高海拔冻土层地区不同土壤温度对花叶海棠光合特性的影响

为促进花叶海棠在高海拔冻土层地区的生长,通过使用自控温电热带土壤增温措施对土壤进行增温试验,分别设置2.0 (S₁)、3.0 (S₂)、4.0 (S₃)、5.0 (S₄) ℃ 4种增温梯度和1个CK对照组,测量不同梯度下花叶海棠的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及胞间CO₂浓度。结果表明：在4种处理中,S₄的花叶海棠叶片净光合速率、蒸腾速率、胞间CO₂浓度最大,与对照相比,其增长率分别为13.88%、58.55%、18.42%;S₃的花叶海棠叶片气孔导度最大,增长率为8.68%。土壤温度与花叶海棠叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度呈极显著相关,与蒸腾速率呈显著相关。与对照组相比S₄与S₃能明显提高净光合速率、蒸腾速率,与对照组相比S₄、S₃、S₂能明显地提高气孔导度、胞间CO₂浓度。综合各项指标分析,在试验范围内土壤温度增加4.0~5.0 ℃最适宜花叶海棠的生长。     

Brown Macroalgae (Phaeophyceae): A Valuable Reservoir of Antimicrobial Compounds on Northern Coast of Spain

The search for new sources of antimicrobial compounds has become an urgent need, due to the threat that the spread of bacterial resistance represents for global health and food safety. Brown macroalgae have been proposed as a great reservoir in the search for novel antimicrobial compounds. In this study, mid-polarity extracts were performed with a selection of 20 brown macroalgae species from northern Spain. The total polyphenol, carbohydrate and protein contents were quantified by spectrophotometry. The volatile organic compounds (VOCs) of whole macroalgae were also studied as a biomarker of their metabolic state in the representative species of the tested families by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The antimicrobial potential of the extracts was assessed by a disk diffusion assay against 20 target bacteria and further determinations of the minimum inhibitory (MIC) and minimum bactericidal concentrations (MBC) were performed by a microdilution assay for the active extracts. Ericaria selaginoides, Bifurcaria bifurcata and Dictyota dichotoma showed an antimicrobial effect against six Gram-positive strains: Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Geobacillus stearothermophilus, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus and Staphylococcus haemolyticus. The phenolic content was generally higher in the extracts that showed antimicrobial activity, followed by carbohydrates and low contents of proteins. The results obtained in this study reveal the potential of brown macroalgae as a promising alternative source of antimicrobial compounds as functional ingredients for the application in industrial fields.     

受渍指数构建及其在长江中下游小麦渍害风险评估中的应用

渍害是长江中下游地区影响小麦生长发育的一种主要农业气象灾害,针对目前渍害评估方法中考虑致灾因子不全面和没有考虑作物耐渍性生育期差异等问题,该研究提出了以整个生长季受渍指数表征小麦受渍程度特征的量化模型。该模型综合考虑了土壤低氧对根系影响和不同生育期内小麦耐渍性差异,并将2016-2022年SMAP（soil moisture active passive）土壤表层含水率产品数据代入模型中计算长江中下游地区各栅格点（10 km×10 km）受渍指数值,通过分析受渍指数与小麦产量的关系,确定受渍指数 5.3 为是否受渍的阈值,从而得到长江中下游地区受渍率空间分布,并依据受渍率进行分区风险评估。结果表明：湖北省、安徽省、江苏省小麦发生渍害地区主要集中在长江沿线,即各省南部,主要以中风险区为主;湖南省、江西省小麦发生渍害高风险区主要集中在各省的中部,2省其他区域都为中风险区。长江中下游地区全域无渍害区面积占20.0%,低风险区占14.8%,中风险区占30.1%,高风险区占35.7%。研究可为作物渍害精细化风险评估提供可靠的方法与手段。     

