过氧化氢在水稻镉耐受及吸收分配中的作用机理

[目的]研究镉(Cd)胁迫下不同浓度过氧化氢(H_(2)O_(2))对水稻幼苗生长、根系发育及活性氧、Cd含量的影响,阐明H_(2)O_(2)在水稻Cd耐受和吸收分配中的作用机理。[方法]采用水培试验方法,供试材料为粳型水稻(Oryza sativaL.,ZH11)。在水稻营养液中添加10μmol/L CdCl_(2)进行Cd胁迫,同时分别添加0、20、80μmol/L H_(2)O_(2)溶液,以正常营养液培养为对照(CK)。处理1天后取根系鲜样测定水稻幼苗内源H_(2)O_(2)、超氧阴离子含量;处理30天后,测定水稻幼苗倒二叶的SPAD值、株高、根系形态、干物质重、Cd^(2+)含量,提取根表铁膜及亚细胞组份。为验证外源H_(2)O_(2)在Cd胁迫中的作用,设置了H_(2)O_(2)清除剂碘化钾(KI)添加试验,对水稻幼苗进行10μmol/L CdCl_(2)+20μmol/L KI和20μmol/L KI处理。处理20天时,测定水稻幼苗倒二叶的SPAD值和株高。从CK和10μmol/L CdCl_(2)、10μmol/L CdCl_(2)+20μmol/L H_(2)O_(2)处理1天的水稻根中提取总RNA。[结果]Cd胁迫下,水稻生长受到抑制,外源添加H_(2)O_(2)显著缓解了水稻Cd胁迫,且随着浓度增加缓解效果减弱,但添加KI加剧Cd胁迫造成的抑制作用。20μmol/L H_(2)O_(2)处理下,水稻株高较无H_(2)O_(2)处理增加了35.1%,倒二叶SPAD值提高了50.5%,地上部和根部干重分别显著提高227.1%和339.0%,根系形态参数(总根长、根表面积、根体积、根尖数)显著增加。Cd胁迫导致水稻幼苗根中超氧阴离子含量显著增加,外源添加H_(2)O_(2)可以显著降低超氧阴离子含量。外源H_(2)O_(2)通过下调OsNRAMP5的表达水平,降低水稻对Cd的吸收,根和地上部中Cd离子含量均显著下降。此外,H_(2)O_(2)处理促进水稻根表铁膜的形成,吸附较多的Cd离子在根表,抑制了Cd从根表向根内的转移。在根内,H_(2)O_(2)处理上调了果胶的合成和果胶甲酯酶基因表达水平,促进了细胞壁中Cd的区隔化,降低了细胞质中Cd含量,从而减轻Cd的细胞毒性。[结论]外源添加适宜水平的H_(2)O_(2)可降低O_(2)^(-)造成的氧化损伤,同时下调OsNRAMP5的表达水平,减少水稻对Cd的吸收。外源H_(2)O_(2)还可促进水稻根表形成铁膜,抑制Cd^(2+)从根表向根内的转移,促进细胞壁中Cd的区隔化,干扰细胞质中Cd的移动,从而减轻Cd的细胞毒性,提高水稻抗Cd胁迫能力。但外源高水平H_(2)O_(2)缓解水稻Cd胁迫的效果大幅减弱,这可能与其抑制根表铁膜的形成有关。

