施用小麦秸秆或其生物炭对烟田土壤理化特性及有机碳组分的影响

  【目的】  以2年田间定位试验为依托,研究小麦秸秆及其生物炭连续施用对植烟土壤理化性状和有机碳组分的影响,为烟区土壤质量提升提供依据。  【方法】  田间试验在山东省诸城市潮褐土烟田上进行。试验设4个处理,分别为:常规施肥且秸秆不还田(CK),常规施肥+小麦秸秆还田(FS),常规施肥+小麦秸秆生物炭2.25 t/hm2 (FB1)和4.50 t/hm2 (FB2)。在烟叶收获后,采集0—20 cm耕层土样,测定了土壤基础理化指标和总有机碳(TOC)、微生物生物量碳(MBC)、热水溶性有机碳(HWC)、活性有机碳(LOC)及轻组有机碳(LFOC)含量,并计算土壤碳库管理指数(CPMI)。  【结果】  连续施用小麦秸秆或其生物炭2年后,FB1和FB2处理TOC含量显著高于CK,增幅分别为74.9%和116.0%,而FS与CK处理间差异不显著。LFOC含量的变化趋势与TOC类似,FB1和FB2处理LFOC含量分别较CK处理显著增加154%和326%。FS处理HWC含量显著高于CK和FB1处理,而与FB2处理差异不显著。与CK相比,FS处理HWC含量增加了107%。FS和FB2处理MBC含量较CK分别增加了252%和144%,而FB1处理与CK相比差异不显著。FS处理LOC含量较CK显著增加了68.9%,而FB1、FB2处理LOC含量与CK相比差异不显著。FS处理还能显著降低土壤容重、增加土壤含水量及有效磷含量,其对部分土壤理化特性的改良效果优于生物炭处理(FB1和FB2)。此外,CPMI也以FS处理最高,较CK显著增加了73.5%,而FB1、FB2处理与CK处理差异不显著。  【结论】  连续秸秆还田有利于提升烟田土壤活性有机碳(MBC、HWC和LOC)含量,降低土壤容重,提高有效磷含量,提高土壤CPMI。而同量秸秆转化为生物炭后连续还田能够提高土壤总有机碳和轻组有机碳含量,更有利于土壤有机碳的长期固存。     

用宏基因组学方法研究绿肥对水稻根际微生物磷循环功能基因的影响

  【目的】  绿肥对土壤微生物磷循环的影响受到研究者们的广泛关注,但绿肥影响土壤磷循环的微生物机理尚不明确。利用宏基因组学方法剖析长期绿肥还田对土壤磷循环功能微生物的影响,旨在阐明绿肥对土壤磷循环影响的微生物机理,为绿肥的科学利用提供依据。  【方法】  以中国湖南祁阳绿肥及稻草还田定位试验的水稻根际土为材料,利用宏基因组学方法,对土壤微生物DNA进行PE150 (双端读长150 bp) 宏基因组测序,使用MetaWRAP软件中的read_qc模块进行质控,用assembly模块megahit方法进行组装;基于组装的较长序列 (> 1000 bp) 使用Diamond软件的BLASTX和UniProtKB/SWISS-PROT数据库进行序列比对,根据磷活化 (磷酸酯矿化、膦酸酯矿化、无机磷溶解)、磷吸收 (膦酸酯运输、磷酸酯运输和无机磷酸盐运输) 和缺磷诱导响应调控三大类主要磷循环功能相关基因 (重点关注的64个磷循环功能基因) 进行筛选;再利用R语言进一步分析水稻根际土壤中磷循环功能基因相对丰度及其与土壤理化指标之间的关系,阐述绿肥对土壤磷循环功能微生物的影响。  【结果】  土壤pH等9个常规指标在有、无绿肥处理之间均无显著差异。无稻草还田时,绿肥处理对64个磷循环功能基因中的11个相对丰度影响显著,这11个基因广泛分布在除磷酸酯运输及无机磷溶解外的5个功能组中,其中phnA、phnN、phnV等3个基因相对丰度上升,phnI、phnL、glpB、glpO、pitA、phoA、phoP、phoU等8个基因相对丰度下降。而在稻草还田时,绿肥处理仅phnPP基因相对丰度显著降低。相关性分析显示,土壤pH与磷酸酶活性、无机磷溶解基因pqqB、pqqC 、pqqCD、pqq E、pqqF相对丰度呈显著负相关 (P < 0.05);无机磷溶解pqqB、pqqC 、pqqCD、pqq E等4个基因相对丰度分别与有效磷含量、磷酸酶活性以及有机氮含量呈显著正相关 (P < 0.05)。冗余分析 (RDA) 结果表明,绿肥处理通过pH、AP以及磷酸酶活性影响磷循环功能基因。  【结论】  绿肥翻压下水稻根际微生物磷功能基因相对丰度深受稻草还田的影响。与单绿肥或单稻草还田相比,绿肥翻压基础上增加稻草还田对磷循环功能基因影响效果不明显,秸秆甚至减弱了绿肥对磷循环功能基因的影响,其原因可能是绿肥和稻草还田下不同微生物及不同磷循环功能基因之间存在激烈竞争。     

