根际优势菌耐药菌株的获得及其^（15）N标记

对两株具有反硝化活性的根际优势细菌进行了耐药性和￣（１５）Ｎ标记；研究了该双标记菌株在土壤中的动态及其活性。结果表明，所用双标记方法是可行的，应用标记菌株可以追踪其在土壤中的消长。结果还表明，标记￣（１５）Ｎ菌株的￣（１５）Ｎ丰度与供试培养基中氮源的￣（１５）Ｎ丰度相近；标记菌株的反硝化活性与出发菌株的相同。

基于高分辨液质联用的双标记氨基酸同位素丰度测定方法研究

近年来,稳定同位素标记化合物,尤其是同位素标记氨基酸在合成生物学、蛋白质组学、代谢组学等前沿科学研究中发挥着越来越重要的作用。建立了一种基于高分辨液质联用的双标记氨基酸同位素丰度检测方法,以^(13)C_(2),^(15)N-甘氨酸为例,考察了样品浓度、质谱扫描张数等影响因素对同位素丰度计算结果的影响,结果表明该方法具有良好的准确性和稳定性,所需样品用量少,操作简单,有望成为一种简便、通用的同位素试剂质控方法;也将为代谢组学、海洋学等同位素示踪技术应用研究提供数据支持。

不同施肥处理黑土覆膜后秸秆碳氮在团聚体中的固存特征

地膜覆盖是提高作物产量的重要措施,理解覆膜条件下黑土团聚体中外源碳和氮的固存特征,为深刻认识地膜覆盖措施的可持续应用提供理论依据。选取长期定位试验站(29年)不施肥(CK)、单施化肥(NPK)和有机肥配施化肥(MNPK)3个典型施肥处理,表层土壤(0-20 cm)添加^(13)C^(15)N双标记玉米秸秆后设置裸地和覆膜的田间原位微区培养试验,探讨不同施肥处理结合覆膜黑土团聚体中有机碳和全氮对秸秆来源碳和氮的响应。结果表明,与裸地相比,所有处理覆膜后微团聚体(<0.25 mm)中秸秆来源碳和氮的含量平均降低了26.49%和32.05%。覆膜MNPK与裸地处理相比大团聚体(>0.25 mm)中秸秆来源碳和氮的含量显著降低了35.58%和15.97%,但大团聚体中原土壤有机碳的含量提高了9.16%。在CK和NPK处理微团聚体中,秸秆来源碳占该粒级团聚体有机碳的比例表现为覆膜>裸地,而在MNPK处理各粒级团聚体中则表现为裸地>覆膜。无论覆膜与否,秸秆来源碳对团聚体有机碳和秸秆来源氮对团聚体全氮的贡献率受施肥处理的影响表现为CK>NPK>MNPK。且秸秆来源碳和氮占微团聚体中有机碳和全氮的比例大于大团聚体。总之,单施化肥处理结合覆膜促进了微团聚体中有机碳的更新;而有机肥配施化肥结合覆膜加快了各粒级团聚体中秸秆来源碳和氮的损失,也促进大团聚体中原土壤有机碳积累。

外源水稻根系和茎叶碳氮在稻田土壤中释放的特征

东北地区气候寒冷,稻田土壤休耕期长,多处于冻结状态;水稻生长期短,土壤温度高且季节性淹水。外源水稻秸秆碳氮在东北地区稻田土壤休耕期和水稻生长期不同水热条件下的释放特征尚不完全清楚。通过室外培养试验方法,利用双标记(^(13)C和^(15)N)水稻根系和茎叶示踪技术和稳定同位素质谱分析技术,研究水稻根系和茎叶在稻田土壤中的腐解率、有机碳(氮)释放率的动态变化特征。结果表明:水稻茎叶、根系于秋季添加稻田土壤后,经过寒冷漫长的土壤休耕期(11月至次年5月),S1(标记根系+不标记茎叶)和S2(不标记根系+标记茎叶)处理的秸秆腐解率分别达30.2%和34.5%,水稻根系和茎叶碳释放率分别达30.9%和38.2%,氮释放率分别达7.4%和35.0%。添加一年时,S1和S2处理的秸秆腐解率分别达66.5%和66.6%,水稻根系和茎叶碳释放率分别为63.7%和65.8%,氮释放率分别为28.6%和51.1%,水稻根系氮释放率显著低于水稻茎叶氮释放率(P<0.05)。本试验条件下,水稻根系和茎叶添加稻田土壤1年,水稻根系和茎叶的腐解率达65%左右,其碳释放与腐解几乎同步,但氮释放相对缓慢,水稻根系氮释放速度显著低于茎叶氮释放速度,温度升高明显促进了水稻根系和茎叶的腐解及其碳氮释放。