双季稻复种冬季马铃薯提高真菌α多样性和腐生真菌相对丰度促进秸秆腐解

【目的】秸秆还田是提高土壤肥力和作物产量的有效途径,复种模式影响土壤真菌群落结构和功能,进而影响秸秆在土壤中的降解程度。通过研究不同复种模式下秸秆的降解特征,为提高秸秆还田效益提供依据。【方法】培养试验的土壤取自3个三熟复种地块:稻—稻—紫云英(RRA)、稻—稻—油菜(RRO)、稻—稻—马铃薯(RRP),和两个两熟复种地块:稻—稻—冬板田(RRN)、稻—稻—冬泡田(RRI),采集时间均为早稻扬花期。每个土壤均设不添加和添加秸秆(0.5 g秸秆与80 g风干土混合)两个处理,然后置于250 mL棕色瓶中厌氧培养120天。在培养期内,定期取样检测CO_(2)排放量,破坏性采集土样测定土壤微生物生物量碳、氮含量和4种秸秆降解酶活性,利用扩增子高通量测序技术分析真菌群落结构。【结果】与两熟复种模式相比,三熟复种模式提高了土壤微生物生物量碳、氮含量以及β-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶、β-木糖苷酶和漆酶活性。三熟与两熟复种土壤之间真菌群落结构存在差异,RRP地块土壤真菌ASV数目、Chao1、ACE和Shannon指数,以及分解半纤维素、纤维素和木质素等有机物质的无茎真菌属(Acaulium)、被孢霉属(Mortierella)、粉枝孢属(Oidiodendron)的相对含量显著高于两熟地块。共现性网络分析发现,与RRN相比,RRO和RRP复种模式增加了土壤真菌网络的复杂性,提高了网络中子囊菌门、壶菌门等具有秸秆分解潜力的关键物种的数量。冗余分析及回归分析等发现,全磷是复种系统中影响土壤真菌群落结构及秸秆降解酶类活性的最重要的环境因子。【结论】相比于冬闲两熟复种模式,三熟复种模式可增加微生物生物量,提高秸秆降解酶活性,同时提高真菌α多样性以及增加腐生真菌的相对丰度,进而更有效地促进秸秆的分解。双季稻结合冬季复种马铃薯是促进还田秸秆腐解、提升土壤肥力的有效复种模式。

考虑地层蠕变效应的桥梁桩基施工对邻近运营地铁隧道的影响

为研究桥梁桩基施工引起地层蠕变效应对邻近地铁隧道安全运营的影响,采用卸荷条件下黏土蠕变特性试验确定了隧道周围土体的蠕变模型,通过数值仿真FLAC^(3D)与现场监测相结合的方法,分析了桩基开挖期间地铁隧道的竖向位移、水平位移和应力分布状态。结果表明:广义Kelvin本构模型能够较为准确地描述黏土体开挖卸荷时的蠕变效应;桩基开挖后,邻近地铁隧道衬砌位移不断增大,随后进入稳定状态;随着桩基开挖数量的增加,地铁隧道竖向位移和水平位移总体表现为下沉和向外收敛趋势;桩-隧最小净距越小,桩基施工对隧道影响越大,采用隧道双侧布桩的施工方式,能够有效降低桩基开挖时隧道拱腰的累计水平位移,有利于地铁隧道的安全稳定运营。

基于激光数据的北极海水二氧化碳分压研究

星载激光雷达作为一种新型的主动遥感技术,为全球海洋昼夜以及极地冬季海水二氧化碳分压的研究提供了可能。研究通过使用云-气溶胶激光雷达与红外探路者卫星(CALIPSO)数据,对全球海表面叶绿素a(Chla)浓度进行了反演,并构建了基于激光数据的前向神经网络模型(FNN-LID),重构了北冰洋海水二氧化碳分压(pCO_(2))昼/夜长时序数据集。在此基础上,对基于主动遥感的极地海水Chla浓度和海水pCO_(2)数据进行了验证与分析。结果显示,基于该算法的反演产品,具有较高的数据质量,不论是和其他被动遥感的产品还是独立浮标观测数据集都有较好的一致性,且能够有效“填充”极地冬季的数据空白。在北冰洋海区,受陆源强烈影响的边缘海都表现为较高的海表Chla浓度。北冰洋海水pCO_(2)的空间格局表现出经向的差异,且pCO_(2)的季节变化十分剧烈,甚至超过80μatm。近20年来,北冰洋稳定地表现为大气二氧化碳的汇,而在东西伯利亚海和喀拉海等海冰显著衰退的地区,海面pCO_(2)的增长率非常显著。

