌群落结构和多样性影响,为华北地区麦玉轮作农田氮肥管理提供技术支持,本研究以不施氮为对照（CK）,设置 2个施氮量,分别为常规施氮量（纯氮 300 kg·hm^-2,N2）、减氮 20%（纯氮 240 kg·hm^-2,N1）,提取土壤DNA,用nirS（细胞色素cd1-亚硝酸还原酶）、nirK（Cu-亚硝酸还原酶）引物扩增后采用MiSeq PE300测序技术,研究施氮量对麦玉轮作农田土壤性状及nirS、nirK反硝化细菌群落结构及多样性的影响。结果表明,3个处理nirS、nirK反硝化细菌α-多样性指数无显著差异,nirS反硝化细菌α-多样性高于nirK。减氮显著影响nirS、nirK反硝化细菌物种组成。减氮对nirS、nirK反硝化细菌门水平及nirK纲水平物种组成无显著影响,但显著降低了nirS反硝化细菌Deltaproteobacteria（δ-变形菌纲）相对丰度;减氮显著影响nirS、nirK属水平物种组成。硝态氮、速效磷、pH值是影响土壤nirS反硝化细菌属水平群落结构主要环境因子;pH值是影响土壤nirK反硝化细菌属水平群落结构的主要环境因子。研究表明,适量减氮不影响反硝化细菌α-多样性,但显著影响反硝化细菌属水平群落组成和群落结构,减氮主要是通过影响土壤性状及微生物群落结构进而影响农田土壤N₂O排放。     

苹果高酸品种绿宝的茎尖培养快繁技术研究

以高酸苹果品种绿宝(G reen-gem)为试材,用MS BA 1.2mg/L NAA 0.8mg/L做启动分化培养基,进行茎尖培养快繁技术研究。结果表明,最佳增殖培养基为MS BA 1.0mg/L IBA 0.5mg/L和MS BA 1.0mg/L IBA 0.3mg/L,增殖系数达5以上;最佳生根培养基为1/2MS IBA 0.2mg/L IAA 0.4mg/L,生根率达100%。生根苗经严格的驯化锻炼和过渡移栽后移栽于大田,成活率达98%以上。     

苯基吡啶酮衍生物影响猪δ冠状病毒复制的作用分析

本研究旨在探讨苯基吡啶酮衍生物JIB-04对猪δ冠状病毒（porcine deltacoronavirus,PDCoV）的抗病毒作用,并初步研究可能的作用机制。首先应用CCK-8方法检测不同浓度JIB-04作用后的细胞活力,并计算半数毒性浓度（CC₅₀）和半数有效浓度（EC₅₀）。应用TCID₅₀方法检测JIB-04预处理和共处理对PDCoV复制的影响,检测JIB-04处理对PDCoV吸附或入侵细胞的影响。最后,应用qRT-PCR、TCID₅₀和Western blot方法检测JIB-04处理对不同时间点病毒复制的影响。结果表明,JIB-04在所有受试浓度下均不影响LLC-PK细胞的活力,CC₅₀>640 μmol·L^-1,EC₅₀=0.216 μmol·L^-1,SI指数>2 963。与未处理的病毒感染组相比,JIB-04处理极显著降低了PDCoV的滴度（P<0.001）,但对PDCoV吸附和入侵过程没有影响。感染6 h后,与未处理的病毒感染组相比,JIB-04处理组PDCoV滴度极显著下降（P<0.01）;感染12和24 h后,PDCoV滴度、基因组拷贝数、N蛋白表达水平均极显著下降（P<0.01）。JIB-04的细胞毒性较低,药物选择性指数较高,在体外能抵抗PDCoV感染,可以作为潜在的抗病毒药物。在PDCoV感染过程中,JIB-04能够抑制病毒核酸和蛋白质的合成,抑制病毒的复制。     

干草防腐剂在不同规格苜蓿干草捆中的应用效果研究

为了研究干草防腐剂的防霉效果,本文在调制苜蓿小方捆时添加巴斯夫防腐剂BLP,并在苜蓿大方捆中比较使用了自行研发的防腐剂LZP和防腐剂BLP。结果表明：在苜蓿小方捆中,25%水分打捆时,添加防腐剂BLP显著抑制了苜蓿草捆中霉菌的生长,但对营养品质没有显著影响;30%水分打捆时,防腐剂BLP显著降低了苜蓿干草中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)的含量,当添加量为6 L·t^-1时,防腐剂BLP的防霉效果较为显著且增加了粗蛋白(CP)的含量。在苜蓿大方捆中,16%～19%水分打捆添加防腐剂BLP和LZP均能很好抑制霉菌的生长;而22%～25%水分打捆时时,两种防腐剂的对霉菌的抑制效果较差。上述结果表明调制苜蓿干草小方捆时添加6 L·t^-1防腐剂BLP能有效抑制霉菌的生长;自行研发的防腐剂LZP与BLP的防霉效果类似,具有一定的应用前景,但仍需进一步证明。     

