“绿色革命”以来大气CO2浓度升高对C3作物营养品质的影响

自20世纪60年代"绿色革命"以来,育种技术和农耕技术的发展促进了农作物产量的大幅提升,然而作物的营养品质出现下降趋势。在相似的遗传背景下,大气CO₂浓度升高会使单位体积农作物产品的营养元素含量下降,因此"绿色革命"至今,农作物产品的营养元素下降可能受大气CO₂浓度升高影响。通过植物生长箱模拟"绿色革命"初期和目前的大气CO₂浓度水平(310μmol/mol和400μmol/mol),针对主要C₃作物水稻、小麦和大豆,研究"绿色革命"以来大气CO₂浓度升高对其籽粒的C、N、Fe、Zn元素含量的影响,结果表明:CO₂浓度升高对3种作物籽粒的C元素含量几乎没有影响,变化幅度在±1.5%之间;籽粒的N、Fe、Zn元素含量普遍呈现下降趋势,但均未达到显著水平。     

GENOTYPIC VARIATION FOR PRODUCTIVITY,ZINC UTILIZATION EFFICIENCIES,AND KERNEL QUALITY IN AROMATIC RICES UNDER LOW AVAILABLE ZINC CONDITIONS

Zinc (Zn) has emerged as the plant nutrient limiting rice growth in several parts of the world. About 50% of world soils are deficient in Zn and this is also true for India. An analysis of 0.233 million samples taken from different states showed that 47% of Indian soils are deficient in Zn. In India, Zn deficiency is widespread, especially in the rice–wheat cropping system belt of North India, which has high pH calcareous soils. Zinc is also now recognized as the fifth leading health risk factor is developing Asian countries, where rice is the staple food and Zn nutrition of humans and animals has recently received considerable attention. However, no reports are available on the effect of Zn fertilization on kernel quality of aromatic rices. The present study was therefore undertaken to study the effect of Zn fertilization on yield attributes, grain, and straw yield, Zn concentrations in grain and straw, Zn uptake, Zn use indices and kernel qualities of the aromatic rices. A field study at the Indian Agricultural Research Institute, New Delhi, India showed that Pusa Sugandh 4 (‘PS 4’) is a better than the earlier developed aromatic rice variety Pusa Basmati 1 (‘PB 1’) in terms of grain yield (4.08 tonnes ha^?1), kernel quality, zinc (Zn) concentrations in grain and Zn uptake (1,396.9 g ha^?1), recovery efficiency (5.2%), agronomic efficiency (122.7 kg grain increase kg^?1 Zn applied), partial factor productivity (1,064.7 kg grain kg^?1 Zn applied) and physiological efficiency (39,625 kg grain kg^?1 Zn uptake) of applied Zn. From the grain yield (4.64 tonnes ha^?1) viewpoint an application of 5 kg Zn ha^?1 was found sufficient for the aromatic rices grown on ustochrepts of north Indian rice-wheat cropping system belt. Application of 7.5 kg Zn ha^?1 increased Zn concentrations in the grain (37.0 mg kg^?1 DM) and straw (117.3 mg kg^?1 DM) of aromatic rices studied and this is important from the human and animal nutrition viewpoint under Indian conditions.     

盐酸羟胺促进分级Fenton氧化土壤长链原油的试验研究

H₂O₂分次投加可以提高石油烃(total petroleum hydrocarbons,TPH)去除率,本试验选用900 mmol/L H₂O₂分3次投加的方式进行分级Fenton氧化修复长链原油污染土壤。在Fe²⁺、固相铁、Fe²⁺+盐酸羟胺、固相铁+盐酸羟胺4种催化体系下进行试验,发现在向Fe²⁺体系和固相铁体系加入盐酸羟胺后,后两级反应·OH强度明显增强,是未加入盐酸羟胺体系下的3倍～4倍,TPH及长链烃氧化量也大幅提高。采用向Fenton体系中加入盐酸羟胺的方式,克服了分级Fenton氧化过程中由于Fe²⁺不足导致·OH强度较第一级显著降低、TPH及长链烃氧化量大幅下降的缺陷,促进了后两级反应过程中·OH的产生,从而大大提高了后两级TPH及长链烃的去除效果,使后两级去除效果与第一级接近,能够维持在较高水平,为急需短时间进行的土壤修复提供了一定的理论依据。     

Effects of irrigation and seed tuber size on yield and infection of potatoes from commercial and healthier seed stocks

