侧链衍生季铵盐型氯胺的合成及抗菌应用

以5,5-二甲基海因(DMH)为原料,设计合成了一系列侧链衍生的季铵盐型氯胺抗菌剂(10-14),表征了前体和氯胺结构。以大肠杆菌(E.coli)和金黄葡萄球菌(S.aureus)为模式菌株,以三甲基季铵盐氯胺1为对照,初步测试了氯胺10-14的抗菌活性。结果表明,氯胺10-13抗菌能力随侧链变长先增强后减弱,其中三丁基季铵盐氯胺12对S.aureus和E.coli的杀灭对数(KL)值分别为1.07±0.09和6.49,表现出这一系列中相对更优的抗菌活性,这可能是12达到了分子触杀所需的最佳亲疏水平衡状态,与菌体细胞膜作用更强所致。此外,携羟乙基侧链氯胺14实现了对S.aureus和E.coli全杀,展现了10-14中最出色的抗菌性能,这可能和氯胺分子更易穿透菌体细胞膜有关。本工作制备的一系列高活性季铵盐氯胺抗菌剂,为更高效离子型氯胺抗菌剂的设计研发提供了参考借鉴。

硝铵供应比对油菜光合作用的影响

【目的】油菜是我国重要的油料作物,当铵态氮(NH_(4)^(+)-N)作为唯一氮源时,油菜的光合作用受到显著抑制,添加硝态氮(NO_(3)^(−)-N)能显著缓解NH_(4)^(+)-N的抑制效应。探究不同硝铵配比对油菜叶片光合能力的影响,明确硝态氮调控油菜光合能力的生理机制,对优化施用氮肥形态,保障冬油菜扩面增产有重要意义。【方法】利用水培试验方法,在高氮(8 mmol/L,HN)和低氮(1 mmol/L,LN)处理下,设置全硝、硝铵3∶1、硝铵1∶1、硝铵1∶3、全铵5个配合比例,在处理15、20、25天时,取油菜样品,测定光合能力参数和生物量。利用光合限制模型分析硝铵比对光合速率的限制。【结果】全铵处理的油菜在HN处理下第5天和LN处理下第7天开始出现枯黄症状,直至18天全部死亡,在处理15天后,植株生物量差异显著。与硝铵3∶1相比,硝铵1∶1处理生物量降低了5.6%~61.3%,硝铵1∶3处理下降了6.9%~110.6%。同一氮水平下,不同硝铵比例叶片全氮含量无显著差异,然而硝态氮和铵态氮含量差异显著,硝铵3∶1处理叶片硝态氮含量显著高于硝铵1∶1和1∶3处理,分别高出91.7%~292.7%和130.0%~1255.0%;而叶片铵态氮含量在生长后期以硝铵1∶3配比显著高于硝铵3∶1和全硝处理,分别高出52.6%~53.3%和61.1%~76.9%。硝态氮添加显著提高叶片净光合速率(A),硝铵3∶1配比的A最高,较硝铵1∶1和1∶3配比的A显著提高了16.7%~50.3%;硝铵3∶1处理显著提高了最大净光合速率(Amax)、最大羧化速率(Vcmax)、最大电子传递速率(Jmax)和叶肉导度(gm),分别提高了6.8%~107.4%、9.2%~79.5%、50.5%~115.8%和8.6%~134.8%。A随叶片硝态氮浓度和硝态铵态氮含量比值增加而增加,在硝态氮含量超过120.2~151.2μg/g,比值超过2.6~3.2后,不再显著变化。通过光合限制模型分析,硝态氮添加提高油菜光合速率是通过降低生化限制和叶肉导度限制。【结论】适当提高油菜氮肥的硝铵比可促进叶片的gm、Vcmax,从而提高叶片光合能力和植株生物量。氮源中铵超过一半后抑制油菜的光合作用,甚至导致油菜不能完成生命周期,而100%硝态氮也不利于油菜的光合作用。

