硫脲对花生苗期的毒理效应研究

通过盆栽试验,研究了硝化抑制剂硫脲对花生的生物量、叶片金属离子含量、叶绿素含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性和丙二醛（MDA）含量的影响。结果表明,在低浓度硫脲范围内,其对花生的生长有明显的促进作用,叶片叶绿素含量较高,3种酶的活性随硫脲浓度的增加而升高,体内MDA含量随硫脲浓度的增加而降低;但当硫脲浓度达到5．0mmol·kg^-1。土时,对植株和根系的生长产生了明显的抑制作用,叶片叶绿素含量明显降低,3种酶的活性明显降低,体内MDA的含量显著增加,表明此时硫脲对花生产生了明显的胁迫和毒害作用。     

Developments in soil microbiology since the mid 1960s

Since the 1960s, soil microbiology underwent major changes in methods and approaches and this review focuses on the developments in some selected aspects of soil microbiology. Research in cell numbers of specific bacterial and fungal groups was replaced by a focus on biochemical processes including soil enzyme activities, and flux measurements of carbon and nutrients. Ecologists focused on soil microbial pools whereas soil microbial biomass as an important source and sink of nutrients were recognized in agriculture. Soil microbiologists started to use structural components like phospholipid fatty acids for quantification of specific microbial groups without the need to cultivate them. In the last decade, molecular approaches allowed new insights through the analysis of soil extract DNA showing an unexpected diversity of genomes in soil. At the end of the review a brief outlook is given on the future of soil microbiology which ranges from in situ identification of bacteria, to routine assays of microbial communities by microarray technology.     

猪粪厌氧发酵消化液回流体系微生物群落结构特征与产气关系研究

为明确厌氧发酵消化液回流体系中微生物群落结构的特征,采用Miseq高通量测序技术,研究回流过程中微生物的多样性和群落结构变化,并分析其与产气性能的关系。结果表明:消化液回流体系中,细菌的丰富度、多样性均高于产甲烷古菌,并随回流时间的延长明显增加,而产甲烷古菌无明显变化;细菌群落主要分为厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)等8个不同的门类,厚壁菌门、梭菌纲(Clostridia)、梭菌属(Clostridium)是不同水平上的优势细菌,相对丰度分别从初期的62.79%、58.62%、35.44%上升到81.46%、68.19%、39.10%;产甲烷古菌中,广古菌门(Euryarchaeota)占绝对优势,在接种物中,第68 d和第219 d相对丰度分别为94.76%、99.89%、99.59%,属分类上主要有7种,其中甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)的相对丰度由23.99%升高到72.28%,而甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)和甲烷球菌属(Methanosphaera)分别由16.34%、21.71%降低至3.70%、12.93%;日平均产气率由初期的409 m L·g~(-1)升高至477 m L·g~(-1),在219 d的试验中,氨氮和有机酸浓度均呈升高趋势,但并未对厌氧发酵产生抑制作用。研究表明:厌氧发酵回流体系中微生物以梭菌属和甲烷八叠球菌属为优势菌属,产气率随其相对丰度的增大而升高,而与甲烷短杆菌属和甲烷球菌属呈负相关。     

土壤质量生物学指标研究进展

本文对近年土壤微生物、土壤酶活性和土壤动物等土壤质量生物学指标研究成果进行了综合评述。土壤微生物是土壤有机组分和生态系统中最活跃的部分,被认为是最敏感的土壤质量生物学指标:微生物生物量代表参与调控土壤中能量和养分循环及有机物质转化所对应微生物的数量,但须结合多样性研究以弥补其无法反映土壤微生物组成和区系变化的缺陷;微生物群落组成和多样性动态反映土壤中生物类群的多变性和土壤质量在微生物数量和功能上的差异;土壤微生物活性体现在土壤微生物商、微生物呼吸和代谢商等方面,应考虑生物量大小与微生物种群活性间的相关关系以反映微生物种群内的差异。土壤酶活性具有极高时效性,在较短时间内就能反映出土壤质量的变化。土壤动物通常以种类的组成和数量,土壤动物区系的相对丰度、多样性或活性作为评价土壤生物质量的敏感指标。与土壤理化指标相比,土壤生物学指标更能对土壤质量的变化做出灵敏迅速的响应,因而被广泛地用于评价土壤质量。     

