典型都市农业村域果园土壤磷素的渗漏特征研究——以上海南汇新场镇果园村为例

以上海都市农业区域南汇新场镇果园村为例,通过测定施肥组和对照组,不同深度三层土壤溶液中可溶性总磷(DTP)和可溶性磷酸盐(DRP)的浓度,研究了桃园耕作层土壤磷素渗漏特征。结果表明,可溶性正磷酸盐能随降雨或灌溉而渗漏,但主要发生在表层,渗漏强度随土层深度增加而降低;表层磷素较低的土壤随降雨可溶性总磷(DTP)浓度逐渐降低。而施磷肥的土壤表层随降雨可溶性总磷显著升高,中层和底层则逐渐降低;所研究土壤可溶性磷含量均较高,对地下水的富营养化具有较大的潜在威胁。

都市农业村域地下水非点源氮污染及其风险评估

以上海市南汇区新场镇果园村为研究区域,连续监测了该村域地下水中的总氮和"三氮"含量变化。结果表明:该村域地下水中的"三氮"主要以NO3--N形态存在,平均浓度范围为1.43～13.71 mg/L;地下水氮污染与土地利用类型有关,居民区地下水中NH4+-N污染最为严重,平均浓度范围为0.074～0.457 mg/L;河道旁地下水中NH4+-N污染较轻;果园旁和河道旁地下水总氮污染程度相当,平均浓度范围分别为33.67～62.57 mg/L,33.05～65.04 mg/L。均比居民区地下水污染严重。同时研究发现,该村域地下水中的总氮和"三氮"含量也受降雨强度和降雨时间的影响。同时,采用模糊综合评价法评价了该区域地下水氮污染的环境风险。

农业科技示范园的特征定位及功能分区研究——以山东高青绿色农业科技示范园为例

农业科技示范园是当前正在迅速兴起的农业园区,是实现农业现代化的有效形式之一,兼顾农产品生产、农业高新技术示范、种苗繁育技术示范培训及旅游观光等多种功能。农业科技示范园的核心区、示范区与辐射区一般呈现"圈层"结构形态,其主要功能区可分为农业生产区、科技示范区、观光娱乐区与配套服务区。笔者以山东高青绿色农业科技示范园为案例,对农业科技示范园的特征定位、功能分区以及各功能区在园区发展中的作用地位、主要涵盖内容以及规划设计要点等进行探讨,并据此指导园区的规划设计布局。

土壤次生盐渍化与微生物数量及土壤理化性质研究

次生盐渍化已成为制约设施栽培农业发展的主要障碍因子,为揭示次生盐渍化对土壤微生物和理化性质的影响,对上海市南汇区和崇明区设施栽培大棚土壤酶活性和微生物活性进行研究。结果表明:随着栽培时间的增加,土壤表层(0-5cm)有机质变化不明显;而土壤中硝态氮和总盐量增加,连续栽培15年土壤的硝态氮(94.23mg/kg)是露地表层土的14.8倍,EC值是露地的14.9倍;从第5年起土壤出现酸化现象。次生盐渍化越严重,对土壤脲酶、磷酸酶和呼吸强度的抑制越明显,连续栽培15年土壤脲酶活性受抑制率达到71.8%。EC值、总盐、硝态氮与放线菌、细菌数量都呈极显著负相关,与真菌数量呈显著负相关,最高相关系数达到-0.957。次生盐渍化对于深层土(15-20cm)的影响没有表层土明显。

生物炭对盐渍化土壤改良及甜瓜生长的影响

研究了生物炭在盐渍化土壤中的改良作用以及对甜瓜生长的影响。结果表明:与施用有机肥(对照)相比,生物炭处理的土壤电导率显著降低,在果实成熟期,栽培‘冰雪脆'土壤电导率由1 232.8μS/cm降为940.0μS/cm;生物炭处理土壤呼吸作用小于对照,在果实膨大期,栽培‘玉露'土壤呼吸作用比对照降低了48.28%,差异显著;在开花期,‘冰雪脆'净光合速率和气孔导度分别比对照提高了14.25%和69.99%。与施用有机肥相比,生物炭处理降低了土壤中可溶性盐分的含量以及土壤的呼吸作用,减少了温室气体CO_2的排放,同时提高了植株的净光合速率,但对甜瓜生物量及果实品质没有显著改善效果。

