创伤性老年患者急性肾损伤的预测价值分析

目的探讨几丁质酶3样蛋白1(CHI3L1)、中性粒细胞明胶酶相关脂质转载蛋白(NGAL)及N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(NAG)对老年创伤患者急性肾损伤(AKI)早期诊断的预测价值。方法老年创伤患者120例,在入科时收集血、尿标本,检测血清和尿CHI3L1、血清和尿NGAL、尿NAG浓度。每6 h记录尿量。入科同时检测血肌酐。采用logistic回归及ROC曲线分析CHI3L1、NGAL、NAG对老年AKI的预测作用。结果多因素logistic回归分析显示血清CHI3L1(SCHI3L1)与血清NGAL(SNGAL)是AKI发生的高危因素。ROC曲线显示预测老年创伤患者AKI的发生,SNGAL的AUC为0.819,SCHI3L1的AUC为0.729,SNGAL联合SCHI3L1的AUC为0.834。结论SCHI3L1与SNGAL是老年创伤患者AKI发生的高危因素,两者均可以预测其AKI的发生,以SNGAL的预测作用更明显,联合指标能提高预测准确率。

N-杂环的催化氧化脱氢的研究进展

由于氢气高质量能量密度(120MJ·kg^(-1))和无碳燃烧产物,其生产正越来越多地与过剩的可再生电力相结合。但是以氢作为储能介质仍然无法大规模利用,主要障碍在于氢不利的元素特性。N-杂环或其他能与氢气结合并在环境条件下储存的化合物,为克服经典的氢气储存加氢和脱氢释放有关的问题提出了一个替代方案。探索一种简单、高效、稳定和绿色的催化体系是实现这一典型转化的关键。总结了过去5年来开发Ru、Ni、Co、Fe和Mn催化剂与n杂环化合物催化氧化脱氢反应所取得的显著进展,期望这一领域的研究结果能够启发其他人进一步制备新型高效、可控和绿色的催化剂,用于氢的借用或氢气转移的应用,从而能够促进在不久的将来建立适合燃料电池的供氢体系。

N掺杂对Si-DLC薄膜的结构性能影响及摩擦机理研究

采用平板阴极等离子体增强化学气相沉积技术,通过调控N_(2)流量在GCr15基底上制备了系列硅氮共掺杂类金刚石碳基(Si/N-DLC)薄膜,分析探索N掺杂对于Si-DLC薄膜结构、力学性能和摩擦学行为的作用规律以及Si/NDLC薄膜的低摩擦磨损机理.结果表明:N元素的引入促进Si-DLC薄膜中sp^(2)-C结构的形成,降低了薄膜的硬度和弹性模量,但能大幅改善Si-DLC薄膜的韧性并增强结合(>20 N).更重要的是,N掺杂可有效降低Si-DLC薄膜的摩擦系数并改善其耐磨性能,摩擦系数和磨损率相较于Si-DLC薄膜分别降低了约26%和45%.其摩擦机理是类石墨碳(GLC)转移膜的形成使得摩擦界面发生转移,有效降低了Si/N-DLC薄膜的摩擦系数,并且依赖于摩擦界面的石墨化程度和氢含量.而磨损行为取决于其薄膜自身韧性和抵抗弹塑性变形的能力,磨痕内部脆性断裂缺口会造成转移膜的大面积破坏,加剧了黏着磨损.此外,确定了Si/N-DLC薄膜低摩擦(摩擦系数≤0.05)的最佳服役区间,相关结果为Si/N-DLC薄膜的结构性能调控和工程应用提供参考.