Ge掺杂增强Ruddlesden-Popper结构准二维Sr_(3)Sn_(2)O_(7)陶瓷杂化非本征铁电性的物理机制

准二维的杂化非本征铁电体在实现强磁电耦合的单相室温多铁性方面具有很大的潜力,然而此类陶瓷样品通常有着较高的矫顽场和较低的剩余极化强度,严重阻碍了对其的研究和应用.本文成功制备了质量高且单相性较好的具有准二维结构的双层R-P(Ruddlesden-Popper)型氧化物Sr_(3)Sn_(2–x)Ge_(x)O_(7)陶瓷样品,观察到了较高的剩余极化和与Sr_(3)Sn_(2)O_(7)单晶接近的矫顽场.微量Ge元素对B位Sn掺杂后极化强度显著增强,同时进一步降低了Sr_(3)Sn_(2)O_(7)样品的矫顽场.结合晶格动力学研究,对样品的拉曼和红外光谱进行标定,得出掺杂样品铁电性能的增强可能源于氧八面体倾侧幅度的增大和旋转幅度减小.Berry相位法和玻恩有效电荷模型进一步证实了铁电性能的增强.通过紫外可见光光度计测试得到Sr_(3)Sn_(2)O_(7)样品的光学带隙为3.91 eV,采用Becke-Johnson势结合局部密度近似(MBJ-LDA)所计算的结果与实验基本一致.总之,这项研究为此类杂化非本征铁电体的制备及铁电性能的调控提供了参考,有望促进铁电陶瓷在各种电容器和非易失性存储器件中的广泛应用.

基于GRA和TOPSIS的采矿方法优选模型研究

考虑到采矿方法优选的复杂性,建立了基于G1法和GRA-TOPSIS的采矿方法优选模型。以山东省内某缓倾斜厚大矿体为研究对象,初选了3种采矿方案,构建了采矿方案优选评价指标体系,利用G1法为指标赋予权重,基于GRA-TOPSIS原理,通过计算灰色关联贴近度,确定各采矿方案的优劣性排序,结果显示方案Ⅰ为最优方案,优选结果符合工程实际,满足了预计需求。

梁拱协作体系桥梁结构抗震性能分析研究

为研究梁拱协作体系相较于传统单一型桥梁结构其抗震性能的优越性,以某三跨梁拱协作体系桥梁为工程背景,利用midas Civil建立该工程桥梁有限元数值分析模型,并建立同尺寸拱桥及简支梁模型,开展对比分析,研究不同工况下的静力特性,为进一步研究桥梁结构的动力特性,对结构输入典型的EL Centro Site波,分析桥梁结构在不同方向上的地震动响应,进而开展结构抗震性能分析。结果表明,对比单一型桥梁,在自重情况下,梁拱协作体系比传统梁桥位移响应减少95%,比传统拱桥减少93%,有效减少桥梁结构在静力荷载下的位移响应,其耐久性和安全性更加优秀。在结构模态分析中,梁拱协作体系桥梁频率最大,周期最小,结构刚度与抗扭刚度高于传统单一型桥梁。在同等地震波的作用下,梁拱协作体系桥梁波动区间均处于拱桥与梁桥之间,其结构抗震性能较传统单一型桥梁最强。

基于双侧训练理论的对侧控制功能性电刺激对脑卒中上肢偏瘫患者运动功能的影响

目的:分析脑卒中上肢偏瘫患者应用基于双侧训练理论的对侧控制功能性电刺激对上肢运动功能、腕关节活动度及表面肌电的影响。方法:择取鹤壁市人民医院于2020年8月至2022年8月期间收治的114例脑卒中上肢偏瘫患者作为研究对象,随机分组,各57例,对照组给予常规康复训练,实验组增加基于双侧训练理论的对侧控制功能性电刺激。4 w后,对比两组患者上肢运动功能、腕关节活动度、表面肌电图。结果:训练后,实验组患者上肢、腕部、手部分值均高于对照组(P<0.05);训练后,实验组患者腕关节桡偏、尺偏、背伸、掌屈活动度均高于对照组(P<0.05);训练后,实验组患者三角肌前束平均肌电值(Averaged electromyography,AEMG)、冈上肌AEMG、斜方肌上部AEMG均高于对照组(P<0.05)。结论:基于双侧训练理论的对侧控制功能性电刺激能够有效提高脑卒中上肢偏瘫患者上肢运动功能,改善腕关节活动度及上肢神经传导速度。