Summary Small and large seed tubers (cv. King Edward) produced from commercial and stem cutting (healthier) seed stocks were planted in field experiments at Rothamsted in 1972 and 1973. Plots were irrigated from shoot emergence (early) or from tuber marble stage (normal) or not irrigated. Large healthier seed produced plants with more stems and tubers and 6–9% more yield in September than large commercial seed but seed health did not affect yields from small seed. Early and normal irrigation decreased the number of tubers initiated in 1972 but had no effect on tuber numbers in 1973. Normal irrigation increased tuber yields more than early irrigation, especially in plots grown from healthier seed.Polyscytalum pustulans was most prevalent on tubers from commercial seed and was increased by irrigation. Tubers from healthier seed had most infections ofHelminthosporium solani which were decreased by irrigation.

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Zusammenfassung Kleine (22–25 g) und grosse (118–126 g) gekeimte Knollen aus kommerziellen Pflanzgutherkünften und aus Stecklingsvermehrungen (besonders gesund) wurden für die Versuche in den Jahren 1972 und 1973 in Rothamsted ausgepflanzt. Die Parzellen wurden bew?ssert (1) früh, vom Auflaufen bis zum Murmelstadium (‘marble stage’) der Knollen, um den Boden in 10 cm Tiefe auf Feldkapazit?t zu halten und bis September, um das Defizit an Bodenfeuchtigkeit auf weniger als 38 mm zu halten, (2) normal, vom Murmelstadium, um das Defizit auf weniger als 38 mm zu halten, (3) sp?t (nur 1972), von Mitte August bis Mitte September (Abb. 1). Aus den grossen gesünderen Pflanzknollen wurden Pflanzen mit mehr Stengeln, mehr Knollen und im September mit 6–9% Mehrertrag erzeugt als aus den grossen Pflanzknollen kommerzieller Herkunft (Tab. 1). Die Knollenertr?ge aus den kleinen Pflanzknollen wurden nicht vom Gesundheitszustand des Pflanzgutes beeinflusst, obwohl die Pflanzen aus dem gesünderen Pflanzgut mehr Knollen bildeten als diejenigen aus dem kommerziellen Pflanzgut. Im September war die Verteilung der Knollengr?ssen aus dem Pflanzgut beider Herkünfte ?hnlich, mit dem gesünderen Pflanzgut wurden jedoch geringfügig mehr Knollen >4 cm erzeugt (Abb. 2). Im Juni waren Knollenanzahl und-gewicht pro Stengel vom gesunderen Pflanzgut h?her als vom kommerziellen (Tab. 1); im September war die Knollenanzahl ?hnlich, die Ertr?ge waren aber vom kommerziellen Pflanzgut h?her als vom gesünderen. Die Ertr?ge pro Stengel waren auch bei den kleinen Pflanzknollen h?her als bei den grossen. Das Knollengewicht pro Stengel verringerte sich mit zunehmender Stengelzahl pro Pflanze, beim gesünderen Pflanzgut war dies jedoch weniger ausgepr?gt als beim kommerziellen (Abb. 4). Die gr?ssere Knollenzahl an Pflanzen aus gesundem Pflanzgut war deshalb auf die erh?hte Stengelzahl und, bei grossen Pflanzknollen, auf die erh?hte Knollenanzahl pro Stengel zurückzuführen. Die frühe Bew?sserung führte 1972, jedoch nicht 1973, zu einer Verringerung der Knollenanzahl (Tab. 2). Die Knollenertr?ge im September waren eher bei normaler Bew?sserung erh?ht (34%, 1972; 18%, 1973) als bei früher Bew?sserung (23%, 1972; 12%, 1973), die Anzahl der Knollen >4 cm (Abb. 3) und die durchschnittliche Knollengr?sse waren auch bei normaler Bew?sserung h?her (Tab. 3). Im Jahre 1972 waren vom gesünderen Pflanzgut die Knollenertr?ge um 5% h?her als vom kommerziellen wenn die Parzellen nicht oder früh bew?ssert wurden und um 12% h?her bei normaler Bew?sserung (Tab. 2), und 1973 waren die Ertr?ge vom gesünderen Pflanzgut bei den beiden Bew?sserungsmassnahmen um 6–7% h?her. Infektionen mitPolyscytalum pustulans waren an Knollen aus kommerziellem Pflanzgut h?ufiger als aus gesünderem Pflanzgut (Tab. 5), und sie nahmen bei Bew?sserung zu. Dagegen waren Infektionen mitHelminthosporium solani am h?ufigsten an Knollen aus gesünderem Pflanzgut, und sie nahmen bei Bew?sserung ab. Das Auftreten vonRhicotonia solani wurde nicht deutlich vom Gesundheitszustand des Pflanzgutes oder durch die Bew?sserung beeinflusst.

