嗜吡啶红球菌Rp3生长及降解粪臭素特性研究

为获得适宜嗜吡啶红球菌（Rhodococcus pyridinivorans）Rp3生长的碳氮源并明确不同因素对Rp3菌株降解粪臭素的影响,采用单因素和正交试验优化Rp3菌株的发酵培养基,并采用高效液相色谱法测定培养液中粪臭素含量,分析最适碳氮源、金属离子、温度和传代对Rp3菌株生长和降解粪臭素效率的影响。结果表明,Rp3菌株能够以粪臭素为唯一碳源生长。碳氮源对Rp3菌株生长的影响排序依次为酵母浸粉>牛肉膏>蔗糖,适宜碳氮源用量为蔗糖16 g·L^-1、牛肉膏14 g·L^-1、酵母浸粉6 g·L^-1。培养液中不添加Mg²⁺时,粪臭素不能被降解,Mg²⁺被Fe²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺替代后,Rp3菌株对粪臭素的降解率显著下降。Rp3菌株对粪臭素的降解率随温度的升高而增加,28~40 ℃,培养24 h,降解效果可达到82.9%~95.5%。碳氮源和传代不影响Rp3菌株对粪臭素的降解。研究结果表明,嗜吡啶红球菌Rp3是易培养、不易退化的粪臭素高效降解菌株,具有一定的开发潜力。     

秸秆粉碎和焚烧还田对石灰性紫色土耕层土壤孔隙和有机碳的影响

为明确川中丘陵区长期不同秸秆还田方式对石灰性紫色土耕层土壤孔隙及有机碳的影响,利用田间原位监测和计算机断层扫描技术,测定夏玉米-冬小麦轮作、秸秆不还田（RMW₀）,夏玉米-冬小麦轮作、秸秆50%粉碎还田（RMW_shred）和夏玉米-冬小麦轮作、秸秆50%焚烧还田（RMW_burn）处理耕层土壤有机碳浓度、储量及孔隙特征参数。结果表明：RMW_shred和RMW_burn均能显著增加耕层土壤总孔隙度、降低土壤容重,RMW_burn耕层土壤大孔隙度是RMW_shred的2.7倍。RMW_shred和RMW_burn较RMW₀能有效改善土壤大孔隙集中分布现象,使层间大孔隙分布更均匀,3个处理孔隙数量均以当量孔径100~500μm孔隙为主,RMW_shred和RMW_burn优化了耕层土壤不同当量孔径孔隙数量比和体积比,且以RMW_shred更优。RMW_burn有利于增加耕层土壤>1000μm孔径的孔隙数量,RMW_shred耕层土壤>1000μm孔径的孔隙平均直径趋小。RMW_shred和RMW_burn平均喉道截面积、平均喉道截面形状因子、平均孔隙形状因子均较RMW₀低,长期秸秆还田使耕层土壤孔隙向有利于保水保肥的方向转变,且RMW_shred保水保肥能力较RMW_burn更优。秸秆连续还田15a后,只有RMW_shred耕层土壤有机碳浓度增幅显著。综合比较两种还田方式在改善川中丘陵区石灰性紫色土耕层土壤孔隙特征和固碳效果的差异表明,长期秸秆粉碎还田较焚烧还田更有利于改善耕层土壤孔隙特征,更能有效积累耕层土壤有机碳,更有利于川中丘陵区农业绿色发展。     

扰动扩散流动分析法测定土壤氮、磷技术研究

随着国家对农业面源氮、磷污染防治力度的加大,土壤氮、磷测定技术迫切需要改善。本研究在对常规的扩散对流（Dispersion convection）和强迫对流（Forced convection）流动分析方法基础上,提出了扰动扩散（Perturbation diffusion）流动分析方法,以实现土壤氮、磷全自动化快速测定与分析。扰动扩散流动分析方法是将样品和试剂定量化后集中在化学反应腔中进行反应,然后程序控制蠕动泵对化学反应腔中反应物进行反复扰动,待化学反应完全稳定后流入光电探测单元完成土壤氮、磷含量测定。采用取自湖北潜江的土壤样品对扰动扩散流动分析方法进行了系统验证,实验结果表明,本研究提出的方法与常规紫外可见分光光度法对氮、磷测定相比,基于硫酸钠和碳酸氢钠联合浸提的土壤铵态氮测量值相关系数为0.915 5,基于氯化钙浸提的土壤铵态氮、硝态氮和水溶性磷测量值相关系数分别为0.998 5、0.990 1和0.991 1。铵态氮、硝态氮和水溶性磷的检出限分别为0.055 4、0.020 3 mg·L^-1和0.008 4 mg·L^-1,相对标准偏差（RSD,n=7）分别为1.8%、4.8%和1.0%。     