叶面喷施微生物合成纳米硒对水稻硒镉吸收的影响

为探讨喷施微生物合成纳米Se(B)对水稻Se、Cd吸收的影响与籽粒富Se降Cd的效果,本研究通过盆栽试验,研究微生物合成SeNPs喷施5(B5)、10(B10)、20(B20) mg·L^-1对水稻Se、Cd吸收、转运效应,以及与无机Se(S)、有机Se(M)喷施对比,比较水稻籽粒富Se降Cd效果。结果表明,与不喷Se(CK)、S、M处理相比,B5、B10、B20处理提高籽粒Se含量分别为227.52%~366.46%、3.38%~23.31%、30.54%~42.57%,降低籽粒Cd含量分别为10.14%~55.07%、4.08%~36.37%、9.03%~40.77%,籽粒富Se降Cd效果表现为B>S>M>CK,B处理中,籽粒富Se降Cd效果以喷施20 mg·L^-1浓度最佳,高Se与低Se水稻品种间对Se、Cd吸收差异不显著。与CK处理相比,B处理促进了水稻叶片中Cd在细胞壁、液泡组分中的积累,减少了叶绿体、线粒体组分中的积累,促进了叶片中Se在细胞壁、叶绿体组分中的积累,减少了线粒体、液泡组分中的积累。主成分分析和Pearson相关矩阵表明,水稻各部位Se与Cd含量呈负相关关系(P ≤ 0.01)。与CK、M处理相比,B处理对水稻Se生物富集系数分别提高20.63%~264.70%、20.37%~32.86%,表现为S>B>M>CK,B5、B10、B20处理对水稻Cd富集系数分别降低9.10%~25.10%、5.70%~9.65%、10.64%~22.10%,表现为CK>M>S>B。供试水稻Se转移系数表现为根-茎<茎-籽粒<茎-叶,Cd转移系数表现为根-茎<茎-叶<茎-籽粒,与CK、S、M处理相比,B处理均促进了Se向籽粒的转移,减少了Cd向籽粒的富集。与CK、S、M处理相比,B处理均显著提高了水稻叶片SOD、CAT、POD、APX、PAL、Pro、GSH含量,降低了MDA、H₂O₂的含量,高Se水稻品种(泰丰优208)对提高水稻抗氧化酶活性与抗氧化性物质含量效果高于低Se水稻品种(桂野丰)。因此,叶面喷施微生物合成SeNPs在调控水稻Se、Cd吸收、转运与籽粒富Se降Cd方面有着更显著的优势。     

基于微波冠层散射模型的水稻生物量遥感估算

为寻求有效的水稻生物量估算方法,尝试开发了微波冠层散射模型。将实测的水稻结构参数作为输入变量,运行微波冠层散射的改进模型来模拟水稻冠层后向散射系数,结合遗传算法优化工具,从星载微波雷达遥感ALOS/PALSAR数据反演水稻的结构参数,进而对水稻生物量进行了空间制图。结果显示,模拟的水稻冠层后向散射系数误差在1 dB以内,估算的水稻生物量的误差小于200 g/m2。表明利用微波遥感机理模型反演水稻结构参数和估算水稻生物量具有应用潜力。     

炉灶一体式生物质气化炉灶头的结构设计及燃烧热性能测试

针对炉灶一体式生物质气化炉燃气压力小、低位热值偏低的特点,设计了与气化反应器配套使用的灶头装置,并对该灶头进行了燃烧热性能测试。试验结果表明:该灶头可保证生物质燃气稳定燃烧,二次风流量为0.0128m3/min时,热效率高达36.58%,火力强度高达2.85kW,且无回火和黄烟现象产生。     

