湖北省生态环境质量的时空演变特征及影响因素分析

了解生态环境质量(EEQ)的时空演变对于理解气候变化与人类活动对生态环境的综合影响至关重要。深入分析湖北省EEQ的时空演变特征及其驱动因素,可为区域生态保护和植被恢复策略提供科学依据。该研究聚焦于海拔、气候条件及人类足迹的协同效应对EEQ演变的影响,利用2001-2020年的EEQ与土地利用数据,结合Theil-Sen Median和Mann-Kendall分析,揭示了EEQ的演变特征并预测了其未来趋势。同时,结合海拔、气候及人类足迹等多元数据,采用线性相关分析和结构方程模型,深入分析了自然与人为因素对EEQ演变的作用机制,并针对EEQ下降提出了应对措施。结果表明,EEQ指数随海拔升高而先增后减,拐点在2000-2200 m之间,这与气温条件及人类活动强度的海拔差异紧密相关。过去20年间,湖北省EEQ整体呈先升后降的趋势,区域差异显著,西部山区EEQ上升,中南部江汉平原则下降。结构方程模型进一步指出,西部山区EEQ受气温正向影响,而江汉平原EEQ则受人类足迹的负向影响与太阳辐射的正向影响的共同作用,模型解释度分别高达98%和82%。基于2011-2020年EEQ趋势与Hurst指数分析,预测西部山区EEQ将持续上升,江汉平原则可能继续下降。为此,提出加强生态环境保护,推动植被恢复,以应对EEQ下降的潜在风险。该研究不仅丰富了EEQ演变机制的理论研究,也为湖北省及类似区域的生态保护和经济可持续发展提供了实践指导和决策依据。其创新在于综合多源数据与多种分析方法,全面剖析EEQ演变的复杂成因,为生态环境研究提供了方法论参考。

开花期渍水对不同施氮量条件下小麦产量及土壤矿质氮的影响

【目的】探讨开花期渍水对不同施氮量条件下小麦植株干物质积累与转运、产量及土壤矿质氮含量的影响,以期为江汉平原小麦抗渍高产栽培提供理论依据。【方法】以适宜长江中下游流域种植的小麦品种襄麦55和扬麦23为材料,设置3个施氮水平[N0(不施氮)、N1(纯氮135 kg/hm^(2))、N2(纯氮180 kg/hm^(2))],用盆栽方法于开花期进行7 d渍水试验,分析小麦旗叶SPAD值、地上部干物质积累与转运、籽粒产量及土壤矿质氮含量的变化。【结果】开花期渍水显著降低小麦旗叶SPAD值和地上部干物质积累量,旗叶SPAD值降低8.61%~39.78%,地上部干物质积累量降低4.49%~12.24%,降低幅度随施氮量增加而减少。渍水条件下,随着施氮量的提高小麦花前干物质转运量及贡献率、花后干物质积累量均有所增加,分别增加35.39%~58.37%、6.04%~21.88%、8.94%~29.32%。在渍水期间(花后0~7 d)土壤硝态氮含量显著降低41.81%~63.50%;铵态氮含量显著升高21.89%~62.15%。花后7~21 d表现为硝态氮含量升高,铵态氮含量下降。21~28 d硝态氮含量下降,铵态氮含量上升。渍水处理下,增加施氮量,硝态氮及铵态氮含量均在增加。开花期渍水导致小麦减产,千粒重降低是减产的主要因素。与不施氮相比,渍水条件下N1、N2的小麦产量分别增加229.75%~235.32%、290.28%~358.12%。【结论】渍水显著降低了小麦旗叶SPAD值、干物质积累量、产量及土壤硝态氮含量,增加土壤铵态氮含量。施氮量在0~180 kg/hm^(2)条件下,增加施氮量可以缓解渍害对小麦的伤害,减少产量的损失。

