草地早熟禾根际固氮菌的生物效能

利用乙炔还原法、比色法等对草地早熟禾(Poa pratensis)根际分离得到的21个固氮菌株进行固氮酶活性、溶磷能力和分泌植物生长素性能的研究测定,在固氮酶活性测定中,21个菌株还原C2H2产生的C2H4在39.9～227.5 nmol·mL-1·h-1,大于100 nmol·mL-1·h-1的有14株,占所分离固氮菌株的67%;菌株的溶磷强度在13.38～58.21 μg·mL-1,其中菌株N4 、N16及N20溶磷能力较强;菌株N2、N4、N5、N10、N14、N16、N17及N20具有较强的分泌植物生长激素的能力。     

草地早熟禾根际固氮菌的分离与鉴定

选用无氮培养基(NFM)对草地早熟禾(Poa pratensis)根际土壤样品中的固氮菌株进行了分离和纯化,共获得21个固氮菌株的纯培养,对其形态学和生理生化特性进行了研究。结果表明,草地早熟禾根际的固氮菌以Azoobacter为主,其次为Pseudomonas、Bacillus及Enterobacter,菌株细胞基本形状为杆状或类球状,有少量的菌株(N1、N5、N8、N16)存在芽孢;过氧化氢酶、溶菌酶试验均为阳性反应,不能水解果胶,不产生吲哚,在pH为5.7的营养肉汤培养液中都生长不良,在厌氧性测定反应中除了菌株N13和N14能厌氧生长外,其他菌株均为好氧生长。     

禾豆间作系统水分和根系分隔对牧草氮素吸收利用及转移的影响

[目的] 禾豆间作可兼顾生产和生态效益,提高氮素利用效率并减少氮肥污染。目前对不同水分条件下禾豆间作体系氮素利用吸收及转移分配过程尚不清晰。[方法] 通过设置2时段总水量相同但间隔3,5天的不同频次水处理,结合根系分隔(不分隔、尼龙网分隔、塑料板分隔)和氮同位素标记方法,研究间作禾豆牧草的地上生物量、氮素的吸收利用、固氮率和氮转移率。[结果] 间作披碱草的地上生物量、氮含量和氮素累积量相较单作披碱草显著提升,而苜蓿间作相比单作均降低。在总水量持平的情况下,高频水分处理使牧草的地上生物量比中低频水分处理分别提高6.28%,17.32%,苜蓿的固氮率也在高频水处理下比中低频水处理分别提高39.82%,44.81%,但部分中低频水分处理下氮含量和氮素累积量显著高于高频水分处理(p<0.05),且促进氮素的转移。根系分隔使禾豆相互作用减弱,表现为根系分隔增加间作苜蓿的地上生物量、各部位氮含量及地上部氮素累积量,减小间作披碱草的对应指标。间作苜蓿的固氮和氮转移率表现为不分隔＞尼龙网分隔＞塑料板分隔。[结论] 适度的水分调控可以提高禾豆间作的优势,且根系互作是促进豆科牧草生物固氮和氮转移的关键。     

基于赤池信息准则的冬小麦植株氮含量高光谱估算

冬小麦叶片氮含量与叶片光合作用和营养状况密切相关,直接影响植株生长发育,而茎秆中的氮含量与茎秆中纤维素、半纤维素和木质素的比例和含量密切相关,直接影响茎秆质量及植株的抗倒伏能力。然而,有关对冬小麦茎秆氮含量估算研究较为有限,限制了从氮含量角度判断茎秆质量及对倒伏的预测能力。为精准估算冬小麦不同器官（叶片、茎秆）氮含量,该研究通过2年田间试验,获取冬小麦4个关键生育期（拔节期、抽穗期、开花期、灌浆期）和3种施氮水平条件下（N1、N2和N3）的冠层光谱反射率、叶片、茎秆氮含量及叶片SPAD (soil and plant analyzer development, SPAD)值。分析了不同生育期和施氮水平条件下高光谱植被指数对叶片和茎秆氮含量的敏感性,并结合5种常用的机器学习算法：随机森林回归（random forest regression,RFR）、支持向量回归（support vector regression,SVR）、偏最小二乘回归（partial least squares regression,PLSR）、高斯过程回归（gaussian process regression,GPR）、深度神经网络回归（deep neural networks,DNN）构建冬小麦叶片和茎秆氮含量估算模型。结果表明：高光谱植被指数对叶片和茎秆氮含量的敏感性受到生育期和施氮水平的影响。在灌浆期,最佳植被指数双峰冠层植被指数 DCNI（double-peak canopy nitrogen index）对叶片氮含量的敏感性最高,R²为0.866。对茎秆氮含量,在抽穗期的敏感性最高,最佳植被指数归一化叶绿素比值指数 NPQI（normalized phaeophytinization index）与氮含量决定系数R²＝0.677。施氮水平的提升增加了光谱植被指数对茎秆氮含量的敏感性。结合SPAD值的机器学习算法提升了氮含量的估算精度,对叶片氮含量,在不同生育期和施氮水平条件下估算精度提升了1%～7%,其中在全生育期的归一化均方根误差NRMSE从0.254降低到0.214,抽穗期的NRMSE提升最大,从0.201降低到0.128。对茎秆氮含量,全生育期的NRMSE从0.443降低到0.400,抽穗期的NRMSE变化最大,从0.323降低到0.268。在全生育期,结合SPAD值的DNN模型对叶片（R²=0.782、NRMSE=0.214）和茎秆（R²=0.802、NRMSE=0.400）氮含量的估算精度最佳。研究说明,SPAD值与光谱植被指数结合有利于提升冬小麦不同生育期和施氮水平条件下叶片和茎秆氮含量的估算精度。

