设施农业不同种植模式系统生产力与土壤生物特性研究

依据在陕西延安日光温室内的田间试验，对黄瓜与不同作物建立的种植模式系统生产力与土壤生物特性进行了研究。结果表明，冬春茬黄瓜收获后采用不同的种植模式，其系统生产力与土壤生物特性发生明显变化。由小青菜、豇豆与黄瓜组成种植模式的系统产品生产力和经济生产力最高，翻青玉米、四季豆与黄瓜组成的模式次之。豇豆作为前茬处理的土壤呼吸强度最高，翻青玉米、四季豆、翻青黑豆和CK处理的土壤呼吸强度次之，番茄和小青菜处理的土壤呼吸强度较低。黄瓜收获后利用夏季休闲3～4个月对降低土壤细菌和真菌数量的效果最好，其次是种植豇豆或与豆科作物轮作。

有机肥对Cd、Pb复合污染酸性土壤生物特性和油菜生长的影响

采用盆栽试验,研究了不同添加量(0、2.5%、5.0%、10.0%)有机肥对镉(Cd)、铅(Pb)重金属污染酸性土壤生物特性和油菜生长的影响,以期为阻控Cd、Pb迁移和油菜安全生产提供技术指导。结果表明,土壤p H值、酶活性(过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶、多酚氧化酶和淀粉酶活性)、微生物多样性及油菜生物量总体上均随有机肥添加量的增加而显著增加,而土壤中Cd、Pb有效态含量及油菜各组织重金属含量均随有机肥添加量的增加而降低,10.0%有机肥处理效果最好;主成分分析结果表明,有机肥改良处理的聚类结果与油菜的生长及土壤各项指标的变化规律相吻合;在各项指标中,影响油菜生长的主要因子为Pb有效态含量,其次为Cd有效态含量,说明降低土壤中重金属有效态含量可以有效缓解对作物的毒害。

生物炭与微生物菌剂配施对土壤生物和化学特性的影响

[目的]研究生物炭和微生物菌剂配施对土壤生物特性以及土壤有机碳组分的影响。[方法]研究添加生物炭、生物炭和微生物菌剂配施后土壤总有机碳含量、活性有机碳含量、土壤酶活性、微生物数量以及微生物功能多样性的变化。[结果]单施生物炭能够显著增加土壤总有机碳含量,较单施化肥增加了32.9%。生物炭和微生物菌剂配施对土壤活性有机碳含量、酶活性、微生物数量以及微生物功能多样性的提高效果最好,可溶性有机碳、易氧化有机碳和微生物量碳分别较单施化肥增加了43.0%、74.3%和99.8%;脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶活性分别较单施化肥增加了56.2%、20.8%、14.6%和13.1%;细菌、真菌和放线菌数量分别较单施化肥提高了190%、21.1%和72.7%。[结论]该研究为提高植烟土壤有机养分含量和微生物活性提供理论依据。

化肥有机替代对温室连作番茄产量、品质和土壤生物化学特性的影响

为明确化肥有机替代对设施连作番茄产量、品质和土壤质量的应用效果,本研究通过盆栽试验,比较了蚯蚓粪配施化肥(VM)、牛粪配施化肥(CM)和单施化肥(CF)对温室番茄连作条件下番茄产量、品质和土壤生物化学特性的影响。不施肥作为对照处理(CK)。结果表明,VM番茄产量最高,分别比CM、CF和CK增产13.13%、28.04%和44.21%。与其他处理相比,VM处理的维生素C和可溶性糖含量最高,但总酸度和硝酸盐含量最低。VM的糖酸比(可溶性糖与总酸的比值)较CM、CF和CK分别提高了15.42%、40.66%和67.32%。施用有机肥可提高土壤pH、速效氮、速效磷、全氮、全碳、微生物量碳和微生物量氮含量,其中VM处理最高,其次是CM。VM的土壤pH分别比CM、CF和CK高0.20、0.63和0.50个单位。各施肥处理对土壤碳氮比无显著影响。与CK相比,VM和CM处理的土壤微生物量碳氮比均呈降低趋势,但显著高于CF。有机肥处理显著提高了土壤脱氢酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶、蔗糖酶和脲酶活性,其中VM最高。本研究结果表明,有机肥特别是蚯蚓粪替代化肥是改善连作番茄产量、品质和土壤质量的有效措施。