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Résumé Des tubercules germés de petit (22–25 g) et gros (118–126 g) calibres produits à partir de semences commerciales et de boutures (semences les plus saines) sont plantés dans des essais à Rothamsted en 1972 et 1973. Les parcelles sont irriguées: (1) t?t à partir de la levée jusqu'au stade tubérisation pour garder sur 10 cm de profondeur le niveau de sa capacité de rétention en eau et ensuite jusqu'en Septembre en maintenant le niveau d'humidité sur 38 mm, (2) normalement, à partir du stade tubérisation en maintenant le niveau d'humidité sur 38 mm, (3) tardivement (1972, seulement) de la mi-ao?t à la mi-septembre (Fig. 1). La semence la plus saine produit des plantes avec davantage de tiges, de tubercules et un rendement 6 à 9% supérieur en septembre que les gros tubercules de semence commerciale (Tableau 1). L'état sanitaire de la semence n'affecte pas les rendements des tubercules de petit calibre bien que les plantes issues des semences les plus saines produisent davantage de tubercules que les semences commerciales. En septembre, la distribution des tubercules selon leur taille est identique pour les semences des deux origines mais les semences issues de boutures produisent beaucoup plus de tubercules supérieurs à 4 cm (Fig. 2). En juin, le nombre et le poids des tubercules par tige sont plus élevés dans les semences les plus saines que dans les semences commerciales (Tableau 1); à partir de septembre, les nombres de tubercules sont identiques mais les rendements sont plus importants à partir de semences commerciales. De même, les rendements par tige sont plus élevés à partir des petits calibres que des gros calibres. Le poids de tubercules par tige diminue avec l'augmentation du nombre de tiges par plante mais de fa?on moindre à partir des semences les plus saines (Fig. 4). Le plus grand nombre de tubercules sur les plantes issues des semences les plus saines est donc attribué à l'augmentation du nombre des tiges et pour les semences de gros calibres à l'augmentation du nombre de tubercules par tige. Une irrigation précoce diminue le nombre de tubercules formés en 1972 (Tableau 2) mais n'a pas d'effect en 1973. Les rendements en tubercules en septembre sont davantage augmentés par une irrigation normale (34%, 1972; 18%, 1973) que précoce (23%, 1972; 12%, 1973), de même que le nombre des tubercules >4 cm (Fig. 3); le calibre moyen des tubercules est plus grand que dans le cas d'une irrigation normale (Tableau 3). En 1972, les rendements de septembre en tubercules sont 5% plus élevés à partir des semences les plus saines qu'à partir des semences commerciales quand les parcelles ne sont pas irriguées ou quand l'irrigation est précoce et 12% plus élevés dans le cas d'une irrigation normale (Tableau 2); en 1972, les rendements sont 6–7% plus élevés à partir des semences les plus saines et ce avec les deux types d'irrigation. L'infection parPolyscytalum pustulans est plus fréquente à partir des tubercules de semences commerciales qu'à partir des semences les plus saines (Tableau 5) et est accrue par l'irrigation. A l'inverse, l'infection parHelminthosporium solani est plus commune sur tubercules issus des semences les plus saines et est réduite par l'irrigation. L'incidence deRhizoctonia solani n'est pas affectée significativement par l'état sanitaire des semences ou par l'irrigation.

     

Estimating bark volumes for 16 native tree species on the Sierra Madre Occidental,Mexico

Abstract

The Sierra Madre Occidental ecoregion accommodates some of the richest biodiversity anywhere in North America and contains about two-thirds of the standing timber biomass in Mexico. Worldwide forest trees provide an industrial output of about 363 million cubic meters, with the volume of bark accounting for an estimated 10% of total tree volume, so that bark is a very important nonwoody product. In this study, the proportion of bark volume (PBV) and its correlation with selected tree characteristics as well as the relationship between total tree volume and wood volume (WV) and total volume and bark volume (BV) were calculated for the first time for the 16 common and commercially most important tree species in the temperate pine-oak forest region of El Salto (Durango) on the Sierra Madre Occidental, Mexico. Measurements were made on 2,027 felled trees. The PBV in the species investigated ranges from 0.129 to 0.260 depending on the species and genus, with a mean value of 0.175. BV and WV can be accurately estimated. The approach used in this study is simple and effective, and very user-friendly. The method is recommended for researchers wishing to develop bark models for other tree species.     