基于潜在渍害日指数的小麦渍害预报模型研究

针对目前作物渍害大范围预报不足的问题,在前人研究基础上,对作物可能渍害预报指标前期累积降雨指数进行改进,提出了考虑气象条件、地形条件、土壤类型等成灾因子影响的小麦潜在渍害日指数概念,并给出了小麦潜在渍害日指数的计算模型;运用监利县12个观测点2014-2016年渍害监测数据计算出公式中的参数,同时对小麦潜在渍害日指数特征进行了分析。结果表明,小麦潜在渍害日指数既是影响渍害成因的综合因子,也是反映土壤水分空间差异的特征量,它和土壤吸力与土壤水分关系相似,有明显的吸湿过程和脱湿过程,即当土壤水分减少时,潜在渍害日指数比较低,而当土壤水分增加到相同的值时,潜在渍害日指数普遍偏高。监利县夏收作物受渍指标:当农田地下水位埋深小于60 cm、小麦潜在渍害日指数5 d滑动均值高于65 mm的持续期大于5 d时,夏收作物受到轻度渍害;当持续期大于12 d时受到中度渍害;持续期20 d以上时受到重度渍害;渍害发生后,当小麦潜在渍害日指数小于40 mm时,渍害结束。利用这一预报预警指标对在2017-2019年监利县进行预测验证,22次渍害过程中,有17次准确,3次漏报,2次误报,表明用小麦潜在渍害日指数进行渍害预报预警是比较准确的。

覆膜和秸秆还田对滨海盐渍土盐分及大麦氮素利用的影响

盐渍化引起土壤环境恶化,导致作物养分利用效率低下。为了研究覆膜和秸秆还田对滨海盐渍土盐碱障碍消减和作物氮素养分利用及氮平衡的影响。于2020年12月采集田间土壤,至2021年6月开展温室大麦盆栽试验,设5个不同处理,即覆膜(FM)、秸秆还田(SR)、覆膜+秸秆还田(FM+SR)、无覆膜还田只施肥(CK)、无覆膜还田不施氮肥(CK0)。在大麦收获后,采集盆栽土样和地上部植株样,测定相关的土壤盐碱及团粒结构指标,分析大麦的氮素养分吸收状况,计算氮肥利用效率和氮平衡。结果表明:(1)覆膜和秸秆还田单一或组合处理均显著降低了土壤含盐量,其中两者组合降盐效果最为显著,土壤盐分降低了37.53%。但各处理对土壤pH的影响不显著。(2)覆膜和秸秆还田单一或组合处理对土壤容重的影响不显著,但覆膜和秸秆还田组合处理下土壤水稳性大团聚体(>0.25 mm)的含量有所提高,表层土壤含水量也显著提高了10.18%。(3)覆膜和秸秆还田组合处理产量、秸秆量均为最高,较CK分别增加了17.98%和13.10%,就氮素吸收量来看,覆膜和秸秆还田组合处理也为最高,增幅达到17.88%。(4)覆膜和秸秆还田组合处理还显著提高了氮肥当季回收率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力,增幅分别为25.45%、32.45%和17.98%,同时降低了氮素表观损失量。综合来看,覆膜和秸秆还田组合处理主要是通过改善盐渍土水盐运移过程来消减土壤的盐渍障碍,同时改善土壤的团粒结构,提高土壤的保水性,进而提高了作物产量、吸氮量和氮素养分利用效率,减少了氮素的表观损失量。

