氧化油脂造成畜禽氧化应激的途径及缓解措施

油脂是畜禽饲料中的高能组分,但在储存、加工和饲喂过程中易发生氧化酸败。氧化油脂直接或间接地导致动物体内自由基积累和维生素E含量下降,从而使畜禽发生氧化应激。文中论述了氧化油脂造成畜禽氧化应激的主要途径,以及如何采取相应的措施缓解氧化油脂对畜禽造成的不利影响。     

农业机械污染排放控制技术的现状与展望

农业机械作为一种重要的非道路机械类型,其主要动力源为柴油机,而柴油机固有的燃烧方式会导致其颗粒物(PM)和氮氧化物(NOx)等污染物排放严重,开展农业机械污染排放控制技术的研究对人体健康和环境保护均具有重要意义。该文从农业机械排放法规、降低农业机械污染排放的单项技术路线、满足更高排放限值要求的组合技术路线3个方面进行阐述。农业机械排放法规分析了欧盟、美国和中国法规对排放限值和测试循环的要求以及各国法规的差异。中国目前正在实施的农业机械国III排放标准,与欧盟的Stage IV和美国Tier IV标准相比,排放限值相对宽松;欧盟农业机械排放法规的NRSC测试循环主要包括8工况循环和5工况循环,而中国和美国规定,19 k W以下的非恒定转速的农业机械柴油机也可使用6工况循环进行测试;欧盟和中国规定污染物测量的最终结果为冷启动循环结果的10%和热启动循环结果的90%的加权,而美国将冷启动循环结果的比例调低至5%。单项技术路线对油品技术、机内净化技术和机外排气后处理技术进行了介绍。其中,油品技术包括提升燃油和润滑油品质、采用替代燃料等;机内净化技术包括农业机械柴油机本体优化设计、增压及增压中冷、燃油喷射优化和废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)等;机外排气后处理技术包括柴油机氧化催化转化技术(diesel oxidation catalyst,DOC)、柴油机颗粒捕集技术(diesel particulate filter,DPF)和选择性催化还原技术(selective catalytic reduction,SCR)等。组合技术路线总结了满足国III和国IV阶段以及国外最新排放标准的技术路线。"优化燃烧+SCR"技术路线的柴油机比采用"EGR+DPF/CDPF"技术路线的柴油机节省5%~7%的油耗,若扣除尿素消耗,前者仍有一定节油优势;模块构建和单体式后处理系统等先进的农业机械污染排放控制技术是满足Stage IV/Tier IV和Stage V的重要技术路线。最后,针对农业机械污染排放控制技术研究,进行了总结和展望。为满足未来国IV排放标准,加装机外排气后处理催化器已经成为一种重要手段;开发低成本、高净化效率的集成式机外排气后处理催化器,是未来农业机械污染排放控制的重要研究方向。     

干旱胁迫下冬小麦产量结构与生长、生理、光谱指标的关系

通过控制生育期水分条件形成不同程度的干旱胁迫,对冬小麦生长、产量及生理指标和冠层高光谱反射率对干旱胁迫的反应进行监测,建立冬小麦减产率与生长、生理及冠层光谱反射率的相关模型。研究结果表明:不同生育期冬小麦干物质积累速度随水分胁迫程度的增大而减小;叶绿素含量与水分条件的关系不同于其他参数,表现为中等水分条件下叶绿素含量最大,严重水分胁迫下叶绿素含量最低;不同水分条件下光合速率呈两种不同日变化特征,且正常供水处理的光合速率明显高于严重干旱处理。光合速率和增强植被指数(EVI)同冬小麦减产率相关性较强,能够建立较好的关系模型用于小麦产量预测。     

不同施肥措施对稻田土壤温室气体排放的影响

选取江西红壤性双季稻水稻土为研究对象,采用盆栽模拟试验研究了4种不同施肥措施即当地农民习惯施肥(FP)、较FP减施20%化肥氮且有机肥替代20%化肥氮(T1)、在T1基础上加施Si、Zn、S三种微肥(T2)和在T2基础上采用20%缓释氮肥替代普通化肥氮(T3)对稻田主要温室气体CO2、CH4和N2O排放的影响,并对土壤微生物量碳(SMBC)、土壤微生物量氮(SMBN)、水稻产量的影响进行了分析。结果表明:4种处理稻田土壤CO2的总排放通量均无显著性差异;稻田土壤N2O的总排放量与FP处理相比,T1、T2和T3处理均有显著性减少(P<0.05),分别减少了31.72%、27.17%和43.65%,T3较T2处理显著减少22.83%(P<0.05);稻田土壤CH4的总排放量与FP处理相比,T1、T2、T3处理分别高了13.06%、13.90%、21.97%,其中T3处理差异达到显著水平(P<0.05)。与FP处理相比,T1、T2、T3处理显著提高了SMBC和SMBN的含量(P<0.05),分别提高了18.91%、19.30%、20.07%和28.95%、31.66%、29.96%;T1、T2、T3处理对水稻产量均无显著性影响。稻田土壤CH4和N2O的排放与SMBC和SMBN存在显著的相关性(P<0.01)。总体看,T3处理在降低N2O的总排放量的同时对提升土壤SMBC和SMBN含量具有明显作用。     

秸秆露天焚烧排放的TSP等污染物清单

根据2000—2003年各省市农作物的产量,估算了农业秸秆的总量;结合从有关文献查阅的排放因子,计算了各年份我国大陆秸秆露天焚烧所排放的TSP、PM10、SO2、NOX、NH3、CH4、EC、OC、VOC、CO、CO2的总量及各省市的排放清单,并进一步细化到县、区级行政区。研究表明,由于经济发展水平和生活习惯的不同,秸秆露天焚烧排放的污染物在地区间的分布极不均衡,排放量较大的包括华东、东北地区的各省市;单位排放污染物量较高的地区由东北至华东呈带状分布。     