硝态氮与铵态氮配合缓解黄瓜苗期铵毒害作用的研究

为明确硝态氮在缓解黄瓜苗期铵毒害的作用及相关机制,采用盆栽试验的方法,以‘津研4号’黄瓜为试验材料,以蛭石为育苗基质,在总氮浓度为15 mmol/L的条件下,苗期分别供给铵态氮与硝态氮,出苗5周后,测定黄瓜生长及生理相关指标。结果表明,在全NH_(4)^(+)-N处理条件下,极易产生铵毒害。全NO_(3)^(-)-N处理下,幼苗地上部全氮与全磷含量分别为全NH_(4)^(+)-N处理的1.08倍与1.11倍,叶面积、生物量及壮苗指数显著高于全NH_(4)^(+)-N处理;全NH_(4)^(+)-N供给条件下,地上部MDA含量显著高于全NO_(3)^(-)-N处理,而叶绿素含量却显著低于全NO_(3)^(-)-N处理,生长明显受抑;在NH_(4)^(+)-N中混入等量NO_(3)^(-)-N后,抑制作用减弱,幼苗根际pH由6.28上升至6.54,叶绿素含量与叶面积均有不同程度增加,地上部与根系干重较全NH_(4)^(+)-N处理分别增加了26.6%与29.5%,壮苗指数与全NO_(3)^(-)-N处理间无显著差异。研究认为,NO_(3)^(-)-N对铵毒害有一定的缓解作用,且缓解作用依赖于幼苗自身营养与生理代谢的平衡。

阳离子型聚N-羟甲基丙烯酰胺水凝胶的制备及其对废水中甲基橙的吸附性能研究

采用水溶液聚合法制备了阳离子型聚N-羟甲基丙烯酰胺水凝胶(CPNMA),并对其吸附废水中甲基橙(MO)的性能进行探究。利用SEM、FT-IR、TG及XPS对CPNMA进行表征。通过吸附动力学和吸附等温线模型拟合发现,在25℃下CPNMA对MO的吸附行为更符合拟二级动力学和Langmuir等温吸附模型,吸附平衡时间为960 min,理论最大吸附量为371.6 mg/g。分析了吸附温度和溶液pH对吸附效果的影响,结果表明,在吸附温度为35℃及溶液pH=6时CPNMA可以呈现出最佳的吸附效果。综合分析,CPNMA的吸附机理包括氢键、静电作用、范德华力、n-π相互作用、表面吸附和孔隙填充。

基于机器学习模型的北海市银海区小流域地表水中铵氮污染预测

北海市银海区小流域(冯家江流域、三合口江流域和福成河流域)地表水富营养化问题严峻,然而对地表水中铵氮(NH_(4)^(+)-N)浓度的预测研究较少。采用多元线性回归、支持向量机和随机森林3种机器学习模型,利用北海市银海区小流域地表水水质全分析数据,预测了研究区地表水中NH_(4)^(+)-N浓度的空间分布。结果表明:随机森林模型的均方根误差中值最低,拟合效果最佳,预测得到的地表水中NH_(4)^(+)-N浓度空间分布与实际NH_(4)^(+)-N浓度分布高度一致;NH_(4)^(+)-N浓度超过地表水劣Ⅴ类限值2mg/L的地表水主要分布在冯家江流域;PO_(4)^(3-)、HCO_(3)^(-)和总碱度是研究区地表水中NH_(4)^(+)-N污染最显著的指示因子,这与人类活动密不可分。

双季铵盐表面活性剂制备的教学实验设计

将由环氧氯丙烷制备双季铵盐表面活性剂的反应设计为适合本科生实验教学的基础实验。实验包括制备、纯化和检测三个步骤。以N,N-二甲基十二烷胺、浓盐酸和环氧氯丙烷为原料,在正丙醇溶剂中回流反应4 h制备双季铵盐表面活性剂。溶剂通过减压蒸馏去除,粗产物在丙酮中通过结晶的方法纯化,得到的双季铵盐产物通过测熔点的方法验证纯度。对实验条件进行了优化。该实验设计具备重复性、科学性和可行性。实验内容具有综合性、简易性和新颖性的特点,对培养学生的动手能力、实践能力、综合能力及创新思维很有帮助。