湖北吉富罗非鱼源Ⅰa无乳链球菌毒力分析及药敏特性

为探明湖北荆州某养殖场吉富罗非鱼(Genetic Improvement of Farmed Tilapia,GIFT)致病原因,对感染的罗非鱼精准施治,本研究从湖北荆州某养殖场患病吉富罗非鱼脑组织分离到一株优势菌。结果显示:该菌在BHI平板上生长出光滑、圆形、白色菌落,显微镜观察发现细菌呈单个、成对或球形短链状,长短不一,且革兰氏染色为阳性。经16S rRNA序列、PCR鉴定和生理生化特性鉴定,确定分离菌株为罗非鱼无乳链球菌,命名为JZ-202108。分离菌株JZ-202108血清型为Ⅰa型,携带gapC、sodA、bac、bca和hly等5种毒力基因。分离菌株JZ-202108人工感染吉富罗非鱼的症状与自然发病症状类似,出现神经症状和严重的内脏出血现象,并从脑组织中分离到强毒株,其LD_(50)为3.4×10^(5)CFU/尾,对吉富罗非鱼致病性较强。药物敏感性实验表明,分离菌株JZ-202108对β-内酰胺类、头孢类药物敏感,对氨基酸糖苷类药物耐药;乌梅、黄连、朱砂、野菊花等中药对JZ-202108菌株有明显抑制作用,乌梅和野菊花在菌株JZ-202108感染吉富罗非鱼的体内治疗效果最佳。生产中可考虑用β-内酰胺和头孢类抗菌药物,以及中药乌梅和野菊花等药物进行治疗。

不同铵态氮肥配施对麦茬水稻生长、氮素利用及产量的影响

碳铵施用可促进稻田秸秆腐解和秧苗生长,但碳铵易分解和不能造粒使其应用受限,研究碳铵替代铵态氮肥将促进该技术的生产应用。基于2年小区定位试验和统计分析,以不施肥(CK)为对照,设置总施氮量20%碳铵+30%复合肥(V1)、20%氯化铵+30%复合肥(V2)、20%磷酸二铵+30%复合肥(V3)、20%硫酸铵+30%复合肥(V4)等5个不同的速效氮肥+复合肥的铵态氮肥筛选试验,研究不同铵态氮肥对麦茬水稻生长、氮素利用及产量的影响。结果表明:处理V2产量达10.34×10^(3)kg/hm^(2),较其他处理均达到显著增产的效果,处理V1、V3、V4间产量差异不显著;处理V2的平均穗粒数、叶面积指数和干物质积累量显著高于其他处理;施肥后12 d,处理V2的铵态氮含量显著性大于其他处理,硝态氮含量显著大于除处理V4外的其他处理,处理V2的pH低于其他处理,达显著水平;处理V2较其他处理显著提升茎蘖数7.48%~20.9%,处理V2与其他速效铵态氮肥处理相比显著地提升了氮素积累量、氮素表观利用率、氮素农学利用率和偏生产力。可见氯化铵配施可降低土壤pH,增加土壤铵态氮和硝态氮的含量,增加水稻平均穗粒数,提高氮素利用效率,具有平衡秸秆腐解和作物产量关系的作用。

长江流域冬油菜品种产量构成及育种策略分析

为提高长江流域油菜育种效率,根据2018-2020国家冬油菜品种试验结果,利用方差分析、相关分析及通径分析等方法分析了长江流域油菜农艺性状、产量的构成差异,以探讨我国长江流域油菜育种策略。结果发现,长江上游组中密度、株高、每角粒数、苗期长势以及抗倒性与油菜产量显著正相关,病情指数与产量显著负相关,单株有效角果数对产量直接通径系数最大,为0.665;长江中游组株高、每角粒数、千粒重、抗倒性和苗期长势与油菜产量显著正相关,病情指数和全生育期与产量显著负相关,单株有效角果数对产量直接作用最大,为0.529;长江下游地区产量与株高、有效分枝数、单株有效角果数、千粒重、生育期和苗期长势显著正相关;密度、病情指数与产量负相关,对长江下游地区产量影响最大的是千粒重,直接通径系数为0.694。综合考虑,在育种策略上应加强群体选择;其中,长江上游和中游地区在常规选择基础上,要加强角粒数和抗倒性选择;长江下游地区应该在保障单株有效角果数前提下注重籽粒千粒重选择。