增效复合肥减氮施用对稻田水氮素流失的影响

通过田间试验研究氨基酸、腐植酸和海藻酸增效复合肥减氮施用对稻田水氮素动态特征和损失的影响,旨在为增效复合肥环境效应评价提供依据。试验设7个处理:不施肥(CK)、不施氮(PK)、常规施肥(CF)、常规施肥减氮20%(CR)、腐植酸复合肥减氮20%(HR)、氨基酸复合肥减氮20%(AR)、海藻酸复合肥减氮20%(SR)。采集水稻生长期不同时间的田面水、径流水和田间渗漏水,分析了不同形态氮素浓度的动态特征和氮素损失。结果表明:增效复合肥减氮处理(AR、HR和SR)明显降低了田面水TN和NH_4~+-N浓度峰值,峰值分别维持在37.1～49.7 mg·L~(-1)和26.0～28.8 mg·L~(-1),以SR处理田面水TN和NH_4~+-N浓度峰值最低,较CR处理分别降低了38.4%和14.3%,其他减肥处理之间未见显著差异;施肥一周后,田面水TN与NH_4~+-N浓度逐渐降低至峰值的15%后趋于稳定;各施肥处理NO_3~--N浓度变幅较小,峰值未见明显差异。SR处理0～20 cm土层渗漏液TN浓度最低为16.5 mg·L~(-1),较CR、HR和AR处理分别降低了60.8%、50.1%和54.0%,氮素形态以NH_4~+-N为主,随土层深度增加,渗漏液TN和NH_4~+-N递减。施氮肥处理的氮素流失率大小顺序依次为CFCRHRARSR,SR处理氮素径流损失量最低为6.22 kg·hm~(-2),较CR处理降低了58.5%;增效复合肥氮素减施均明显降低氮素渗漏损失,施氮肥处理氮素淋失率大小顺序依次为ARCFCRHRSR,SR处理渗漏损失最低为7.70 kg·hm~(-2),较CR处理氮素淋失率降低了18.1%;稻田水氮素损失总量也以SR处理为最低,达13.9 kg·hm~(-2),较CR处理降低了22.8%。研究表明,增效复合肥减氮施用对稻田田面水、土壤渗漏液不同形态氮素浓度有明显影响,可减少稻田水氮素损失风险,以海藻酸增效复合肥减氮处理效果最佳。     

磷肥减施对双季稻生长和产量及磷肥利用率的影响

采用田间小区试验,研究磷肥减量施用对双季稻生长发育、光合特性、产量及磷肥利用率的影响。结果表明,早稻P2O5施用72~90 kg/hm2、晚稻P2O5施用48~60 kg/hm2能促进水稻生长和分蘖,改善水稻的光合特性,提高水稻的产量和磷肥利用率;与常量磷肥处理(早、晚稻P2O5施用量分别为90、60 kg/hm2)相比,磷肥减量10%(早、晚稻P2O5施用量分别为81、54 kg/hm2)和磷肥减量20%处理(早、晚稻P2O5施用量分别为72、48 kg/hm2)的早、晚稻不减产,磷肥利用率提高4.37%~24.29%,磷肥农学利用率提高1.39~4.27 kg/kg;磷肥减量30%(早、晚稻P2O5施用量分别为63、42 kg/hm2)处理的早、晚稻减产显著,减产幅度达5.05%~6.06%,磷肥利用率降低5.66%~11.77%。综合产量与肥料利用率等指标,在试验所在地的双季稻生产中,磷肥减量10%~20%具有实际推广应用价值。     

A review of soil NO transformation: Associated processes and possible physiological significance on organisms

NO emissions from soils and ecosystems are of outstanding importance for atmospheric chemistry. Here we review the current knowledge on processes involved in the formation and consumption of NO in soils, the importance of NO for the physiological functioning of different organisms, and for inter- and intra-species signaling and competition, e.g. in the rooting zone between microbes and plants. We also show that prokaryotes and eukaryotes are able to produce NO by multiple pathways and that unspecific enzymo-oxidative mechanisms of NO production are likely to occur in soils. Nitric oxide production in soils is not only linked to NO production by nitrifying and denitrifying microorganisms, but also linked to extracellular enzymes from a wide range of microorganisms.Further investigations are needed to clarify molecular mechanisms of NO production and consumption, its controlling factors, and the significance of NO as a regulator for microbial, animal and plant processes. Such process understanding is required to elucidate the importance of soils as sources (and sinks) for atmospheric NO.     

秸秆还田对灌溉玉米田土壤反硝化及N2O排放的影响

运用乙炔抑制技术研究了不同施氮水平下秸秆还田对灌溉玉米田土壤反硝化反应和氧化亚氮(N2O)排放的影响。结果表明,土壤反硝化速率及N2O的排放受氮肥施用、秸秆处理方式及其交互作用的显著影响。与秸秆燃烧相比,不施氮或低施氮水平时,秸秆还田可刺激培养初期反硝化反应速率及N2O排放,增加培养期间N2O平均排放通量;高施氮水平时,秸秆还田可降低反硝化反应速率及反硝化过程中的N2O排放。秸秆还田可降低反硝化中N2O/N2的比例。     

设施园艺连作障碍研究进展

随着经济的发展,设施园艺正趋于规模化和产业化。在经济效益的驱使下,设施园艺发生了大面积的连作障碍,从而限制了设施园艺的可持续发展。该研究从土壤的理化性质、生态环境、植物的自毒作用等方面阐述了连作障碍产生的原因,并提出一系列缓解措施,旨在为设施园艺连作障碍的研究提供一定的参考依据。