长链酰胺化纳米纤维素增强聚乳酸复合材料

以纳米纤维素(NCC)为原料,先采用四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)氧化制备氧化纳米纤维素(TONC),再与不同链长脂肪胺在催化剂作用下发生反应,得到脂肪胺改性纳米纤维素,当脂肪胺为十二胺(DOA)、十四胺(TEA)、十六胺(HEA)、十八胺(OCA)时,分别制得DOATONC、TEATONC、HEATONC和OCATONC。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和元素分析表明:脂肪链接枝成功,改性后纳米纤维素的晶形没有发生改变,为原有Ⅰ型晶型;接触角和分散性测试表明:随着脂肪链的增长,改性纳米纤维素表面的亲水性明显下降(接触角由65.8°上升至93.9°),而分散率由25.17%先降至11.97%,再升至71.71%。将1%的改性纳米纤维素添加到聚乳酸(PLA)中制得复合膜,机械性能测试结果表明:随着脂肪链的增长,复合膜的机械性能明显提高,其中PLA/OCATONC复合膜的拉伸强度和断裂伸长率分别达到40.2 MPa和6.39%。     

四元环萜类化合物的合成及其驱蚊活性的初步研究

由α-蒎烯合成了蒎酮酸的甲酯和乙酯,并采用国标的方法对其驱蚊活性进行了测定。结果显示它们对白纹伊蚊(Aedes albopictus)具有一定的驱避效果,从而表明在四元环萜类化合物中可能存在较好驱避活性的化合物。     

基于地基激光雷达监测不同地表覆盖条件的土壤侵蚀试验研究

土壤侵蚀量是土壤退化风险评估的重要指标,地基激光雷达(TLS)为土壤侵蚀量动态监测提供新技术手段,但野外不同地表覆盖条件对监测精度的影响尚不明确。基于2019年11月和2021年7月在鹰潭红壤生态实验站获取的地表裸露、石块、稀疏象草、马尾松、马尾松+石块,马尾松+稀疏象草等不同地表覆盖条件的6个径流小区两期TLS数据,运用移动曲面拟合滤波和反距离加权插值方法估算土壤侵蚀量,结合实测侵蚀量数据评价TLS精度,并探讨不同地表覆盖条件下TLS的最小变化识别度(minLOD)。研究表明,TLS监测精度与土壤侵蚀量呈正相关关系,更适用于中等强度以上或长时间发生明显侵蚀的土壤侵蚀区监测。不同地表覆盖条件下minLOD为4～60 mm,TLS监测相对误差(RE)依次为：地表裸露(RE=–9.4%)<马尾松+石块(RE=12.6%)<石块(RE=15.5%)<稀疏象草(RE=–18.9%)<马尾松(RE=23.4%)<马尾松+稀疏象草(RE=–25.2%);地表覆盖条件不仅影响土壤侵蚀强度、地表粗糙度,也产生点云滤波及空间插值误差,进而影响TLS识别minLOD准确度和土...     