旋挖成孔方式下螺纹状围岩粗糙度量化分析

嵌岩桩是大跨径桥梁工程中常用的一种基础形式。由于钻孔工具等因素,桩-岩界面上会形成系列起伏的三维粗糙体,其对桩基承载性能至关重要。因此准确量化实际三维桩-岩粗糙体的粗糙度特征,是建立基于界面粗糙度的桩基承载力设计方法首先需要解决的问题。为此,依托于马鞍山长江大桥深嵌岩桩基工程,在现场钻取含三维粗糙体的砂岩试样,利用三维激光扫描重塑桩-岩界面数字化模型,对其粗糙度特征值,面积扩展率(S)、相对平均起伏度(R_(s))和桩-岩界面平均倾斜角(θ)等进行量化分析;而后构建桩-岩界面试样开展3组界面剪切试验和3组界面抗压试样以计算试样的结构面粗糙度系数JRC^(3D)(joint roughness coefficient)值,并基于试验结果验证已有JRC^(3D)经验计算方法对桩-岩界面的适用性。结果表明:实际桩-岩界面既有规则的螺纹状凹槽,也有起伏较低的相对平整面,而非室内试验中规则粗糙体或不规则孔洞;实际桩-岩界面粗糙度远大于岩体结构面和室内规则粗糙体,面积扩展率、相对平均起伏度和界面平均倾斜角均明显较大;桩-岩界面JRC^(3D)均值(26.15)大于岩体结构面(标准轮廓线上限值20)和室内规则粗糙体,可近似采用JRC=6.423+2.329×(100S)-0.187R_(s)-2.676 tanθ公式估算。研究成果可为建立基于界面粗糙度的深嵌岩桩设计方法提供科学依据。

圆柱形相变单元的蓄热装置蓄热特性分析

设计了基于圆柱形相变蓄热单元的相变蓄热装置,通过循环实验对蓄热装置的运行特性进行分析,研究了装置的蓄热影响因素。研究结果表明;在等质量相变材料(Phase Change Material,PCM)时,相变单元数量对装置蓄热速率的影响较大;蓄热单元布置间距对装置蓄热速率的影响较小;当增大换热流体(Heat Transfer Fluid,HTF)的流量时,装置总蓄热时间分别缩短了14.5%和29%;提高换热流体入口温度时,不仅增加了蓄热装置的总蓄热量,并且总体蓄热时间分别缩短了10.6%和16.5%。

创新创业导向的工业机器人虚拟仿真课程设计与实践

在深化创新创业教育的背景下,双创能力成为高校人才培养的重要目标之一,以双创教育引导专业课程建设成为实现人才双创能力培养目标的重要方式。工业机器人虚拟仿真课程是工业机器人技术、机电一体化技术等智能制造类专业一门实践性很强的专业核心课,本课程贯彻创新创业教育改革的精神,以任务驱动项目的教学形式对课程内容进行重构设计,针对项目不同的知识和技能需求特点在教学环节中融入双创元素,在项目任务实施中重视实践活动的展开,建立多方综合评价体系,着重通过培养学生的独立思考和团结协作等创新意识和创新能力,提升学生综合职业素养,取得良好的教学效果。

全球变暖对高寒冻土区温室气体通量影响研究进展

泛北极地区和青藏高原是陆地生态系统重要的有机碳、氮库。在气候变暖驱动下,高纬度或高海拔冻土融化加速,冻土活动层冻融格局改变,土壤有机质分解增加,成为全球重要的温室气体排放源,其对气候变化的“正反馈”效应受到越来越多关注。本文重点综述了近年泛北极和青藏高原冻土区土壤CO_(2),CH_(4)和N_(2)O三种主要温室气体通量对冻土退化及冻融作用的响应特征和影响机制,探讨了高寒地区生态系统净温室效应与气候变暖的相互关系,并简要提出了目前冻土区土壤碳排放和氮转化关键过程研究中需要加强的方面,旨在为继续深入开展气候变化背景下冻土碳氮循环研究提供参考。