不同土地利用方式下土壤重金属分布规律及其生物活性变化

为了解不同土地利用方式下土壤环境的质量状况,以崇明岛农田、生活区、工业区、湿地、公路旁和港口码头等6种土地利用方式的土壤为研究对象,研究了土壤重金属Cu,Cr,Pb的分布规律和土壤生物活性的变化。结果表明:与国家土壤环境质量一级标准相比,工业区土壤重金属Cu,Cr,Pb全量均值超标率最高,分别为109.43%,7.08%,147.54%,而湿地超标率最低。不同土地利用方式下土壤酸性磷酸酶和脲酶活性差异较大,但脱氢酶活性变化不明显;微生物中细菌占绝对优势,细菌和放线菌数量变化较小,而真菌数量变化较大;土壤微生物总数从大到小的顺序为:湿地>港口>公路旁>工业区>农田>生活区;而土壤呼吸强度没有显著性变化。

有机种植对麦田土壤微生物群落影响

以麦田土壤微生物为研究对象,利用平板计数、微平板法(BIOLOG-ECO)、聚合酶链式反应与变性梯度凝胶电泳联用技术(PCR-DGGE)探究有机种植方式对麦田土壤微生物群落的影响。平板计数结果表明,在各土层中细菌数量最多,约为1.1×107 CFU/g。BIOLOG-ECO测定结果表明,有机种植表层土样中微生物活性最高,其252h平均颜色变化率(AWCD)达0.68,有机种植较之常规种植能够显著增加土壤微生物群落多样性(P<0.05)。在麦田中施用有机肥初期可以提高表层土壤微生物利用碳源的能力。PCR-DGGE结果表明,有机种植的条带数明显多于常规种植,有机种植麦田中细菌种群更为丰富,有机种植可以增加土壤细菌多样性,且不同土层细菌多样性存在差异。对DGGE条带进行了测序分析,常规种植主要优势菌群归属为马赛菌属(Massiliasp.),有机种植中则是埃希氏杆菌属(Escherichiasp.)和志贺氏杆菌属(Shigellasp.)。综上,有机种植可丰富麦田土壤微生物群落,增加土壤微生物多样性。

叶用莴苣抗氧化物及其生物活性研究进展

叶用莴苣(Lactuca sativa L.)又名生菜,富含多酚化合物、抗坏血酸、类胡萝卜素、VE等高活性抗氧化物质。本文从生菜抗氧化活性物质的组分及含量、抗氧化活性评价及抗氧化机理、外界因素对生菜抗氧化物的影响等方面综述了生菜抗氧化研究领域近年来的研究成果,并对未来研究方向进行了展望。

田间持水量和践踏强度对上海结缕草生长和生理特性的影响

采用不同田间持水量(90%、75%和50%)和践踏强度(无践踏、中度践踏和重度践踏),研究践踏和水分双重胁迫对上海结缕草(Zoysia japonica Steud.cv.Shanghai)草坪质量的影响,结果表明,在无践踏胁迫下,随着田间持水量由90%下降至50%,叶片相对电导率和丙二醛含量呈现上升的趋势,但彼此间差异不显著,而叶片脯氨酸含量则明显上升;在90%、75%和50%田间持水量下,重度践踏的草坪地上生物量和草坪密度明显降低,而中度践踏的地上生物量和草坪密度仅在90%田间持水量下显著低于无践踏处理;在同一田间持水量处理下,叶片的相对电导率、丙二醛含量和脯氨酸含量均随着践踏强度的增加而增加,并且在所有处理中,中度践踏+75%田间持水量处理的叶片相对电导率和丙二醛含量处于最低水平;在践踏和水分双重胁迫下,践踏对叶绿素指数、群落光合速率和水分利用率的影响非常显著,而水分胁迫对其影响相对较小。本研究结果表明上海结缕草具有很强的耐旱能力,是建植节水草坪十分优良的坪用草资源,75%田间持水量和中度践踏强度可以作为开放结缕草草坪管理的重要依据。

上海建成区公共开放空间模式和优化对策研究

公共开放空间是市民公共活动的重要载体,高品质公共开放空间的建设对构建现代化宜居城市具有重要作用。为分析上海建成区公共开放空间现状、优化空间使用,文章选取8处代表样点,进行了公共开放空间类型与分布调研,总结出无核型、单核型、双核型、多核型、轴向型及两极型6种典型模式;同时,从空间数量和使用两方面对不同模式进行了对比,分析了现状问题;最后针对性提出空间优化对策,以期能够对上海公共开放空间的规划与建设有所助益。

