硅对植物抗逆性影响的研究进展

硅作为有益元素,具有促进植物生长、提高作物产量的作用,同时硅在增强植物抗逆性方面也发挥着重要作用。为进一步探究硅增强植物抗逆性的深层作用机制,本文综述了硅增强植物抵御生物胁迫（包括病原菌、害虫等）及非生物胁迫（干旱、盐害、重金属等）方面的研究进展,认为硅可通过改善植物形态、平衡养分吸收、调节激素代谢、改良土壤性状等多种作用机制缓解胁迫。针对硅的未来研究方向进行了展望,如硅抵抗各种胁迫的耦合机制,深入研究硅提高植物抗逆性的生物化学及分子机制以及加强新型硅肥及配套施用技术的研发。     

华北地区农田土壤镉来源及大气沉降的贡献

为研究农田土壤重金属镉（Cd）的来源,采用源清单法统计了华北地区（北京、天津、河北和山东）大气沉降、灌溉水、畜禽粪便、化肥施用和市政污泥5种途径对农田土壤Cd的输入量。结果表明：2005—2009年华北农田土壤Cd的输入量范围为1.56~2.63 mg·m^-2·a^-1,其中灌溉水输入贡献最大（63.0%）,其次为大气沉降（30.9%）、畜禽粪便（5.2%）、化肥施用（0.6%）和市政污泥（0.3%）。2015—2019年华北农田Cd的输入量减小为0.22~0.35 mg·m^-2·a^-1,其主要来源变为大气沉降,贡献占比56.5%;灌溉水、畜禽粪便、化肥施用和市政污泥占比分别为13.7%、23.8%、3.9%和2.1%。除了化肥施用,其他4种源的Cd输入量在过去15 a中均呈现不同程度的下降趋势,大气沉降取代灌溉水成为近年来华北地区农田土壤Cd的主要来源。     

癸酸钠抗性菌株产达托霉素的发酵补料策略

为提高达托霉素产生菌玫瑰孢链霉菌的发酵能力,通过筛选癸酸钠抗性菌株,优化其发酵瓶补加正癸酸的方法,提高达托霉素的摇瓶效价值.首先对原始菌株进行癸酸钠抗性选育,筛选出一株空白摇瓶效价值为43.4 mg·L-1的菌株T R21-29,利用该菌株对癸酸盐的耐受性,验证其发酵瓶补加正癸酸的最优方式.主要考察正癸酸的耦合剂,向发...     

核桃凋落叶腐解对植烟土壤环境的影响

【目的】探究核桃自然凋落叶腐解对植烟土壤环境的影响,明确核桃凋落叶对植烟土壤的化感作用,为核桃—烤烟复合种植体系的优化调整提供参考依据。【方法】采用室内盆栽试验,以种植烤烟K326的土壤为研究对象,设置5个核桃凋落叶添加量处理（CK:0 g/盆、T1:30 g/盆、T2:60 g/盆、T3:90 g/盆、T4:120 g/盆）,测定不同处理及移栽时期下土壤理化性质、酶活性及根际土壤细菌多样性,研究核桃凋落叶不同添加量及不同腐解时间对土壤环境的影响。【结果】随着核桃凋落叶添加量的增加,整个移栽期的平均土壤硝态氮和铵态氮含量持续升高,且均在T4处理达峰值（21.19和7.64 mg/kg）;而T3处理的速效钾（198.88 mg/kg）和有机质含量（13.73 g/kg）最高;速效磷含量和土壤pH则持续降低;土壤蔗糖酶和酸性磷酸酶活性逐渐增强,而在试验中后期（移栽后90和120 d）土壤脲酶和过氧化氢酶活性表现为先升高后降低的变化趋势,且整体均以T3处理最优（0.352 NH₃-N mg/g和8.40 mL/g）;土壤细菌群落占比最大的变形菌门（Proteobacteria）,假单胞杆菌属（Pseudomonas）、气单胞菌属（Aeromonas）、沙雷氏菌属（Serratia）和水栖菌属（Enhydrobacter）的相对丰度,Chao1指数和ACE指数均呈先升后降的变化趋势,分别以T2处理（53.51%）、T1处理（0.0220、0.0182、0.0120和0.0038）、T3处理（2300和2300）最高,Shannon指数和Simpson指数则持续升高。随着核桃凋落叶腐解时间的推移,各处理土壤硝态氮、速效磷、速效钾、有机质含量及pH整体均持续下降,土壤铵态氮含量则持续升高;土壤脲酶活性表现为先降低后升高,而酸性磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性整体呈先升高后降低的变化趋势。【结论】90 g/盆的核桃凋落叶添加量可形成较优的植烟土壤环境;核桃凋落叶腐解会导致土壤主要环境因子产生显著改变,这些变化可能与核桃的强化感效应潜力密切相关。     

