Effect of Soil Organic Matter on Adsorption and Insecticidal Activity of Toxins from Bacillus thuringiensis

With the large-scale cultivation of transgenic crops expressing Bacillus thuringiensis (Bt) insecticidal toxin in the world, the problem of environmental safety caused by these Bt crops has received extensive attention. The effects of soil organic matter (SOM) on the adsorption and insecticidal activity of Bt toxin in variable- and constant-charge soils (red and brown soils, respectively) were studied. Organic carbon in the soils was removed using hydrogen peroxide (H_2O_2). After H_2O_2 treatment, the SOM in the red and brown soils decreased by 71.26% and 82.82%, respectively. Mineral composition of the H_2O_2-treated soils showed no significant changes,but soil texture showed a slight change. After SOM removal, the cation exchange capacity (CEC) and pH decreased, while the specific surface area (SSA), point of zero charge (PZC), and zeta potential increased. The adsorption isotherm experiment showed that the Bt toxin adsorption on the natural and H_2O_2-treated soils fitted both the Langmuir model (R~2≥ 0.985 7) and the Freundlich model (R~2≥ 0.984 1), and the amount of toxin adsorbed on the H_2O_2-treated soils was higher than that on the natural soils. There was a high correlation between the maximum adsorption of Bt toxin and the PZC of soils (R~2= 0.935 7); thus, Bt toxin adsorption was not only influenced by SOM content, but also by soil texture, as well as the SSA, CEC, PZC, and zeta potential. The LC_(50) (lethal concentration required to kill 50% of the larvae) values for Bt toxin in the H_2O_2-treated soils were slightly lower than those in the natural soils, suggesting that the environmental risk from Bt toxin may increase if SOM decreases. As the measurement of insecticidal activity using insects is expensive and time consuming, a rapid and convenient in vitro method of enzyme-linked immunosorbent assays is recommended for evaluating Bt toxin degradation in soils in future studies.     

秸秆覆盖对冬小麦农田土壤有机碳及其组分的影响

通过对黄土高原旱塬区冬小麦地4种覆盖方式下(无覆盖对照处理(CK)、全生育期9 000kg/hm~2秸秆覆盖(M1)、全生育期4 500kg/hm~2秸秆覆盖(M2)和夏闲期9 000kg/hm~2秸秆覆盖(SM))土壤的田间定位试验和室内分析,探讨不同秸秆覆方式对冬小麦地土壤有机碳及其组分含量以及各组分之间相关性的影响。结果表明:(1)较CK(无覆盖对照)处理,M1(全生育期9 000kg/hm~2)、M2(全生育期4 500kg/hm~2)和SM(夏闲期9 000kg/hm~2)处理,均显著增加0—10cm和10—20cm土层的土壤有机碳、微生物量碳、潜在矿化碳和颗粒有机碳含量(p0.05),而20—40cm土层差异不明显,其中M1(全生育期9 000kg/hm~2)处理效果最佳,SM(夏闲期9 000kg/hm~2)处理作用相对较弱。(2)不同覆盖方式影响土壤微生物量碳、潜在矿化碳和颗粒有机碳在总有机碳中的分配比例,土壤微生物量碳、潜在矿化碳和颗粒有机碳的相对含量变化范围分别为1.96%~3.31%,2.83%~3.78%,18.13%~37.25%。(3)各覆盖方式下土壤有机碳及其组分含量都随着土层的逐渐深入而下降,且土层越深,变化越趋于缓慢。(4)不同覆盖方式下的土壤有机碳及其组分含量两两之间均达到了极显著正相关关系(p0.01),颗粒有机碳、微生物量碳和潜在矿化碳与土壤有机碳的相关系数依次为:0.847,0.700,0.614,可见微生物量碳、潜在矿化碳、颗粒有机碳含量在一定程度上决定于土壤有机碳的贮存量。综上所述,秸秆覆盖对土壤有机碳及其组分含量具有增加效应,全生育期9 000kg/hm~2秸秆覆盖方式实际运用价值较高。颗粒有机碳和微生物量碳的动态变化更能反映土壤有机碳的早期变化,是土壤肥力变化更加敏感的指标。     

抗虫棉不同类型品种苗期耐盐理化特性差异研究

 为揭示不同基因型抗虫棉耐盐性差异的生理机制,指导抗虫棉耐盐品种鉴选和盐碱地棉花生产,以耐盐性差异显著的两类转Bt基因抗虫棉品种——耐盐性强的鲁K536、鲁棉研18优选系,耐盐性弱的新棉33B优选系、鲁K1258——为试验材料,利用不同盐分含量砂培与土培试验相结合,比较研究它们苗期的主要理化指标变化。结果表明,在NaCl胁迫下,耐盐性强的品种苗期叶片内的K⁺含量显著高于耐盐性弱的品种,Na⁺含量显著低于耐盐性弱的品种,丙二醛含量也显著低于耐盐性弱的品种,而游离脯氨酸、可溶性糖、类胡萝卜素含量均显著高于耐盐性弱的品种。耐盐性强的品种棉苗的过氧化物酶活性、叶绿素a、b和a+b含量以及净光合速率明显高于耐盐性弱的品种。表明棉花的耐盐性强弱因基因型而异,基因型间的耐盐性差异与丙二醛、脯氨酸、可溶性糖、类胡萝卜素含量和保护酶活性以及盐离子在叶片中累积量的差异有关。     