油菜对超高密度直播的响应与产量构成性状分析

油菜种植密度是影响群体产量最重要的因素之一,我国油菜品种区试和生产推荐的种植密度一般为30万~45万株/hm^(2),但因天气和土壤条件较差,会影响油菜出苗。长期以来,油菜种植农户形成了大幅度增加播种量的播种习惯,如湖北、湖南和江西等农户播种量达7.5 kg/hm^(2),出苗密度达到180万株/hm^(2)以上,现有品种是否适应这种超高密度种植尚不清楚。本研究参照农户种植习惯,对54个油菜品种(系)按随机区组设计,模拟生产超高密度群体,分析不同油菜品种在超高密度种植下的收获密度、主要农艺性状差异、产量及产量构成等重要性状。结果表明,超高密度直播下品种的无效单株密度、分枝角果数、有效单株密度和产量等性状遗传变异很大,其中株高、每角粒数、单株地上部重、有效单株密度与产量呈显著或极显著相关。高产品种与低产品种相比,高产品种的平均产量增产达67.6%,平均有效单株密度、单株地上部重、株高、茎粗、主花序角果数、角粒数和千粒重等性状显著或极显著提高。多元相关分析表明,有效单株密度、角粒数和单株地上部重与产量的关系达显著水平,其中有效单株密度对产量的直接作用最大,通径系数为0.6849,其次为单株地上部重、株高、角粒数和千粒重等。不同品种能形成不同的有效单株密度,当有效单株密度范围在70万~120万株/hm^(2)时单产最高,表现出较高的单产水平。为适应实际农民超高密度直播方式,建议生产上应针对性开展适应超高密度直播的品种筛选试验与示范,育种方面重点提高有效单株密度的形成能力、角粒数和角果数,加强对品种苗期生长速度、单株地上部重、角粒数、千粒重等性状选择。

播种期降水偏多对油菜重要农艺性状和产量的影响

为了解播种期降水偏多对油菜产量的影响,选用10个国家区试高产优质油菜新品种,分析正常年份(2019/2020)与降水偏多年份(2020/2021)在长江中游11个生态点的重要农艺性状、产量、品质和抗性,评估2020/2021年减产原因。通过正常年份与渍害年份逐月降雨量、温度等气象数据变化与产量与农艺性状变化进行相关和回归分析,结果发现,即使在正常排灌情况下,灾害年份油菜产量显著下降,播种期平均推迟11.5 d,生育期缩短11.2 d,产量和产油量分别极显著下降21.8%和23.2%。其中油菜株高、单株有效角果数和收获密度分别下降9.2%、21.1%和6%,均达到显著或极显著水平,而含油量、芥酸、硫苷、千粒重、角粒数、菌核病病指等性状变化不显著。回归分析表明,10月降雨大幅增加、形成渍害是减产的直接原因,而次生灾害如降雨导致播期推迟、秋季气温偏低和冬季降水减少导致的间接影响更大,对减产的贡献分别达到25.4%、50.5%和33%。对10个品种的产量和产油量分析,耐渍品种的选择应综合考虑正常年份产量、耐渍指数和含油量等指标,其中H1951、越优577、9zyYP12等品种正常年份产油量比对照增产11%~16.5%,灾害年份比对照增产5.4%~18.4%,生产上在做好开沟降渍的同时,抢播早播并增加密度可有效提高产量,有利于最大程度减轻灾害损失。