油田采出液余热资源梯级利用设计方法与工程实践

随着低碳(零化石)采油厂建设的深入开展,华北油田近年来通过热泵技术或者直接换热等方法对矿内油田中高温采出液余热资源进行开发利用替代站场传统加热炉供热系统,降低采出水回注温度。基于采出液一次换热过程中取热温差大、回注温度高的特点,利用热泵等技术进一步把热量提取出来,导致运行费用较高。冀中南部SN油田通过采用n级梯度换热设计计算方法与流程框图,新建采出液处理区、采液及回注管线、换热系统、增压单元、回注系统,对ze90井中高温采出液余热资源进行梯度高效利用。该技术成功应用后不但实现S站场3240 kW加热炉热负荷全替代,同时与一次换热相比,采出液余热资源热能利用率提高90%以上,站场采出液量降低56%,节约运行成本70.2%。该方法形成热源梯级利用标准化设计,持续助力采油厂零化石油田建设,打造无烟站场。

SERPINE1在胃癌中的表达及对胃癌细胞免疫逃逸和β-catenin/N-cadherin信号通路的作用机制研究

目的 探讨丝氨酸蛋白酶抑制剂E1(SERPINE1)在胃癌中的表达及对胃癌细胞免疫逃逸及β-连环蛋白/神经钙黏蛋白(β-catenin/N-cadherin)信号通路的作用机制。方法 选择2020年1月至2022年1月在定州市人民医院接受胃癌手术的78例患者作为研究对象,收集其胃癌组织及癌旁组织,采用免疫组织化学法检测组织中SERPINE1表达情况。采用人胃癌细胞系SGC-7901细胞,经不同处理后分为对照组(SGC-7901细胞)、oe-SERPINE1组(pcDNA3.1-SERPINE1载体)、oe-NC组(空pcDNA3.1载体)、SERPINE1 siRNA组(SERPINE1 siRNA)及si-NC组(si-NC)。采用实时荧光定量PCR法检测各组细胞中SERPINE1 mRNA的表达水平,采用Transwell法检测各组细胞的侵袭数目,采用划痕实验检测各组细胞的迁移距离,采用蛋白质印迹法检测各组细胞中程序性死亡受体-1(PD-1)、程序性死亡配体-1(PD-L1)、β-catenin、N-cadherin的蛋白表达水平。结果 胃癌组织和癌旁组织中SERPINE1阳性表达率分别为88.46%和19.23%,差异有统计学意义(P<0.05)。oe-NC组细胞的SERPINE1 mRNA表达水平、侵袭数目、迁移距离,以及PD-1、PD-L1、β-catenin、N-cadherin蛋白表达水平与对照组差异均无统计学意义(P均>0.05)。oe-SERPINE1组细胞的上述指标均较oe-NC组显著升高(P均<0.05)。si-NC组细胞的上述指标均较oe-SERPINE1组显著降低(P均<0.05)。SERPINE1siRNA组细胞的上述指标均较si-NC组显著降低(P均<0.05)。结论 SERPINE1在胃癌组织中呈高表达,下调SERPINE1表达可显著抑制胃癌细胞的侵袭和迁移,抑制PD-1、PD-L1表达从而阻止肿瘤细胞发生免疫逃逸,这与抑制β-catenin/N-cadherin信号通路的活性相关。

计及变压器短期急救负载的城市高压配电网负荷优化分配

为深度挖掘变压器在N-1故障短时过载工况下的紧急支撑能力,保障城市电网在该工况下的供电可靠性,提出一种计及变压器短期急救负载的城市高压配电网负荷优化分配模型。首先,推导变压器的绕组热点温度、顶层油温参数计算式。在此基础上,引入变压器短期急救负载耐受时间及约束,构建短期急救负载下以负载系数、耐受时间为决策变量的变压器过载能力非线性约束,利用凸包方法将其线性化。结合高压配电网典型拓扑约束、有功功率平衡约束等组成约束集,以变压器短期急救负载耐受时间和最大、110 kV线路开关操作次数及220 kV变压器有功切负荷量最小为目标函数,提出计及变压器短期急救负载的城市高压配电网负荷优化分配模型。该模型为混合整数线性规划问题,采用Cplex工具箱进行求解。最后,通过实际220 kV/110 kV城市电网仿真分析,验证了所提模型的有效性。