碳纳米管在作物研究中的应用进展与分析

碳纳米管在农作物研究中的应用对象已经涵盖了大米、玉米、小麦、番茄、葡萄等常见的农作物。由于研究目的不同,使用的碳纳米管种类、分散方式、浓度也不同,导致文献中出现了试验结果多样化的问题。为了建立一个较为统一的碳纳米管试验框架,该研究首先以作物培育、抗逆、生理指标监测和农业基因工程为纲,对碳纳米管在作物研究中的应用进展进行了综述,并归纳了文献中使用的碳纳米管参数及其应用效果。通过综合分析,论证了作物研究中存在碳纳米管有效浓度未知、特异性作用不明显、间接生物毒性研究不足的问题,并针对性地给出了作物研究中的碳纳米管试验方案建议,包括碳纳米管的选型、培养基的制备以及表征方法。最后,与以往利用原始和共价修饰的碳纳米管进行作物培育不同,在未来,利用非共价修饰的碳纳米管或碳纳米管的非共价堆积作用进行作物研究是重要的发展方向。     

新疆典型绿洲灌区土壤理化性状与盐分离子分布特征

土壤盐渍化和耕地质量下降严重制约新疆绿洲灌溉农业可持续发展,研究土壤理化性状与盐分离子分布特征是盐碱地改良与综合利用和绿洲灌溉农业高质量发展的前提和基础。以北疆玛纳斯河灌区、南疆阿克苏河灌区和喀什噶尔河灌区（阿克苏-喀什噶尔河灌区）为研究对象,定量分析了土壤（0~500cm）养分含量、含盐量及其离子组成分布特征。结果表明：玛纳斯河灌区和阿克苏-喀什噶尔河灌区土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、全氮含量均呈现随土层深度增加而逐渐降低的趋势。玛纳斯河灌区表层土壤（0~30cm）和0~100cm土层土壤有机质、碱解氮、速效钾、全氮含量和pH值平均值高于阿克苏-喀什噶尔河灌区,100~500cm土层土壤有机质、碱解氮、速效钾、全氮含量平均值低于阿克苏-喀什噶尔河灌区。阿克苏-喀什噶尔河灌区表层土壤（0~30cm）全盐量和电导率平均值比玛纳斯河灌区分别高21.14%和8.53%,60~100cm土层比玛纳斯河灌区分别低17.55%和16.50%。玛纳斯河灌区和阿克苏-喀什噶尔河灌区土壤阳离子均以Na+和Ca2+为主,阴离子均以SO2-4、Cl-为主,Na+和SO2-4分别为玛纳斯河灌区和阿克苏-喀什噶尔河灌区含量最高的盐基离子。玛纳斯河灌区表层土壤（0~30cm）53.85%属于盐渍土,30~60cm土层50.00%属于中度和重度盐渍土,60~100cm土层25.00%属于重度盐渍土,硫酸盐型盐渍土占主导地位,其次是氯化物-硫酸盐型盐渍土。阿克苏-喀什噶尔河灌区表层土壤（0~30cm）78.26%属于盐渍土,其中重度盐渍土占比最高,30~60cm土层60.86%属于轻度和重度盐渍土,60~100cm土层39.13%属于非盐渍土,氯化物-硫酸盐型盐渍土占比最高,其次是硫酸盐型盐渍土。研究结果可为新疆绿洲灌区盐碱地综合利用和作物精准施肥提供科学依据。     

长期施肥对渭北旱塬麦田土壤线虫群落特征的影响

为探究长期定位施肥对黄土高原渭北旱塬麦田土壤线虫群落的影响,以长武国家黄土高原农业生态试验站的长期定位试验（1984—2018年）为平台,调查裸地（L）以及不施肥（CK）、施氮磷肥（NP）、单施有机肥（M）、氮磷肥配施有机肥（MNP）的小麦田土壤线虫群落数量、组成结构和生态功能指数,并分析其与土壤理化性质的关系。结果表明：（1）小麦田土壤线虫数量显著高于裸地,而CK、M和MNP处理使小麦田中土壤线虫数量比NP处理提高了31.63%~56.20%;（2）施肥减缓了长期种植小麦导致的食细菌线虫（特别是头叶属）相对丰度的下降,单施有机肥的处理（M）植食性线虫相对丰度显著降低,同时,相比于CK,施用有机肥的M和MNP处理杂食/捕食线虫相对丰度分别增加了18.4%和8.24%,表明有机肥对杂食/捕食线虫的促进作用;（3）长期施肥处理土壤线虫Shannon多样性指数（H）和指示土壤健康状况的瓦斯乐卡指数（WI）分别为1.80~2.19和0.36~0.68,相较于裸地（H=2.36;WI=1.57）有所下降,但M和MNP处理的线虫成熟度指数（MI）和结构指数（SI）均高于其他处理（L、CK和NP处理）,表明施用有机肥有助于土壤食物网维持复杂的结构和成熟稳定的状态;（4）不同施肥措施下土壤全氮、有机碳、微生物生物量碳和氮以及可溶性碳的变化是影响土壤线虫数量和群落特征的重要环境因素。     