土壤生物消毒对土壤改良、青枯菌抑菌及番茄生长的影响

针对目前作物集约化和单一化种植所造成的土壤连作障碍以及退化问题,通过土壤培养试验和田间试验研究了土壤生物消毒(土壤中添加2%的米糠、麦麸、茶籽麸后覆盖塑料薄膜,以不添加物料不覆盖为对照)对土壤特性、防控青枯病、番茄生长及产量和品质的影响,以期为土壤生物消毒法的理论研究和实践应用提供参考。结果表明,与对照相比,不同土壤生物消毒处理均能显著提高土壤温度、pH和电导率,降低土壤Eh,显著减少土壤中97.27%~99.14%青枯菌数量;同时显著增加土壤有机质、全氮、碱解氮和速效钾含量,而对全磷和全钾影响不显著。不同土壤生物消毒处理能显著降低青枯病发病率29.41%~42.65%。此外,土壤生物消毒显著提高番茄叶片F_v/F_m,对光合参数净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_2浓度影响不显著;显著增加番茄株高(16.90%~29.15%)和产量(41.41%~56.25%);果实糖酸比、可溶性糖含量也有所增加。以添加麦麸的生物消毒在提高pH、防控青枯病及提高产量的效果最佳。综合来看,作为一种非化学土壤消毒方法,土壤生物消毒在改良土壤、防控土传病害青枯病和促进番茄生长方面表现出较好的优势,值得推广应用。

非生物胁迫对辣椒生理生化特性的影响研究进展

非生物胁迫通常是引起辣椒生理病害的主要原因,其主要包括温度胁迫、水分胁迫和盐胁。综述了这三种胁迫对辣椒的生理生化特性影响的研究进展,以及在胁迫下辣椒体内的渗透调节物质、抗氧化酶活性系统和质膜透性是如何变化的,从而为选育抗逆性强的品种提供一定的理论依据。

小麦蛋白磷酸酶2A调节亚基基因TaBβ-1的克隆及其在非生物胁迫下的表达特性

【目的】克隆小麦蛋白磷酸酶2A(PP2A)调节亚基(PR55)基因TaBβ-1,分析其在非生物胁迫下的表达特性,为小麦抗逆育种提供候选基因。【方法】以小麦品种旱选10号为材料,通过电子克隆和RT-PCR获得TaBβ-1的全长cDNA序列,采用生物信息学软件分析TaBβ-1及其编码蛋白TaBβ-1的序列特征,预测其功能,利用实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR)技术分析该基因在小麦孕穗期不同组织中、不同生育时期新叶中的表达情况,以及在PEG、NaCl、低温及外源激素ABA等非生物胁迫下的表达模式,检测不同水分条件下成株期转基因拟南芥的叶片细胞膜稳定性。【结果】获得TaBβ-1的全长cDNA序列1931bp,其开放阅读框(ORF)为1539bp。该基因编码512个氨基酸,预测TaBβ-1蛋白分子量为57.1kD,等电点为5.87,含有PP2A调节亚基的1个CDC55保守结构域、1个alpha/beta结构域、2个PR55保守结构域和6个WD重复子。TaBβ-1在小麦孕穗期的根、穗、叶中均有表达,表达量依次为根>穗>叶;在不同生育时期的新叶中,苗期叶片的表达量最高。TaBβ-1的表达明显受PEG、NaCl、低温以及外源ABA的诱导。【结论】小麦蛋白磷酸酶2A调节亚基家族基因TaBβ-1在小麦苗期叶片中的表达量明显高于根、穗以及其它时期的叶片;TaBβ-1参与对高渗、高盐、低温等多种胁迫以及ABA处理的应答反应,但表达模式不同;在水分胁迫条件下,转基因拟南芥比野生型具有较高的细胞膜稳定性。