紫花苜蓿绿肥对水稻产量和土壤肥力的影响

以紫花苜蓿(Medicago sativa)为绿肥植物,利用南方冬闲田种植紫花苜蓿绿肥,研究紫花苜蓿绿肥(茎叶粉碎还田)和氮肥处理对水稻(Oryza sativa)生长、土壤有机质、土壤总氮、土壤速效磷和土壤速效钾含量的影响。结果表明,紫花苜蓿绿肥和紫花苜蓿绿肥+氮肥处理的水稻产量分别比不施氮肥处理增加了48.2%和72.1%,同时绿肥+氮肥处理的水稻产量比施氮肥处理增加了8.6%。苜蓿绿肥处理显著提高了土壤有机质、总氮、速效磷和速效钾的含量,改善了稻田土壤的理化性状;同时,苜蓿绿肥+氮肥处理对增加土壤有机质的作用效果最为明显,并且有效促进了土壤磷和钾的活性,增加了水稻对土壤磷和钾的吸收,从而促进水稻增产。研究反映出紫花苜蓿作为绿肥能够有效改善稻田土壤营养,提高氮肥利用效率,促进水稻增产,是我国南方利用冬闲田种植绿肥、改良农田土壤的又一重要绿肥植物资源。

非秋眠和半秋眠紫花苜蓿品种在华东冬闲田的生长规律和营养动态

秋季种植12个非秋眠和半秋眠紫花苜蓿品种,以播种当年的生长表现以及第二年春季和初夏期间的生物量、株高、分枝、蛋白质含量等性状的观察来进行综合评价,结果表明:各品种分枝数在春季最高,其中WL903、WL656、赛迪7和WL525第一次刈割时的分枝数和三次累计分枝数均最高;WL656、赛迪7、赛迪10和WL903第一次刈割产量和累计产量最高;而赛迪10、赛迪7、WL656、WL903和Weston单位面积蛋白质产量最高。综合分枝、产量、株高和蛋白质产量4个性状指标,12个苜蓿品种中以WL656、赛迪7、赛迪10和WL903的综合评分相对较高,速生性和蛋白质产量均比较高,适宜在长江下游冬闲田种植。

氟对茶树生理的影响及茶树耐氟机制研究进展

茶树具有聚氟特性,是植物界氟含量最高的几种植物之一。本文主要从茶树富氟特点和分布规律、茶树氟生理等方面进行综述,并提出了茶树耐氟的5种可能机制,即茶树对氟的吸收模式与有效转移、茶树次生代谢对降低氟毒害的作用、茶树保护性酶和非酶抗氧化剂对氟毒害的防御、茶树体内氟化物的存在形式对氟毒害的缓解、茶树细胞壁对氟的固定与解毒作用。

甜瓜盐碱逆境生理响应及相关基因研究进展

综述了近年来甜瓜(Cucumis melo L.)在盐碱逆境胁迫下的生理指标变化规律以及相关基因的研究进展,主要包括渗透调节类物质及相关基因、逆境胁迫蛋白、转录因子等,为甜瓜抗逆性研究和生产实践提供参考。

基于NaCl高效聚集纳米金的比色适配体传感器检测多菌灵

植物体和水体中残留的多菌灵通过食物链进入生物体,最终对生物体健康造成威胁,已经引起了社会的广泛关注。现有的检测方法虽然具有一定的灵敏度和精确性,但往往需要昂贵的大型设备、专业的技术人员和较长的检测时间,因此建立快速、高效的检测方法具有重要的现实意义。在本文中,我们使用无标记的多菌灵特异性适配体作为传感探针,NaCl溶液作为聚集诱导剂,纳米金粒子作为颜色指示剂,开发了一种比色适配体传感器用于检测水溶液中的多菌灵。在没有多菌灵时,纳米金颗粒被多菌灵适配体包裹,在NaCl溶液中依然维持分散。当多菌灵存在时,多菌灵适配体与多菌灵特异性结合形成稳定的复合物,此时,溶液中裸露的纳米金在NaCl的作用下聚集,整个体系从红色变为蓝色。该比色法的检测限低至2.3nmol/L,线性检测范围为2.3~800nmol/L。加标水样中多菌灵的平均回收率为96.3%~111.2%,相对标准偏差为1.5%~8.9%。该比色适配体传感器操作简单,检测时间短,仪器要求低,因此具有在水环境中快速检测多菌灵的潜力。

