“微生物碳泵”作用下的土壤有机碳稳定性及其吸附特性研究进展

土壤有机质，特别是其相对稳定的组分，是控制污染物尤其是有机污染物吸附稳定的关键因素。微生物介导下的有机质再合成产物，即“微生物碳泵”作用下的有机碳，对稳定性碳库有重要贡献，其打破了以植物衍生物碳复杂分子结构为主导的稳定性碳库的传统观点。因此，理解“微生物碳泵”作用下，有机碳稳定性机制及其与污染物的相互作用成为环境地学研究的新挑战。本文综述了不同微生物群落组成和无机矿物组分作用下，微生物来源的有机碳组成和性质及其稳定性研究；并重点强调“微生物碳泵”作用下，稳定性有机碳与污染物相互作用的研究进展。最后，展望了“微生物碳泵”作用下稳定性有机碳的未来研究方向，以期为提升土壤固碳能力、实现“固碳减排”举措、帮助土壤污染修复治理提供新思路。     

基于 EDEM-Fluent 耦合仿真的小麦宽苗带精量电控 排种系统设计与试验

为匹配小麦宽苗带播种技术，解决地轮打滑导致播种均匀性差的问题，设计了正负压式小麦宽苗带电控精量排种系统。旋转编码器HN3806-AB-400N实时获取作业机具的前进速度，单片机采用PWM控制方式，通过BLD-300B电机驱动器控制驱动80BL02直流无刷电机。借助EDEM-Fluent耦合仿真分析，统计在15、19、23、27、31 r/min 5个水平下的合格指数、重播指数和漏播指数，15～27 r/min时合格指数≥80%,23～31 r/min时漏播指数变化明显，转速对漏播指数影响较大。通过响应面试验得到较优参数组合：吸种负压-3.5 kPa，排种器转速19 r/min，投种高度180 mm。利用试验进行验证，结果为：重播率9.22%，漏播率10.16%，合格率80.62%，满足相关的技术要求与农艺要求。     

基于主成分分析法的加工辣椒品种筛选与 品质指标分析

摘要：为筛选适宜河北省露地栽培的加工辣椒品种，从不同地区引进10个品种进行筛选试验，对各品 种辣椒的生长、果实、产量相关指标进行主成分分析，并对综合评价较高和田间表现较优的品种进行品 质指标测定。主成分分析结果表明：前3个主成分特征值均大于1，并且累计方差贡献率达到83.81%，能 综合辣椒生长和产量的大部分指标，且云辣素1号、天宇、艳红等综合得分较高。综合主成分分析以及单 株结果数、红绿果比和667 m2 产量等田间表现，选取综合指标较优的深红8号、美红9号、天宇、内黄新一 代和湘辣702共5个品种进行品质指标分析；其中，天宇的可溶性蛋白、二氢辣椒素和降二氢辣椒素含量 均高于其他品种，且产量也存在优势。因此，初步筛选出天宇作为河北省加工辣椒的推广品种。     

鸡毒害艾美耳球虫ApiAP2转录因子的克隆、表达与虫体内定位

顶复门原虫的AP2结构域蛋白(ApiAP2)可能是调控虫体生长发育的转录因子。本研究旨在克隆、表达毒害艾美耳球虫ApiAP2转录因子，检测其天然蛋白及其在虫体内的亚细胞定位。以毒害艾美耳球虫第3代裂殖子的总RNA为模板，RT-PCR扩增毒害艾美耳球虫EnApiAP2基因后，连接至pMD18-T载体，测序后构建pET28a (+)-EnApiAP2表达载体，转化至表达菌BL21(DE3)，重组菌经测序鉴定后诱导表达，并纯化复性重组蛋白。用重组蛋白免疫BALB/c小鼠，制备鼠抗rEnApiAP2多克隆抗体。利用多克隆抗体，分别用Western blot和间接免疫荧光试验检测裂殖子中天然EnApiAP2蛋白及其定位。最后，应用荧光定量PCR分析EnApiAP2基因在第2、3代裂殖子中的转录水平。结果显示，该基因全长1 830 bp，编码610个氨基酸，含有一个AP2结构域，预测分子质量67.69 ku；重组蛋白大小约为74 ku，主要以包涵体形式存在，可以被6×HIS标签单抗、鸡抗毒害艾美耳球虫康复血清和鸡抗柔嫩艾美耳球虫康复血清识别；在第3代裂殖子中检测到天然EnApiAP2蛋白，分子质量约为85 ku；EnApiAP2蛋白定位在第2、3代裂殖子细胞核内；第3代裂殖子EnApiAP2转录水平显著高于第2代裂殖子(P<0.01)。成功克隆、表达了EnApiAP2基因，证实该基因表达的蛋白定位在裂殖子的细胞核内，为进一步研究EnApiAP2蛋白的转录因子功能奠定了基础。     