前期降水指数结合SAR数据提取作物渍害空间分布信息

为实现高时空分辨率的作物渍害空间分布信息的提取,该研究以夏收作物受渍害最严重的湖北省监利市的夏收作物为研究对象,通过水云模型,结合Sentinel-1A SAR数据,提取了12 d间隔的监利市土壤表层相对体积含水量空间分布,再以每天的前期降水指数视作具有一定误差的观察数据,运用卡尔曼滤波插值方法,实现了以天为单位监利市2018年至2020年每年1-4月夏收作物区土壤表层相对体积含水量空间分布信息的提取,经220hm2试验区的土壤湿度数据验证,其Nash-Stucliffe效率系数为0.909;结合夏收作物渍害的判别标准,获取了监利市夏收作物同期的渍害时空分布信息,与试验区观测的结果相似;同时通过对计算结果数据的分析,发现前期降水指数与该指数下所有的夏收作物受渍农田比例(受渍农田面积与监利夏收作物总面积比率)的最大值有明显的二次多项式关系。由于Sentinel-1A SAR数据不受云层干扰,可以全天候获取,前期降水指数可用气象台站数据计算,这种作物渍害高时空分辨率监测的方法可实现渍害监测。

开花期渍水对土壤不同形态氮素含量及小麦氮素积累运转和产量的影响

【目的】探讨开花期渍水对土壤不同形态氮素含量的影响及其与小麦籽粒产量、植株氮素积累量的关系,以期为江汉平原小麦抗渍栽培提供理论依据。【方法】采用大田裂区试验,以襄麦55和郑麦9023为试验材料,设不渍水(CK)和开花期连续渍水7 d(WL)处理,测定土壤不同形态氮素含量、小麦植株氮素积累量及产量和产量结构等指标,并分析土壤不同形态氮素含量变化与籽粒产量、植株氮素积累量的关系。【结果】0~20 cm土层各形态氮素含量对渍水的反应强度较20~40 cm和40~60 cm表现更剧烈。与CK相比,WL处理下(渍水后0~7 d),0~20 cm土层硝态氮含量显著下降,下降幅度达65.7%~81.2%,铵态氮含量则上升48.7%~54.8%;碱解氮含量有所下降,总氮含量上升,但变化幅度较小。当撤去水分处理后(渍水后7~14 d),硝态氮含量急剧上升,甚至恢复至与CK相同水平,铵态氮含量逐渐下降,与CK变化趋势相反;总氮和碱解氮含量变化与CK趋势一致。随后至小麦成熟期,CK和WL处理下各氮素含量总体上均逐渐降低。开花期渍水显著降低了襄麦55和郑麦9023的花后氮素积累量(P<0.05,下同),并导致成熟期营养器官氮素积累量和籽粒氮素积累量均显著下降;襄麦55花后氮素积累量下降幅度显著小于郑麦9023。此外,WL处理显著降低了襄麦55和郑麦9023的千粒重和籽粒产量,与CK相比襄麦55和郑麦9023的产量分别降低25.24%和34.81%。通过对渍水条件下土壤各形态氮素含量与产量及成熟期植株氮素积累量的冗余分析可知,渍水第7 d(渍水终止当天)土壤硝态氮含量与小麦产量和成熟期植株氮素积累量均呈正相关,铵态氮和总氮含量与小麦籽粒产量和成熟期植株氮素积累量呈负相关,与土层深度关系较小;碱解氮含量与小麦籽粒产量和成熟期植株氮素积累量的关系存在土层间差异。【结论】开花期渍水显著降低小麦产量和花后氮素积累量,对土壤各形态氮素的影响主要在0~20 cm土层,以硝态氮和铵态氮含量变化对渍水的响应最敏感,其中硝态氮含量与成熟期植株氮素积累和籽粒产量呈正相关,而铵态氮与成熟期植株氮素积累和籽粒产量呈负相关。

