晋北地区环境特征及其土地沙化机制研究

晋北地区地处中国北方农牧交错带,自然环境具有脆弱性和过渡性的特点。以实地调查为基础,从植被退化、土层厚度和风蚀强度等3个方面,提出了评价晋北地区土地沙化程度的综合指标,并划分为轻度、中度、重度3个等级。分析了晋北地区土地沙化的成因机制,分析结果表明:脆弱的自然条件是晋北地区土地沙化发生、发展的基础,落后的社会经济条件是晋北地区土地沙化发生、发展的驱动力,不合理的人类活动是晋北地区土地沙化发生、发展的根源。     

玉米辐射诱变后代M4选系配合力效应分析

以经60Coγ射线处理选育得到的M4代诱变系及其基础材料R08和48-2为被测系,与玉米骨干自交系不完全双列杂交,分析主要农艺经济性状的配合力效应。结果表明:基础材料经辐射诱变后各性状的配合力产生了不同程度的变化;R08的诱变系11和17与48-2的诱变系26和31,其产量性状一般配合力改良效果较好,是高产育种的良好材料,但株高和穗位高GCA偏大;48-2的诱变系23、25、28、29和30虽有利于缩短生育期、降低株高和穗位高,但产量性状GCA表现较差,有待进一步改良;诱变系24产量GCA表现一般,是缩短生育期、降低株高和穗位高的理想材料;其余诱变系各具特点,需在育种实践中有针对性地改良和利用。     

淮河流域降雨-侵蚀背景及时空演变特征

当前全球气候正经历以变暖为主要特征的显著变化,为土壤侵蚀及水土流失的防治提出新的挑战。研究探索气候变化特别是降雨变化特征、时空演变及对侵蚀的潜在影响,是深刻认识气候变化与土壤侵蚀之间关联,减少未来水土流失防治不确定性的前提和基础。以降雨侵蚀力为指标,对淮河流域降雨—侵蚀背景及时空演变特征进行了计算分析。结果表明:1951—2008年间流域多年降雨的潜在侵蚀能力为5 269.12 MJ/(mm.hm2.h),峰值位于南部的大别山区。时间演变上,全流域多年降雨—侵蚀背景未呈现显著增减趋势。空间变化上,周口、大别山区及蚌埠附近三个地区潜在侵蚀背景的上升趋势最为显著,北部鲁中南低山丘陵沿脉区域也呈现一定上升趋势,以上区域应优先加强侵蚀防治对未来降雨变化的适应研究。     

钙水平对马铃薯试管薯产量、质量和生理病害的影响

利用MS培养液研究了不同浓度氯化钙对马铃薯试管薯的产量、 质量、 薯内钙含量及生理病害的影响。结果表明,MS培养液中不添加钙时,试管薯的结薯数量、 薯重及大薯率大幅度降低,没有＞100 mg 的试管薯,薯表面出现明显的黄褐色粗糙斑块,个别薯块现水浸状腐烂,腐烂率2.21%。薯内干物质、 淀粉、 可溶性糖和蛋白质含量也较正常钙用量下分别降低了36.8%、 41.39%、 10.7%.和.39.43%,丙二醛含量上升。4℃下贮藏6个月,薯皮失水皱缩严重,平均病害率达53.77%;室温下放置3周,发芽率25.53%,芽生长缓慢;MS 培养液中添加不同浓度的氯化钙,茎段结薯数和薯重随钙浓度的增加呈先增加后降低的变化趋势,大薯率和薯皮表面光泽度呈上升趋势,与正常钙水平相比,薯重增加了2.7%~47.86%、 结薯数增加了-11.49%~22.64%、 大薯率14.43%~26.08%。薯内干物质、 淀粉、 可溶性糖和蛋白质含量的变化均随钙浓度的增加呈先上升后下降的趋势,并较正常钙用量下增加了4.43%~8.62%（干物质）、 6.79%~16.49%（淀粉）、 3.89%~6.31%（可溶性糖）和 4.63%~8.29%（蛋白质）。薯内钙含量大幅度上升,平均值为177~267 g/g（最高值为9 mmol/L处理）,薯皮光滑无水浸状腐烂。4℃下贮藏6个月,薯皮正常,生理病害率随薯内钙含量升高呈下降趋势,病害率为1%~8.9%,决定系数R2=0.3812,且试管薯芽的萌发和生长能力正常。确定MS培养液中添加 9 mmol/L CaCl2是新大坪品种试管薯数量和质量的最优处理。     

基于构建微生物传感器的甲基对硫磷降解菌的分离鉴定及其降解特性研究

有机磷农药是目前环境中残留量最多的农药之一,对其残留量的检测及降解机制的研究对于环境污染及生态修复具有重要意义。微生物传感器由生物学元件与换能器构成,因具有成本低廉、易于微型化及选择性高等特点而被广泛应用于各种生化物质的分析和检测。本文从长期受农药污染的土壤中分离出4株能以甲基对硫磷为碳源生长的菌株,根据形态特征和16S r RNA基因序列同源性分析,对4株降解菌进行鉴定,利用高效液相色谱测定降解率,选取降解率最高的1株菌进行降解机制研究,以期将其应用于测定环境中甲基对硫磷残留的电位型微生物传感器的构建。结果表明,在甲基对硫磷初始浓度50 mg·L-1、30℃、p H 7.0的培养条件下培养7 d,4株菌对甲基对硫磷的降解率均在78%以上,其中1株菌的降解效率可达100%。16S r RNA基因序列测定表明,该菌株属于克雷伯氏菌属,命名为Klebsiella sp.MP-6。利用液相色谱-质谱联用对其降解产物的研究表明,菌株MP-6水解甲基对硫磷主要产生二甲基硫代磷酸(dimethyl thiophosphoric acid,DMTP)和对硝基苯酚(p-nitrophenol,PNP),极少部分PNP通过产生4-硝基邻苯二酚(4-nitrocatechol,4-NC)和1,2,4-苯三酚(1,2,4-BT)进一步代谢。结果表明,基于测定中间产物对硝基苯酚(p-nitrophenol,PNP)的电位响应信号,该菌株适用于构建测定海水及土壤等环境中有机磷农药的微生物传感器。     

