长期有机无机外源氮素配施作物氮肥利用率及土壤剖面氮分布特征

探究有机无机外源氮素配施对小麦-玉米轮作体系作物产量和土壤剖面氮素分布的影响,为华北平原潮土区合理减少氮肥使用、提高氮肥利用率和科学管理土壤氮素资源提供参考。基于28年肥料定位试验,选择不施肥(CK)、单施化肥(CF)、化肥与有机肥配施(CFM)、化肥与秸秆配施(CFS)4个处理,分析了化肥、有机肥、秸秆作为主要外源氮素长期配施对作物可持续生产能力、氮肥利用率、施肥后效及潮土氮素剖面分布的影响。结果表明,投入外源氮素能提高作物产量,小麦季CF、CFM、CFS处理平均分别增产280.49%、276.02%、286.73%,玉米季平均分别增产160.15%、170.86%、178.45%。CF、CFM、CFS处理小麦季、玉米季产量变异系数均高于CK处理,小麦季增幅更大。小麦季CFS处理产量可持续指数最高,为66.32%,玉米季CFM、CFS处理产量可持续指数基本一致,高于CF处理。与CF处理相比,CFM、CFS处理平均氮素吸收量分别提高2.11%、4.29%。CF、CFM、CFS处理氮肥累积利用率分别为61.12%、62.91%、64.78%,后效分别为0.72%、0.90%、0.60%,化肥与有机肥配施效果高于单施化肥、化肥与秸秆配施。与CF处理相比,CFM处理0~40 cm土层土壤全氮含量提高22.08%~35.94%,碱解氮含量提高12.05%~38.17%。综上,投入外源氮素可提高作物产量和氮素吸收量、提升产量稳定性和可持续性。在小麦-玉米轮作体系下,化肥配施秸秆最有利于维持可持续生产能力。化肥与有机肥配施、化肥与秸秆配施提高了土壤氮含量。

31年长期施肥对潮土中微量元素演变及小麦微量元素吸收的影响

【目的】在华北平原典型潮土区,研究长期不同施肥措施对土壤全量与有效态铁、锰、锌、铜含量,以及小麦微量元素吸收的影响,为实现农田地力提升与作物高产优质提供理论依据。【方法】长期定位施肥试验位于河南省郑州市,始于1990年,已连续进行了31年。种植制度为冬小麦-夏玉米轮作。选取不施肥(CK),氮钾化肥(NK),氮磷钾化肥(NPK),氮磷钾化肥+秸秆还田(NPKS),氮磷钾化肥+有机肥(NPKM)5种施肥处理,分析每年土壤样品中全量与有效态铁、锰、锌、铜含量,以及作物秸秆与籽粒中相应微量元素含量。【结果】连续施肥31年后,各施肥处理土壤全量铁、锰含量与试验前无显著差异,全量锌、铜含量较试验前显著增加;NPKM处理土壤全量铁、锰、锌、铜含量均高于其它施肥处理。与CK相比,NPKM、NPKS与NPK处理显著提高了土壤有机质含量与阳离子交换量,降低了土壤pH值,有利于土壤中微量元素向有效态转化。NPKM与NPKS处理下土壤有效态铁、锰、锌含量显著高于其它施肥处理。NPK处理下土壤有效铁含量分别比CK和NK处理提高52%与49%;有效锰含量分别比CK和NK处理提高39%与11%。NPKM、NPKS与NPK处理下小麦地上部铁、锰、锌、铜吸收量与各微量元素收获指数显著高于CK与NK处理。但增产对籽粒中微量元素的稀释效应导致NPK、NPKS与NPKM处理下籽粒微量元素含量显著降低,其中铁、锌含量分别为推荐量下限的71%~74%、60%~63%。【结论】化肥与秸秆或有机肥配施有利于提高土壤微量元素的有效性。土壤全量与有效态微量元素含量的提高可促进小麦对微量元素的吸收,但增产对小麦籽粒中微量元素的稀释效应导致小麦籽粒中的铁、锌含量显著低于推荐量的下限。因此,在培肥潮土地力、提高作物产量的同时,也要考虑优化施肥策略或筛选适宜品种,以提高小麦籽粒中铁、锌含量,消除铁、锌元素缺乏对人体健康的不利影响。

