农业科研院所视角下新兴交叉学科发展的思考

新兴交叉学科不仅是重大科学成果产生的源泉,也是解决当今社会发展过程中出现的复杂问题的重要途径.文章梳理了部分农业科研院所在新兴交叉研究领域的动向,从省级农业科研院所角度,深入探讨了新兴交叉学科的发展特点和面临形势,从产业应用目标定位、对外交流合作、复合型人才培养引进、学科建设投入、学科发展规律研究和体制机制创新等方面提出了促进农业科研院所新兴交叉学科发展的建议.     

嗜热菌的筛选及菌种的初步鉴定

从自然堆肥中分离嗜热细菌 ,通过纯化获得 11株 (编号TH1～TH11)能在 6 0℃条件下生长的高温细菌。将所分离菌株接入浓度为 2 0 % (w v)的新鲜奶牛粪水中 ,检测菌株适应性能力。试验结果显示 ,TH9在粪水中生长良好 ,6 0℃培养 36h活菌数达到 6 .4× 10 8CFU ml。经初步鉴定 ,TH9为微杆菌 (Microbacteriumspp .)     

接种一株嗜热球杆菌对堆肥腐熟进程的影响

采用室外堆肥的方法，对嗜热球杆菌在猪粪堆肥中的作用及腐熟度指标进行了初步研究。结果表明，该菌株能有效加快堆肥的腐熟进程，促进堆肥初期温度的上升，处理组最高温度比对照组高6．9℃，到达最高温度的时间比对照组提前15d；两组堆肥pH值较堆制前期均有所降低，电导率升高，但处理组的pH值和电导率均比对照组变化快；青菜种子发芽指数到达50％的时间，处理组比对照组提前了22d。此外，接种嗜热球杆菌还影响了堆肥过程中过氧化氢酶、脲酶和纤维素酶活性。     

基于畜禽废弃物管理的发酵床技术研究Ⅱ.接种剂的应用效果研究

用腐熟猪粪堆肥为材料制作微生物接种菌剂,在室内模拟条件下,研究了木屑、木屑与稻壳混合两种不同垫料发酵床应用接种剂后,垫料中pH值、无机氮及部分酶活性变化,探析应用接种剂对猪粪的原位降解效果。试验结果表明,菌剂能降低垫料环境pH值;垫料铵态氮和硝态氮含量在第5 d均降到最低值,其中混合垫料铵态氮含量最大时接种组与CK差异极显著;过氧化氢酶活性在第5 d达到最大值,其中木屑垫料过氧化氢酶活性最大时接种组与CK差异极显著;脲酶活性在第10 d达到最大值,两种垫料脲酶活性最大时接种组与CK均达到极显著水平;纤维素酶活性在第5 d达到最大值,两种垫料纤维素酶活性最大时接种组与CK均达到极显著水平;蛋白酶在整个试验过程中保持旺盛的酶活性,呈逐渐增加趋势,应用接种剂加快了猪粪原位降解速率。     

微囊藻毒素对陆生植物的污染途径及累积研究进展

微囊藻毒素(Microcystins,MCs)是全世界范围内普遍存在、且随着水体污染的加剧而在自然环境中大量积聚的蓝藻毒素之一,对多种生物有着严重的毒性作用。MCs在生物体内富集并通过食物链传递,对人类健康造成威胁。近些年,MCs对陆生植物的毒害作用及累积研究尤为引人关注,取得了一批重要的研究成果。MC-LR(L为亮氨酸)和MC-RR(R为精氨酸)是淡水水体中普遍存在且危害较大的两种MCs异构体。针对这两种毒素,重点介绍其对陆生植物的污染途径、毒性作用及其在作物体内的累积量,对今后的研究进行了展望。     

有机物料“差别堆腐”及其评价方法初探

为克服有机物料高温堆肥腐熟过程中存在的针对性差、过度腐熟和资源浪费等问题,进而解决目前堆肥腐熟指标与实际应用间存在脱节的现象,本文提出了有机物料"差别堆腐"概念及其判断方法,并提出相应判定标准及主要控制指标。通过大量文献资料的查阅,结合江苏省农业科学院农业废弃物资源化利用研究室开展的相关研究工作,对目前堆肥腐熟度采用的评价方法、判断标准进行讨论,并指出其存在问题,同时结合有机物料堆腐中的养分含量变化及损失,对不同堆腐时间有机物料施用的农学与改土培肥效应进行阐述。结果显示:有机物料好氧堆肥过程中,在达到无害化标准后,其物料腐熟程度,应依据堆肥施用目的与作物对象不同,而采取"差别堆腐";有机物料好氧堆肥达到无害化、初步腐熟、基本腐熟和完全腐熟后,其产物可分别作为土壤改良剂、较长生育期作物肥料、较短生育期作物肥料以及栽培基质施用;从企业生产实用性出发,堆肥积温可推荐作为腐熟程度判断的重要控制指标。采用差别化堆腐方式,可能是实现有机物料好氧堆肥中资源高效利用与低碳环保目标的有效途径。     