西南山地林下经济模式对土壤养分和土壤微生物数量的影响

为进一步加强农林牧业资源共享,推动生态农业的发展,在重庆市荣昌县6种不同的林下经济模式下,分别对土壤养分和微生物数量的变化及其相互关系进行了研究。结果表明,不同的林下经济模式对土壤养分的影响各有差异,有机质和全钾在麻竹林下养禽模式中增加最多,全磷在桉树林下养禽模式中增加最多,全氮、碱解氮、速效钾含量则在马尾松林下养畜模式中增加最多。从微生物总量来看,土壤中表现为桉树林下禽模式最多,其次为桉树林下种菌模式,最少的是麻竹林下种菌模式;腐殖层中最多的是麻竹林下养禽模式,最少的是桉树林下种菌模式。微生物数量与有机质、有效磷和碱解氮呈正相关关系。由于土壤养分和微生物数量的变化趋势不一致,因此在研究林下经济过程中应将二者结合起来。     

春玉米田施用双氰胺和硫包衣尿素的节本减排效果分析

氧化亚氮（N2O）是一种重要的温室气体,农田土壤是其重要的排放源.本研究利用温室气体自动测定系统,对华北平原春玉米农田尿素（U）、尿素添加10％双氰胺（DCD1）、尿素添加5％双氰胺（DCD2）、硫包衣尿素（SCU）和不施肥（CK）5个不同施肥处理土壤进行N2O测定,以分析双氰胺和硫包衣尿素对土壤N2O排放的影响.结果表明,（1）各处理N2O排放总量顺序为U＞SCU＞ DCD2＞DCD1＞CK,各处理的排放系数在0.20％ ～0.71％,与单施尿素相比,DCD1、DCD2分别减少N2O排放59.5％、47.1％,硫包衣处理的N2O排放与尿素处理差异不显著,但两者的N2O排放均极显著高于添加DCD的处理（P＜0.01）.（2）排放高峰是伴随土壤孔隙含水量（WFPS）明显上升而发生的,各施肥处理N2O的排放通量与土壤WFPS呈极显著相关关系（P＜0.01）.（3） DCD2施肥方案每减排1tCO2-eq的同时可减少支出约178元,表明此方案可作为减少春玉米农田N2O排放的技术措施.     

四季柚生育期叶片和果实中矿质元素含量变化的研究

本研究以四季柚为试材,定期测定果实发育周期内叶片与果实的矿质元素含量,研究四季柚叶片和果实矿质养分需求特征与相关性,为树体营养科学调控,优质高效施肥提供理论依据。结果显示,叶片生长过程中N、 P元素含量呈逐渐下降趋势,K、 Ca、 Mg、 B、 Zn含量呈先增后降趋势,S含量总体保持上升趋势,Fe含量呈现先降后稳再上升趋势,Cu含量总体较稳定,Mn含量呈现出先上升后下降再上升趋势; 果实生长过程中,N、 P、 K、 Ca、 S含量呈下降趋势,Mg含量呈现先升后降的趋势,微量元素中Fe、 Mn元素含量变化幅度较小,B、 Zn、 Cu元素含量变化趋势略有不同。叶片与果实之间矿质元素协同吸收作用较弱,而果实与果皮之间作用较强。研究表明,萌芽前应适当增施氮、 磷肥,6月中旬增施钙肥,7月中旬增施钾肥和镁肥,以及重视微量元素肥料的应用。     

马铃薯的钾素需求及营养诊断

了解马铃薯的钾素营养特点是马铃薯养分管理的基础,综述了马铃薯钾素营养的研究进展,并提出了进一步研究的方向。尽管文献报道的马铃薯需钾量存在差异,但已有的研究结果表明,马铃薯是需钾量较大的作物,其对钾素的需求多于其他元素。而且与小麦等作物相比,马铃薯的钾素营养效率较低。已有的研究还证实土壤交换性钾含量与马铃薯产量的关系并不稳定,仅依靠土壤测试制定钾肥施用方案存在较大的误差,因而马铃薯钾素营养状况诊断并依此指导生育期钾肥施用就显得必要。业已发现叶柄钾浓度能很好的反映马铃薯植株的钾素营养状况,对土壤供钾高度敏感,与块茎产量存在很好的数量关系,因此,用于指导马铃薯施肥的叶柄的临界钾浓度被不同研究人员确立,但干重基础的叶柄钾浓度指标指导施肥实践的时效性较差,这意味着简便快速的诊断方法有待建立。     

喀斯特地区植烟土壤有效硼含量分布及其影响因素—— 以湘西州烟区为例

采集湘西州488个植烟土壤样本,采用传统统计学和地统计学方法分析了湘西州植烟土壤有效硼含量分布及其影响因素。结果表明：①湘西州植烟土壤有效硼含量总体上略偏高,平均值为0.728 mg/kg,变幅在0.05?～?2.21 mg/kg,变异系数为53.46%,处于适宜范围内的样本占30.00%。②植烟土壤有效硼含量在空间分布上呈斑块状分布态势,永顺县的西部为一个低值区,东部为一个高值区。③蔬菜和油菜前茬的土壤有效硼含量相对较高;黄棕壤土壤的有效硼含量极显著地高于红灰土和红壤土类型。④有效硼含量有随海拔、pH、土壤有机质含量升高而升高的趋势。