旱地高产小麦品种籽粒氮含量与产量形成及氮磷钾吸收分配的关系

【目的】明确高产小麦品种间籽粒氮含量差异及其与产量形成和氮磷钾养分吸收、转移及分配的关系,为旱地高产高氮含量的优质小麦品种选育和小麦丰产优质绿色生产的养分管理提供依据。【方法】于2017—2022年,以14个产量相近、籽粒氮含量差异显著的高产小麦品种为供试材料,在陕西黄土高原旱地连续5年开展田间试验,研究小麦籽粒氮含量差异及其与产量、产量三要素和各器官氮磷钾养分含量的关系,并分析高产高籽粒氮含量小麦品种的生物量累积、产量构成和氮磷钾吸收、转移及分配对施肥的响应。【结果】小麦品种的籽粒氮含量与千粒重显著正相关,籽粒千粒重每增加1.0 g,籽粒氮含量增加0.3 g·kg^(-1)。高产小麦品种间籽粒氮含量差异显著,高氮品种籽粒含氮量平均为24.9 g·kg^(-1),比低氮品种(21.5 g·kg^(-1))高16%。高产高氮品种产量、生物量和穗数在施氮和施磷后增加幅度均高于低氮品种。高产高氮小麦品种籽粒含磷量和茎叶含钾量在不同施肥条件下均高于低氮品种,籽粒和地上部氮磷钾吸收量在施氮和施磷后增幅均高于低氮品种。高产高氮品种颖壳向籽粒转移氮的能力高于低氮品种,茎叶向籽粒和颖壳转移钾的能力却低于低氮品种,施氮后茎叶向籽粒和颖壳转移钾的能力大幅下降。施氮、磷和钾均有利于提高高产高氮小麦品种地上部向茎叶的钾素分配。【结论】高产小麦品种间籽粒氮含量存在显著差异,其中高籽粒氮含量品种的千粒重、籽粒含磷量和茎叶含钾量较高,茎叶向籽粒和颖壳转移钾的能力低,籽粒和地上部氮磷钾吸收量对施氮和施磷响应更敏感。因此,在高产的基础上,选育高籽粒氮含量的优质小麦品种,应关注高千粒重、磷向籽粒和钾素向茎叶转移分配能力强的材料,在生产中应注意磷钾与氮的协同供应,以提高小麦籽粒氮含量。

黏土中基于SPT静载试验锤击数能量修正方法

标准贯入试验(SPT)是最广泛使用的原位测试方法之一,但存在在黏土地层中可靠性低、可重复性差以及试验结果单一的缺点。将SPT-N值修正为参考能量水平下(60%锤击系统理论最大势能)的N_(60)方法是提升SPT试验可重复性的有效举措。本文提出了SPT静载试验(SPT-L)测试方法及数据解译方法,提出了黏土地层中基于SPT-L试验的能量传递效率(ERi)计算方法及N_(60)修正方法,研究结果表明:通过SPT-L试验补充测试数据能对SPT-N值进行能量修正;与SPT试验相比SPT-L试验能有效改善试验的可靠性低、可重复性差及测试指标单一的问题。

稳定农作物生长环境温度的相变储能材料制备与性能

为了稳定农作物适宜生长的环境温度,该研究从微封装角度开发适用于农业应用的相变微胶囊储能材料,以农作物适宜生长温度(30℃左右)为基础制备TiO_(2)@正十八烷微胶囊(相变温度25~33℃),并通过氧化石墨烯(GO)对微胶囊的热性能进行修饰优化处理获得GO/TiO_(2)@正十八烷微胶囊。在此基础上,针对所制备的GO/TiO_(2)@正十八烷微胶囊测定了其样品的形貌、化学组成,最后对样品的热物性进行了检测分析。结果表明:所制备的微胶囊在扫描电镜观测下呈球形,平均直径1~3μm,颗粒均匀,且具有完整的核壳结构,还可观察到纳米GO片附着在微胶囊表面;红外测试结果表明GO与微胶囊并未发生化学反应,两者属于物理结合;试验所制备的储能微胶囊的包封率约为52.9%,利用质量分数为1%、2%、3%GO修饰后微胶囊包封率分别为43.3%、41.2%、37.6%,差示扫描量热仪测试数据表明TiO_(2)@正十八烷微胶囊的熔融焓和结晶焓分别为120、116 J/g;采用质量分数为1%、2%、3%的GO对所制备的TiO_(2)@正十八烷微胶囊进行修饰后,其热导率相比未经GO修饰微胶囊分别提升了57.5%、86.3%、104.2%。最后,综合差示扫描量热(Differential scanning calorimetry)测试和热重分析测试数据可知该研究方法所制备的GO/TiO_(2)@正十八烷微胶囊具有较为理想的相变潜热和高导热性能的特性,同时其具有良好的热稳定性和使用寿命,应用前景广泛,可为低温能源的二次利用提供一种参考方案。