具毒死蜱降解功能的水稻内生菌降解特性及应用

为挖掘毒死蜱降解内生菌资源、强化功能内生菌在农业生产中的应用,通过微生物梯度驯化技术,从农药池周边生长的水稻根组织中分离纯化获得一株能以毒死蜱为唯一碳源的降解内生菌CP40,研究了该菌株的毒死蜱降解特性及对作物中残留毒死蜱降解的影响。基于16S rRNA和细菌形态学特征,将菌株CP40鉴定为芽孢杆菌（Bacillus sp.CP40）。菌株CP40含有机磷降解酶基因opd,异源表达该基因后毒死蜱的降解率达58.4%。降解条件优化实验表明,毒死蜱初始浓度为10 mg·L^-1、温度为30℃、pH为7时,菌株CP40对毒死蜱的降解效果最佳。此外,发现菌株CP40具有促生能力,接种菌株CP40可显著促进水稻生长,并能将水稻体内毒死蜱含量降低30.9%。研究表明,功能内生菌在调控水稻体内毒死蜱的降解过程中可发挥重要作用。     

黄曲霉ste20-like基因功能鉴定及与ste20基因功能的比较

为了鉴定ste20-like基因在黄曲霉生长、分生孢子形成、菌核形成中的作用以及其侵染性,并比较其与ste20基因功能的差异,以A.flavus NRRL3357为研究对象,对两个基因进行相似度比对和生物信息学分析,根据同源重组策略获得单基因缺失菌株Δste20、Δste20-like和双基因缺失菌株Δdouble（Δste20-like&ste20）,并分析基因敲除对菌株生长、分生孢子形成、菌核形成、黄曲霉毒素B₁（AFB₁）生物合成和侵染功能的影响。应用pyrG的双向遗传筛选成功获得Δste20、Δste20-like和Δdouble;与野生型相比,单基因缺失和双基因缺失突变株的生长速率、分生孢子量、菌核数量以及侵染能力都显著降低,在毒素合成方面,Δste20、Δste20-like和Δdouble菌株分别降低约76%、93%和72%;突变株之间比较发现,ste20-like缺失对生长速率的影响大于ste20基因;突变株之间的分生孢子产生量无显著差异;Δste20无菌核产生而Δste20-like还有少量菌核产生;Δste20-like菌株产生的毒素显著低于Δste20和Δdouble菌株。ste20-like基因正调控黄曲霉生长、分生孢子生成、菌核形成、AFB₁生物合成,并影响黄曲霉分生孢子对粮油种子的侵染能力。与ste20基因功能相比,ste20-like基因在调控黄曲霉生长、毒素合成方面对菌株的影响方面较显著,而在菌核形成方面ste20的基因调控作用更显著。     

沿淮稻茬麦区小麦的产量及籽粒灌浆特性

为给沿淮稻茬麦区小麦高产栽培及品种育种提供依据,在大田条件下,选取沿淮麦区6个高产小麦品种为供试材料,用三次多项式方程对籽粒灌浆过程进行拟合,通过相关性分析对小麦籽粒灌浆参数与粒重的关系进行探究,研究不同小麦品种间产量及其构成因素的差异。结果表明： 6个品种中,安农大1216的产量最高,为8 598.77 kg·hm^-²,烟农19最低,产量为6 031.07 kg·hm^-²;籽粒灌浆过程中安农大1216粒重最高,成熟期千粒重达到51.4 g,郑麦9023的千粒重最低,为47.78 g;各个品种间灌浆速率存在明显差异。不同小麦品种籽粒灌浆过程均呈“S”型变化,因品种不同,灌浆参数也有所不同,但“R²”均达到0.99以上。相关性分析表明,千粒重与理论最大粒重（W）显著相关,与平均灌浆速率（V）、最大灌浆速率（V_max）、有效灌浆持续期平均灌浆速率（Vs）、有效灌浆持续期粒重增加值（Ws）和最大灌浆速率出现时间（T）呈正相关但未达显著水平。可见筛选的W、V、V_max、Vs、Ws和T等灌浆参数值较高的小麦品种在该地区种植有利于提高小麦千粒重,增加产量。此外,必须考虑到小麦品种、高效栽培方式、管理手段和协调产量构成三因素,才会最大可能实现小麦高产高效。     