我国主要农作物病害灾变机制与综合防控研究进展:2018年－2022年

2018年以来, 我国在主要农作物真菌、卵菌、细菌、病毒和线虫病害的病原菌致病机制解析、寄主植物抗病机理研究、主要农作物病害监测预警及绿色防控关键核心技术研发与应用方面取得了系列重要进展, 同时推进了抗病品种、纳米农药、免疫调节和生态调控等病害防控新技术与新产品的研发。根据国内外农作物病害综合防治科技发展趋势和中国农业高质量发展现实需求, 我国需进一步重视农作物病害交叉学科前沿和新兴技术领域, 聚焦保障国家生物安全和粮食安全的主责主业, 强化农作物病害防控理论创新、技术创新, 创制智能监测预警和绿色防控新技术、新产品, 创新集成区域绿色防控和跨区协同治理技术体系, 为实现高水平农业科技自立自强、支撑农业强国建设贡献植保力量。     

草珊瑚不同部位碳氮磷化学计量特征研究

探讨草珊瑚不同器官中C、N、P含量变化及化学计量特征,为草珊瑚的丰产和氮磷肥科学施用提供理论指导。以野生抚育草珊瑚为研究对象,测定不同生长时期下草珊瑚茎和叶中C、N、P含量,分析不同生长时期草珊瑚茎、叶中C、N、P含量变化特征及化学计量特征,判定草珊瑚生长的限制性营养元素。叶中碳、氮、磷含量分别为531.45~614.66、16.81~18.51、0.41~0.84 g/kg,变异系数分别为5.13%、3.60%、21.29%;茎中则为547.11~610.11、5.88~6.91、0.33~0.50 g/kg,变异系数为3.77%、5.21%、13.67%。叶中C/N、C/P、N/P分别为29.33~34.02、661.40~1311.30、20.34~44.71,茎中则为84.96~100.23、1189.74~1695.71、14.03~18.48。叶中N与P呈负相关,P与C/P、N/P均呈极显著负相关,C/P与N/P呈极显著正相关;茎中N与P呈正相关,P与N/P呈显著负相关,P与C/P呈极显著负相关,C/P与N/P呈显著正相关。草珊瑚的生长主要受N和P含量的限制,更大程度受P含量限制。因此,在林下种植草珊瑚时,考虑林地的养分供给能力,施用氮磷混合肥有利于草珊瑚对养分的吸收利用,达到提高产量和品质的目的。     

长江中下游地区排水对稻麦轮作系统N2O排放以及产量的影响

为探究适用于中国东部低地圩区的稻麦两熟制农田温室气体减排增效技术，以巢湖圩区稻麦轮作农田为研究对象，设置浅沟（CQ）、深沟（CS）两种麦季开沟排水处理，并以常规耕作为对照（CG），采用“密闭箱-气相色谱法”，对整个稻麦轮作周期的氧化亚氮（N₂O）排放进行持续监测，并测定产量以及分析相关土壤理化性质。结果表明：（1）与CG相比，CQ、CS处理在水稻季分别减少了32.4%1和42.40%的N₂O累积排放量，小麦季分别减少8.10%与9.67%的排放量。（2）开沟排水处理实现了稻麦的稳产以及增产，与CG相比，CQ和CS处理的水稻产量分别提高了1.67%和2.31%，小麦产量分别提高了5.17%和1.02%；水稻季GHGI分别显著下降了33.52%和43.70%，小麦季分别显著下降了12.62%和10.59%（P < 0.05）。（3）开沟排水明显降低水稻生育中后期5 cm地温，提高麦田土壤pH值，降低土壤含水量和有机质。（4）排水处理降低了小麦季土壤硝态氮、铵态氮以及全氮含量，并且土壤氮素水平变化更为稳定。综合来看，各处理均确保了作物产量且实现了温室气体的减排，其中以CS效果更佳，研究结果对于指导稻麦低碳种植提供一定的参考意义。     

