Carbon flux from decomposing 13C-labeled transgenic and nontransgenic parental rice straw in paddy soil

Purpose

Genetic modification of Bt rice may affect straw decomposition and soil carbon pool under flood conditions. This study aims to assess the effects of cry gene transformation in rice on the residue decomposition and fate of C from residues under flooded conditions.

Materials and methods

A decomposition experiment was set up using ¹³C-enriched rice straws from transgenic and nontransgenic Bt rice to evaluate the soil C dynamics and CH₄ or CO₂ emission rates in the root and non-root zones. The concentrations and stable carbon isotope compositions of the soil organic carbon (SOC), dissolved organic carbon (DOC), microbial biomass carbon (MBC), CH₄, and CO₂ of the root and non-root zones were determined from 7 to 110 days after rice straw incorporation.

Results and discussion

Rice straw incorporation into soil significantly increased the SOC, DOC, and MBC concentrations and the CH₄ and CO₂ emission rates. The percentage of ¹³C-SOC remaining in the root zone was significantly lower than that in the non-root zone with rice straw decomposition. The DOC and MBC concentrations significantly increased in both the root and non-root zones between 0 and 80 days after rice straw incorporation. However, no significant differences were found after Bts (Bt rice straw added into soil) and Cks (nontransgenic Bt rice straw added into soil) incorporation in the root and non-root zones. This result may be attributed to the priming effects of sufficient oxygen and nutrients on straw degradation in the root zone.

Conclusions

Bt gene insertion did not affect the SOC, DOC, and MBC concentrations and the CH₄ and CO₂ emission rates in both the root and non-root zones. However, rice straw incorporation and root exudation significantly increased the SOC, DOC, and MBC concentrations and the CH₄ and CO₂ emission rates.     

不同种植方式对红壤旱地土壤水分及抗旱能力的影响

通过3年田间小区试验,研究不同种植方式对红壤旱地土壤水分及抗旱能力的影响.结果表明：1）与种植花生相比,种植苎麻可显著提高土壤有机质质量分数（28.44％）、田间持水量（10.06％）和总孔隙度（5.65％）,土壤密度则显著降低7.20％;2）监测期内,花生地各层土壤以及整个0～ 100 cm土体水分变异系数普遍高于苎麻地,苎麻地0 ～ 100 cm土体水分的时间稳定性和空间协调性优于花生地;3）苎麻地0～ 40 cm土壤较花生地延长抗旱时间7d以上,但随着土层的加深,差异越来越小;4）红壤坡耕地种植苎麻有利于提高红壤旱地土壤抗旱能力,特别是中、上层土壤.从扩充土壤水库的角度考虑,红壤旱地种植苎麻优于种植花生,该研究结果可为挖掘红壤区深层土壤水分提供参考.     

RAPID DIAGNOSIS OF NUTRIENT ELEMENTS IN FINGERED CITRON LEAF USING NEAR INFRARED REFLECTANCE SPECTROSCOPY

In order to provide references for leaf nutrition diagnosis of fingered citron, the technique of near infrared reflectance spectroscopy (NIRS) was introduced to analyze nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), iron (Fe), manganese (Mn), zinc (Zn), and copper (Cu) in the dry-leaf samples of fingered citron. The best calibration model for N was developed with high RSQ_CAL (0.90), SD/SECV (2.73) and low SEC (1.06 mg g^?1), good calibration models were obtained for P, K, Fe and Mn, and no significant correlations were found between the spectra and the individual amounts of Zn and Cu. When tested using a validation set (n = 38), N was well predicted with low values of SEP (1.21 mg g^?1) and high RPD (2.5). The values of SEP and RPD were also acceptable for the external validation of P, Fe and Mn. Near-infrared spectroscopy analysis technique shows potential of diagnosing minerals in fingered citron, particularly for N, P, Fe and Mn.     

根系分泌物在西瓜/旱作水稻间作减轻西瓜枯萎病中的响应

采用盆栽的方法,研究了西瓜/旱作水稻间作对西瓜枯萎病和西瓜根系分泌物中酚酸、氨基酸、有机酸种类和含量的影响。结果表明:与对照相比,接种西瓜专化型尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporun f.sp.niveum,FON)显著提高了西瓜根系分泌物中酚酸的含量,增加了酚酸的种类如香豆酸,当西瓜/旱作水稻间作时,大部分酚酸的分泌量降低。在接种FON的条件下,西瓜/旱作水稻间作较单作显著降低西瓜根系分泌物中酚酸含量。与对照相比,接种FON提高了西瓜根系分泌中氨基酸的含量,而在西瓜/旱作水稻间作条件下接种FON时,西瓜根分泌物中氨基酸含量没有变化。与对照相比,接种FON显著提高了西瓜根系分泌有机酸的量,当西瓜/旱作水稻间作时,大部分有机酸分泌量降低。在接种FON的条件下,西瓜/旱作水稻间作较单作降低了西瓜根系分泌物中有机酸含量。总之,接种FON提高了西瓜根系分泌酚酸、氨基酸和有机酸的量,西瓜/旱作水稻间作降低西瓜枯萎病发病率和发病指数,并维持西瓜根系分泌酚酸、氨基酸和有机酸的量不增加,因此,西瓜/旱作水稻间作减轻西瓜枯萎病与西瓜根分泌物的调节有关。     