含石蜡水基型有机木材保护复合制剂的性能研究

  目的  为满足不同木材败坏防治需要,拟制备出一种具有防腐、防霉、防虫和防水多种功能的水基型有机木材保护复合制剂。  方法  通过室内抑菌圈法筛选出杀菌谱互补的防腐药剂和防霉药剂,复配并筛选两者的最优复配比例;以高效氯氟氰菊酯作为防虫成分、液体石蜡作为防水成分,制备木材保护复合制剂。测试该制剂的乳化稳定性能、防水性能、室内耐腐、防霉、防白蚁等效果,评价该制剂的使用效果并确定在木材上的合适载药量。  结果  通过筛选有效成分,制得质量分数为0.20%苯醚甲环唑、0.20%碘丙炔醇丁基氨甲酸酯、0.02%高效氯氟氰菊酯和40.00%液体石蜡的木材保护复合制剂。该制剂兑水稀释250倍静置1 h未见分层、析油和沉淀;稀释5~20倍处理木材,当木材中液体石蜡含量为49.1 kg·m?3,防水效率达77.8 %;稀释20倍处理木材,木材中苯醚甲环唑和碘丙炔醇丁基氨甲酸酯的载药量超过71.1 g·m?3时,室内耐腐测试中质量损失率可低于1.0%,达到I级强耐腐等级;稀释5倍处理木材,木材中苯醚甲环唑和碘丙炔醇丁基氨甲酸酯单位面积含量均为0.165 g·m?2时,室内防霉测试中霉菌侵染值为0;稀释10倍处理木材,木材中高效氯氟氰菊酯载药量达14.7 g·m?3,白蚁蛀蚀完好值为9.2,质量损失率为2.6%。  结论  制备了一种可满足不同木材败坏防治需要的木材保护复合制剂,该制剂一剂多效、性能稳定,具有良好的防腐、防霉、防虫和防水效果。将该复合制剂稀释5~20倍使用,可满足大多数生物危害的防治需求。表7参21     

PROGRESS ON IMPROVING AGRICULTURAL NITROGEN USE EFFICIENCY: UK-CHINA VIRTUAL JOINT CENTERS ON NITROGEN AGRONOM

● Virtual joint centers on N agronomy were established between UK and China. ● Key themes were improving NUE for fertilizers, utilizing livestock manures, and soil health. ● Improved management practices and technologies were identified and assessed. ● Fertilizer emissions and improved manure management are key targets for mitigation. Two virtual joint centers for nitrogen agronomy were established between the UK and China to facilitate collaborative research aimed at improving nitrogen use efficiency (NUE) in agricultural production systems and reducing losses of reactive N to the environment. Major focus areas were improving fertilizer NUE, use of livestock manures, soil health, and policy development and knowledge exchange. Improvements to fertilizer NUE included attention to application rate in the context of yield potential and economic considerations and the potential of improved practices including enhanced efficiency fertilizers, plastic film mulching and cropping design. Improved utilization of livestock manures requires knowledge of the available nutrient content, appropriate manure processing technologies and integrated nutrient management practices. Soil carbon, acidification and biodiversity were considered as important aspects of soil health. Both centers identified a range of potential actions that could be taken to improve N management, and the research conducted has highlighted the importance of developing a systems-level approach to assessing improvement in the overall efficiency of N management and avoiding unintended secondary effects from individual interventions. Within this context, the management of fertilizer emissions and livestock manure at the farm and regional scales appear to be particularly important targets for mitigation.