养分(磷)吸收机理模型的应用研究──Ⅱ.模型参数的敏感性分析

采用Claassen的养分吸收机理模型探讨了玉米与大豆幼苗磷吸收过程中的参数敏感性,结果表明：在一般土壤与施肥条件下,玉米与大豆幼苗吸收磷的高度敏感性参数或重要限制因素为根系伸长速率与根半径;在相同土壤供磷条件下,供试大豆幼苗根系的磷摄取能力远低于玉米幼苗根系的磷摄取能力,其原因归结于两者在根系最大养分流Imax与根系伸长速率K两个敏感性参数上的差异;玉米与大豆幼苗磷吸收过程中三种根毛参数的敏感性均较低,这主要与土壤供磷水平较高有关;土壤含水量在玉米幼苗磷吸收过程中表现了极高的敏感性,当土壤含水量降低时,土壤养分供应参数对玉米幼苗磷吸收的敏感性与限制作用均增大。     

陕北黄土区土壤石油污染物对玉米生长影响研究

为研究陕北黄土区土壤石油污染物对玉米种子出苗率和幼苗生长的影响,采用盆栽试验的方法,设置土壤不同石油浓度处理组,培养玉米2个月,测定了各处理组玉米的出苗率、株高、茎宽、生物量和叶片叶绿素浓度.结果表明:(1)土壤石油质量浓度即使为30 g/kg时,各处理组出苗率最终均为100％;土壤石油质量浓度达到20 g/kg及以上时,在一定程度上会推迟玉米种子的出苗时间.(2)土壤石油质量浓度达到1 g/kg就会对玉米茎的生长产生抑制作用,可以显著降低玉米株高,但对玉米茎宽影响不显著.随着土壤石油浓度的升高,对玉米株高的抑制作用显著增加.玉米茎宽总体上是随着土壤石油浓度的升高而减小,但土壤石油质量浓度为0～1g/kg或20～30 g/kg时,玉米茎宽没有显著差异.(3)当土壤石油质量浓度达到5 g/kg以上时,植株干质量随石油浓度升高而减少.土壤石油质量浓度达到20 g/kg时,会显著降低玉米根的含水率;达到30 g/kg时,会显著降低茎和叶的含水率.(4)土壤石油质量浓度为1、5 g/kg时,叶绿素a和叶绿素b浓度与土壤石油质量浓度为0 g/kg时没有显著差异;土壤石油质量浓度为10、20、30 g/kg时,叶绿素a和叶绿素b浓度显著低于土壤石油质量浓度为0 g/kg时,并且随土壤石油浓度的升高呈降低趋势.     

Influence of herbicide glyphosate on growth and aflatoxin B1 production by Aspergillus section Flavi strains isolated from soil on in vitro assay

The effect of six glyphosate concentrations on growth rate and aflatoxin B₁ (AFB₁) production by Aspergillus section Flavi strains under different water activity (a_W) on maize-based medium was investigated. In general, the lag phase decreased as glyphosate concentration increased and all the strains showed the same behavior at the different conditions tested. The glyphosate increased significantly the growth of all Aspergillus section Flavi strains in different percentages with respect to control depending on pesticide concentration. At 5.0 and 10 mM this fact was more evident; however significant differences between both concentrations were not observed in most strains. Aflatoxin B₁ production did not show noticeable differences among different pesticide concentrations assayed at all a_W in both strains. This study has shown that these Aspergillus flavus and A. parasiticus strains are able to grow effectively and produce aflatoxins in high nutrient status media over a range of glyphosate concentrations under different water activity conditions.     