长期施肥下土壤氮素指标与小麦/玉米产量关系研究

为明确施肥对典型潮土区土壤氮素指标的影响以及氮素指标与作物产量的量化关系,本研究利用长期定位施肥试验系统评估施肥对土壤全氮、碱解氮、酸解有机氮组分、微生物量氮含量的影响,并进一步定量分析氮素指标与小麦、玉米产量间的关系。结果表明,与单施化肥或不施肥相比,长期化肥与秸秆或有机肥配施在显著提高土壤全氮含量的同时,对碱解氮、酸解总氮、酸解铵态氮、氨基酸态氮与微生物量氮含量的提高也有明显的促进作用。除土壤全氮外的其他氮素指标含量在高量化肥-有机肥配施、化肥-秸秆还田和常量化肥-有机肥配施处理间无显著差异。土壤全氮、微生物量氮和碱解氮含量是对作物产量影响程度相对较大的氮素指标。土壤全氮含量每增加0.1 g·kg^(−1),小麦和玉米分别增产822.7和968.2 kg·hm^(-2)。土微生物量氮与碱解氮含量每增加1 mg·kg^(−1),小麦增产195.2与58.1 kg·hm^(-2);玉米增产189.9与79.1 kg·hm^(-2)。酸解总氮与氨基酸态氮含量对小麦产量也有显著影响,酸解总氮与氨基酸态氮含量每增加1 mg·kg^(−1),小麦分别增产15.8与30.0 kg·hm^(-2)。综上所述,化肥与秸秆或有机肥配施可提高潮土氮素库容与供氮能力。小麦、玉米产量随土壤全氮、微生物量氮与碱解氮含量的提高呈线性增长,小麦产量与酸解总氮和氨基酸态氮含量呈显著正相关。本研究为典型潮土区地力培育与粮食丰产提供了理论依据和技术支撑。

不同氮效率小麦品种的籽粒灌浆特性

为明确不同氮效率小麦品种的籽粒灌浆特性及其与产量和氮效率的关系,于2019—2021年选取高产氮高效(HH)、高产氮低效(HL)和低产氮低效(LL)小麦品种为试验材料,利用Logistics模型在大田生产条件下模拟籽粒灌浆进程,分析产量构成参数,探究不同氮效率小麦的籽粒灌浆特性差异及其与氮利用效率的关系。结果表明,不同类型品种间的籽粒灌浆特性均存在较大差异。不同品种的最大灌浆速率和平均灌浆速率均表现为HH>HL>LL,达到最大灌浆速率时的籽粒质量则表现为HL>HH>LL,HH与HL之间差异不明显。灌浆活跃期和有效灌浆时间均表现为HH<HL<LL。与HL和LL相比,HH表现出灌浆启动早、灌浆速度快和有效灌浆时间缩短等特性,这可能与品种的氮效率有关。

