Mutualism between euryhaline tilapia Sarotherodon melanotheron heudelotii and Chlorella sp.—Implications for nano-algal production in warmwater phytoplankton-based recirculating systems

The West-African euryhaline tilapia, Sarotherodon melanotheron heudelotii shift from visually feeding on zooplankton when juveniles to mostly filter feeding on phytoplankton when adults. When reared using an appropriate ration in intensive aquaculture systems, S. m. heudelotii also consume algal-based detritus, and contribute to sediment mineralization, clean up their environment, and ultimately stimulate and sustain algal growth. We analysed such practical advantages for phytoplankton-based recirculating systems, using S. m. heudelotii and Chlorella sp. as biological material originating from the prototype of such a system operated in Senegal. We performed a 24-h factorial design experiment in 36 tubs, cross-classifying three levels of S. m. heudelotii (fishless control, unfed fish, and fed fish) with four levels of Chlorella initial density.Chlorella overall mean density increased significantly from fishless, to unfed fish, and fed fish treatments, and with Chlorella initial density. S. m. heudelotii did not alter nitrogen nor phosphorus concentrations, only affected by algal initial densities. Most ammonia excreted by fish was probably uptaken by Chlorella. Bacteria-mediated diurnal nitrification was possibly an alternative ammonium loss mechanism at highest oxygen concentrations. Algae were not limited by nitrogen or phosphorus but most likely by low dissolved organic carbon availability. Chlorella differential responses with fed vs. unfed Sarotherodon suggest that CO₂ supplied by heterotrophic S. m. heudelotii respiration played a key role. Observed Chlorella growth rates were similar to the highest rates obtained in algal mass cultures, enriched with CO₂, nitrate and phosphate, under artificial lighting.Our results suggest the existence of a Sarotherodon-Chlorella mutualism in our systems, where S. m. heudelotii provide CO₂, the major limiting factor of Chlorella growth, whereas Chlorella oxygenate and detoxify the water media from ammonia, promoting S. m. heudelotii production. This mutualism could be used to optimize photosynthetic suspended-growth aquaculture systems, particularly in the Tropics where light is abundant and temperature is continuously high.     

大豆连作对植株营养水平、叶绿素含量、光合速率及其产物影响的研究

研究了大豆连作条件下植株体内营养水平和叶绿素含量、光合速率及其产物的差异。结果表明 ,由于连作造成根际土壤障碍和植株生长发育障碍 ,导致体内硝态N、速效P、速效K含量显著降低 ,使叶片叶绿素含量、光合速率、体内可溶性糖、氨基酸总量极显著下降 ,影响大豆叶片的光合性能和有机物的积累 ,从而导致减产。随着连作年代的延长呈现渐低趋势 ,表现为正茬 >迎茬 >重茬。     

大丽轮枝孢激活蛋白对小麦旗叶面积及其光合特性和籽粒产量的影响

为明确大丽轮枝孢激活蛋白（Verticillium Dahliae Asp-f2 Like,简称VDAL）对冬小麦旗叶面积、花后光合特性及籽粒产量的影响,于2017-2018和2018-2019年两个小麦生长季,以强筋冬小麦品种藁优2018为材料,在河北藁城设置大丽轮枝孢激活蛋白种子包衣,并在大田条件下设置春三叶（倒四叶）露尖（S3）、春四叶（倒三叶）露尖（S4）、春五叶（倒二叶）露尖（S5）、春六叶（旗叶）露尖（S6）以及孕穗期（SB）叶面喷施VDAL和全生育期不喷施VDAL（S0）6个处理,以不包衣且不喷施为对照（CK）,分析了VDAL对小麦旗叶面积、花后光合特性和产量的影响。结果表明,S4和S5处理显著（P＜0.05）增加了旗叶的长或宽,从而增大了叶面积。S4、S5和S6处理可以维持旗叶花后较高水平的净光合速率。各喷施处理的籽粒产量均有不同程度的提高,与CK相比,两年间S4处理的籽粒产量均显著（P＜0.05）提高,2018-2019年,S5处理的穗粒数和籽粒产量也显著（P＜0.05）提高。综上,采用VDAL种子包衣,并于春生4~5叶龄喷施VDAL,可以增加旗叶面积和旗叶花后净光合速率,提高穗粒数和千粒重,从而达到增加产量的目的。     