祁连山岛状冻土活动层土壤氮库对模拟冻融响应

气候变化改变了青藏高原降水和温度,并影响非生长季土壤冻融格局。本研究采用冻融模拟试验,探究了祁连山岛状冻土区高寒草甸活动层(0~20 cm)土壤在长期昼夜冻融交替(149次)过程中土壤氮库对融化温度(5℃,10℃,20℃)和含水量(15%,30%,45%)的响应。结果表明:昼夜冻融过程中土壤有效氮大量释放期长达50天,以溶解性有机氮(Dissolved organic nitrogen,DON)、铵态氮(NH_(4)^(+))累积为主。微生物量氮(Microbial biomass nitrogen,MBN)通过氮固持增加,发挥土壤有效氮“缓存库”作用;土壤含水量增加有利于冻融过程中DON和MBN积累,但含水量对NH_(4)^(+)累积存在阈值效应;融化温度对水分饱和土壤氮组分含量影响差异不显著,而干燥和湿度适中土壤DON,NH_(4)^(+)及硝态氮净累积量对低温融化响应较高温条件更敏感。气候变化驱动下冻融过程中温度和水分耦合效应对冻土区氮转化影响机制值得深入探讨。

ICU患者耐碳青霉烯类肠杆菌目细菌感染特征及危险因素分析

目的分析重症监护病房(intensive care units,ICU)患者发生耐碳青霉烯类肠杆菌目细菌(carbapenem-resistant Enterobacteriaceae,CRE)医院感染的特征及危险因素。方法收集安徽医科大学第二附属医院2018—2020年4个ICU内133例CRE医院感染患者的临床资料,以同期ICU内220例碳青霉烯类药物敏感的肠杆菌目细菌(carbapenem-susceptible Enterobacteriaceae,CSE)医院感染患者作为对照组,分析CRE菌种分布和耐药性并对ICU患者感染CRE的危险因素进行单因素分析和多因素logistic回归分析。结果ICU患者CRE医院感染标本以呼吸道分泌物最为常见(69.9%,93/133),其次是血液(7.5%,10/133)和腹腔分泌物(6.8%,9/133)。其中检出排名前3位的细菌种类依次是肺炎克雷伯菌(63.9%,85/133)、阴沟肠杆菌(15.0%,20/133)和黏质沙雷菌(6.0%,8/133)。ICU患者感染CRE后30 d死亡率为41.6%,CSE组死亡率为27.6%,差异有统计学意义(χ^(2)=6.879,P<0.01)。CRE菌株对碳青霉烯类药物耐药率极高(≥97%),对庆大霉素(80.8%)、复方新诺明(72.2%)、阿米卡星(51.5%)的耐药率较高,而对头孢他啶阿维巴坦(30.3%)、多粘菌素B(2.9%)、替加环素(2.1%)的耐药率较低。多因素logistic回归分析显示,外院转入ICU、糖皮质激素使用史、碳青霉烯类药物和糖肽类药物使用史为ICU患者医院感染CRE的危险因素。结论ICU内患者发生CRE医院感染的风险不容忽视。临床上对高危患者定期进行CRE筛查,合理使用抗感染药物和糖皮质激素,可以减少ICU患者医院感染CRE的发生。

基于改进自抗扰的永磁同步电机矢量控制系统研究

为了解决永磁同步电机矢量控制系统中转速外环PI控制器易受扰动干扰、鲁棒性不强、动态响应速度慢的问题,提出一种将一阶线性自抗扰与模糊控制相结合,对系统的转速外环进行参数整定的方法。对于一阶线性自抗扰控制器中误差状态反馈的补偿系数,引入模糊控制对其在线整定。分别对改进自抗扰、传统工程经验整定PI的电机调速性能进行仿真比较。结果表明,提出的控制方法具有减小超调量和增强鲁棒性的优势,证明了改进方法的优越性。