实际加香方式下13种正构烷烃类化合物在加热卷烟中的转移行为

按照正常生产条件,在芯材薄片生产环节加入13种正构烷烃类化合物制备加热卷烟,建立了适用于加热卷烟芯材、滤嘴和主流烟气粒相物中正构烷烃类化合物的GC-MS分析方法,通过测定加热卷烟中正构烷烃类化合物的含量、释放量和逐口释放量,研究了正构烷烃类化合物在加热卷烟中的转移行为。结果表明:1)13种正构烷烃类化合物主流烟气粒相转移率为0~53.5%、滤嘴截留率为12.6%~50.0%、烟支持留率为0.2%~35.4%、烟芯残留率为6.4%~29.3%、散失率为0.6%~81.5%;随着相对分子质量增大及沸点升高,正构烷烃类化合物主流烟气粒相物转移率、滤嘴截留率均呈先升高后降低趋势,烟芯残留率逐渐升高,烟支持留率先升高后趋于稳定;烟支持留率和滤嘴截留率与化合物沸点在一定范围内呈现较好的正相关关系。2)正构烷烃类化合物随抽吸口数增多,其逐口释放量呈先增大后减小趋势,但释放量最大值出现的口序不一致,化合物沸点越低,其释放量最大值出现的口序越早。3)正构烷烃类化合物逐口释放量的变异系数范围为0.28~0.44,十三烷(沸点235℃)和十四烷(沸点254℃)的逐口释放量变异系数较小,逐口释放稳定性较好。综合正构烷烃类化合物在加热卷烟中的烟支持留率、主流烟气粒相物转移率、逐口释放稳定性等评价数据,提出了适用于加热卷烟的添加剂沸点范围为250℃左右的建议。

P-Fe改性ZSM-5分子筛的酸性质对正戊烷催化裂解性能的影响

为提高石脑油中小分子烷烃催化裂解为低碳烯烃的收率,采用等体积浸渍法制备P-Fe改性ZSM-5分子筛。通过XRD、N_(2)等温吸附-脱附、NH_(3)-TPD和Py-IR等手段对分子筛的物化性质进行表征。采用固定床微型反应器,考察P-Fe改性ZSM-5分子筛对正戊烷催化裂解性能的影响,分析酸性质与催化裂解性能之间的关联规律。结果表明:P-Fe改性提高了ZSM-5分子筛水热处理后强酸酸量的保留率,负载P_(2)O_(5)能提高ZSM-5分子筛水热稳定性并提高弱酸酸量占比,负载Fe 2O_(3)增加了其Lewis酸比例;正戊烷的转化率随P-Fe改性ZSM-5分子筛的强酸酸量增加而提高,且转化率的增长速率随强酸酸量增加而减小,当强酸酸密度大于0.55μmol/m 2时,引起的氢转移反应明显增强;当弱酸所占比例增加时,丙烯选择性提高,乙烯选择性随Lewis酸比例增大而提高。