青枯劳尔氏菌潜在新寄主鉴定与青枯病防治策略的思考

为了充分发挥农业措施管理,合理轮套作技术在防治农作物青枯病的作用,结合云南当地农业生态实际情况,采用分离自雪莲果青枯病植株上的青枯劳尔氏菌,在28℃温室条件下,遵循柯赫氏法则,接种、分离、再接种和再分离该病菌,完成了植物病害验证过程。结果表明：在接种后,杜氏鼠尾草、曼陀罗和鸭趾草等3种昆明地区田间常见杂草均出现青枯病典型症状,首先在接种部位出现黑色病斑,继而植株萎蔫,并有大量的乳白色菌脓溢出。结合在自然界下尚未发现这3种杂草感染青枯病和在根部有青枯劳尔氏菌富集的研究结果,这3种杂草被推断为青枯劳尔氏菌的潜在寄主。本研究结果对农作物青枯病防治策略有重要指导意义。     

重庆市南岸区农村居民点整理潜力研究

为得出重庆市南岸区农村居民点整理潜力,对农村集体建设用地流转提供客观依据以及农村居民点用地管理提供理论支撑。采用人均农村居民点建设用地标准测算法对至2020年农村居民点整理潜力进行测算,然后采用闲置宅基地抽样调查法对其进行修正,获得农村居民点整理潜力。根据整理潜力和南岸区实际情况,对农村居民点合理布局进行了规划,并制作2020年重庆市南岸区农村居民点用地分布图。     

双孢蘑菇贮藏条件对其生理生化变化影响的研究进展

贮藏条件是影响双孢蘑菇贮藏效果的重要因素,介绍了气体成分、温度和湿度等因素对双孢蘑菇生理生化变化的影响。     

超干处理延长菜豆种子寿命的生理生化机制研究

为研究菜豆种子在超干处理条件下抗老化能力,以菜豆品种‘将军’、‘紫冠’、‘热那亚’为试验材料,采用硅胶脱水的方法制备不同含水量的种子,并对不同程度超干处理的菜豆种子进行人工老化,对老化后种子发芽率、发芽指数、种子活力及生理指标进行测定,进一步讨论菜豆种子的最适含水量。结果表明,‘将军’种子含水量降至5.78%~6.95%时,种子各指标在老化后保持在较高水平;‘紫冠’种子含水量为5.35%~6.89%时,老化后各指标均高于自然干燥种子,且差异显著;‘热那亚’种子含水量为5.01%~6.15%时,老化后各发芽指标、热稳蛋白含量均高于自然干燥种子。说明超干保存菜豆种子具有一定的可行性。     

外源硒对60Co-γ辐射下菜豆幼苗生长和生理的影响

为探讨外源硒对⁶⁰Co-γ辐射下菜豆幼苗生长以及生理的影响,以菜豆品种‘13-6-1-2’和‘紫冠’为试验材料,通过外源喷施50 μg/mL的亚硒酸钠(Na₂SeO₃)溶液,研究⁶⁰Co-γ辐射(120 Gy)下外源Se对菜豆的表型、抗氧化酶活性(POD、SOD、CAT)、丙二醛(MDA)、叶绿素以及硒含量的影响。结果显示,⁶⁰Co-γ辐射下外源硒显著提高了菜豆幼苗体内的硒含量,也不同程度提高了抗氧化酶活性及MDA和叶绿素的含量。研究表明,叶面喷施适当浓度的外源硒可以促进菜豆的生长发育,提高菜豆自身的硒含量,提高其抗氧化能力,缓解⁶⁰Co-γ射线对菜豆幼苗生长的影响。     

江苏省宜农未利用地开垦土壤改良模式研究

系统分析了江苏省主要宜农未利用地类型、分布及其开垦的土壤障碍因素,探究了土壤改良的工程措施、农艺措施、生化措施及其作用,研究提出了荒草地和沿海滩涂2种主要宜农未利用地开垦的土壤改良模式,注重了各种改良措施的综合运用,对于合理制定江苏省宜农未利用地开垦土壤改良方案,提高土地开垦的质量,实现江苏省耕地总量动态平衡具有重要的指导意义。     

陕北农牧交错带牧草生产力分析

根据陕北农牧交错带的生态环境特点以及牧草生长发育过程对水热资源的要求和利用效率,运用迈阿密模型定量估算陕北农牧交错带七县区牧草自然生产力。并与牧草现实生产力进行比较。研究表明:陕北农牧交错带牧草现实生产力仅为自然生产力的30.80%。基本掌握了该区牧草生产力状况和特点,并据此提出了相应的开发战略和实施途径。