碳中和理念融入本科人才培养过程的机遇、挑战与路径——以西北农林科技大学资源环境类专业为例

高等院校肩负碳中和人才培养的重要使命,急需将“碳中和”理念融入本科人才培养过程,以满足国家实现“碳中和”对人才培养的新需求。文章探讨了农林院校资源环境类专业如何基于现有专业课基础与特色,梳理出适用于该类专业的碳中和知识体系,通过修订本科专业培养方案和课程质量标准,调整课程内容等自上而下的方式,将碳中和理念与知识融入本科专业课程体系中,采用多元教学方法,将绿色低碳发展理念根植于学生心中,形成系统的有特色的农林院校资源环境类专业人才培养模式。     

两种蔬菜对硝态氮的累积和还原

将粗厚山羊草（６Ｘ）、牡山羊草、瓦维洛夫山羊草等Ｄ２型异源细胞质导入普通小麦,研究它们对普通小麦籽粒品质的的影响。结果表明,Ｄ２型细胞质对提高蛋白质和湿面筋含量的作用很明显;对干面筋含量的影响因品种本身含量高低而不同,对低面筋含量品种的提高作用较大;对沉淀值的影响主要因核型不同而异。认为将Ｄ２型异源细胞质导入普通小麦是一条有效的品质改良途径。     

黑曲霉发酵液对石灰性土壤中小麦幼苗生长的影响

【目的】研究不同稀释度黑曲霉发酵液对石灰性土壤中苗期小麦生长的影响。【方法】采用盆栽试验,以小偃22号为供试小麦品种,设置种植和不种植小麦2个试验组,待盆栽小麦生长3周后,2个试验组均依次浇灌3种不同稀释度(分别稀释50,100,200倍)黑曲霉发酵液,以浇灌清水作为对照,分别测定不同稀释度黑曲霉发酵液对小麦叶绿素含量、叶片及根系硝酸还原酶活性、小麦组织磷含量和生物量等的影响,并测定种植小麦和不种植小麦条件下不同稀释度黑曲霉发酵液对土壤pH、磷酸酶(酸性磷酸酶(ACP)、中性磷酸酶(NeP)、碱性磷酸酶(ALP))活性及无机磷形态和含量的影响。【结果】在种植小麦的条件下,与对照相比,稀释100倍的黑曲霉发酵液明显增加了小麦叶片叶绿素总含量,显著提高了叶片及根系中硝酸还原酶活性以及小麦幼苗地上部分和根系的全磷含量,使得地上部分生物量显著增加。无论是在种植小麦或不种植小麦的条件下,当浇灌的黑曲霉发酵液稀释度相同时,土壤ACP活性最高,NeP活性次之,ALP活性最低。浇入相同稀释度的黑曲霉发酵液后,种植小麦处理的土壤ACP活性比不种小麦处理均有所提高。浇灌黑曲霉发酵液后,石灰性土壤中Ca2-P、Ca8-P和O-P含量增加,而Fe-P、Al-P、和Ca10-P含量降低。【结论】适宜稀释度的黑曲霉发酵液能明显促进小麦的生长,活化土壤中难溶性磷,提高土壤有效磷含量。     

栽培模式、施氮量和播种密度对小麦子粒中锌、铁、锰、铜含量和携出量的影响

用田间试验方法研究了栽培模式、播种密度和施氮量与小麦(Triticum aestivum L.)子粒中锌、铁、锰、铜含量与携出量的关系.结果表明,施用氮肥显著地提高了子粒产量,5种栽培模式中覆膜栽培表现出较大的增产效应,而增大播种密度在本试验条件下的增产作用较小;在30种处理组合下,4种微量元素在小麦子粒中含量的分布趋势均为铁＞锰＞锌＞铜,表明这些元素的含量分布主要受作物自身遗传性状的控制,而人为的栽培措施的影响是有限的,不同处理组合对子粒中铁、锰和铜的含量均有显著性影响,而对锌含量未表现出明显影响;补灌栽培与覆膜栽培相比,前者能显著提高子粒铜含量,施用N肥条件下,子粒锌、铜含量均显著高于不施N肥;覆膜栽培下铁、锰携出量高于其它4种栽培模式,施用N肥显著提高了小麦子粒中锌、铁、锰、铜携出量.此外,不同栽培模式、播种密度和施氮量下土壤中有效态锌含量的变异幅度极小.     