燃料电池N型扰流式冷却流道设计及传热分析

质子交换膜燃料电池的功率密度越高,同体积下产生的废热越多,但冷却流道的体积却没有因此增加,甚至还有所减少。为了提升质子交换膜燃料电池内部冷却流道的传热性能,设计出一种N型扰流式冷却流道,采用数值模拟的方法,将扰流式流道与常规直流道进行对比分析。仿真结果表明:采用扰流式流道的燃料电池,在冷却水流速相同时有着更低的温度和更小的温差;冷却水流速增加,温度和温差降幅更大,但压降也更大。扰流式流道在低雷诺数条件下出现混沌对流,导致部分区域冷却水流向与温度发生突变,减小了场协同角,增强了传热能力。扰流式流道内冷却水能更快地吸收更多的热量,占用体积不变但传热性能更好,且结构简单,为冷却流道的设计提供一定的参考价值。

滚筒机动动作下超临界正癸烷管内流动换热特性的数值研究

为研究在飞行过程中滚筒机动动作影响下超临界正癸烷的管道内流动换热规律及物理机制,采用数值模拟方法,分析探讨了滚筒机动条件(飞行速度、滚动半径)对速度场和温度场的影响及有关机理。研究结果表明:滚动半径的增大和飞行速度的减小都会降低换热系数和增大流体速度。由不同工况下流体的浮升力系数Bo*和热加速系数Kv都小于临界值可知,流体的传热特性只受惯性力影响,其根本原因是在离心力和科氏力的作用下,流体速度不均匀分布导致管道内壁产生涡流,造成传热恶化。以上研究结果可为采用超临界正癸烷主动再生冷却方案的超燃冲压发动机热管理提供参考。

共存物种差异对豆科-非豆科微斑块上植物碳氮含量的影响

微斑块不仅是草地退化程度的重要表征,也是实施草地管理的主要信息库。在青藏高原高寒草原生态系统中,共存物种差异如何影响微斑块上植物碳氮元素有待研究。本研究分别测定了单生(只有一个物种)和混生(两种植物共存)微斑块上植物全株的碳氮含量,还测定了植物全株^(15)N同位素丰度(atom%^(15)N),以期分析共存物种多样性是否会引起豆科植物生物固氮差异。结果表明:1)豆科植物全碳(TC)(F=8.121,P<0.01)、全氮(TN)(F=45.001,P<0.01)和atom%^(15)N(F=6.460,P<0.01)种间差异均极显著,共存的非豆科植物物种差异对豆科植物TC(F=0.708,P>0.05)、TN(F=0.131,P>0.05)、atom%^(15)N(F=0.271,P>0.05)均无影响。2)非豆科植物TC(F=6.883,P<0.01)、TN(F=9.791,P<0.01)和atom%^(15)N(F=5.067,P<0.01)种间差异均极显著,且非豆科植物TN对共存豆科植物的响应存在物种特异性(F=3.840,P<0.05)。3)与单生状态相比,混生微斑块上豆科植物TC、TN、atom%^(15)N变化均不显著(P>0.05);非豆科植物atom%^(15)N极显著降低(P<0.01),TN极显著升高(P<0.01)。豆科植物TC、TN和atom%^(15)N较稳定,未受到共存非豆科植物物种的显著影响;与豆科植物共存于微斑块后,非豆科植物TN升高极显著。研究结果认为豆科植物固氮能力主要取决于物种类别且与共存非豆科植物无关;混生微斑块上非豆科植物会因氮转移而获益;物种共存对微斑块上植物全株碳氮元素的影响具有物种特异性。

不同施氮水平和基追比对小麦籽粒品质形成的调控

采用蛋白质含量不同的 2个小麦品种 ,研究了不同施氮水平 (112 .5kgN hm2 和 2 2 5kgN hm2 )及基追比 (基肥∶追肥为 6 6 34和 34 6 6 )对小麦植株C N积累与转运规律的影响及其与小麦籽粒品质形成的关系。结果表明 ,高氮水平和追肥比例提高了小麦籽粒蛋白质、面筋含量、沉降值和谷 醇溶蛋白比例 ,降低了花后营养器官贮存氮素和干物质的转运率 ,但提高了氮素的转运量。籽粒蛋白质含量与开花期氮积累量和花后氮转运量显著相关而与氮转运率、花后氮同化及干物质积累和运转无关 ;淀粉含量与花后氮素转运量及转运率极显著负相关。因此 ,提高开花期氮积累量和花后营养器官贮存氮素向籽粒的运转是提高籽粒蛋白质含量和调控品质的重要途径 ,在提高施氮量的基础上 ,提高后期追氮比例是同步提高小麦籽粒产量和蛋白质含量的重要措施。