基于稳定性同位素核酸探针技术的同化利用玉米秸秆碳微生物群落演替研究

[目的]研究秸秆分解过程中同化利用秸秆碳源的微生物生态演替过程,明确参与秸秆分解的主要微生物类群,为秸秆高效利用提供科学依据。[方法]采用^(13)C标记高丰度玉米秸秆。微宇宙室内培养试验的供试土壤为华北平原石灰性潮土。共设置3个处理:不添加秸秆(soil)、添加自然丰度秸秆(soil+^(12)C-straw)和添加13C标记秸秆(soil+^(13)C-straw)。培养30天时,结合同位素示踪与高通量测序等技术,测定秸秆添加对土壤有机碳的激发效应,分析利用秸秆碳源的细菌、真菌群落结构及其与土壤胞外酶活性的关系。[结果](1)秸秆添加显著提高了土壤CO^(2)排放,添加秸秆对土壤有机碳的激发效应在培养第1天达到峰值,土壤和秸秆CO^(2)排放比例均在培养第3天达到峰值。(2)整个培养时期共发现参与秸秆碳同化利用的细菌微生物操作分类单元(operational taxonomic units,OTU_(s))238个,真菌OTU_(s)24个。细菌OTU_(s)主要属于细菌变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)与绿弯菌门(Chloroflexi),真菌OTU_(s)主要为子囊菌门中的粪壳菌纲(Sordariomycetes)。(3)秸秆分解不同时期的微生物群落结构存在显著差异,在整个培养时期,以热单胞菌属(Thermomonas)与溶杆菌属(Lysobacter)为代表的7个细菌属快速响应秸秆添加,以假黄单胞菌属(Pseudoxanthomonas)与土生单胞菌属(Terrimonas)为代表的6个细菌属延迟响应;两个真菌属枝鼻菌属(Cladorrhinum)与葡萄穗霉属(Stachybotrys)表现为对秸秆添加的快速响应,新赤壳属(Neocosmospora)与unclassified_f_Halosphaeriaceae为延迟响应。(4)曼特尔分析表明,细菌热单胞菌属(Thermomonas)、溶杆菌属(Lysobacter)、绿弯菌门(Chloroflexi)以及真菌裂壳菌属(Schizothecium)与碳氮转化相关土壤胞外酶活性呈显著正相关关系。[结论]外源秸秆添加对土壤有机碳产生正激发效应,显著增加了土壤CO^(2)排放。同化秸秆碳源的微生物随培养时间延长发生群落演替,细菌的热单胞菌属(Thermomonas)、溶杆菌属(Lysobacter)、绿弯菌门(Chloroflexi)以及真菌的裂壳菌属(Schizothecium)在玉米秸秆分解过程中具有重要作用,可为秸秆高效腐熟菌剂的研发提供依据。

微孔板式微生物法测定婴幼儿配方乳粉中叶酸、泛酸和生物素含量

目的建立微孔板式微生物法测定婴幼儿配方乳粉中的叶酸、泛酸和生物素含量的方法。方法按照国标方法分别提取婴幼儿配方乳粉中的叶酸、泛酸和生物素,在96孔微孔板中接种含有相应测试菌悬液的培养基,再分别加入标准系列溶液和试样提取液,培养后用酶标仪测定吸光度,根据标准曲线分别计算试样中的叶酸、泛酸和生物素含量,并考察测定方法的检出限、精密度和加标回收率。结果叶酸、泛酸和生物素标准曲线的相关系数均大于0.999,检出限分别为0.10μg/100 g、0.013 mg/100 g、0.57μg/100 g,相对标准偏差(relative standard deviations,RSDs)分别为1.02%、0.94%、1.08%,加标回收率分别为94.6%~100.0%、95.3%~103.3%、94.5%~100.1%。结论该微孔板方法操作简单、成本较低,结果准确性和重现性良好,适用于婴幼儿配方乳粉中叶酸、泛酸和生物素含量的大批量检测。

耕层厚度对潮土中化肥氮素转化的影响

耕层厚度是影响土壤肥力的重要因素之一,但其对潮土中化肥氮素转化的影响尚不清楚。利用田间土柱模拟试验,采用15N示踪技术,探究在不同耕层厚度处理下,化肥氮在3种质地潮土0~40 cm土层中有机氮、无机氮与固定态铵库中的动态变化以及作物对化肥氮的吸收利用。结果表明:耕层厚度显著影响化肥氮在土壤不同氮库中的转化及其在土壤-作物系统中的去向,且在不同质地潮土中的作用效果一致。在不同质地潮土中,残留于土壤中的化肥氮83%以上以有机氮的形式存在,影响化肥氮的保蓄与供给。增加耕层厚度虽然降低了化肥氮向固定态铵库的转化,但提高了0~40 cm土层中的肥料来源有机氮储量,尤其是在施肥当季,耕层厚度25 cm(PLT-25)处理下的肥料来源有机氮储量平均较耕层厚度15 cm(PLT-15)处理提高8.9%。增加耕层厚度显著(P<0.05)提高了施肥当季与后茬作物生长季内肥料来源无机氮的供给,在此期间PLT-25处理下作物对化肥氮的利用率较PLT-15处理提高8.0%左右,而化肥氮的当季损失率与累积损失率则较PLT-15处理分别降低12.3%与9.1%。就土壤质地的角度而言,砂粒含量高制约着化肥氮向有机氮库的转化,不利于作物对化肥氮的吸收利用,增大了氮肥损失。由此可见,在不同质地潮土中,增加耕层厚度在提高化肥氮素当季利用率的同时也增大了化肥氮在土壤中的残留量,减少了化肥氮的损失。残留的化肥氮在后茬作物生长季释放出来供作物吸收利用,促进了化肥氮累积利用率的提高。