氨氮胁迫对厌氧处理高浓度有机氮废水的影响

以实际制膜废水为例,探究了氨胁迫下高浓度有机氮废水甲烷化及微生物群落的动态响应,明确了氨抑制阈值,抑制形态,抑制机制和应对策略.结果表明,氨对AD处理高浓度有机氮废水的主要氨抑制形态为游离氨(FA),抑制阈值为(145±10)mg/L,半抑制浓度为(244±10)mg/L.在AD处理高浓度有机氮废水时,乙酸营养型产甲烷菌Methanosaeta,甲基营养型产甲烷菌Methanomassiliicoccus和Methanomethylovorans是主要产甲烷微生物.Methanosaeta和Methanomethylovorans分别在氨氮高于300mg/L和900mg/L时活性下降,同时产氢产二氧化碳相关功能微生物在FA高于140mg/L时受到抑制,使含碳数大于1的小分子有机物在系统内累积,最终导致高FA条件下化学需氧量去除率降低和氨氮释放不完全.在受到高氨抑制后,可通过调控pH值的方式实现系统的恢复,但无法通过微生物驯化的方式缓解.

聚合物型钻井液降滤失剂的合成及其性能研究

以N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)、顺丁烯二酸酐(MA)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为改性单体,与丙烯酰胺(AM)聚合,采用水溶液聚合法合成了P(AM/DMAM/DMDAAC/MA)四元共聚物钻井液降滤失剂,研究了pH、单体用量、聚合时间等因素对聚合物降滤失性能的影响。结果表明:聚合反应温度为55℃、反应时间为3 h、AM/DMAM/DMDAAC/MA单体质量比为7∶2∶2∶0.5、引发剂质量分数为0.5%时,得到的四元共聚物黏均分子量为3.98×10^(6);当温度达到180℃、四元共聚物在基浆中的加量为0.5%时,滤失量保持在7.8 mL,符合SY/T 5621—93的API滤失量标准。

Humic Acid Effects on Reducing Corn Leaf Burn Caused by Foliar Spray of Urea-Ammonium Nitrate at Different Humic Acid/Urea-Ammonium Nitrate Ratios

Technologies for reducing corn leaf burn caused by foliar spray of urea-ammonium nitrate (UAN) during the early growing season are limited. A field experiment was carried out to evaluate the effects of humic acid on corn leaf burn caused by foliar spray of undiluted UAN solution on corn canopy at Jackson, TN in 2018. Thirteen treatments of the mixtures of UAN and humic acid were evaluated at V6 of corn with different UAN application rates and different UAN/humic acid ratios. Leaf burn during 1 2, 3, 4, 5, 6, 7, and 14 days after UAN foliar spray significantly differed between with or without humic acid addition. The addition of humic acid to UAN significantly reduced leaf burn at each UAN application rate (15, 25, and 35 gal/acre). The reduction of leaf burn was enhanced as the humic acid/UAN ratio went up from 10% to 30%. Leaf burn due to foliar application of UAN became severer with higher UAN rates. The linear regression of leaf burn 14 days after application with humic acid/UAN ratio was highly significant and negative. However, the linear regression of leaf burn 14 days after application with the UAN application rate was highly significant and positive. In conclusion, adding humic acid to foliar-applied UAN is beneficial for reducing corn leaf burn during the early growing season.

地西泮的合成工艺优化研究

在地西泮的合成研究中,分别对碳酸氢铵、碳酸铵和HA这三种环合剂做了比较,通过实验发现,碳酸氢铵环合剂在地西泮合成中效果和收率较好。在进一步实验中通过调整2-(N-甲基氯乙酰氨)-5-氯二苯甲酮和碳酸氢铵的物质量比、反应温度和反应时间,找到最佳的合成条件。结果表明,反应温度为52℃,反应时间为7 h,对地西泮的合成产率有着显著的影响,当2-(N-甲基氯乙酰氨)-5-氯二苯甲酮和碳酸氢铵的物质量比为1∶6时,地西泮的合成收率最高。在结果可靠性验证实验中,进行了三次重复实验,合成收率分别为84.8%、84.7%和84.9%,进一步表明在该工艺条件下,合成地西泮收率是相对稳定和可靠的。