不同堆肥方式对鸡粪与秸秆混合堆肥效果

以鸡粪和玉米秸秆为堆肥原材料,进行了露天堆肥和反应器堆肥对比实验。结果表明,反应器堆肥（堆体P2）较露天堆肥（堆体P1）升温快,堆体P2达到了《粪便无害化卫生标准（GB7959—87）》的要求,堆体P1未达到;在整个堆肥过程中,堆体P1的水分总损失量（26．5％）大于堆体P2的水分总损失量（20．6％）;堆体P1和P2的有机质降解主要发生在堆肥前期0～21d,分别完成了81．4％和84．5％的有机质降解量;堆体P1和P2的C／N比在堆肥过程中均呈下降趋势,最终C／N比分别为18．3和14．8;种子发芽指数GI_P1〈GI_P2,表明采用堆体P2的堆肥产品的植物毒性较堆体P1更小。各指标实测数据表明,反应器堆肥的堆肥产品的稳定性和腐熟程度较露天堆肥更好。     

The nitrate leached below maize root zone is available for deep-rooted wheat in winter wheat-summer maize rotation in the North China Plain

In winter wheat (Triticum aestivum L.)-summer maize (Zea mays L.) rotation system in the North China Plain, maize roots do not extend beyond 1.2 m in the vertical soil profile, but wheat roots can reach up to 2.0 m. Increases in soil nitrate content at maize harvest and significant reductions after winter wheat harvest were observed in the 1.4-2.0 m depth under field conditions. The recovery of 15N isotope (calcium nitrate) from various (1.0, 1.2, 1.4, 1.6, 1.8 and 2.0 m) soil depths showed that deep-rooting winter wheat could use soil nitrate up to the 2.0 m depth. This accounted partially, for the reduced nitrate in the 1.4-2.0 m depth of the soil after harvest of wheat in the rotation system.     

转cry1Ab和epsps基因玉米C0030.3.5对土壤固氮细菌丰度和群落结构的影响

为评估转基因玉米种植对土壤氮周转功能微生物的潜在风险,以转cry1Ab和epsps基因玉米C0030.3.5(TM)及其亲本玉米DBN318(PM)为研究对象,于2015年拔节期、抽雄期、乳熟期、完熟期采集根际土和非根际土进行试验,并采用荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,q PCR)和末端限制性片段长度多态性(terminal restriction fragment length polymorphism,TRFLP)技术分析土壤固氮微生物nif H基因丰度和多样性.结果表明,TM和PM根际土和非根际土固氮细菌nif H基因丰度随生长时期整体呈现先升高后降低的变化趋势,无论是根际土还是非根际土,同一生长时期2种玉米nif H基因丰度间差异均不显著.相关分析显示,土壤固氮细菌nif H基因丰度与有机质含量呈极显著正相关.T-RFLP结果表明,所获得的14种TRFs中,43 bp和155 bp片段所代表的固氮细菌为共有优势种群,无论是根际土还是非根际土,同一生长时期各T-RFs的相对丰度在TM和PM间差异同样不显著.土壤固氮细菌的Shannon指数和Evenness指数随生长期整体呈现出先升高后降低的变化趋势,无论是根际土还是非根际土,同一生长时期TM和PM的Shannon指数间及Evenness指数间均无显著差异.主成分分析(principal component analysis,PCA)表明TM和PM土壤固氮细菌群落结构组成无显著差异.冗余分析(redundancy analysis,RDA)显示土壤铵态氮和p H对固氮细菌群落结构组成影响显著.     