多梯度氮磷添加对高寒草甸植物群落生物量与氮磷含量的影响

为研究不同梯度氮、磷单独及混合添加对高寒草甸植物群落生物量、植物养分含量及化学计量比的影响,本实验分析了青海省门源县典型高寒草甸植物群落地上总生物量,功能群水平地上生物量,植物全氮、全磷含量及氮磷比对多梯度氮、磷添加的响应情况。结果表明:氮、磷添加均对群落地上生物量影响极显著(P<0.001);氮添加对禾草类和豆科生物量影响极显著(P<0.001);磷添加对禾草类和莎草类生物量影响极显著(P<0.001);氮磷交互作用对豆科和莎草类生物量影响显著(P<0.05)。群落水平上,氮添加显著提高了植物全氮含量,对植物氮磷比(N∶P)有正效应,磷添加显著提高了植物全磷含量,对植物N∶P有负效应,植物全磷对N∶P的负效应大于全氮对N∶P的正效应。本研究表明氮、磷添加可能会使高寒草甸植物群落组成和植物养分含量发生改变,植物群落逐渐向禾草类发展;此外,高寒草甸植物生长趋向于受氮磷共同限制。

水稻木质部伤流液响应镉胁迫的蛋白组鉴定

【目的】镉(Cd)的长距离转运决定了水稻对Cd的积累能力,木质部是这一过程的重要场所,鉴定木质部伤流液中参与Cd运输过程的蛋白质组,可以为水稻Cd积累调控提供理论基础。【方法】水培试验供试材料包括野生型水稻ZH11,野生型拟南芥Col-0,以及带有CAB2启动子驱动CAL1(Cd-accumulation in leaf 1)表达的拟南芥转基因植株CDM-4和CDM-12。水稻幼苗在Yoshida水稻营养液(Yoshida solution)生长28天后,转入含有0、10μmol/L Cd的营养液中处理3天,利用根压法收集木质部伤流液,对所得伤流液进行蛋白组质谱鉴定。将拟南芥材料进行了水培试验及平板试验,水培试验方法为拟南芥幼苗在1/4 PNS营养液(plant nutrient solution)中培养20天后,用10μmol/L Cd处理3天,测定Cd含量、植株生物量以及基因表达量;平板试验方法为拟南芥幼苗在0、50μmol/L Cd的1/2 MS平板上培养生长14天后,进行表型鉴定拍照。【结果】在Cd处理与正常条件所得水稻的木质部伤流液中共检测到616个蛋白,分子量在6~158.1 KDa。正常条件下鉴定到463个蛋白,Cd处理条件下鉴定到503个蛋白,其中有153个蛋白属于Cd处理所特异存在,这些Cd特异蛋白分别与植物抗氧化胁迫、细胞壁代谢和发育等相关,包括鉴定到的植物防御素CAL1蛋白,已有其参与Cd长距离转运的报道。在拟南芥地上部异源特异表达CAL1基因增加了地上部Cd的积累量,而对Cd耐受性没有显著影响,表明CAL1基因在植物修复土壤Cd污染过程中具有一定的应用前景。RNA-Seq分析了水稻苗期木质部伤流液Cd特异蛋白中与细胞壁代谢相关的基因的表达模式,这些基因对水稻Cd积累耐受的影响仍需进一步研究。【结论】通过对水稻木质部伤流液蛋白组的分析,鉴定了Cd处理条件下水稻木质部伤流液特异存在的蛋白组,为Cd的长距离转运提供了新的研究基因。

端壁造型与附面层抽吸耦合流动控制对压气机叶栅的性能影响

为改善轴流压气机性能,抑制角区分离,采用数值模拟方法探究端壁造型(PEW)与附面层抽吸(BLS)两种流动控制措施在不同工况下对高负荷压气机叶栅的气动性能影响。使用神经网络作为代理模型,采用多目标遗传算法进行全局寻优,选取得到的5种最优端壁造型结构,与3种不同弦长位置的抽吸缝进行组合。结果表明:兼顾设计工况及近失速工况叶栅气动性能,采用吸力面70%弦长位置抽吸与通道前中部下凹、近压力面上凸的造型组合最优。设计工况下,附面层抽吸抑制了弦长中部转捩泡的生成,有效降低了尾迹损失,此时最优组合减小了12.7%的总压损失。近失速工况下,端壁造型通过控制端区横向二次流,缓解堵塞,抑制了角区分离进而降低尾迹损失,此时最优组合减小了15.5%的总压损失。