不同基因型小麦苗期耐低氮性评价及筛选

氮素作为重要的营养元素,限制着小麦的生长发育和经济产量,筛选和培育耐低氮小麦品种是提高氮素利用率、降低生产成本的有效途径。以118份不同基因型小麦为材料,在低氮(0.1 mmol·L^-1)和正常氮(5 mmol·L^-1)条件下苗期水培,测定根干重、茎叶干重、根冠比、植株干重、最大根长、初生根数和二级初生根数等相关指标,采用模糊隶属函数法、主成分分析以及聚类分析法综合评价小麦品种的耐低氮性。结果表明,在低氮胁迫下小麦幼苗的根干重、根冠比和初生根数目显著提高,茎叶干重、植株干重和最大根长不同程度的降低,7个苗期性状指标在两个氮水平下均存在显著性差异。主成分分析提取3个主成分,贡献率分别为 43.575%、22.904%和17.873%,累积贡献率达 84.351%。以耐低氮性综合评价D值进行聚类分析,将118份小麦品种划分为强耐低氮型、耐低氮型、中间型、较敏感型和敏感型5类。筛选出3份耐低氮型小麦（齐大195、金丰7183和天民198）和2份强耐低氮型小麦（山农0917和鲁麦8号）。不同小麦品种的耐低氮机制不同,研究结果为小麦耐低氮品种的选育提供理论依据和材料基础。     

一株抗南方根结线虫长形赖氨酸芽孢杆菌的分离鉴定及应用

【目的】筛选对南方根结线虫具有良好活性的生防菌株,为杀线虫制剂的研制与应用提供理论依据。【方法】采用平板稀释法对从抗线虫黄瓜根系附近采集的土壤样品进行芽孢杆菌分离,通过浸渍法筛选出杀线活性高且稳定的菌株,结合形态特征、生理生化特性和16S rDNA序列分析对活性菌株进行分类鉴定,并通过离体、盆栽及田间试验对分离菌株防治南方根结线虫的效果进行验证。【结果】筛选出1株具有较高杀线虫活性的芽孢杆菌C1,经鉴定菌株C1为长形赖氨酸芽孢杆菌（Lysinibacillus macroides）。杀线活性测定结果表明,菌株C1发酵上清液对南方根结线虫卵孵化的相对抑制率为74.50%、对雌虫孵化的相对抑制率为95.17%、对2龄幼虫的24和48 h校正死亡率分别为98.83%和100.00%,且杀虫活性稳定;盆栽试验发现,菌株C1发酵液50倍稀释液对番茄南方根结线虫的防效为73.24%;田间防病试验结果显示,菌株C1发酵液50倍稀释液对黄瓜南方根结线虫病的防效达82.67%,且产量较清水对照增产20.0%。【结论】菌株C1不仅对南方根结线虫病具有良好的防治效果,且能促进作物生长,可作为生物农药和肥料在农业生产中开发利用。     

基于增苗减氮技术构建晚籼稻高产氮高效群体

[目的]增施氮肥是实现水稻高产最为重要的措施之一,但过量施用氮肥会降低氮肥吸收利用率并造成氮素面源污染.合理的每穴苗数通过调节稻田基本苗数构建高产群体起点,但通过增加每穴苗数降低施氮量能否同步实现水稻高产及氮素高效利用目前还不清楚.旨在探索每穴苗数及氮肥用量对构建晚籼稻高产氮高效群体的协同调控效果.[方法]于2017—2018年,选用五优308及天优华占为晚籼稻材料,设CK(每穴2苗和N 180 kg/hm2)、T1(每穴3苗和N 144 kg/hm2)及T2(每穴4苗和N 126 kg/hm2)等3个处理,测定了水稻干物质生产、叶面积指数、产量及氮素吸收利用.[结果]随着增苗减氮调控程度增加,两品种产量均先增后降.与CK处理相比,五优308及天优华占品种T1处理产量分别增加0.36％～0.38％及8.73％～10.01％,其中天优华占T1处理与CK处理产量间差异达显著水平;天优华占T2处理产量增加0.95％～1.72％,而五优308品种T2处理产量却显著降低7.46％～7.96％.增苗减氮促进晚籼稻有效穗数增加,每穗粒数降低,结实率先增后降,千粒质量无显著变化.两品种抽穗期及成熟期的叶面积指数及幼穗分化期至成熟期的光合势均先增后降,五优308作物生长速率、总干物质量降低,而天优华占作物生长速率、总干物质量却均先增后降.总吸氮量降低,氮素偏生产力增加、氮素吸收利用率、生理利用率及农学利用率均先增后降.[结论]T1处理可同步协调"增苗"与"减氮"二者关系,可有效构建晚籼稻高产氮高效群体,但具体调控效果因品种而异.     