课堂教学中的八个误区

误区之一:新授前的复习提问仅是为了检查、落实上节课所学的内容;整个教学过程中的提问越多越好上课铃声一落,教师走上讲台,往往是先复习提问,再讲授新课。这种做法本身并没有不妥之处,问题在于有些教师复习提问的出发点仅是为了督促学生学习,检查知识的掌握情况。当学生...

高密度培养对猪肌肉干细胞命运的影响

以猪肌肉干细胞为研究对象,通过接种4组不同初始密度(2.7×10^(3)、5.4×10^(3)、1.1×10^(4)cells/cm2和2.2×10^(4)cells/cm^(2))细胞培养3 d,探究高密度条件对猪肌肉干细胞命运的影响,其中2.7×10^(3)cells/cm^(2)组为对照组。计数结果表明,猪肌肉干细胞适宜的培养密度为2×10^(4)~3×10^(4)cells/cm^(2),超出此范围造成了增殖相关蛋白p-ERK1/2的下调,从而产生增殖抑制效应;转录组测序结果显示最高密度组与对照组相比共有2 125个差异表达基因,主要富集在细胞衰老、细胞周期和PI3K-Akt等信号通路;深入研究转录组学结果发现,高密度条件下干性基因PAX7、PAX3和静息相关基因SPRY1表达上调;分化基因MYOD、MYOG、MYH3和衰老基因P21、P53、P15出现上调表达。实时聚合酶链式反应和Western Blot结果显示,随着接种密度升高,干性基因PAX7和SPRY1、分化基因MYOG、衰老基因P21均出现上调表达。以上结果表明,猪肌肉干细胞在高密度条件下,会出现重返静息状态、分化和衰老等多种细胞命运。本研究结果有助于理解高密度下细胞命运决定机制,为细胞培养肉研究在高密度条件下调节细胞增殖分化提供一定的理论基础。

不同供氮水平下小麦品种的氮效率差异及其氮代谢特征

【目的】明确不同氮肥生理利用率小麦品种的氮代谢差异,为小麦高产及合理施肥提供理论依据,实现小麦节氮增产。【方法】采用大田试验方法,从16个小麦品种中筛选出氮素利用效率差异显著的低氮高效型小麦品种漯麦18、豫麦49-198和低氮低效型品种西农509、豫农202。然后进一步分析两类品种在N0(CK),N120(120 kg·hm-2)和N225(225 kg·hm-2)3个供氮水平下各小麦品种的产量、叶片GS活性、可溶性蛋白、游离氨基酸、NO3-及全氮含量等氮代谢指标的差异。【结果】不同供氮水平下,氮肥生理利用率、产量、地上部及籽粒氮素积累量和叶片的GS活性、硝态氮含量、游离氨基酸含量、可溶性蛋白含量、全氮含量等均表现为低氮高效品种漯麦18、豫麦49-198显著高于低氮低效品种西农509、豫农202。增加供氮量,两类品种的产量、地上部及籽粒氮素积累量和叶片GS活性等氮代谢同化物指标均增加,而氮肥生理利用率降低。但两类品种对供氮水平响应不同,与N0相比,增加供氮量,低氮低效品种西农509、豫农202地上部及籽粒氮积累量、叶片的GS活性、硝态氮含量、游离氨基酸含量、可溶性蛋白含量、全氮含量的增幅均高于低氮高效品种漯麦18、豫麦49-198,但是,产量的增幅却显著低于低氮高效品种;氮肥生理利用率的降幅则以低氮高效品种显著高于低氮低效品种。【结论】低氮高效品种漯麦18、豫麦49-198相对于低氮低效品种西农509、豫农202具有更高的产量及氮素利用效率是因为其具有较高的GS活性,从而促进了植株对氮素的吸收与同化,使整个氮代谢过程利用效率提高,获得更高产量。低氮高效品种耐低氮能力较强,增产潜力较大;低氮低效品种对氮肥反应较为敏感,但是其氮素分配利用能力较低。