长期定位施肥对菜田土壤微生物及酶活性的影响

为探讨长期定位施肥对不同菜田-蔬菜生产体系土壤生物肥力的影响,在沈阳农业大学长期定位施肥试验站中选取5个代表性处理,模拟了蔬菜施肥的不同生产体系:维持平衡体系(BN0)、肥力破坏体系(BN2)、逐年减产体系(AN0)、高肥中产体系(AN2)、高产稳定体系(ANK),对土壤微生物变化及酶活性进行分析。结果表明,5种处理的土壤微生物数量均在盛果期达到最高峰,不同酶的活性受季节及番茄生育时期影响动态变化趋势不同,并且不同处理之间土壤微生物数量和酶活性差异显著。高产稳定体系(ANK)可显著提高土壤微生物数量和酶活性,纤维素酶活性为26.10mg.10g-1.72h-1,脲酶活性为29.06mg.100g-1.24h-1,蛋白酶活性为0.703mg.g-1.24h-1;肥力破坏体系(BN2)的土壤细菌数量、脲酶、过氧化氢酶、蛋白酶活性都较维持平衡体系(BN0,CK)显著降低,土壤生物肥力已达到破坏程度。ANK处理产量最高,为38.32kg.plot-1。综合分析表明,在本试验条件下ANK处理土壤生物特性最优。

不同生物肥处理土壤微生物量对温度、水分条件的响应

为探讨不同生物肥处理土壤微生物量碳、氮(C、N)对温度、水分条件的响应,以山东鲁青青菜为供试材料,通过室内培养试验,以单施有机肥为对照,研究3种不同生物肥(中和牌、NST型及爸爱我)配合有机肥处理在温度25℃、35℃,水分45%、60%、75%、90%下对土壤中微生物量C、N含量的影响。结果表明,单施有机肥,土壤微生物量C、N在25℃,田间持水量75%培养时最大;中和牌生物肥与有机肥配施处理在25℃,田间持水量60%培养时最佳;NST型生物肥与有机肥配施处理在25℃,田间持水量60%时最佳;爸爱我生物肥与有机肥配施处理对温度、水分的适宜性较强,其最佳培养条件为温度25℃,田间持水量60%或75%。不同生物肥处理对温度、水分的响应具有一定的差异性。

非生物胁迫条件下施氏假单胞菌生物膜形成规律的研究

旨在系统研究非生物胁迫因素对固氮施氏假单胞菌A1501生物膜形成能力的影响,测定了不同NaCl浓度、pH值、温度等培养条件下A1501生长及其生物膜形成能力的变化规律。结果显示,上述3种环境因素均对A1501菌的生长及生物膜形成具有影响,且呈现出一定的规律性。NaCl浓度2 mmol/L、p H值6.8、温度30℃是A1501的最适生长条件,而在0.6 mol/L的NaCl、p H值6.0及温度40℃等胁迫条件下,A1501菌的生物膜形成量均达到最高,分别为最佳生长条件下的7.8、7.0和2.0倍。在测试的诸因素中,NaCl浓度对A1501生物膜形成影响最大。以上结果表明,生物膜的形成与菌体生长负相关,即高盐、弱酸、高温等条件不利于A1501的生长,但刺激了其生物膜的形成。

有机磷农药的新型非生物处理技术

本文综述了近年来有机磷农药的几种非生物处理技术,包括光降解法、超声降解法、微波催化氧化法、电催化氧化法和超临界水氧化法等。比较不同的降解方式,由于影响因素和相关机理的不同,降解特性的差异。