水葫芦高温堆肥过程中氮素损失及控制技术研究

为减少水葫芦高温堆肥过程中氮素损失,采用静态高温好氧堆肥的方法,分析了水葫芦堆肥过程中氮素转化规律,研究了添加化学保氮剂对减少堆肥中氮素损失的效果。结果表明,水葫芦堆肥过程中总氮及有机氮含量均呈上升趋势,铵态氮与硝态氮含量均呈先上升后下降的趋势,总氮损失率为12.84%;水葫芦堆肥过程中氮素损失途径主要为以NH3、N2O等气态形式逸出,其中,堆肥前10d是NH3挥发的高峰期,堆制后第5~9d的N2O排放速率最大;添加化学保氮剂对水葫芦堆肥过程第4~10d的氨挥发具有显著的抑制作用,NH3挥发量可减少23.82%,另外,化学保氮剂处理降低了堆制后第0~5d的N2O排放速率,增加了第9d以后的N2O排放速率;使用化学保氮剂原位控制水葫芦堆肥过程的氮素损失具有较好的效果,与常规对照相比,化学保氮剂对水葫芦堆体的保氮效率为32.70%。     

稻秸蚯蚓堆制后的物理、化学及微生物特性变化

利用水稻秸秆与畜禽粪便（牛粪、猪粪和鸡粪）等干重混合物（RCD、RPM、RCE）接种蚯蚓（Eisenia foetida）进行堆制,研究堆肥产物的物理、化学及微生物特性变化。结果表明,蚯蚓堆制30 d后,稻秸牛粪、稻秸猪粪堆肥产物MBC含量显著下降; 3种稻秸粪便混合物经蚯蚓堆制后,堆肥产物微生物代谢熵、脱氢酶和碱性磷酸酶活性增加,尤以RCD的变化明显。稻秸牛粪、稻秸猪粪及稻秸鸡粪混合物经蚯蚓堆制后,总固形物平均重量损失分别增加6.45%、4.22%和3.82%; pH值均降低,其中RCD显著降低。蚯蚓堆制有助于提高堆肥产物全氮、全磷和全钾含量,同时使碳氮比降低。水稻秸秆混入部分畜禽粪便经蚯蚓堆制可减少堆肥时间并提高堆肥质量,混入的粪便以牛粪最好,猪粪次之,鸡粪最差。     

纳米SiO2/氨基淀粉黏合剂秸秆炭的结构及除磷特性

将秸秆粉用氨基淀粉黏合剂均相包覆,并掺杂纳米二氧化硅(nano SiO_2),采用原位发泡、炭化处理技术制备成纳米SiO_2/氨基淀粉黏合剂秸秆炭(掺杂纳米SiO_2秸秆多孔颗粒炭,nano SiO_2/AR-biochar)。通过透射电镜(transmission electron microscope,TEM)、热稳定性(thermogravimetry,TG)、扫描电镜-能谱扫描(scanning electron microscope-energy dispersive spectrometer,SEM-EDS)、比表面积与孔分析(Brunauer,Emmett and Teller,BET)、氮气吸附和压缩测试等技术手段对nano SiO_2/AR-biochar的孔结构特征、比表面积、微观形貌及压应力进行系统表征,并研究了nano SiO_2/AR-biochar对磷酸根吸附过程等温线及动力学模型。结果表明,掺杂nano SiO_2/AR-biochar孔结构分布匀称、比表面积大幅改善;TEM和SEM发现,掺杂nano SiO_2秸秆多孔颗粒炭材料的表面可形成类似海绵絮状结构,为炭材料提供较高的吸附位点;掺杂nano SiO_2可显著提高炭材料的机械压缩性能,当掺杂量为秸秆粉质量的6%时,压缩强度由3.89 MPa增加到7.96 MPa,增幅达104.6%。由于纳米SiO_2的掺杂,nano SiO_2/AR-biochar具有了更强除磷效果,且吸附过程符合准二级动力学模型,在短时间内(5 min)其吸附率可高达18.42 mg/g,体现了该掺杂纳米二氧化硅秸秆多孔颗粒炭具有良好的除磷特性。     

秸秆还田模式对土壤有机碳及腐植酸含量的影响

通过9年水稻-小麦轮作田间定位试验,探讨南方稻麦两熟制农田秸秆还田模式对土壤有机碳(SOC)和腐植酸(HE)的影响。试验设置仅麦秆稻季还田(W)、仅稻秆麦季还田(R)、秸秆稻麦季均还田(RW)和秸秆均不还田(CK)共4个处理。结果表明,秸秆还田显著(P0.05)提高了0~10 cm土层SOC,对土壤总氮(TN)无明显影响;不同秸秆还田模式处理下,0~10 cm土层SOC及TN大小为WRWRCK;10~20 cm SOC及TN大小均为WCKRWR,但各处理之间的差异均不显著。秸秆还田处理中,0~10 cm土层土壤HE、富里酸(FA)和胡敏酸(HA)均低于CK,而在10~20 cm土层则高于CK。不同秸秆还田方式间,0~10 cm土层的HE、FA和HA以W处理为最高,其土壤腐殖化程度最大;而10~20 cm土层则以RW处理为最高,W处理的土壤腐殖化程度最小。相比其他秸秆还田模式,麦秸稻季还田能更好地提高土壤表层有机碳含量和腐殖质品质。