不同配施比例下秸秆和木本泥炭对快速提升土壤有机质和作物产量的耦合影响

木本泥炭和秸秆配施有快速提升土壤有机质（SOM）和作物产量的潜力，但其配施比例如何影响作物产量及其微生物机制尚不清楚。本研究通过田间试验，在施用秸秆和激发剂（RJ）基础上，比较分析了木本泥炭和秸秆三种施用比例2:1（RJM1）、3:1（RJM2）、4:1（RJM3）对土壤理化性质、细菌群落组成和水稻产量影响，并与不施用有机物料的对照（CK）进行比较；同时基于网络分析和路径分析，明确不同处理特定细菌菌群与作物产量之间潜在关系。结果表明，RJM1、RJM2、RJM3间的水稻产量差异不明显，但平均比RJ和CK显著增产16.09%和31.46%。五个处理按土壤理化性质分成显著不同的三组（P < 0.01），第一组为RJM2+RJM3，以pH、SOM、可溶性有机碳（DOC）、有效磷（AP）、速效钾（AK）含量显著升高为特征；第二组为RJ+RJM1，以硝态氮（NO3--N）和可溶性有机氮（DON）含量显著升高为特征；第三组为CK。RJM2+RJM3的SOM、DOC、AP比RJM1处理平均高29.69%、22.65%和23.95%，表示RJM2+RJM3能迅速提升土壤有机质含量。RJM2和RJM3的细菌群落组成类似，并主要受制于土壤pH、SOM、DOC的变化，但与RJM1的群落组成显著不同。RJM2+RJM3显著增加了与水稻产量正相关的盖勒氏菌（Gaiellaceae unidentified）、类诺卡氏菌（Nocardioidaceae unidentified）、土壤球菌（Terracoccus）、从毛单胞菌（Comamonadaceae unidentified）、WD2101 unidentified、鞘脂杆菌（Sphingobacteriales unidentified）的丰度，而RJM1显著增加了上述除鞘脂杆菌外的其它5个物种的丰度，表示RJM2+RJM3比RJM1刺激更多的与作物产量有正相关的优势物种。上述结果表明，RJM2+RJM3通过改善土壤pH、SOM、DOC，比RJM1刺激更多的有利于作物增产的优势物种；同时由于RJM1的SOM含量与对照没有显著变化，导致其增产的可持续性要低于RJM2+RJM3处理。综合上述结果和经济效益，推荐RJM2，即木本泥炭和秸秆的施用比例为3:1时具有同时快速提升SOM和作物产量的效果。     

环保型农林保水剂研制、性能与应用

为促进保水剂在农业中应用的环境安全性与合理化,利用⁶⁰Coγ射线引发合成纤维素类保水剂,探索其最佳反应条件,研究尿素、不同价态阳离子对保水剂保水性能的影响,并分析保水剂在土壤中的保水性能和生物降解性,并利用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)表征材料结构。结果表明,交联剂用量和CMCNa添加量分别为单体总质量的0.2%和20%,吸收剂量为8.47 kGy,是最佳反应条件,此时保水剂在去离子水中吸水倍率为367 g/g,15天生物降解率为6.41%。尿素浓度对保水剂的保水性能影响较小,而阳离子可显著降低保水剂的吸水倍率,抑制作用从大到小依次为Fe³⁺>Mg²⁺>Na⁺。合成的保水剂能减少土壤中水分流失,提高土壤含水量。因此,合成的保水剂与尿素共混施用或用于包裹尿素比较适宜,并且其具有较好的生物降解性与保水性,在农业领域有一定应用前景。     

玉米苗期耐镉胁迫的基因型差异

为了确定适宜的玉米耐镉(Cd)基因型筛选指标,采用营养液培养的方法系统评价12个不同基因型玉米苗期耐Cd胁迫的基因型差异。结果表明,Cd胁迫下不同基因型玉米生长及抗氧化系统的活性等指标存在显著的品种间差异。主成分分析表明,植物株高、地上部干物质质量、根部干物质质量、根叶比、叶片SPAD值、叶片POD、CAT活性及叶片MDA质量摩尔浓度的耐Cd指数在3个主成分中占较大比重。相关性分析表明,地上部干物质质量和叶片SPAD值的耐Cd指数除分别与叶中SOD活性和根叶比的耐Cd指数未达显著相关外,与其他指标耐Cd指数的相关性均达到显著或极显著水平;同时,不同玉米品种间地上部植株干物质质量和叶片SPAD值耐Cd指数的变异系数均大于15%。因此,植株地上部干质量和叶片SPAD值的耐Cd指数适合作为耐Cd基因型筛选的指标。12个品种通过聚类分析分为3类:Cd敏感型、中间型、Cd耐受型。