     

降低总氮测定中空白吸光值的研究

就碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定总氮时空白吸光值过高的现象进行了研究,确定蒸馏水和K2S2O8纯度是影响试验结果的关键因素。选用普通蒸馏水双蒸去离子后的高纯水及纯度大于99．0％的进口K2S1O8或国产分析纯K2S2O8二次重结晶配制成的溶液,其余步骤参照国标介绍的方法,即可保证空白吸光值小于0.030。当蒸馏水和K2S2O8纯度不高时,适当改进试验的操作过程,如对所配碱性K2S2O8溶液加微量HCl（1＋9）处理、延长消解时间至50min、消解完取出比色管后迅速冷却等方法也可适当降低空白吸光值,但不能确保在0．030以下。消解仪器与分光光度计的不同对分析结果无显著影响。     

川西北高寒沙化草地围栏禁牧时段和恢复过程的耦合机理研究

川西北沙化草地在围栏禁牧生态恢复过程中,土壤中有机质、全氮、水解性氮变化特征,研究对象为:未修复沙化草地、围栏禁牧生态恢复时间分别为5年、10年的沙化草地,研究其不同围栏禁牧时间沙化草地0～40 cm土层土壤中有机质、全氮、水解性氮的变化.其结果表明,随着围栏禁牧时间的增长,各土层土壤有机质、全氮含量均增加,植被盖度、...     

日粮添加不同水平蛋氨酸硒对肉牛营养物质代谢的影响

选用4头安装永久瘤胃瘘管的西门塔尔阉牛(体重为420kg、年龄2.5岁),采用4×4拉丁方设计,以混合精料和风干玉米秸秆作为基础日粮,研究1.3倍维持需要水平下,日粮添加不同水平蛋氨酸硒(0、0.3、0.6、0.9mg/kg,以干物质为基础)对营养物质代谢的影响。结果表明:0.3和0.6mg/kg组日粮OM、CP、EE、NFE、NDF、ADF表观消化率显著高于对照组(P<0.05);0.6和0.9mg/kg组DN、RN和RN/DN显著高于对照组(P<0.05);0.6mg/kg组与对照组相比Se、Ca、P、Cu、Fe、Mn的存留率显著提高,Zn、Mo和S的存留率无显著差异;0.6mg/kg组血清TG、GLU、ALB、TP、ALT、AST、SOD、GSH-px、GSH均显著高于对照组(P<0.05);0.6mg/kg组血清Se、Cu含量显著高于对照组(P<0.05)。     

黄泥田晚稻肥料效应的研究

肥料是作物增产的重要因素。在农田施肥实践中,氮、磷、钾肥最佳用量及合理配比因土壤不同而不同。为此,采用3个因子4、个不同施肥用量水平,展开了黄泥田氮磷钾肥料效应的试验,推荐了最佳施肥用量。     

不同品种膜下滴灌棉花水氮效应对其产量的影响

[目的]研究不同水、氮用量对不同棉花品种籽棉产量的影响及其差异.[方法]采用三因素完全随机区组设计,三因素指品种(V)、氮(N)和水(W).[结果]随着氮肥用量和灌水量的增加,2个棉花品种籽棉产量均显著增加,但过大的灌水量会使产量有所下降,各处理中产量最大值出现在N2W2处理(N2:360 kg/hm2;W2:4 500 m3/hm2);品种间籽棉产量标杂A1显著高于新陆早33号,在低水低氮和高水低氮处理(N1W1、N1W3)2品种籽棉产量差异不显著,其他各处理品种间籽棉产量都达到显著差异水平.[结论]针对不同棉花品种采用适宜的水肥调控措施,能够显著提高产量和水肥的利用效率.     

农肥和化肥对黑土土壤氮素转化功能菌的动态影响

通过3年定位试验对不同培肥方式下黑土土壤中与氮素转化有关的功能菌动态变化进行了研究。结果表明,农肥处理和农肥化肥等量配比处理提高了土壤中好气性自生固氮菌数量,单施化肥的处理抑制了好气性自生固氮菌生长;农肥高量处理土壤中氨化细菌数量最高,是对照的108.87%,化肥低量处理氨化细菌数量最低,平均比对照高43.79%;农肥处理土壤亚硝酸盐细菌数量显著高于化肥处理,纯化肥处理土壤中反硝化细菌数量高于农肥处理,因此长期合理地施用农肥对降低土壤的反硝化作用,从而减少黑土氮素的损失有良好的作用。