不同碳氮有机物料对有机菜田土壤细菌多样性的影响

通过模拟试验,利用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳法(PCR-DGGE),研究了施入不同碳氮有机物料(秸秆、苜蓿、有机肥、尿素)56d后,有机生产系统菜田土壤细菌群落结构的特征。结果表明,常规和有机生产系统土壤的细菌群落结构有明显差异。由DGGE图谱ShannonWiener多样性指数分析得知,有机背景处理的细菌多样性整体高于常规背景处理,且有机生产系统土壤加秸秆处理(OS)多样性最高,加入尿素后细菌多样性降低,相反,加入苜蓿后细菌多样性升高。非加权组平均法(UPGMA)聚类分析将常规和有机背景土壤分为两大族群。DGGE条带测序和系统进化树表明,30个条带归属为Proteobacteria、Acidobacteria、Actinobacteria、Firmicutes、Verrucomicrobia。常规土壤加苜蓿(CA)处理出现的特征性条带B13与有机背景处理的共有条带B28分别与Bacillus属和Pseudomonas假单胞菌属同源性最高。

短小芽胞杆菌抑菌蛋白TasA基因克隆及功能分析

为了研究短小芽胞杆菌Bacillus pumilus DX01菌株的抑菌相关基因的功能,采用PCR方法从DX01基因组DNA中扩增出编码TasA基因的全长DNA序列,并构建原核表达载体pET2-TasA,在大肠杆菌Escherichia coli BL21中表达获得TasA基因的融合表达蛋白,分别利用悬滴法和平板打饼法检测融合蛋白对玉米小斑病菌(Bipolaris maydis)分生孢子萌发和对玉米小斑病菌及水稻稻瘟病菌菌丝体生长的抑制活性,结果表明TasA融合蛋白对这2种植物病原真菌的生长有着显著的抑制作用。TasA基因包含1个780bp的完整开放阅读框(GenBank:KC692521),编码259个氨基酸残基;该序列与B.subtilis菌株PEBS2501(GenBank::FJ713581)、B.amyloliquefaciens HF-01(GenBank:JF781312)和B.subtilis菌株BWST7003(GenBank:AP012496)同源抑菌蛋白基因序列相似性达99%。原核表达产物经SDS-PAGE分析检测到约32.3kDa的融合蛋白;经Ni-NTA柱纯化后的融合蛋白对供试病原菌均有显著的抑制作用。经测定发酵液的TasA融合蛋白产率为28μg/mL,短小芽胞杆菌抑菌蛋白TasA基因具有良好的抑菌效果。

固氮菌Kosakonia radicincitans GXGL-4A对玉米和水稻的促生作用及其根际定殖动态

在前期固氮菌分离、筛选、鉴定的工作基础上,得到固氮菌株Kosakonia radicincitans GXGL-4A(简称GXGL-4A,下同),测定其在LB液体培养基(有氮)、A15液体培养基(无氮)中的生长曲线发现,GXGL-4A在LB液体培养基中生长迅速,在A15液体培养基中也能生长,但生长缓慢。在玉米、水稻生长过程中施用不同浓度的GXGL-4A,通过测定其鲜质量、株高、根长、根鲜质量等生物量指标证实,GXGL-4A对玉米和水稻的生长有显著促生作用,且该促生作用在一定范围内随GXGL-4A浓度的增加而增强。设置封闭系统(灭菌土)和开放系统(非灭菌土)2个处理,将GXGL-4A释放至玉米根际土壤中,通过抗生素抗性标记法和平板分离计数法测定GXGL-4A的种群消长动态,结果显示,在监测的15 d内,灭菌土和非灭菌土中的固氮菌GXGL-4A数量均呈现先增加后减少的变化趋势,且在接菌后1 d达到峰值,灭菌土内的固氮菌GXGL-4A数量高于非灭菌土,GXGL-4A在根际土壤中的生长优势明显。

我国植物病原细菌学的研究现状和发展策略

作为植物保护学科的重要分支学科之一,植物病原细菌学主要研究植物细菌病害的发生机理、灾变规律及其防控技术。近年来,我国在病原菌分子生物学、基因组学、病原菌-寄主互作机理等方面取得了重要进展。本文分析了本领域的发展规律和研究现状,探讨了今后的发展布局和重点方向,提出了相应的发展策略和保障措施。

菌核净在生菜和土壤中的残留动态

建立了菌核净残留的气相色谱分析法,并采用该方法测定了菌核净在生菜和土壤中的残留量。结果显示,菌核净在生菜、土壤中的最小检出浓度为0.002 mg/kg,平均添加回收率为96.0%～101.0%,变异系数为1.3%～2.8%。残留动态研究表明,菌核净在生菜、土壤中半衰期为6.2、11.4d。40%(质量分数)菌核净可湿性粉剂在生菜定植初期以低剂量(600g/hm2)和高剂量(1 200g/hm2)施药3～4次,距最后一次施药21d后菌核净的残留量小于0.70mg/kg。