化肥减量配施生物菌肥对色素辣椒生长的影响

【目的】研究常规化肥与生物菌肥在加工辣椒上合理的配施用量,为色素型加工辣椒化肥与生物肥科学使用提供理论依据。【方法】以红龙23号为材料,研究生物菌肥与不同比例化肥配施对色素型加工辣椒生长的影响效应。设置田间单因素区组实验,采用生物统计学方法,对比100%滴施常规化肥(尿素60 kg/667m²+磷酸二氢钾45 kg/667m²,T₁-CF)、滴施生物菌肥(40 kg/667m², T₂-BF)、100%化肥+生物菌肥(T₃-100%CF+BF)、减施化肥10%+生物菌肥(T₄-90%CF+BF)、减施化肥20%+生物菌肥(T₅-80%CF+BF)和不施肥(T₆)6种处理色素辣椒的生长发育、产量品质及植株与土壤中养分变化。【结果】100%化肥与40 kg/667m²生物菌肥配施在促进株高和主茎生长及结果数方面效果最优,且这种促进作用随着生育期的推进更为明显。单施生物菌肥及化肥与生物菌肥配施均显著降低了辣椒疫霉病和果脐腐病发病率,疫霉病较对照降低了2~4倍。较2种肥料单施,化肥与生物配施显著提高了单株成椒数和单果重,90%化肥+生物菌肥和100%化肥+生物菌肥处理较对照干椒增产1倍多,增产效益显著且处理间差异不大。化肥与菌肥合理配施明显改善了色素辣椒的营养品质,100%化肥+生物菌肥色价值最高,达到23.14,化肥减施10%~20%量对色价影响不大,化肥减施10%配施生物菌肥显著提高了辣椒果实VC和可溶性蛋白含量,而生物菌肥单施辣椒可溶性糖含量最高。【结论】化肥与生物菌肥配施促进了植株氮和钾养分的吸收和积累,提高了土壤中有机质养分含量,化肥减施10%~20%有利于土壤中速效磷和速效钾养分的活化和积累。化肥减施10%配施40 kg/667m²生物菌肥的综合效益最显著。     

胭脂虫与寄主仙人掌的关系

对采自10个地方的仙人掌进行胭脂虫放虫试验,并对仙人掌进行解剖及营养成分分析,结合胭脂虫的生长情况对胭脂虫与仙人掌种类、内部构造及营养成分的关系进行研究,结果表明,胭脂虫在梨果仙人掌、朱耳掌及缩刺仙人掌上均能寄生,但以梨果仙人掌最好;从秘鲁引进的梨果仙人掌及云南禄丰的梨果仙人掌上胭脂虫生长较好;少刺型的梨果仙人掌上胭脂虫生长比多刺型梨果仙人掌好;仙人掌的表皮越厚,胭脂虫的生长越差,而胭脂虫的寄生能刺激仙人掌维管束的发育;仙人掌中蛋白质、水分含量对胭脂虫的生长具有显著影响。     

落叶松阿拉伯半乳聚糖十六烷基醚的合成

以氯代十六烷和兴安落叶松提取的阿拉伯半乳聚糖(AG)为反应物,二甲亚砜为溶剂,氢氧化钠为催化剂,通过威廉森合成法制得阿拉伯半乳聚糖十六烷基醚(HEAG),探讨了时间、温度和氯代十六烷与AG的反应物配比对合成反应的影响.实验结果表明,合成时间30 min、温度25℃和反应物配比为0.31(mLg)时,HEAG平均取代度为0.212 mmol/g,产率为65.56%.经表面张力和脂溶性的测试,表明HEAG的脂溶性比AG高,在非极性溶剂正己烷和石油醚中的溶解度分别增加了30.66%和21.95%;在极性较大的溶剂氯仿和水中溶解度分别降低了60.90%和44.24%.在水中HEAG溶解度为6.70 g.