如何通过移动监管维持“无疫”

我国幅员辽阔,动物疫情形势复杂严峻,局部地区发生疫情的风险较高。目前,国内仍然存在A型口蹄疫东南亚97-G1、G2毒株,O型口蹄疫缅甸98毒株和泛亚毒株,病原污染面较大,给养殖业生产、公共卫生安全带来了很大威胁。动物长距离移动,特别是跨省的移动,由于饲养条件和环境的改变,可能会暴发传染病,导致动物疫病传播蔓延,给国家和人民带来严重的损失。加强动物移动监管,完善动物卫生监督监管体系建设,保障无疫区维持无疫状态,已经成为当前动物卫生监督机构的一项紧迫任务。

耕作方式对砂姜黑土小麦氮代谢及氮素利用效率的影响

为探求砂姜黑土区小麦高产高效的最佳耕作方式,在大田条件下,比较分析了深松、旋耕和常规翻耕三种耕作方式下小麦氮素同化关键酶活性、中间产物含量及氮素的积累、分配、转运和利用效率的特点。结果表明,随生育进程的推进,小麦叶片谷氨酰胺合成酶活性、游离氨基酸和可溶性蛋白含量均呈先升后降的趋势,全氮含量则逐渐下降,在各时期深松处理的这些指标均显著高于旋耕和常规耕作处理,且在后期维持较高水平。深松处理通过营养器官花前贮存氮素向籽粒的高转运以及花后氮素的高吸收、高贡献,获得成熟期较高的籽粒氮素积累量和分配比例;虽然旋耕处理的转运氮对籽粒氮素的贡献率较高,但其氮素转运量、转运效率和花后吸收氮量较低,成熟期籽粒的氮积累量和分配比例在三种耕作方式中最低,茎秆和穗轴+颖壳的分配比例反而最高。深松处理较其余二处理能显著提高小麦籽粒产量和蛋白质含量、氮素吸收效率、氮肥回收效率、氮肥偏生产力和氮素产投比。因此,深松能有效促进砂姜黑土区小麦的氮素同化能力,延长叶片功能期,提高氮素利用效率,促进小麦产量与品质的形成。

不同冬小麦品种根际土壤氮素转化微生物及酶活性分析

为了解小麦氮素吸收效率与土壤微生物及酶活性的关系,给小麦品种选育和合理施氮提供参考,通过大田试验,比较分析了氮素吸收效率不同的四个冬小麦品种(豫麦49-198、矮早8、偃展4110和衡观35)根际土壤氮素转化微生物及酶活性的动态变化。结果表明,氮吸收效率在偃展4110与衡观35间、豫麦49-198与矮早8间均无显著差异,但前两个品种显著低于后两个品种。不同氮吸收效率冬小麦品种根际土壤微生物活性及酶活性不同。随生育时期的推进,四个品种的硝化细菌活性均呈先降后升再降的趋势,其中氮吸收效率低的品种(偃展4110和衡观35)的硝化细菌活性在拔节期至花后15d大于高氮吸收效率品种(豫麦49-198和矮早8);氨化细菌活性在拔节期至花后15d无显著变化,至成熟期活性迅速升高,品种间无显著性差异;反硝化细菌活性在整个测定时期均表现为低氮吸收效率品种大于高氮吸收效率品种;各品种脲酶活性均在拔节期最高,且此时高氮吸收效率品种大于低氮吸收效率品种;蛋白酶活性均在花后15d最高,拔节至开花期低氮吸收效率品种蛋白酶活性小于高氮吸收效率品种。