三种城市景观竹土壤微生物群落结构特征

为探究城市景观竹林对土壤微生物群落的影响,选取上海辰山植物园种植的3种景观竹,利用Illumina MiSeq高通量测序结合土壤理化指标分析研究了不同景观竹林对土壤理化性质和微生物群落结构特征的影响。结果表明：不同竹林土壤全磷、有效磷、有机质、全氮、全钾含量和电导率存在显著差异(P<0.05);土壤细菌丰富度和多样性指数在毛竹林土壤中最高,在淡竹林土壤中最低;土壤细菌优势门为放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteriota)和绿弯菌门(Chloroflexi),真菌优势门为子囊菌门(Ascomycota),其中放线菌门和绿弯菌门在淡竹林土壤中的相对丰度最高,且显著高于其他竹林,而变形菌门、粘球菌门(Myxococcota)的相对丰度在毛竹林土壤中最高,土壤真菌优势门在不同竹林间的差异不显著。此外,土壤细菌群落结构和丰度受土壤p H、硝态氮、电导率、全磷、铵态氮、含水率、速效钾和微生物生物量碳影响显著,而真菌群落变化受全磷、电导率和全钾影响显著。     

直播水稻个群体关系的分析

协调水稻个群体关系是水稻高产的关键措施,也是高产稳产栽培的主要内容。水田直播水稻与移栽水稻、机插水稻的个群体结构有很大区别。通过研究水田直播水稻个群体结构的特点,探讨水田直播水稻高产栽培的适宜群体结构,为提出合理的农艺措施提供参考。     

EM及重氢硫酸盐对黄颡鱼卵孵化中水霉的抑制作用

将黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)受精卵分别加入到单含不同浓度有效微生物EM(E ffective m icroorgan-ism,EM)及含不同浓度EM和50μL/L的重氢硫酸盐复合物的静水中孵化,研究EM和重氢硫酸盐对鱼卵受精率、水霉病发生率的影响。结果表明,EM和重氢硫酸盐均可有效地抑制鱼卵孵化过程中水霉病的发生,提高鱼卵的受精率;而EM及重氢硫酸盐联合作用能有效地延长抑制水霉病发生的时间。当EM与重氢硫酸盐联合使用的浓度分别为8μL/L和50μL/L时,对水霉病具有更强的抑制作用。     

6个双低油菜品系饲用性能比较及农艺性状、营养成分动态变化

为筛选适宜川东北地区种植的饲用油菜新品种,以6个双低油菜新品系为试验材料,对不同刈割时期的生物产量、植物学特性、营养成分,及油菜农艺性状与营养品质动态变化进行测定,并对饲用价值进行评价。结果表明：(1)初花期进行第1次刈割,各品系具较好再生性,整个生长季可实现2次刈割,刈割间隔为 35～37 天;2 次刈割时鲜草产量分别为 43.24～50.89、13.94～20.03 t/hm²,年鲜草产量为 57.40～70.46 t/hm²,年干草产量为 6.11～7.28 t/hm²,其中,‘中绵油 783’鲜草产量最高,为 70.46 t/hm²,显著高于(P<0.05)其他参试品系。(2)初次刈割时各品系农艺性状存在显著差异,‘南油 714’株高显著高于(P<0.05)其他品系,达 162.11 cm;‘中绵油 783’叶片数最多,为 19.11 片;‘南油 658’茎叶比最低,为 0.91。(3)第1次刈割时‘南油12’粗蛋白含量为15.64%,显著高于(P<0.05)其他参试品系;...     

吡唑醚菌酯对两种优稀水果病原菌的毒力测定及田间防治效果

为推荐登记优稀水果重要病害的防治用药,有效缓解小宗作物病害防治缺药或无药可用的现状。采用室内毒力测定及田间药效试验,评价30%吡唑醚菌酯悬浮剂防治黄皮炭疽病和番石榴叶斑病的防治效果及安全性。试验结果表明,吡唑醚菌酯对黄皮炭疽病菌和番石榴叶斑病菌菌丝生长均有较好的抑制作用,EC₅₀分别为 0.0321 μg/mL 和 2.0167 μg/mL,均显著优于对照药剂嘧菌酯的抑菌效果;30%吡唑醚菌酯悬浮剂有效成分用量 250 mg/kg 对黄皮炭疽病和番石榴叶斑病具有较好的田间防治效果,施药处理3次后对2种果树病害的防治效果分别达到78.68%和77.45%,显著优于对照药剂25%吡唑醚菌酯悬浮剂200 mg/kg的处理。30%吡唑醚菌酯悬浮剂对黄皮炭疽病和番石榴叶斑病均具有较好的防治效果,值得应用于两种果树病害的防治与示范推广。