不同浓度铵态氮对镉胁迫轮叶黑藻生长及抗氧化酶系统的影响

用含有不同浓度NH4+-N(0、0.5、2.0和4.0mg.L-1)和10mg.L-1Cd的1/10Hoagland营养液培养沉水植物轮叶黑藻,研究了氨态氮对Cd胁迫下轮叶黑藻的生长及抗氧化酶系统的影响,探讨富营养化污染水体沉水植物退化机理.结果表明,10mg.L-1Cd对轮叶黑藻能产生明显的胁迫作用,叶绿素合成量明显降低;超氧化物岐化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)活性呈先升高后下降的趋势.NH4+-N能加速Cd对植物的胁迫作用,单因子Cd作用3h时SOD明显升高,而Cd和NH4+-N共同作用0.5hSOD就明显升高.Cd与NH4+-N共同作用时,相对于叶绿素和蛋白质,抗氧化酶是早期敏感指标,并且SOD比POD更敏感.本试验条件下,NH4+-N与Cd共同作用2d后,对轮叶黑藻的胁迫作用主要取决于Cd,NH4+-N的作用几乎可以忽略.

施氮对紫花苜蓿生长及土壤氮含量的影响

采用温室盆栽试验研究了不同施氮水平(0、30、60和90 kg·hm-2)对紫花苜蓿(Medicago sativa)生长、含氮量及土壤硝态氮和铵态氮含量的影响。结果表明,紫花苜蓿单株干质量均随施氮水平的提高而显著增加(P<0.05),但随刈割次数增加,效应逐渐减弱。紫花苜蓿地上和地下累积生长量随着施氮量增加而增加,施氮处理30、60和90 kg·hm-2较对照分别增加了1.88%、13.88%和21.99%。施氮对苜蓿植株氮含量没有显著影响。随着施氮量增加,土壤硝态氮先降低后增加,然后趋于平稳,而土壤铵态氮先增加后降低趋于平稳。但两者都低于播前土壤硝态氮和铵态氮水平,在0、30、60和90 kg·hm-2处理下,硝态氮含量分别下降了56.62%、53.21%、32.66%和47.63%,铵态氮含量分别下降了38.76%、27.06%、35.33%和28.07%。

施氮量对夏季玉米产量及土壤水氮动态的影响

在黄土高原南部旱地有大量氮素残留背景的田块上，研究了不同氮肥用量对夏玉米生长及对土壤水分、硝态氮、铵态氮累积及其剖面分布的影响。结果表明：适量施氮可以提高作物产量；过量施氮没有表现出增产效果，其氮肥利用率只有3．9％，残留率则高达87．2％。施氮240kghm^-2时，0～200cm土层土壤水分达到593mm，且可以下渗到200cm土层；不施氮和施氮120kghm^-2以小区土壤的蓄水量分别为561和553mm，可下渗到180cm。对矿质态氮而言，施氮量可以显著影响土壤中硝态氮的累积和分布，但对铵态氮的影响较小；施氮0，120，240kghm^-2时．收获期土壤硝态氮累积量分别为78，148，290kghm^-2，硝态氮的下移前沿分别到达60，60，140cm。可见，适量施氮会促进作物对土壤水氮的利用。提高作物生物量和产量；过量施氮导致硝态氮在土壤中大量累积，提高硝态氮随水分淋溶危险；但硝态氮向下层土壤的移动显著滞后于水分。

冬小麦对铵态氮和硝态氮的响应

在陕西省永寿县和河南省洛阳市分别设置了11和7处大田试验，分5层采集0～100cm土壤样品并测定其起始硝态氮含量。永寿试验设7个处理，分别为不施氮，硝态氮、铵态氮品种、硝态氮与铵态氮2：1组合各2个处理；洛阳试验设6个处理（硝态氮肥只有1个品种），施氮处理均施N150kg hm-2，研究小麦对铵态氮和硝态氮肥响应的差异及其与不同深度土层硝态氮累积量的关系。试验表明，同一形态不同氮肥品种之间的增产差异显著低于不同形态之间的差异。比较不同形态氮肥的小麦产量、增产量和增产率的平均值，硝态氮肥最高，硝态氮、铵态氮组合次之，铵态氮最低。氮肥增产量和增产率随土壤累积硝态氮量增加而显著下降；累积量越低，氮肥增产效果越突出，硝态氮的效果也越显著。由此可见，土壤累积的硝态氮量是决定氮肥肥效的主要因子，也是决定不同形态氮素效果的主要凼子。只有存硝态氮累积量低的土壤上，氮肥才能充分发挥作用，硝态氮也才能表现出明显的优势。

六种作物不同生育期吸收铵、硝态氮的特性

采用溶液培养研究了6种作物不同生育期吸收铵、硝态氮的特点及其吸收动力学.结果表明,在铵、销态氮等量共存条件下,6种作物对铵、硝态氮的吸收比例因生育时期不同而有一定的阶段性和偏向性.这种偏向性可以用吸收动力学参数(V_(max),K_m)予以解释.根据试验结果,对溶液培养方法的可靠性和准确性进行了评价.