岔巴沟流域次暴雨产流无量纲模型

为了建立小流域次暴雨产流预报模型,在岔巴沟流域选取大小不同的4个小流域10 a水文资料,分析降雨、地貌等因素对流域产流的影响,选取主要因素最大30 min雨量、最大30 min雨强、流域沟道比降、流域面积和流域狭长度。用无量纲参数和逐步回归分析的方法估计模型参数,得到了岔巴沟流域次暴雨产流无量纲模型,用模型预报结果与实测结果对比,模型预报精度为70%。结果表明,所建立的模型具有参数少、结构简单、量纲和谐、物理意义明确的特点,可为流域产流模型进一步研究提供参考。     

不同覆盖方式对植烟土壤有机质及烟叶品质影响的初步研究

为提高烟叶品质,进行了对植烟土壤不同覆盖方式的比较试验,结果表明:高C/N比秸秆与地膜双覆盖能够协调烤烟生长全过程的土壤温度,并且地温日变化幅度小,蓄水保墒作用显著,有机质积累明显,腐殖化作用强,使得烟叶内在化学成分比例更协调,产值高。秸秆单覆盖对土壤性状改良与秸秆和地膜双覆盖相似,烟叶内在化学成分较协调,品质较好,但由于在烤烟生长前期不能提高土壤温度,使得烟叶生长速度较慢,产量下降,产值与地膜单覆盖差异不显著;由于没有新鲜的有机质补充,地膜单覆盖对土壤性状改良不及秸秆单覆盖和秸秆与地膜双覆盖,从而使得烟叶品质较不协调,但产量较高,产值也较高。     

冬小麦杂种后代灌浆速度的研究

为了研究冬小麦杂种后代灌浆速度遗传规律,我们从三个角度,十五种双亲灌速组合类型,分析了灌浆速度的遗传特点和遗传参数、不同双亲灌速组合类型对后代灌速的影响及其亲子关系密切程度;同时还对灌速进行了通径分析.结果表明,灌速为数量性状、不完全显性,呈现细胞核遗传和明显的“倾快”现象.后代灌速受双亲灌速共同作用,其中快亲起主导作用,慢亲也有一定的制约作用.双亲差异愈小,亲子关系愈密切;其中双亲灌速平均值与后代的关系皆比母与子、父与子密切:而父与子较母与子关系密切.灌速遗传力较高,在早代进行个体定向选择,可望获得较好的选择效果.欲提高灌速,要注重千粒重、功能叶面积、株粒重的选择,同时兼顾灌浆时间、株穗数、株粒数的选择,使其协调发展,综合提高.综合分析,以双亲灌速快,且灌速差异中等偏小,快速亲本作父本的组配形式为最好.     

南非II型口蹄疫间接ELISA检测方法的建立

为满足口岸对南非II型口蹄疫检测、监测的需求,在对南非II型口蹄疫抗原表位分析及相关基因合成的基础上,进行融合蛋白pGEX—VP1-VP3的体外表达,采用柱上酶切方法制备VP1-VP3蛋白。将纯化VP1-VP3抗原包被96微孔板,分别优化抗原包被浓度、血清稀释度、酶标二抗稀释度,确定阴性临界值。经反复优化,建立的南非II型间接ELISA检测方法的最佳抗原包被浓度为6．4ug／ml,血清最佳稀释度为1：200,酶标二抗最佳稀释度为1：4000,阴性临界值（0D450）为0．562。检测样品判定标准为：OD450〉0．622为阳性,OD450〈0．502为阴性,0．502≤OD450≤0．622为可疑。特异性试验结果表明,所建立方法与其它血清型口蹄疫间无交叉反应。南非II型口蹄疫间接ELISA检测方法的建立为我国口岸口蹄疫检疫提供了新的查验方法。     

水肥耦合对当归产量和品质的影响效应研究

探索水肥耦合对当归品质和产量的影响效应,为当归GAP规范化种植中的水肥调控提供理论依据。采用水肥双因素试验,通过二元二次多项式拟合灌水量、施肥量与当归产量和主要品质指标（阿魏酸含量）的关系,建立影响效应模型,并对其进行检验分析和相关性分析。结果表明：在灌水一定的情况下,随着施肥量的增加,当归的产量先增加后减少;在施肥一定情况下,随着灌水量的增加,当归的产量也是先增加后减少,当归的最高产量出现在中水中肥区,即灌水量1073.97 m3/hm2,施肥量808.97 kg/hm2,最大产量为15804.36 kg/hm2;在灌水量一定的条件下,随着施肥的增加当归的阿魏酸含量先增加后降低,在施肥量一定的条件下,随着灌水量的增加当归的阿魏酸含量也是先增加后降低,当归的阿魏酸含量最高出现在中高水中高肥区,即灌水量1491.42 m3/hm2,施肥量863.55 kg/hm2,阿魏酸最高含量为2.41 mg/g。合理有效的灌溉施肥使当归达到优质高产。     

越野汽车机械自动变速器换挡规律的自适应控制

针对越野汽车载荷变化大、路况复杂而又要具有机动灵活的特点,利用自适应控制技术所建立的自适应控制器,对实际行车状况的油门、车速和冲击度进行在线估计。根据得到的实际的车辆负荷度,按照已经建立的最小和最大负荷度下的机械自动变速器换挡控制规律,通过线性插值法,建立适应实际行车状况的换挡规律,实现换挡规律的自适应控制。