花后水分亏缺对冬小麦光合特性及产量的影响

为给小麦高产和生育后期抗旱栽培提供理论依据,盆栽试验条件下,选用旱地小麦品种长武134、长旱58和水地小麦品种西农9871作为试验材料,研究了花后水分亏缺对不同生态型小麦光合特性及产量的影响.结果表明,花后水分亏缺对小麦灌浆期旗叶光合速率(Pn)和荧光参数(Fv/Fo和Fv/Fm)、籽粒产量、收获指数及水分利用效率均有明显影响.与对照相比,中度水分亏缺下两个旱地小麦品种Pn除花后24 d外变化均不明显,Fv/Fo和Fv/Fm有升高趋势,产量和收获指数变化也不显著,水分利用效率明显提高;在重度水分亏缺下,Pn、Fv/Fo、Fv/Fm、产量和收获指数均降低,水分利用效率长武134依然高于对照,而长旱58明显降低.水地小麦西农9871的Pn、Fv/Fo、Fv/Fm随水分亏缺程度的加重呈下降趋势,产量和收获指数与旱地小麦变化相似,水分利用效率处理间差异较小.说明旱地小麦受花后水分亏缺的不利影响小于水地小麦,表现出较高的水分利用能力.     

高产水平下水肥耦合对小麦旗叶光合特性及产量的影响

为了探讨黄淮麦区冬小麦的高产机理,在大田条件下设置不同梯度的水肥耦合模式,分析了高产水平下旗叶光合特性与籽粒产量的效应.结果表明,不同模式的水肥耦合对旗叶光合特性和籽粒产量的影响不同,总体表现为土壤水分的处理效应大于施氮量的效应.旗叶光合速率(Pn)和气孔导度(G5)均随着土壤水分的增加而升高,表现为W3(充足水分)＞W2(适宜水分)＞W1(自然降水),差异达显著水平.胞间CO2浓度(Ci)随着土壤水分的增加而降低;不同的氮肥处理,旗叶Pn和Gs随着施氮量的增加而升高,表现为N3(270 kg·hm-2)＞N2(195 kg·hm-2)＞N1(CK),Ci在不同水分条件下与施氮量的关系不尽相同.不同水肥耦合模式对水分利用效率的影响表现为W2＞W3＞W1,并以W2N2为最高,不同处理组合的籽粒产量亦以W2N2为最高.表明高产条件下W2N2水肥组合应是高产高效的运筹模式.     

燕麦马铃薯间作对燕麦光合特性及产量的影响

为揭示马铃薯-燕麦间作体系中燕麦产量形成的光合机制,在宁夏南部山区,通过田间小区试验,以单作燕麦为对照,在马铃薯-燕麦间作行数比为2∶2(P2O2)、4∶2(P4O2)、4∶8(P4O8)模式下,用灰色关联度评价法对燕麦旗叶的蒸腾速率、气孔导度、净光合速率、水分利用效率及叶绿素含量5个光合指标和籽粒产量进行了研究.结果...     

