淹水土壤中氮素运移与转化试验及其数值模拟

在室内试验的基础上,建立了淹水土壤中NH₄⁺—N和NO₃^-运移转化的耦合数学模型,并对表施于水层中的氮肥(碳铵:NH₄HCO₃)在饱和土中运移与转化过程进行了数值模拟。结果表明:该试验条件下NH₄⁺—N的硝化作用主要发生于土壤表层1cm左右的范围内。     

土壤有机碳转化与迁移研究概况

本文论述了土壤有机碳的转化迁移模型，介绍了国内外有关这方面的进展，阐明了有机碳模型与温室效应的预估之间的联系。     

大豆叶绿体转化载体pJY系列的构建及其转化研究

杂交大豆是我国具自主知识产权的科研成果，具有广阔的应用前景。为解决杂交大豆制种过程中不育系易与保持系混杂的问题，我们开展了大豆叶绿体转基因的研究，目的是通过转基因的方法在不育系的细胞质中，植入筛选标记基因，以区分不育系和保持系。根据已发表的大豆叶绿体序列（GenBank X07675）设计引物，用PCR方法获得两段大豆叶绿体同源重组序列LHRR和RHRR，克隆到质粒pUC19中，并将来源于质粒pTF102的壮观霉素抗性基因aadA克隆到两段同源重组序列之间，以构建大豆叶绿体转化表达载体pJY01。 aadA基因的启动子Prrn和终止子psbA基因3’序列，分别从烟草叶绿体基因组中扩增而来。在此基础上，我们还将草丁膦抗性基因或绿色荧光蛋白与GUS的融合蛋白基因克隆到该载体上，得到pJY03与pJY04，并初步应用于烟草的叶绿体转化，获得了具壮观霉素抗性的绿色愈伤和幼苗，PCR扩增出aadA基因的条带，并在激光共聚焦扫描下检测到GFP的表达，由此证实了这一实验思路的可行性，为后期大豆叶绿体转化工作的顺利进行打下了良好的基础。     

甘露糖阳性选择系统的建立及在番茄转化中的应用

利用PCR克隆了大肠杆菌(Escherichia coli)6-磷酸甘露糖异构酶基因（pmi)并进行了序列测定。将该基因替换植物表达载体pAMBIA2301中的卡那霉素抗性基因，构建了以pmi为选择标记基因的植物表达载体pPMI，并导入根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)EHA105中。研究了甘露糖对番茄(Lycopersicum esculentum)生长和生根的影响及叶盘对甘露糖的敏感性。通过根癌农杆菌介导对番茄进行遗传转化，获得转化番茄再生植株，并对转化植株进行了PCR扩增检测。研究表明以甘露糖阳性选择系统在番茄遗传转化中应用是可行的。     

15N标记绿肥喂猪后还田的转化和效益的研究

本文用１５Ｎ标记绿肥与无Ｎ淀粉配制成饲料喂猪，猪体平均回收饲料１５Ｎ２３．５１％；猪粪回收１５Ｎ２３．８５％，猪尿回收１５Ｎ２８．７６％；饲料绿肥Ｎ的总回收率为７６．１２％。猪粪，尿还田，水稻全株对Ｎ的回收分别相当于饲料绿肥Ｎ的３．７５％和７．．２５％。其中转化至稻谷的分别为２．５１％和４．８２％。以经济产品计算，猪体和稻谷共回收饲料绿肥１５Ｎ３０．８４％，比１５Ｎ绿肥与尿素配施还田稻回收的绿肥Ｎ     

土壤–根系–微生物系统中影响氮磷利用的一些关键协同机制的研究进展

根际是养分进入作物系统的门户,也是土壤-根系-微生物相互作用的微域。根际界面过程决定了氮磷养分的供应强度和有效性,最终影响了氮磷养分的利用效率和作物生产力。近年来,国内外在揭示农田土壤-根系-微生物系统中不同界面的养分转化、吸收和运输机制方面取得了一些新进展。在不同时空尺度上分析了影响土壤氮磷转化微生物组成的影响因子;研究了丛枝菌根系统形成的信号机制及其对氮磷吸收的基因调控机制;从信号网络、根系质子分泌和根构型的角度系统揭示了作物根系应对根际环境氮磷养分供应的形态和生理响应机制。未来针对根际氮磷高效利用问题,需要深入研究土壤-根系-微生物不同界面的协同机制和调控原理,在根际微域和土壤团聚体尺度开展微生物食物网及其关键功能微生物分布格局和演替规律的研究;揭示根构型对根系–微生物协同结构和功能的影响,研究养分缺乏条件下根内质子分泌和关键转运蛋白对根系生长和养分吸收的调控机制;针对粮食作物,研究根系-微生物对话中已知信号物质(如独脚金内酯和N-酰基高丝氨酸内酯)和新的信号物质(小RNA)的网络作用机制及其对多养分协同代谢的影响;最后,针对不同气候、土壤、作物类型区,提出提高氮磷利用效率的根际生物调控途径和措施。     