不同氮素水平下施硫对高产小麦碳氮运转和产量的影响

在大田栽培条件下,以2个不同穗型的高产冬小麦品种为试验材料,在施240 kg·hm-2(N240)和330 kg·hm-2(N330)纯氮水平下,分别施纯硫60 kg·hm-2(S60)和0 kg·hm-2(S0),研究了施硫对小麦不同器官碳氮运转及其对籽粒产量和蛋白质产量的影响.结果显示:(1)2个供氮水平下,施硫(S60)均比对照(S0)增加了2个小麦品种的叶片、茎、鞘、颖壳和穗轴等营养器官花前贮藏干物质、氮素的运转量和运转率以及总运转量和总运转率,提高了转运干物质、氮素对籽粒重和籽粒氮素的贡献率,极显著提高了籽粒和蛋白质产量.(2)施硫对豫农949品种籽粒和蛋白质产量提高幅度显著高于兰考矮早八;与对照(S0)相比,豫农949的N240S60和N330S60处理使籽粒产量分别增加12.74%和16.41%,蛋白质产量分别增加16.84%和16.14%.结果表明,中氮和高氮水平下施硫均可明显促进高产小麦植株的C-N运转,提高植株对氮的吸收利用和碳物质的积累,从而增加籽粒产量,但不同品种间的施硫效应存在差异.

小麦生长季氮素在紫色土中的迁移和淋失

利用原状回填土渗漏池研究了小麦生长季节氮素在紫色土中的移动特点和淋洗损失以及影响氮素移动和淋失的因素。结果表明,小麦生长期间氮素的移动和淋失主要以NO3--N为主。小麦生长前期是NO3--N向下移动最强烈的时期,向下淋洗的NO3--N没有在土壤剖面中累积,小麦收获后NO3--N在1m土壤剖面中呈均匀分布。氮素淋失量平均为4.81kg/hm2,淋洗损失的氮占施氮量的1.7%～3.3%。降雨量、氮肥用量、肥料品种和土壤性质影响了NO3--N在紫色土中的移动和淋失。

小麦/玉米/大豆和小麦/玉米/甘薯套作对土壤氮素含量及氮素转移的影响

为探讨小麦/玉米/大豆套作对氮素营养的种间促进机制,采用叶片15N富积标记法研究了小麦/玉米/大豆(A1)和小麦/玉米/甘薯(A2)2种套作系统中不同施氮水平下的土壤培肥效果和氮素转移规律。结果表明,施氮可以提高小麦、玉米的土壤总氮含量,以施纯氮150～300kghm-2处理最高;大豆较甘薯更有利于保持土壤肥力,施氮0、150、300和450kghm-2水平下种植大豆后的土壤总氮含量比种植大豆前(小麦收获后)高38.6%、20.2%、9.4%和16.7%,而种植甘薯则降低总氮含量3.1%、1.8%、14.0%和3.8%。A1系统中小麦和玉米季土壤中NO3-N含量低于A2系统,且随施氮量的增加而增加;大豆季土壤中NO3-N含量高于甘薯季。A1和A2系统均存在15N的双向转移,15N转移量随施氮量的增加而降低,且A1的15N净转移量和转移强度高于A2;A1系统中小麦、玉米和大豆的15N净转移量比A2系统的15N净转移量分别高3.3%～12.1%、27.0%～166.2%和26.2%～78.7%。玉米与小麦之间的15N净转移方向为从玉米向小麦,玉米与大豆之间的15N净转移方向为从大豆向玉米,玉米与甘薯之间的15N净转移方向为从玉米向甘薯。