不同施肥下根际沉积对秸秆碳氮在土壤剖面中固存的影响

【目的】秸秆还田是我国东北黑土地保护的重要措施。在实际的农业生产中秸秆与根际沉积同时存在,然而关于它们同时存在时秸秆碳氮在土壤中的固定特征仍不清楚。本研究旨在比较不同土层土壤有机碳(SOC)中秸秆碳(13C-SOC)和土壤全氮(TN)中秸秆氮(15N-TN)含量的差异,探讨不同施肥下根际沉积对秸秆碳氮在土壤中固存的影响,以期为东北黑土地的保护和利用提供依据。【方法】以沈阳农业大学长期定位试验站不同施肥处理(不施肥,CK;单施化肥,NP)为研究对象,分别仅添加13C15N双标记秸秆(S)和添加13C15N双标记秸秆结合根际沉积(以下简称“根际沉积”)(SR),即设CK+S、CK+SR、NP+S和NP+SR 4个处理。分别在田间原位试验的第50天和第150天采样,并测定不同土层SOC含量及其δ13C值、TN含量及其δ15N值。【结果】在秸秆分解前期(第50天),施肥、根际沉积及其交互作用显著影响(P<0.05)表层(0—20 cm)土壤的13C-SOC和15N-TN含量。第50天,CK+SR与CK+S处理相比,表层土壤的13C-SOC和15N-TN含量分别增加了18.6%和21.7%(P<0.05);不同施肥下,S(CK+S和NP+S)与SR(CK+SR和NP+SR)处理表层土壤13C-SOC对SOC的贡献率平均分别为10.5%和12.0%;CK下两个处理(CK+S和CK+SR)与NP下对应的处理(NP+S和NP+SR)相比,表层土壤15N-TN对TN的贡献率平均增加了27.6%(P<0.05)。第50天,深层土壤(20—50 cm)13C-SOC对SOC的贡献率和15N-TN对TN的贡献率分别为1.0%—2.2%和0.5%—0.9%。在秸秆分解后期(第150天),根际沉积和施肥分别显著影响(P<0.05)表层土壤13C-SOC和15N-TN含量。第150天,仅添加秸秆处理与根际沉积处理相比,表层土壤13C-SOC含量增加了12.6%(P<0.05);CK下两个处理与NP下对应的处理相比,表层土壤15N-TN含量平均增加了22.0%(P<0.05);CK各处理和NP各处理表层土壤15N-TN对TN的贡献率平均分别为5.5%和4.0%。第150天,深层土壤13C-SOC对SOC的贡献率和15N-TN对TN的贡献率分别为0.8%—3.2%和0.7%—1.8%。【结论】秸秆分解后期根际沉积对表层土壤中秸秆碳的固定起负反馈效应,秸秆碳氮不断从表层土壤向深层土壤迁移和累积,其对土壤有机碳和氮库稳定性的影响应予以重视。

硝酸磷肥双标记方法的研究

本文根据硝酸磷肥的特性和同位素示踪的要求,经过实验,提出了在实验室条件下合成(5)~N(32)~P 双标记硝酸磷肥的途径。工艺流程可靠,回收率高,可根据需要设计标记比强和丰度。有使用价值。