硫磺改良盐渍土效果初探

采用田间试验方法,探索了以硫磺为改土材料对渭南盐渍土的初步改良效果。结果表明,硫磺的施用对于土壤及作物(棉花)的养分状况表现出一定的改善作用;并且降低了土壤pH值,相对于施用石膏的处理,硫磺在降低土壤pH上有更明显的作用;另外,虽然硫磺的施用增加了土壤中各离子的含量及EC值,但随着硫磺用量的逐渐增加,土壤中各离子含量及EC值呈现出降低的趋势。因此,硫磺的施用对于该地土壤具有一定的改良作用。但是,虽然结果显示硫磺在该地土壤的改良中起到了一定的作用,但总体效果有限,其主要原因可能是硫磺施用量太低(试验中最高用量为225 kg/hm2),因此,在本试验基础上如果进一步加大硫磺用量将可能会对该地盐碱化土壤具有更为明显的改良作用,但最佳施用量还需要进一步研究。     

基于土壤酶的酚酸类化感物质效应研究

旨在准确评价化感物质环境效应,为科学决策秸秆还田措施提供依据。采用室内模拟方法,较为系统地研究3种典型化感物质(阿魏酸、对羟基苯甲酸、香豆素)对催化土壤碳、氮、磷、硫物质循环及微生物活性的6种土壤酶活性的影响。结果表明,有机质质量分数高的土壤酶活性较高;不同土壤酶对化感物质的响应不同,其中,转化酶、脲酶、磷酸酶、FDA水解酶活性随化感物质质量分数增加呈波动性变化,且多数处理间差异不显著,表明在供试质量分数范围内,3种化感物质对上述4种酶类的急性毒性效应未表现出规律性响应;化感物质抑制土壤脱氢酶活性,采用U=A+B×C和U=A/(1+B×C)模型可较好拟合二者关系,除加入香豆素的2号土样外,其他处理间均呈极显著负相关,表明土壤脱氢酶对化感物质表现为敏感的抑制作用;阿魏酸则显著激活土壤芳基硫酸酯酶活性,二者呈极显著正相关,表明芳基硫酸酯酶对阿魏酸较敏感;根据值最小最敏感的原则得出供试土壤化感物质临界值为24.63mg·kg-1。阿魏酸可激活土壤总体酶活性,对羟基苯甲酸表现为抑制,而香豆素则呈波动性变化。土壤脱氢酶是对化感物质较为敏感的土壤酶类,其他酶类的变化受化感物质类型、质量分数及土壤性质的影响,具体有待深入探讨。     

施肥与灌水对硝态氮在土壤中残留的影响

通过田间试验研究不同施氮量与灌水量对春玉米和冬小麦田土壤中硝态氮分布与累积的影响,结果表明,春玉米收获后0~2 m土壤中累积硝态氮185.7~748.0 kg/hm2,其中1 m以上占57.9%~70.1%。由于施用氮肥而增加的硝态氮占施N量的1.8%(N 112.5 kg/hm2),50.7%(N 225 kg/hm2),56.7%(N 337.5 kg/hm2)和77.0%(N450 kg/hm2)。不施N和施N 112.5 kg/hm2时春玉米田土壤剖面没有明显累积峰;施N等于或高于225 kg/hm2时在60~80 cm土层有明显累积峰,施氮量高的峰值较高;施N 450 kg/hm2时在120~140 cm深度出现另一个累积高峰。冬小麦收获后土壤0~2 m硝态氮累积量为74.9~328.8 kg/hm2,其中1m以上占67.8%~90.7%。由于施用氮肥而增加的硝态氮占施N量的19.5%(N 112.5 kg/hm2),35.6%(N 225 kg/hm2),58.9%(N 337.5 kg/hm2)和56.4%(N 450 kg/hm2)。冬小麦田收获后土壤深层(1~2 m)没有明显的硝态氮累积,即使施氮量高达450 kg/hm2时也只在表层40 cm以上累积较多。不论是春玉米还是冬小麦,当生育期施氮量大于225 kg/hm2时0~2 m土层均有明显的硝态氮累积,施氮量高的累积量较高。施氮量是造成土壤中硝酸盐累积的主要因素,灌水量对春玉米田硝态氮的向下迁移有显著影响。     