用^(15)N叶片标记法研究旱作水稻与花生间作系统中氮素的双向转移

在盆栽条件下 ,采用 1 5N叶片富积标记方法 ,研究了旱作水稻与花生间作系统氮素的双向转移及供氮水平对氮素转移的影响。结果表明 :在 15 kg hm- 2、75 kg hm- 2、 15 0 kg hm- 2等 3个氮肥水平下 ,间作水稻的干物质生物量和氮素吸收量分别为9.4 1g株 - 1、12 .0 6 g株 - 1、13.5 3g株 - 1和 2 0 7.35 mg株 - 1、2 4 1.81mg株 - 1、2 5 9.37mg株 - 1 ,分别比单作水稻增加了 2 1%～ 2 9%、7%～ 2 9%、18%～ 30 %和 4 3.4 3%、4 5 .72 %、32 .81% ,间作对水稻的干物质积累和氮素吸收量有显著促进作用。间作和单作系统中花生的干物质生物量和氮素吸收量间的差异均不显著 ;用花生叶片标记 1 5N试验表明 ,在 3个氮肥水平下花生体内的氮素中分别有 9.93%、5 .6 5 %、4 .2 2 %转移到了水稻植株体内 ,其转移量随土壤氮素水平的提高而降低 ;用水稻叶片标记 1 5N则分别有 4 .39%、2 .0 6 %、1.38%的水稻体内氮素转移到了花生植株体内 ,其转移量也随土壤氮素水平的提高而降低 ;用 1 5N叶片标记的方法证明花生与水稻旱作的间作系统中存在着氮素的双向转移 ,但净转移方向是由花生植株向水稻的氮素转移。对豆科与禾本科间作系统中氮素转移的机理、途径也做了分析和讨论。

燕麦花生间作系统作物氮素累积与转移规律

【目的】研究燕麦‖花生间作系统中燕麦和花生的地上部干物质和氮素积累、花生根瘤固氮酶活性、固氮量及花生向燕麦的氮素转移量,明确间作花生固氮特性及花生向燕麦的氮素转移规律,进一步探索间作体系下氮素的循环机理。【方法】本研究在大田不施用氮肥的试验条件下,通过采用随机区组试验设计的方法,设置不同种植模式(燕麦单作、花生单作、燕麦‖花生间作),采用传统挖根法和15N同位素标记法探索燕麦与花生的干物质积累量和氮素积累量,花生根瘤的生物固氮效率以及花生体内氮素向燕麦的转移规律。【结果】与单作燕麦相比,燕麦‖花生间作体系下,燕麦的地上部干物质量和氮素积累量均显著增加(P<0.05)。随着生育时期的推移,燕麦的地上部干物质量和氮素积累量在单作和间作模式下均呈现逐渐增加的趋势,成熟期达到最大值。成熟期,间作燕麦地上部干物质积累量比单作两年平均增加了40.6%,地上部氮素积累量平均增加了49.0%。间作花生的地上部干物质积累量与单作相比呈下降趋势,生育前期差异不显著,到成熟期,间作花生的干物质积累量两年平均比单作下降了20.6%(P<0.05)。开花结荚期间作花生的根瘤数和根瘤重比单作两年分别降低了21.3%和16.8%,单位质量的固氮酶活性平均降低了26.2%(P<0.05)。2011年和2012年,虽然在生理成熟期间作花生的固氮效率与单作相比分别提高了10.3%和37.1%,但花生生物固氮量分别降低了52.3%和26.3%(P<0.05)。2012年间作花生向燕麦的氮素转移率达到21.4%,转移氮量为15.3 mg/株。【结论】燕麦‖花生间作显著降低了开花结荚期花生单位质量的根瘤固氮酶活性,但提高了成熟期花生的固氮效率,促进了花生固氮能力的发挥,且在燕麦和花生共生期内,花生体内氮素可以转移到燕麦,从而增加了燕麦对氮素的吸收利用,实现地上与地下的相互调节和促进作用,因而,燕麦‖花生间作是东北农区农田生态系统优化氮素管理的重要途径之一。