不同施肥模式对华南典型红壤菜地肥力与氮肥利用率的影响

为筛选华南地区典型红壤蔬菜地最佳施肥模式,提升肥料利用率与蔬菜产量,本研究依托典型红壤蔬菜种植区定位试验,设不施肥对照(CK)、常规单施化肥(CF)、测土配方施肥(TF)、有机肥替代15%化肥(MNPK15)、有机肥替代30%化肥(MNPK30)、有机肥替代15%化学氮肥(MN15)和有机肥替代30%化学氮肥(MN30)7个处理,系统研究不同有机无机肥配施模式及有机肥替代化学氮肥替代水平对红壤菜地土壤理化性质、生菜产量及氮肥利用率的影响。经过连续4个生长季的施肥试验,结果表明,与常规单施化肥处理相比,有机肥替代化肥特别是有机肥高比例(30%)替代化肥虽然能有效增加有机质(SOM)、碱解氮含量,但对土壤全氮含量、速效磷含量、速效钾含量的提高作用不明显。各施肥处理之间生菜产量差异不显著,但均显著高于不施肥对照;各施肥处理的氮肥表观利用率(除MNPK30处理)与氮肥农学利用率差异不显著,MNPK15处理氮素土壤依存率最低,显著低于CF和MNPK30处理(P<0.05)。综上所述,有机肥替代15%化肥(MNPK15处理)在提升土壤肥力,保持生菜养分吸收与生菜产量方面具有较大潜力。本研究结果对于改善研究区红壤菜地土壤性状,减少化肥使用量及缓解农业面源污染问题具有一定参考意义。

2种氮形态对水稻产量和光合特性影响的生理机制

【目的】探究2种氮形态对水稻产量和光合特性的影响,为合理施用氮肥及提高氮肥利用效率提供参考依据。【方法】以水稻品种中花11号为试验材料,设相同施氮量的硝酸钙(NO_(3)^(-)-N)和尿素(NH_(4)^(+)-N)处理的盆栽试验,调查水稻单株产量、单株分蘖数、单株有效穗数和单株结实率;设(NH_(4))_(2)SO_(4)(NH_(4)^(+)-N)、Ca(NO_(3))_(2)(NO_(3)^(-)-N)及NH_(4)NO_(3)(NH_(4)^(+)-N/NO_(3)^(-)-N)3个相同氮浓度处理的营养液试验,培养21 d后测定水稻生物量、全氮含量、叶绿素含量、光合特性和金属阳离子含量,分析不同处理下叶片净光合速率与叶绿素含量、气孔导度、氮含量和铁离子含量的相关性。【结果】盆栽试验结果表明,与施用硝酸钙处理相比,施用尿素处理的水稻产量约提高1.8倍,水稻单株分蘖数、单株有效穗数和单株结实率分别提高75.4%、97.4%和26.1%,差异均达显著(P<0.05,下同)或极显著(P<0.01,下同)水平。营养液培养试验结果表明,Ca(NO_(3))_(2)处理的水稻叶片叶绿素含量、光合效率、氮含量和氮素吸收量显著低于NH_(4)NO_(3)及(NH_(4))_(2)SO_(4)处理;但是根冠比和氮素生理利用效率显著高于NH_(4)NO_(3)及(NH_(4))_(2)SO_(4)处理。此外,2种氮素营养下水稻离子组发生显著变化,特别是Ca(NO_(3))_(2)处理下水稻叶片铁离子含量显著下降;相关性分析结果表明,2种氮形态下叶片净光合速率与叶绿素含量、气孔导度、氮含量和铁离子含量极显著相关。【结论】相同施氮量下,相对于NO_(3)^(-)-N,NH_(4)^(+)-N可显著增加水稻的分蘖数和结实率,从而提高水稻产量。NH_(4)^(+)-N有利于氮和铁的吸收,叶绿素含量更高,而NO_(3)^(-)-N可增加水稻的根冠比和氮素生理利用效率,因此NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N混合营养更有利于水稻生长。