苦瓜枯萎病菌的生物学特性研究

对尖镰孢苦瓜专化型(Fusarium oxysporumf.sp.momdicae Sun &; Huang)的生物学特性进行研究。结果表明,苦瓜枯萎病孢子在蒸馏水中萌发率仅为5%左右,在葡萄糖、蔗糖等溶液中提高到19%,而在苦瓜植株煎汁中可达到96%～100%,这说明孢子萌发,营养条件是主要因素。菌丝生长的最适温度为28～30℃,产孢的最适温度为28℃。该菌在pH2.3～11.3的范围内都能生长,最适pH6.3。全光照条件下生长最好,全黑暗的条件下长得最慢。菌丝生长最适碳源是可溶性淀粉,最适氮源是蛋白胨。     

Assessing arbuscular mycorrhizal plant metal uptake and soil metal bioavailability among ‘dwarf’ sunflowers in a stratified compartmental growth environment

Using the micronutrient zinc (Zn) as a metal contaminant, a stratified compartmental pot greenhouse experiment involving ‘dwarf’ sunflowers and an arbuscular mycorrhizal (AM) fungus was designed to assess the role of AM symbiosis toward plant growth and metal uptake, and to differentiate its impact toward edaphic parameters across different soil strata. Consistent with previous hypotheses, AM plants contained up to 40% lower metal concentrations in their shoots than non-AM plants, particularly at the highest soil Zn levels (200 and 400 mg Zn kg^?1 dry soil); this, corresponding with an enhanced growth status among AM plants. Upon assessing the soil Zn concentrations and pH, AM treatments also tended to have higher soil Zn levels and more alkaline conditions compared to non-AM treatments. This was found especially in the topmost soil stratum where AM root colonization was deemed most active as evidenced by a higher frequency of extraradical hyphae, vesicles, and arbuscules. Together, these effects were putatively linked to the AM-induced mechanism of metal biosorption known to modulate soil nutrient bioavailability and even delay the onset of metal toxicity.     

In vitro germination and plantlet establishment of Labisia pumila (Bl.) F. Vill.

In vitro seeds germination and plantlet establishment of Labisia pumila were studied in this report. The seeds obtained from the mature fruits of L. pumila were sterilized and cultured on Murashige and Skoog (MS) solid media supplemented with 1–3 μM of 6-benzylaminopurine (BAP) and 3% (w/v) sucrose. The presence of BAP in the medium significantly affects seeds germination. High percentage of seeds germination (up to 90%) was successfully achieved after 2 weeks of culture on medium supplemented with 2 μM BAP. Up to 70% of explants produced shoots through direct regeneration from newly emerged epicotyls after 5 weeks of culture. The average of 8.1 ± 1.0 shoots per explant obtained on media treated with 2 μM BAP. Seedlings were further transferred to growth media fortified with different types of cytokinin. Result observed after 12 weeks showed that medium supplemented with 1 μM zeatin (ZEA) promote the highest growth with an average of 2.9 ± 1.0 cm shoot length and 7.7 ± 3.2 leaves per explant after 12 weeks. In addition, medium added with 2 μM BAP and supplemented with 3–4% (w/v) of sucrose promote the best growth i.e., 3.0 ± 0.6 shoots per explant, 2.27 ± 0.2 cm length and 4.3 ± 0.5 leaves per explant.     

Growth Process of Eucalyptus urophylla × E.grandis Stand Based on Logistic Equation

Eucalyptus is the most valuable cultivated forest genus in the tropical and subtropical areas nowadays. It has been a challenge for foresters to model growth due to the genetic variations, management regimes, and multiple products generated from the plantations. In this paper, Logistic equation was used to study the stock growth process of E. urophylla × E. grandis plantation at age of 14 with 6 spacing treatments. And the biological interpretation of the parameters of Logistic equation was analyzed. The re...     

发挥第二课堂的作用培养学生创新素质和能力

笔者通过对创新能力和创新素质内涵的各种研究观点的总结分析,初步论述了大学生第二课堂目标的核心和实质。通过对高校大学生创新素质和能力以及创新实践活动的现状分析,提出了提升大学生第二课堂主阵地效能培养学生创新素质和能力的措施。