基于分布式水文模型的小麦渍害对气候变化响应研究

为探讨长江中下游地区小麦渍害对气候变化的反应,以湖北省监利县为研究对象,收集1970-2018年监利气象观测数据和CMIP5(coupled model intercomparison projectphase5)四种情景[RCP(representative concentration pathway)2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5]2020-2069年全球气候模式模拟气象结果数据,通过分布式水文模型(DHSVM模型:distributed hydrology soil vegetation model)模拟了近100年四种情景监利农田土壤表层(0~30cm)土壤体积含水量,并以此来计算小麦受渍指数[sub-surface waterlogging index(SSWI),每年3-4月(小麦拔节至灌浆期)受渍天数比率]。结果表明,监利小麦受渍指数有逐年递减的趋势,但受渍时间的年际间差异会越来越大,四种情景也呈现出相同的变化规律,其中RCP4.5情景规律最明显,其主要原因是全球CO2排放增加。降雨量增加可能会加大渍害的危害程度,但同期辐射量和气温升高会导致农田蒸散和空气中水汽含量提高,降低农田土壤含水量,有利于渍害的危害程度降低。由于农田水平衡建立在高降水、高蒸散的基础上,因此出现极端天气的可能性增加。

发酵饲料对克氏原螯虾生长性能、肌肉品质、抗氧化能力和肠道微生物群落的影响

为探究克氏原螯虾配合饲料经发酵处理后的饲喂效果,分别用未发酵和发酵饲料在室内循环水系统中饲养体重为(4.91±0.18)g的克氏原螯虾幼虾8周,采样分析发酵饲料对克氏原螯虾生长、肌肉品质、消化力、抗氧化能力及肠道菌群结构的影响。结果显示,①发酵饲料水中溶失率显著低于未发酵饲料;②发酵饲料显著提高克氏原螯虾增重率和特定生长率,降低饲料系数,但对存活率、肝体比、含肉率和体成分无显著影响;③发酵饲料显著提高克氏原螯虾肌肉硬度、弹性、咀嚼性和胶黏性,降低了黏附性;④发酵饲料显著提高克氏原螯虾肝胰腺及肠道中胰蛋白酶和脂肪酶活性,血清和肝胰腺中超氧化物歧化酶、酸性磷酸酶和碱性磷酸酶活性,以及肝胰腺总抗氧化能力;⑤发酵饲料显著提高了肠道绒毛长度和宽度;⑥发酵饲料改善了克氏原螯虾肠道微生物结构,显著升高了厚壁菌门和放线菌门相对丰度,同时提高了肠道菌群多样性。研究表明,饲料经发酵处理后可以有效提高克氏原螯虾生长性能、肌肉品质、消化力和抗氧化能力,改善了肠道组织结构,改变了肠道微生物结构,为克氏原螯虾新型环保饲料的生产提供理论依据。

饲料蛋白质水平和加工工艺对克氏原螯虾生长性能、消化力和抗氧化性能的影响

为研究不同蛋白质水平和加工工艺饲料对克氏原螯虾(Procambarus clarkii)生长性能、消化力和抗氧化能力的影响,本研究采用4个蛋白质水平(28%、30%、32%和36%)和2种加工工艺即膨化饲料(EF)和硬颗粒饲料(PF)的4×2双因素实验设计,进行为期13周的养殖实验。结果显示,蛋白质水平和加工工艺对克氏原螯虾增重率和肝体比有显著的交互作用(P<0.05)。主效应结果显示,28%蛋白质可显著提高增重率和特定生长率,EF组的末重和增重率显著高于PF组(P<0.05)。蛋白质水平和加工工艺对肝胰脏的胰蛋白酶和淀粉酶活性有交互作用(P<0.05)。主效应结果显示,肝胰脏的胰蛋白酶、淀粉酶和肠道胰蛋白酶、淀粉酶均在28%蛋白质水平时最高,EF组肝胰脏胰蛋白酶、淀粉酶和肠道胰蛋白酶活力高于PF组(P<0.05)。蛋白质水平和加工工艺对肝胰脏的丙二醛和碱性磷酸酶活性有显著的交互作用(P<0.05)。主效应结果显示,肝胰脏碱性磷酸酶活性以及血清的碱性磷酸酶和酸性磷酸酶均在28%蛋白质水平时最低。PF组肝胰脏丙二醛含量显著低于EF组(P<0.05),碱性磷酸酶活性显著低于EF组(P<0.05)。4种模型(Logistic、Gompertz、Von Bertalanffy和Brody)均能很好地模拟克氏原螯虾体重和体长的生长曲线,拟合度均大于0.97,其中,以Logistic模型拟合克氏原螯虾体重和体长最优,且幂函数可以反映体重和体长之间的关系。综上所述,28%蛋白质水平和膨化加工工艺使克氏原螯虾具有最优的生长性能和消化力,28%蛋白质水平的硬颗粒饲料可提高克氏原螯虾的抗氧化能力。