模拟酸雨对茶园土壤中铅的溶出及形态转化的影响

采用模拟酸雨连续淋洗的方法,研究了茶园土壤的酸化以及不同铅污染程度土壤中铅的溶出和形态转化规律。结果表明,土壤的酸化程度受酸雨酸性强度的控制,酸雨pH越低,土壤酸化程度越强;土壤中铅的溶出总量随模拟酸雨的酸度和土壤本身含铅量的增加而增加,但是土壤滤液中铅含量随时间变化的规律只受模拟酸雨的pH影响;土壤铅污染程度越严重,其中的活性态铅含量越高,同时pH<4.5的酸雨会使土壤中的非活性态铅大量向活性态转化,这将导致土壤中铅的活化而增加其生态风险。     

施硒对茄子吸收转化硒和品质的影响

盆栽试验结果表明,土壤施硒(0.15、0.60、3.00mg/kg)条件下,茄子的含硒量随施硒量的增加而显著增加。当施硒量为0.60和3.00mg/kg时,茄子无机硒转化成有机硒的比率下降,显著提高了茄子粗蛋白、粗脂肪和还原糖含量,增加了茄子的必需氨基酸总量,改善了茄子的品质。土壤施硒显著增加了茄子蛋氨酸、胱氨酸和丝氨酸的含量,但谷氨酸和脯氨酸的含量显著降低。     

控制条件下水肥耦合对黄泥田还田秸秆腐解及土壤碳转化的影响

【目的】研究秸秆还田后不同水温和肥剂管理措施下土壤碳素转化特征。【方法】以华中双季稻区低产水稻土黄泥田为供试材料,模拟早稻和晚稻秸秆还田的田间环境,在实验室控制条件下,开展了两种温度环境中(15℃、35℃)不同水分(40%和100%最大田间持水量,即40%WHC、100%WHC)、配施氮肥类型(尿素、猪粪即U、M)、以及促腐菌剂添加对秸秆腐解效果及其过程中土壤碳素转化影响的研究。对水稻秸秆腐解过程中土壤CO2释放量、以及土壤可溶性有机碳(DOC)和总有机碳(TOC)含量在105天培养周期内变化特征进行动态监测分析。【结果】两种温度环境中整个培养周期内,各处理的CO2释放速率和释放总量通常表现为100%WHC-M100%WHC-U40%WHC-M40%WHC-U,即猪粪优于尿素的规律,而不论配施何种氮肥都存在100%WHC40%WHC(P0.01)的现象,同时40%WHC条件下辅施菌剂可显著提升CO2释放量;与此相反,两种温度环境下DOC含量都表现为40%WHC-M40%WHC-U100%WHC-M100%WHC-U(后两者差异小),即40%WHC条件下DOC含量显著高于100%WHC(P0.05),且配施猪粪处理优于配施尿素处理,但这两种氮肥处理间差异随培养时间延长而减小;以CO2-C释放量计算0 7 d、0 28 d、0 105 d内物料分解率,结果表明,35℃时100%WHC-U的处理中物料分解最快,15℃时40%WHC-M的处理中物料分解最慢。与之对应,105 d内TOC含量和净增量则在35℃时100%WHC-U的处理中最小(P0.01),而在15℃时40%WHC-M的处理中最大(P0.01);TOC的净增量和净损失量在相同温度条件下,尤其试验前期不同水分(P0.01)、氮素(P0.05)间均存在显著差异,且促腐菌剂添加普遍减小TOC含量;培养周期内所有处理的CO2释放速率与DOC含量间存在显著相关(P0.05)。【结论】水分状况对碳素的转化存在极大影响,其次是氮肥类型,且氮肥的影响作用随秸秆还田时间的延长而减弱;高湿条件更利于促进秸秆腐解,但导致土壤DOC含量较低,TOC的固持量也较少,而配施猪粪则可促进土壤DOC含量的提升及TOC的固持;促腐菌剂添加可促进秸秆腐解,但由于40%WHC条件下显著激发了CO2的释放而不利于土壤固碳。因此在华中低产黄泥田双季轮作稻区,早稻还田时由于气温高周期短,建议保持100%WHC、辅施适量尿素、并配合添加秸秆腐解菌剂,侧重秸秆快腐;而晚稻还田时气温低周期长,建议保持40%WHC并辅施缓效猪粪,侧重土壤固碳。     

民权林场“科技兴林”成果丰硕

近年来,河南省商丘市民权林场认真贯彻落实科学发展观,大力实施以科技攻关、科技成果运用等为主要目标的＂科技兴林＂战略,取得了一系列丰硕成果。为加快＂科技兴林＂战略的实施,