土壤微生物群落对玉米根茬和茎叶残体碳的利用特征

以沈阳农业大学连续29a棕壤长期定位施肥试验为基础,以¹³C标记的玉米植株为试验试材,采用田间原位培养方法和磷脂脂肪酸-稳定同位素示踪联用（PLFA-SIP）技术,研究土壤不同粒级团聚体中微生物群落对残体碳的同化状况,及土壤有机碳的固定这一关键生物地球化学过程.结果表明：植物残体添加显著增加了全土及各粒级团聚体中各微生物群落PLFAs含量,其中以真菌PLFAs含量增幅最高,细菌中以革兰氏阴性菌含量增幅最高;但不同残体类型并未对全土中各群落PLFAs含量产生显著影响.茎叶碳与根茬碳的矿化率无显著差异;根茬碳对总PLFAs碳库的贡献是茎叶碳的3.9倍,说明根茬碳更有利于通过微生物合成的方式贡献于土壤有机碳库.残体碳占不同微生物群落PLFAs碳库的比例以真菌最高,表明真菌对植物残体碳具有最强的同化能力;而残体碳对PLFAs的贡献在革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌之间却差异不大.残体碳含量、PLFAs含量和残体碳占微生物PLFAs碳库的比例均在较小粒级的团聚体中（0.25~1mm和<0.25mm）更高,而细菌/真菌比在较大粒级团聚体（>2mm和1~2mm）中更高,说明较小粒级团聚体已经成为微生物对残体进行同化固定的主要位点.植物残体在土壤中的腐解过程与残体类型、土壤团聚体组成和微生物群落密切相关.     

土壤干旱和内源ABA对夏玉米产量的影响

对不同程度土壤干旱胁迫和夏玉米根、茎、叶中脱落酸含量变化对产量形成的影响进行了试验研究.充足底墒条件下播种后采用5个土壤水分等级(0～2m土壤相对湿度分别为>80%,70%～80%,60%～70%,50%～60%和40%～50%,处理代号分别为WT1～WT5),生育期内遮去自然降水.试验结果表明,轻度土壤干旱胁迫(WT3处理)下,由于表土层干旱促进了根源信号的产生、运输和累积,明显抑制了叶面积的发育和地上部分的干物质累积,降低了地上部分水分损失;同时该处理的玉米植株根系发育良好,不仅有效地利用了表土层的水分,而且根系向土壤深层延伸吸收利用土壤深层贮存的水分,有效地缓解了干旱胁迫和根信号对产量形成造成的负面影响,在土壤水分利用和获取之间达到了较好的平衡,提高了植株体的水分利用率并增加了收获指数.     

玉米乙酰乳酸合成酶活性的测定及其性质初探

为了解抑制剂对乙酰乳酸合成酶 (ALS)的作用机制 ,建立生理生化水平上 ALS酶抑制剂的筛选方法。详细研究了玉米离体和活体乙酰乳酸合成酶 (AL S)活性的测定方法。对酶反应条件的研究表明 ,底物丙酮酸钠的浓度和辅助因子氯化硫胺素焦磷酸盐 (TPP)、黄素腺嘌呤二核苷酸 (FAD)以及氯化镁 (Mg Cl2 )的浓度在一定范围内对酶的反应有影响 ,温度和酸度也是影响该酶反应的重要因素 ;对酶反应产物显色反应的研究发现 ,α-萘酚和肌酸单钠盐共同协调影响显色反应的进行。玉米 AL S酶的比活力与反应时间呈线性关系 ,符合 Michaelis- Meten方程。烟嘧磺隆是玉米 ALS酶的非竞争性抑制剂 ,农大 1 0 8玉米 ALS的 Km为 (7.51± 1 .0 0 ) mmol· L- 1 。     

农田土壤硝化-反硝化作用与N_2O的排放

在北京潮土上研究了冬小麦夏玉米轮作体系下土壤硝化反硝化作用以及N2O排放情况。结果表明,小麦生育期土壤温度及含水量较低,无论是反硝化损失氮量还是土壤的N2O生成排放量均不高。土壤的N2O生成排放量与反硝化氮量相当或低于反硝化氮量。玉米生育期土壤温度升高以及孔隙含水量有较大的改善,反硝化损失氮量、N2O生成排放量有明显上升。通常情况下土壤反硝化损失氮量与N2O排放氮量基本处于同一水平。在玉米十叶期追肥后的较短时间内,N2O总排放量明显高于反硝化损失氮量,说明至少在这一阶段中,硝化作用在北方旱地土壤N2O的排放中发挥了主要作用。在评价北方旱地农田土壤氮素硝化反硝化损失中,硝化作用的氮素损失是不可忽视的重要方面。