水稻调控淀粉合成基因的研究进展

水稻是全球重要的粮食作物之一,近年来随着人们生活质量提升,对稻米的品质逐渐重视。胚乳是稻米的主要组成成分,为种子萌发和种胚发育提供能量,其中淀粉含量约占水稻种子干物质积累的80%,研究淀粉生物合成的分子机制对水稻品质改良具有重要理论意义与应用价值。虽然淀粉的基本合成途径已比较清晰,但是大田条件下淀粉的合成是一个受遗传和环境条件共同决定的复杂生物学过程。由于表型鉴定相对困难,很难通过QTL等方法对稻米品质的影响因子进行图位克隆。通过物理化学诱变获得的淀粉合成缺陷突变体多为单基因控制,这些突变体由于淀粉颗粒形态改变或填充不紧密,通常表现为胚乳粉质的表型,加代纯合后构建群体可对突变基因进行图位克隆。近年来,利用突变体克隆的新调控因子逐渐增多,参与合成的路径多样化,充实完善了淀粉合成的调控网络。本研究通过对近年来的此类突变体进行概括综述,探讨影响淀粉合成的不同调控因子类型及代谢通路,以期对水稻品质改良提供参考。

秸秆及其生物炭添加对土壤Olsen-P及磷素组分的影响

【目的】研究和对比秸秆和生物炭添加对土壤磷素及Olsen-P量变化的影响。【方法】以江汉平原典型水稻土为研究对象,进行了室内恒温土培试验。试验设置不同水分模拟旱地和水田两种土地利用方式,分别设置高量生物炭(BC2)、低量生物炭(BC1)、高量秸秆(SC2)、低量秸秆(SC1)和无添加(CK)处理,25℃下恒温培养30 d。利用Hedley磷素形态分级法对各处理土壤进行磷素分级,同时测定土壤Olsen-P量及其他理化指标。【结果】在旱地土壤中,添加生物炭使得土壤Olsen-P量增加了1.78~1.46mg/kg,添加秸秆使得土壤Olsen-P量分别增加了4.46~1.72 mg/kg。在水田土壤中,添加生物炭使得土壤Olsen-P量分别增加了22.42~12.04 mg/kg,添加秸秆使得土壤Olsen-P量分别增加了6.37~4.27 mg/kg。磷素形态分级结果表明各处理土壤中不同磷素组分量差异较大,由高到低依次表现为HCl-P>NaOH-P>NaHCO_(3)-P>H_(2)O-P。综合旱地和水田土壤来看,添加生物炭提高了土壤pH值、总氮(TN)、可溶性有机碳(DOC)和土壤总有机碳(SOC)量。而添加秸秆提高了土壤总磷(TP)、DOC和SOC量。添加生物炭处理土壤中,Olsen-P量与H_(2)O-P、NaHCO_(3)-P、SOC和NH4+-N量呈极显著正相关。添加秸秆处理土壤Olsen-P量与NaOH-P、HCl-P、TN和NH4+-N量呈显著正相关关系。【结论】可见,生物炭和秸秆还田主要是通过影响土壤pH、TN和SOC量,促进土壤中Olsen-P的积累,同时改变土壤的磷素分级状况,进而提高土壤供磷水平和能力。