滴灌点源施肥灌溉对土壤氮素分布影响的试验研究(英文)

利用室内试验 ,研究了点源施肥灌溉条件下硝态氮和铵态氮的分布规律。试验土壤为砂壤土 ,滴头流量的变化范围为 0 .6～ 7.8L / h、灌水量为 6～ 15 L、肥液 (NH4 NO3)浓度为 10 0～ 70 0 m g/ L。销态氮在距滴头 17.5 cm范围内呈均匀分布 ,其浓度随肥液浓度的增加而增加 ;在湿润边界上硝态氮产生累积 ;肥液浓度是影响硝态氮分布的主要因子。在距滴头 15 cm范围内 ,滴头流量和灌水量对土壤中硝态氮分布的影响不明显 ,在此范围以外 ,随滴头流量的增大或灌水量的减小 ,硝态氮浓度增加。铵态氮浓度在滴头附近出现高锋值 ,肥液浓度越高 ,锋值越大 ,且施肥灌溉对铵态氮分布的影响范围较小 ,一般在距滴头 10

长期定位施肥下黑土呼吸的变化特征及其影响因素

阐明长期不同施肥下的土壤呼吸特征及其影响机制对黑土区固碳减排研究至关重要。该研究基于1990年开始的国家土壤肥力与肥料效益监测网站-吉林省公主岭市黑土监测基地,选取不施肥(CK)、单施氮磷钾肥(NPK)、无机肥配施低量有机肥(NPKM1)、1.5倍的无机肥配施低量有机肥(1.5(NPKM1))、无机肥配施高量有机肥(NPKM2)和无机肥配施秸秆(NPKS)6个处理,明确了长期不同施肥下土壤总呼吸和异养呼吸的季节变化特征,并分析了土壤温度、水分、微生物量碳氮、铵态氮、硝态氮与土壤呼吸和异养呼吸的关系。结果表明:长期有机无机肥配施可以显著提高土壤有机碳、全氮、土壤速效磷、有效钾的含量和土壤活性有机碳库组分含量(P<0.05);与不施肥相比,长期有机无机肥配施和无机配施秸秆处理分别显著增加土壤呼吸及异养呼吸碳累积排放量56.32%~86.54%和70.01%~100.93%;根系呼吸对土壤呼吸的整体贡献为23.68%~34.30%;相关分析表明,土壤呼吸速率和异养呼吸速率与土壤温度极显著正相关(P<0.01),与土壤含水率呈显著负相关(P<0.01),土壤温度可以分别解释土壤呼吸和异养呼吸变化的42.79%和39.61%;土壤微生物量碳氮、土壤硝态氮均与土壤呼吸速率和异养呼吸速率极显著相关(P<0.01),土壤微生物量碳氮、土壤硝态氮可以分别解释土壤呼吸和异养呼吸变化的78.42%和77.18%,58.33%和56.79%,59.29%和59.14%;土壤铵态氮虽然显著影响土壤呼吸速率(P<0.05),可以解释土壤呼吸变化的5.56%,但其对异养呼吸速率的影响不显著。综合来看,微生物量碳对土壤呼吸及异养呼吸的影响最大,而土壤含水率(>15%)越高则土壤呼吸越弱;无机配施秸秆处理可以提高土壤碳库组分含量,且作物生育期内土壤呼吸及异养呼吸碳累积释放量均低于等氮量下施用有机肥(NPKM1)的处理,为最佳的农田管理措施。