南疆棉区棉花利用氟节胺打顶技术试验

为探讨南疆棉区棉花化学打项技术,以减轻棉花栽培的劳动强度,作者于2013年在新疆生产建设兵团第三师农业科学研究所试验基地,利用烟草抑芽剂氟节胺进行棉花化学打顶试验。结果表明：施用氟节胺处理与对照相比,在一定程度上可有效控制棉株的生长;其产量略低于对照,株高高于对照,果枝层数增加,但空果枝数、脱落数增多;绒长变短,不孕籽率增多,单铃重量轻。     

一穴多株种植对夏玉米子粒灌浆和产量的影响

在密度为82 500株/hm2,通过一穴多株种植方式调整株距,设一穴一株(对照,P1)、一穴二株(P2)、一穴三株(P3)3个处理,对比分析不同处理下夏玉米的光合速率、花后叶片特性、子粒灌浆速率和穗部性状,对粒重和产量进行评价,验证在高密种植条件下调整株距能否改善夏玉米子粒灌浆和产量。研究结果表明,通过一穴多株种植方式适当扩大株距可以提高夏玉米的光合速率,改善穗部性状,延缓夏玉米花后叶面积指数和SPAD值下降以及叶片衰老,夏玉米子粒体积、粒重和灌浆速率得到显著改善。与对照P1相比,P2、P3处理的产量分别提高5.8%、4.9%。在高密种植情况下,通过一穴二株来调整株距可以延缓花后叶片衰老,从而保证子粒灌浆足够的光合面积,最终实现粒重的增加和产量的显著提高。     

裸燕麦不同生育时期对干旱胁迫后复水的响应

为给裸燕麦(Avena nuda L.)高效节水生产提供理论和技术支持,在温室盆栽条件下,研究了裸燕麦持续性干旱胁迫后不同生育时期复水的生理响应。结果表明,拔节-抽穗期内复水较正常供水处理显著(P<0.05)提高株高6.57%～7.67%,其他时期复水株高与正常供水处理差异不显著(P>0.05);拔节-孕穗期和抽穗-灌浆期内复水,裸燕麦功能叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Ci)、胞间CO2浓度(Gs)和蒸腾速率(Tr)等光合参数均表现出补偿或超补偿效应,灌浆期后复水无法恢复叶片正常光合能力;拔节期、孕穗期、抽穗期和灌浆期复水,较持续干旱胁迫处理显著提高裸燕麦籽粒产量,产量增幅分别为14.29%、152.38%、66.67%和32.80%;孕穗-灌浆期复水有利于提高灌溉水利用效率。说明裸燕麦持续干旱胁迫后孕穗期和抽穗期复水对植株生长、功能叶片光合能力和产量的补偿效应明显,有利于灌溉水高效利用。     

施氮量对超高产冬小麦花后光合特性及产量的影响

为给冬小麦超高产栽培中氮肥合理运筹提供参考依据,于2007-2008年在河南温县、兰考两试验点,以两个具有超高产潜力的冬小麦品种豫麦49和兰考矮早八为供试材料,在全生育期施氮0、90、180、270 和360 kg N ·hm-2（底施和拔节期追施各半）的条件下,研究了施氮量对冬小麦光合特性、干物质积累和籽粒产量的影响。结果表明,两试验点施氮量180和270 kg·hm-2处理的籽粒产量均达到了每公顷9 000 kg以上的水平,高于其他施氮处理,与不施氮和90 kg N ·hm-2处理间差异均达显著水平。进一步分析发现,与其他处理相比,180和270 kg·hm-2处理提高了两个小麦品种开花后旗叶光合速率和SPAD值,进而增加了花后干物质积累量。两试验点的施氮处理对大穗型品种兰考矮早八成穗数影响不显著,而施氮量180和270 kg·hm-2处理显著提高了多穗型品种豫麦49的成穗数;两品种穗粒数和粒重均表现为不施氮和90 kg N ·hm-2处理显著低于适宜施氮量（180和270 kg N ·hm-2）处理。两品种在两试验点获得最高产量的施氮量不同,豫麦49和兰考矮早八分别在270和180 kg·hm-2获得最高产量。由此可见,在本试验条件下,两个品种在施氮量180~270 kg·hm-2、基施和拔节期比例5∶5条件下,在稳定足够穗数的基础上,增加穗粒数,促进花后物质积累量,提高粒重,可实现超高产。