芹菜AgLIMS基因的克隆和生物信息学分析及其表达特性

以芹菜(Apium graveolens Linn.)品种‘六合黄心芹’(‘Liuhe Huangxinqin’)和‘津南实芹’(‘Jinnan Shiqin’)为研究对象,分别克隆获得芹菜柠檬烯合酶基因,命名为AgLIMS,其开放阅读框长1800 bp,编码599个氨基酸。结果显示:2个芹菜品种的AgLIMS基因核苷酸序列存在2个位点的差异,其编码的氨基酸序列也存在2个位点的差异;AgLIMS基因编码的氨基酸序列在第50至第586位存在植物萜类合酶(Terpene cyclase plant C1)保守区域,具有典型的类异戊二烯合成酶(Isoprenoid Biosyn C1)超家族结构域。2个芹菜品种的AgLIMS蛋白的理论相对分子质量分别为69120和69190,理论等电点均为pI 5.52。AgLIMS蛋白的氨基酸序列中,亲水性氨基酸比例高于疏水性氨基酸;其二级结构主要由α螺旋和无规则卷曲构成,但α螺旋、延伸链和β转角的比例在2个芹菜品种间略有差异;其三级结构均含有1个β折叠,但α螺旋数量在2个芹菜品种间略有差异。AgLIMS基因与多种植物LIMS基因编码的氨基酸序列一致性为61.33%;在系统树上,2个芹菜品种与同科种类的进化关系较近,而与其他科木本种类的进化关系较远。qRT-PCR结果显示:AgLIMS基因在2个芹菜品种的叶片、叶柄和根中均能表达,其相对表达量在叶片中最高、在根中最低,且在不同组织间差异显著;该基因在‘六合黄心芹’不同组织中的相对表达量总体上显著高于‘津南实芹’。在高温(38℃)、低温(4℃)、干旱(质量体积分数20%PEG6000)和高盐(0.2 mol·L^-1NaCl)条件下,2个芹菜品种AgLIMS基因的相对表达量呈现不同的变化趋势;总体上看,‘津南实芹’AgLIMS基因的相对表达量均不同程度升高,而品种‘六合黄心芹’AgLIMS基因的相对表达量则在高温和干旱条件下显著升高。综合分析结果表明:2个芹菜品种的AgLIMS基因核苷酸序列及其编码的氨基酸序列差异很小;AgLIMS蛋白为中性、亲水性蛋白,其进化具有一定的保守性;AgLIMS基因在芹菜中的表达具有组织特异性,且在受到非生物胁迫时其表达特性发生变化,但这种变化效应存在品种间差异。

怎样解决蜜蜂非生物因素引起的疾病

科学的饲养管理,可以营造不适宜病原体繁殖传播的环境,通过对蜜蜂饲养管理各环节入手,一定要符合蜜蜂生物学特性,给蜜蜂创造一个良好的繁育生存环境,从而避免蜜蜂疾病的危害。我们要从以下几个方面入手才能减少疾病的发生。

非生物胁迫下耳叶牛皮消荧光定量PCR内参基因的筛选

目的:筛选可用于耳叶牛皮消非生物胁迫条件下的内参基因,掌握耳叶牛皮消中的CaWRKY1基因对不同胁迫影响的表达特性。方法:基于耳叶牛皮消转录组数据,利用荧光定量PCR(qRT-PCR)和4种算法(geNorm、NormFinder、BestKeeper和RefFinder),分析和评价12个常用内参基因在耳叶牛皮消中的表达稳定性,并实测CaWRKY1在不同非生物胁迫下耳叶牛皮消中的表达情况。结果:EF2和SAMDC(高温胁迫)、CYP和TUB-β(低温胁迫)、TUB-α和GAPDH(干旱胁迫)、SAMDC和TUB-α(水涝胁迫)、EF2和ACT7(盐胁迫)的表达最稳定。结论:在不同非生物胁迫条件下,EF2是所有候选基因中表现最稳定的基因,该结果为进一步开展耳叶牛皮消应答非生物胁迫的分子机制研究提供了方法学保障。

不同温度及水分条件对生物肥最佳肥效的影响

以南京溧水普朗克有机农场连续种植8a作物的土壤为研究对象,通过室内培养试验,研究了不同温度、水分条件下施用有机肥或有机肥与"中和牌"II型生物肥、"NST型"高氮生物肥及"BIO"抗土传病高效生物肥3种肥料配施对土壤pH、有机质及速效磷、速效钾含量的影响,以期为我国设施蔬菜的施肥和管理提供理论指导。结果表明:"中和牌"生物肥与有机肥配施在温度25℃、水分条件60%培养时最佳,此时土壤速效钾含量最大;"NST型"生物肥与有机肥配施处理在25℃、水分条件75%培养时最佳;"BIO"生物肥与有机肥配施处理对温度、水分的适宜性较强,其最佳培养条件为温度25℃、水分条件60%或75%。生产实践中,缺磷土壤宜选用"NST"型及"BIO"生物肥,补钾宜选用"中和牌"生物有机肥。