铵态氮肥和硝态氮肥施入时期对小麦增产的影响

在陕西永寿和河南洛阳进行2年大田试验,研究铵态和硝态氮肥在小麦不同播期施用和播前15∽20天施用的效果。试验设不施氮、施铵态氮和硝态氮各100kg/hm2 3个处理;试验期间分别测定根际与非根际土壤铵、硝态氮和pH变化,以及不同时期植物体内铵态氮、硝态氮和酰胺态氮的含量。试验表明,在硝态氮含量低的土壤上,硝态氮肥效果一般优于铵态氮肥,但效果大小和播期早晚、施氮早晚有关。早期播种硝态氮对籽粒增产量比铵态氮高出0.68倍,晚期播种增产1.75倍;播前15天施氮,硝态氮和铵态氮的增产率分别为10.7%和8.8%,无显著差异,而晚期施氮,分别为10.5%和6.2%,差异显著。施用硝态氮,小麦根际土壤pH有上升而施用铵态氮有下降现象,升降幅度为0.1左右pH单位。非根际土壤向根际土壤的养分传输低于作物吸收速率,根际内土壤的硝态氮有耗竭现象,非根际土壤硝态氮平均浓度为11.7mg/kg,而根际土壤仅为4.4mg/kg,后者仅为前者的38%。硝态氮肥不但能使小麦吸收较多的硝态氮,而且能将吸收的硝态氮较快地转化为铵态氮和酰胺态氮,及时转送到茎叶生长部位,对保证作物氮素营养有更好效果。

施氮量对植烟土壤不同土层无机氮质量含量的调控

为研究不同施氮量对土壤各层次和烤烟各生长期土壤中无机氮质量含量的影响,大田试验中设置5个氮肥施用量并分配在基肥、苗肥和追肥时期施用,烟苗移栽后第5周开始分7次钻取3个土层样,样品冷藏贮存并用流动注射分析仪测定硝态氮和铵态氮质量含量。结果表明:各施氮处理在移栽后第6周前0～20 cm土壤中硝态氮质量含量大于铵态氮,施用氮肥越多,土壤中无机氮质量含量提高幅度越大,施氮肥对0～20 cm土壤中无机氮质量含量的影响在烟株生育前期要远大于对20～40 cm土壤中无机氮质量含量的影响,同一时期不同深度比较,0～20 cm土层中硝态氮质量含量略大于20～40 cm和40～60 cm土层的硝态氮质量含量;烟株移栽7周后,0～20 cm土层中硝态氮被极大耗竭。各施氮量在各土层铵态氮质量含量变化幅度远大于硝态氮,铵态氮质量含量从第6周即开始上下波动,并在50 mg/kg附近上下变动,第8周土壤各层铵态氮质量含量有一个上升峰,而硝态氮质量含量在第7周停止快速下降后进入0～100 mg/kg范围的较平稳波动阶段。认为:不同施氮量对于生育前期和0～20 cm土层硝态氮质量含量影响深刻,但促进烤烟打顶前足量吸收并形成健壮烟株的合适施氮量还需结合烟草产量与品质而定;铵态氮调控是调节后期氮供应的关键。

水稻氨基酸态氮营养效应及其机理研究

在１５Ｎ无菌水培试验条件下对水稻氨基酸态氮和铵态氮的营养效应及其氮营养贡献；氨基酸态氮的同化机理等问题作了比较研究。结果表明，等氮量（１０ｍｇ／Ｌ）无菌水培５１天后，甘氨酸态氮（Ｇｌｙ－Ｎ）单施或与硫酸铵态氮（ＮＨ＋－Ｎ）配施处理的干物重、吸氮量均大于硫酸铵态氮单施处理。Ｇｌｙ－Ｎ对水稻于物重及吸氮量的促进作用大于ＮＨ４＋－Ｎ。Ｇｌｙ－Ｎ与ＮＨ４＋－Ｎ配施条件下，以吸氮总量为基础计算的Ｇｌｙ－Ｎ氮营养贡献率可达５５·６６％。采用Ｇｌｙ－Ｎ培养的籼、粳稻整株谷草转氨酶ＧＯＴ、谷雨转氨酶ＧＰＴ及谷氨酸脱氢酶ＧＤＨ活性均大于ＮＨ＋４－Ｎ，且根中ＧＯＴ和ＧＰＴ活性、叶中ＧＤＨ活性明显高于相同部位ＮＨ４＋－Ｎ培养的水稻。水稻ＧＯＴ、ＧＰＴ及ＧＤＨ活性受对应底物谷氨酸（Ｇｌｕ）营养的促进。