影响砂姜黑土麦田土壤氮素转化的生物学因素及其对供氮量的响应

砂姜黑土是我国典型的中低产田土壤类型,研究其在土壤微生物驱动下的氮素转化过程及其机制,可为定向调控土壤氮素转化过程,提高氮素利用效率并减少其负面效应提供科学依据。试验设置0 kg·hm^(-2)、120 kg·hm^(-2)、225 kg·hm^(-2)和330 kg·hm^(-2) 4个供氮量,分别于冬小麦越冬期、拔节期、抽穗期、开花期、灌浆期和成熟期测定小麦根际土壤氮转化相关微生物作用(氨化作用、硝化作用和反硝化作用)强度和土壤氮素转化相关酶(脲酶、蛋白酶)活性,土壤净氮素矿化速率、土壤硝态氮和铵态氮含量的变化,研究影响砂姜黑土麦田土壤氮素转化的生物学因素及其对不同供氮量的响应。结果表明,土壤氮素转化微生物及酶活跃时期为拔节到灌浆期,灌浆期之后土壤氨化作用强度、硝化作用强度、脲酶及蛋白酶活性降低;土壤净氮素矿化速率与土壤氮素转化微生物作用强度及酶活性的活跃期较为一致,在开花前后达到最高。除脲酶活性随供氮量增加持续上升外,土壤氮素转化微生物作用强度及蛋白酶活性均随供氮量的增加,在225 kg·hm^(-2)处理下达到最高,进一步增加供氮量至330 kg·hm^(-2),微生物作用强度及酶活性均表现出不同程度的下降。可见,砂姜黑土土壤氮素转化的活跃期与小麦需氮高峰期基本一致,有利于冬小麦的生长。但由于砂姜黑土中土壤硝化作用强度较低,土壤硝化能力有限,从而降低了氮素可利用性,且增加了土壤氨挥发损失的潜在风险。在一定范围内增加供氮量,有利于土壤氮素的转化,但供氮过多(330 kg·hm^(-2))则不利于砂姜黑土供氮能力的提高。

动物防疫监督证章标志管理软件的研发

采用Ｖｉｓｕａｌ ＦｏｘＰｒｏ６．０开发商品化动物防疫监督证章标志管理系统，取代现行手工管理模式，并引入科学管理机制。软件设有证章标志的订制、入库、库存、报损、出库、退证管理等模块，可完成各种录入、浏览、查询、统计、报表、流水号查询等功能。相关法规文本与证章标志实物图片介绍体现了本行业特色。软件实用方便，界面友善，容错性能良好，数据维护功能齐全，安全可靠。

长期不同施肥对潮土磷素吸附特征的影响

土壤磷素是限制潮土生产力提高的重要营养元素。研究不同施肥处理磷素的吸附特征及其与土壤理化性质的关系,可以为提高潮土磷素有效性和合理施肥提供科学依据。本研究基于封丘长期定位施肥试验,选用七种处理:不施肥(CK)、氮钾施肥(NK)、氮磷施肥(NP)、磷钾施肥(PK)、氮磷钾施肥(NPK)、1/2有机肥+1/2氮磷钾(1/2OM)和有机肥(OM),通过测定土壤理化性质和磷素吸附量,利用Langmuir和Freundlich等温吸附模型拟合了吸附曲线,并结合方程计算了最大吸附量(Qm)、亲和力常数(K)、最大缓冲能力(MBC)、吸附饱和强度(DPS)、Freundlich吸附常数(a)和吸附指数(b);运用相关分析和冗余分析(RDA)探讨了影响土壤磷素吸附特征变化的主要因素。结果表明:随着平衡溶液磷浓度的增加,不同施肥处理的磷素吸附量均表现出先快速增加,后缓慢增加的趋势。与CK和NK处理相比,NP、PK和NPK处理的磷素吸附能力增强,Qm和MBC分别增加了15.62%~23.60%和2.94%~23.46%;而1/2OM和OM处理的磷素吸附能力下降,K和MBC分别降低了39.60%~49.57%和36.09%~56.15%。相关分析和RDA结果表明:有机质(SOM)、pH、游离氧化铝(Ald)和C/P是影响潮土磷素吸附特征的主要因素。此外,1/2OM处理的DPS值相较于OM处理降低了30.92%。长期有机无机肥料配施可以增加有机质含量,降低磷素吸附能力,且相较于单施有机肥可以减少磷素流失风险。