山羊毛虱的形态结构和分子标志研究

为了解山羊毛虱形态结构和分子标志,用电子显微镜和三维立体显微镜观察了采自山羊的山羊毛虱形态结构,测定了其18SrDNA和cox1基因序列,并基于比对,揭示其序列特点。形态观察发现,触角3节,第1节短粗,第2、3节细长;中胸气门1对,位于前胸两侧;腹部有气门6对;跗节3节。序列分析显示,本样虱、山羊毛虱、具边毛虱和牛毛虱四者的18SrDNA基因序列高度相似,不适于做种间鉴定。cox1序列极不保守。     

东北羊草草地土壤-植物间锌的动态研究

对东北羊草草地土壤-植物间锌含量的动态研究结果表明:土壤中全锌含量较低,有效锌含量中等,植物体不缺锌。在生长季各时期,全锌和有效锌含量在土壤剖面分布从上向下呈下降趋势,有效锌含量与有机质含量呈显著正相关而与pH值呈显著负相关。由于淋溶作用土壤深层含量增加。全锌各月平均含量变化在生长季呈“V”型曲线,7月含量最低;有效锌平均含量从5–8月与全锌相似,8月后则逐渐减少。羊草各器官及枯落物全锌和有效锌含量有很大变化,总的趋势是:根>根茎>叶>茎>枯落物;有效锌含量A层与B层的比值比全锌含量A层与B层的比值高2倍多,这说明A层土壤富集有效锌的能力强。羊草根部富集的锌含量平均为土壤有效锌含量的44.17倍。根部的吸收强度与土壤中锌的活性成显著负相关(r=-0.8800,p<0.01)。图5表1参23。     

基于称量反馈的设施番茄灌溉系统的构建与应用

为提高设施番茄灌溉的精准性,该研究设计了一种基于称量反馈的灌溉系统,该系统包括称量反馈模块、多源信息采集传输模块、灌溉决策模块与水肥执行模块。称量反馈灌溉决策首先利用卫星定位模组获取灌溉地经纬度信息自动计算当天的日出时刻、日落时刻、日中时刻,结合椰糠条吸水特性与番茄植株日需水量变化规律,把1 d自动划分为4个不同的动态灌溉阶段;根据温室内温湿度信息及排液电导率（electrical conductivity,EC）值反馈的番茄植株根部信息,制定了一般模式灌溉肥液或洗盐模式灌溉清水（或低浓度营养液）。设计试验以基于辐射累积控制灌溉、定时灌溉作为对照,分别从栽培效果、灌溉效果、应用效益方面验证该灌溉系统的应用效果。结果显示使用该称量反馈灌溉系统比基于辐射累积控制灌溉系统灌溉量增加1.8%,用肥量减少7.3%,排液比降低7.9%,排液EC值降低9.3%;与定时灌溉方式相比灌溉量减少11.3%,用肥量减少20.0%,排液比降低17.9%,排液EC值降低4.9%。栽培效果显示,使用该称量反馈灌溉系统的椰糠条栽培番茄在茎粗、叶片叶绿素相对含量、糖度值、单穗质量和基于辐射累积的控制灌溉相比无显著性差异（P>0.05）,但株高增加4.8%;与定时灌溉相比在株高、茎粗、叶片叶绿素相对含量、糖度值、单穗质量均无显著性差异（P>0.05）。预计使用该称量反馈灌溉系统,园区15栋日光温室（1.22 hm²）相比基于辐射累积控制灌溉,应用效益月节约0.276万元,与定时灌溉方式相比,园区月节约2.247万元。该系统简化了番茄植株需水量的计算过程,实现了番茄栽培水分的精准感知与按需精量灌溉。     

基于CNN-Transformer的农作物病虫害知识问答意图识别与槽位填充联合模型

意图识别与槽位填充是农作物病虫害知识问答中问题理解的两个重要任务。在已有面向农业领域的研究中,上述任务仍被视为两个完全独立的子任务,并且未充分利用意图识别与槽位填充的语义信息。为此,该研究提出一种基于CNN-Transformer的意图识别与槽位填充联合模型（CDPCT-IDSF）。该模型根据农作物病虫害文本语义复杂设计CNN网络与多层Transformer结合强调局部的有用信息以缓解语义缺失问题;然后在Transformer解码器中引入对齐保证输入与输出一对一关系以提高识别正确槽位标签的能力。此外,进一步构建了包含20个意图类别、12个槽位类别和11242条标注样本的农业病虫害知识问答数据集进行对比试验,CDPCT-IDSF模型在该语料库上的槽位填充F1值为94.36%,意图识别精度为92.99%,整体识别精度为87.23%,优于其他对比模型,结果证明了所提模型在农作物病虫害意图识别与槽位填充任务上的有效性,可为面向农作物病虫害的知识问答研究提供理论支撑。