苜蓿秸秆配施玉米秸秆还田对氮矿化、微生物生物量和酶活性的影响

秸秆的质量是影响秸秆还田后氮素矿化的重要因子.玉米秸秆C/N比较高,还田后往往造成对土壤氮素的固持,因此秸秆直接还田要补施氮肥,而在如今的农业生产中为满足对粮食产量的需求,氮肥的施用越来越多,不仅增加了生产成本还危害了土壤质量.在秸秆还田条件下,如何能够更加科学合理地施用氮肥是一个关键问题.该试验在可控条件下,研究苜蓿秸秆和玉米秸秆共同还田对氮矿化、土壤微生物生物量碳氮和酶活性的影响,比较豆科作物秸秆或者氮肥配施玉米秸秆在相同C/N下(25:1)还田对土壤供氮、土壤微生物生物量和酶活性的影响.室内实验共设置4个处理:(1)对照(CK);(2)玉米秸秆单施(M);(3)苜蓿秸秆配施玉米秸秆调节C/N为25:1 (MM);(4)无机氮肥配施玉米秸秆调节C/N为25:1(MF),在25℃下共培养270 d.玉米秸秆单施在整个培养过程中均表现为对土壤氮素的固持作用,苜蓿秸秆与氮肥配施米秸秆均缓解了土壤微生物对土壤氮素固持作用,提高了土壤无机氮含量,苜蓿秸秆配施相比于氮肥配施延长了氮素的可利用性.苜蓿秸秆与氮肥配施提高了土壤微生物生物量碳氮含量以及转化酶和β-葡萄糖苷酶活性,并且以苜蓿配施处理最高.与玉米秸秆单施相比,苜蓿秸秆配施对脲酶活性影响没有差异,氮肥配施显著降低了脲酶活性.相关性分析表明,氮输入量显著影响了土壤无机氮含量、土壤微生物生物量和酶活性.相比于氮肥配施玉米秸秆还田,苜蓿秸秆配施玉米秸秆还田具有较高的土壤无机氮含量、土壤微生物量和酶活性.因此,我们认为相比于氮肥配施玉米秸秆还田,苜蓿秸秆配施玉米秸秆还田是一个比较好的农业生产实践模式.     

Root architecture of sorghum genotypes differing in root angles under different water regimes

Plant root architecture offers the potential for increasing soil water accessibility, particularly under water-limited conditions. The objectives of this study were to evaluate the root architecture in two genotypes of sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) differing in root angles and to assess the influence of different deficit irrigation regimes on root architecture. The response of two sorghum genotypes, ‘Early Hegari-Sart’ (EH; steep root angle) and ‘Bk7’ (shallow root angle) to four irrigation treatments was investigated in two replicated outdoor studies using large pots. The results indicated that EH possessed steeper brace and crown root angles, fewer brace roots, greater root biomass, and root length density than Bk7 at deeper soil depths (i.e., 15–30 and 30–45 cm) compared with a shallower depth (i.e., 0–15 cm). Across the soil profile, EH had greater root length density and length of roots of small diameter (<1 mm) than Bk7. Accordingly, EH showed more rapid soil-water capture than Bk7. Different levels of irrigation input greatly affected root architecture. Severe deficit irrigation (25% of full crop transpiration throughout the season) increased the angle and number of crown roots, root biomass, and root length density compared with 75 and 100% of full crop transpiration treatments. Consequently, root system architecture can be effectively manipulated through both genotypic selection and irrigation management to ensure optimal performance under different levels of soil available water.     

我国热带天然林植被C贮存量的估算

以海南岛尖峰岭热带林生态系统定位研究站多年的研究作为基本数据,用两种方法计算了海南岛和用一种方法计算了云南南部热带森林的Ｃ素库总量。结果表明,海南热带天然林的Ｃ素库总量为０．７１９－０．７３４亿ｔ,云南南部的热带天然林的Ｃ素库总量在０．６５３亿ｔ以上。