重碳酸根对不同小麦基因型生长及锌营养的影响

石灰性土壤上小麦锌缺乏问题在世界范围内广泛存在,而高含量的HCO3-被认为是造成缺锌的主要原因之一。本试验采用土培试验方法,选用3种小麦基因型（中育6号、S02-8、远丰998）,研究了不同HCO3-浓度水平对小麦生长及Zn营养的影响。结果表明,HCO3-对小麦植株生长（尤其是对根系）及Zn吸收有一定的抑制作用,且在较低浓度（15 mmol/L）条件下表现更为明显。另外,高浓度HCO3-对土壤中有效锌含量及对锌从小麦根系向地上部的转运率均会产生不利的影响,在HCO3- 30 mmol/L条件下,与未进行HCO3-处理的对照相比,土壤有效锌及锌向地上部的转运率分别下降11.1%和5.0%,表明HCO3-对小麦锌营养的影响可能主要是通过以下途径实现的:1) 对土壤中有效锌的钝化;2) 对小麦根系生长的抑制;3) 抑制锌从小麦根系向地上部的转运,其中前两个途径可能起着更为重要的作用。总体来看,土壤中高含量的HCO3- 对供试的3种冬小麦基因型的生长及Zn吸收的抑制作用比较轻微,这可能与它们对高浓度的HCO3-具有较高的耐性有关。     

小麦秸秆腐解对自身锌释放及土壤供锌能力的影响

为探讨秸秆在土壤中腐解对其本身所含锌的释放及其对土壤原有锌、外源施入锌形态转化以及对微生物量锌（Mic-Zn）含量的影响,进行了为期42 d的小麦秸秆腐解室内培养试验。结果表明,秸秆在土壤中腐解时CO2-C累积释放量和土壤微生物量碳（Mic-C）随着秸秆添加量的增加而显著增加,而秸秆自身锌含量高低以及外源施锌对其均无明显影响。土壤中无论是否添加秸秆,施入外源锌均明显增加了土壤Mic-Zn和土壤有效锌（DTPA-Zn）含量,土壤交换态锌（Ex-Zn）和松结有机态锌（Wbo-Zn）含量也明显增加;与低锌秸秆相比,高锌秸秆在土壤中腐解可明显增加土壤Mic-Zn和DTPA-Zn含量,提高土壤Ex-Zn和Wbo-Zn比例;秸秆腐解本身释放的锌主要转化为有效性较高的Ex-Zn。因此,增加秸秆还田量以及使用高锌秸秆还田能显著增加土壤Wbo-Zn比例,提高土壤有效锌含量,从而增强土壤供锌能力。     

锌与吡虫啉配合喷施对小麦籽粒富锌效果及蛋白质组分的影响

[目的]探讨锌与杀虫剂配合喷施对小麦全粒及面粉富锌效果、蛋白质组分和人体每日吸收总锌(TAZ)的影响,阐明富锌效果存在差异的可能原因,以期为小麦农艺富锌方法提供可靠依据及高效可行的喷施方案.[方法]2016—2018年进行了两年田间试验,试验共设置了6个处理:喷蒸馏水(CK)、喷施0.1％吡虫啉(P)、喷施0.4％Zn...