喀斯特石漠化土壤结皮层藓类植物水分动力学特性

为探索土壤生物结皮在喀斯特石漠化生态恢复和治理中的生态作用,采用野外调查并结合室内测定植物吸水、脱水的实验方法,比较研究了土壤结皮层3种优势的藓类植物(长尖扭口藓Barbula ditrichoides、毛尖青藓Brachytheci-um piligerum和狭网真藓Bryum algovicum)对干旱环境的适应性。结果发现:土壤结皮中狭网真藓比另外两种藓类具有更高的最大持水率和吸水速率,吸水速率可达8.27 g·g-1干重/min;三种藓类的抗失水能力都较强。因此,土壤结皮藓类植物能以独特的水分吸收和利用方式适应喀斯特石漠化的恶劣环境,是环境恢复的重要先锋植物。

铁皮石斛DobHLH51 基因克隆及表达特性分析

bHLH转录因子(basic/helix-loop-helix)是植物响应非生物胁迫过程中重要的调控因子。为探究DobHLH51转录因子在铁皮石斛非生物胁迫响应中的表达调控机制,通过同源克隆从广东丹霞铁皮石斛叶组织中获得DobHLH51基因,并对其进行生物信息学及表达特性分析。结果显示,克隆的DobHLH51基因(Gen-Bank登录号OR234020)的CDS序列为768 bp,编码255个氨基酸,与参考序列(基因ID:LOC110107930)对比存在13个碱基差异。DobHLH51蛋白相对分子量为28.03 kDa,理论等电点为9.71,为亲水性不稳定蛋白,无信号肽和跨膜区域,含有52个磷酸化位点,具有bHLH保守结构域和ACT结构域。氨基酸序列分析表明DobHLH51与黄石斛(Dendrobium catenatum)和金钗石斛(Dendrobium nobile)的bHLH同源性最高。DobHLH51基因在广东丹霞铁皮石斛不同组织中的表达水平存在明显差异,在茎中的表达量最高。DobHLH51基因启动子序列含有多个非生物胁迫响应相关元件,且低温、干旱和ABA能够诱导DobHLH51基因显著表达。DobHLH51基因在低温和干旱胁迫下的表达模式基本一致,但其在ABA处理下的表达模式不同,推测该基因可能通过非依赖于ABA的信号转导途径参与低温和干旱胁迫响应过程。本研究结果可为后续进一步探究DobHLH51基因功能及其在非生物胁迫响应中的作用机制提供理论依据。

啤酒中污染的微生物

介绍了啤酒中污染的微生物的种类、危害;污染途径;微生物检测;防治措施等方面管理要点。

氮添加对青藏高原高寒草甸土壤磷组分的影响

磷是一种影响草地植物生产力和生态系统功能的重要养分。本文研究了3个氮添加水平下(5,10和15 g·m^(-2))青藏高原海北高寒草甸(海拔3100 m)土壤磷组分的变化特征及其主要影响因素。研究表明:N5处理下土壤磷的生物有效性增加。N5处理显著提高了活性磷库的含量,其中NaHCO_(3)-Pi的含量和比例均显著增加。N15处理下植物生物量和地上部含磷量增加,土壤活性磷含量无显著变化,N15处理下仅土壤残余态磷(Residual-P)显著下降。氮添加下影响土壤磷组分变化的关键因素包括土壤pH值、微生物生物量碳(Microbial biomass carbon,MBC)和微生物生物量氮(Microbial biomass nitrogen,MBN)。在高寒草甸氮添加能够通过降低土壤pH值和增加微生物生物量来提高土壤磷的有效性。

提高啤酒生物稳定性的措施

啤酒保质期是啤酒内在质量的体现,也与许多外在因素密不可分。啤酒保质期的一个重要特性反应,就是啤酒的胶体稳定性和风味稳定性,即啤酒非生物稳定性。另一方面是啤酒的生物稳定性,即在啤酒消费以前的贮藏过程中,不因酒内微生物的存在和生理代谢活动而影响啤酒的质量。本文谈一谈啤酒的生物稳定性问题。