陕北纸坊沟流域人工林土壤酶活性

对陕北黄土丘陵沟壑区典型人工刺槐(Robinia pseudoacacia)林、油松(Pinus tabulaeformis)林、柠条(Caragana korshinskii)林和柠条刺槐混交林不同土层土壤转化酶、碱性磷酸酶和脲酶3种酶活性特征及其与土壤养分之间的关系进行了研究, 旨在说明人工林在改善土壤营养物质的转化和提高肥力水平等方面的功能。结果表明, 柠条刺槐混交林表层土壤转化酶、碱性磷酸酶活性较柠条纯林分别提高了56.81%和15.89%。31 a刺槐林地表层土壤3种酶活性几何平均值分别是20 a和18 a刺槐林地的1.19和1.57倍。31 a刺槐林地表层土壤3种酶活性几何平均值是30 a油松林地的1.36倍。和农地比较, 退耕3 a的荒地表层土壤3种酶活性几何平均值减少了37.89%。土壤有机碳、速效磷和碱解氮分别与转化酶、碱性磷酸酶和脲酶活性之间呈极显著正相关。人工林能够显著提高表层土壤酶活性。     

不同退化程度的草地植被和土壤特征

研究了克氏针茅(Stipa krylovii)草原未退化、中度退化和重度退化草地的植被和土壤微生物的季节动态。结果表明, 随退化程度增加, 克氏针茅的重要值降低, 冷蒿(Artemisia frigida)的重要值增加, 重度退化草地群落多样性最低。重度退化草地土壤全氮含量最高而有效磷含量最低。未退化草地土壤微生物碳、氮含量高于退化草地, 草地退化对菌根真菌(AMF)孢子密度、细菌、真菌和放线菌数量的影响随季节变化而不同。5―8月未退化草地真菌数量大于重度退化草地, 9月两者差异不显著。7―9月未退化草地细菌数量大于重度退化草地, 6月两者差异不显著。各指标均在7月或8月达到最高值。土壤真菌、细菌、放线菌与土壤全氮、微生物氮均有显著相关性。土壤真菌、细菌与土壤微生物碳有显著相关性。     

不同密度下近天然落叶松云冷杉林各土层土壤理化特征

本研究以8块不同林分密度近天然落叶松云冷杉林为对象, 研究不同林分下密度对不同土层土壤的理化特征。结果表明, 相同林分密度条件下, 土壤物理性质随土层深度增加呈显著变化(P0.05);除全氮外, 其他养分元素浓度差异不显著(P0.05)。不同密度条件下的土壤养分浓度并未表现出明显的变化规律, 也没有在某一密度之后出现明显的下降现象。林分密度为1 058株·hm-2时, 虽然土壤养分浓度有所降低, 但总体差异并不显著。这说明在试验区目前林分密度下, 土壤养分状况并未受影响, 可适当补植, 增加林地的利用效率。     

磷活化剂对红壤吸磷特性的影响

为了解磷活化剂对红壤吸附外源磷的影响,探讨沸石、腐殖酸、柠檬酸、草酸铵对红壤吸磷特性的影响。结果表明：腐殖酸、柠檬酸、草酸铵可有效降低红壤对磷的吸附能力,加腐殖酸使红壤的吸附量降低了902%~11.75%,加柠檬酸使红壤的吸附量降低了1742%~21.74%,加草酸铵使红壤的吸附量降低了987%~3610%。沸石增强了红壤对磷的吸附能力,吸附量增加了11.04%~1754%,吸附率提高了954%~1708%。