H_(2)O_(2)浸种促进油莎豆萌发的生理机制

油莎豆(Cyperus esculentus)为集粮、油、牧、饲于一体的新型油料作物,具有抗旱节水,高产稳产的特点,但我国北方夏季突发低温及南方的倒春寒天气对油莎豆的萌发和生长极其不利。本研究以圆粒型油莎豆为试验材料,研究了不同温度(15、20、25、30、35、40℃)对油莎豆萌发的影响,不同浓度H_(2)O_(2)(0.01%、0.1%、1%、3%、5%)浸种处理对油莎豆萌发的影响(20℃)及作用机制。结果表明:油莎豆对温度敏感,低于15℃不能萌发,20℃时萌发受到严重抑制,35℃为其萌发最适温度。20℃条件下,H_(2)O_(2)浸种能显著提高油莎豆的发芽能力(P<0.05),其中1%过氧化氢(H_(2)O_(2))浸种效果最好,发芽率从51.67%提高到98.33%,发芽势从18.33%提高到95.00%,发芽指数从2.89提高到36.83,平均发芽天数从7.86 d降低到5.54 d。理化分析发现,1%H_(2)O_(2)浸种处理后,油莎豆块茎中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)及淀粉酶活性呈先升高后下降的趋势,同时降低了丙二醛(MDA)含量,提高了可溶性糖、可溶性蛋白的含量。此外,1%H_(2)O_(2)浸种处理显著提高了生长素(IAA)、生长素(GA3)生长素的含量(P<0.05);脱落酸(ABA)含量呈先升高后下降的趋势。综上所述,1%H_(2)O_(2)浸种处理能有效提高温度胁迫下油莎豆的萌发能力。H_(2)O_(2)主要通过调节内源激素水平、抗氧化酶活性、可溶性糖、可溶性蛋白以解除温度胁迫对油莎豆萌发的影响。

不同小麦品种旗叶叶绿素含量、叶片显微结构及产量对花后遮光的响应机制

开花期至成熟期弱光是小麦生产中的环境胁迫之一,本研究以江汉平原大面积推广品种郑麦9023、襄麦55、扬麦158和扶麦1228为试验材料,研究弱光对小麦产量的影响及其适应机制。自开花期至成熟期进行遮光(AS),并以不遮光处理为对照(CK),测定了旗叶叶绿素含量、叶绿素a/b和叶片显微结构,以及耐弱光指标—超氧化物歧化酶活性、干物质量和产量等指标。结果表明,与对照相比,花后遮光导致各品种小麦旗叶SPAD值、超氧化物歧化酶活性、叶绿素a含量及叶绿素b含量升高,栅栏组织海绵组织厚度、叶片结构紧密度、干物质积累量和产量降低。不同小麦品种对花后弱光的响应表现不同,襄麦55和扬麦158旗叶叶肉细胞形态和分布受影响小于郑麦9023和扶麦1228。与郑麦9023和扶麦1228相比,襄麦55和扬麦158旗叶SPAD值、叶绿素a含量、叶绿素b含量和超氧化物歧化酶活性增幅较大,叶绿素a/b降幅较大。遮光处理下襄麦55(29%)和扬麦158(34%)减产幅度小于郑麦9023(38%)和扶麦1228(47%),表明襄麦55和扬麦158能够保持较高的产量,对弱光环境具有较高的适应性。能够保持较高的旗叶生理活性是襄麦55和扬麦158在光照不足环境下生产力高于郑麦9023、扶麦1228的生理基础。

一株黄颡鱼源迟缓爱德华氏菌弱毒株的分离鉴定及特性分析

为探明湖北荆州市某养殖基地患病黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)以烂身、腹水为主要症状且持续性死亡的确切病因,本研究对患病黄颡鱼进行了病原筛查,从患病黄颡鱼组织中分离到一株优势菌,经过形态特征、生理生化鉴定、16S rRNA测序和系统进化分析确定分离菌株为迟缓爱德华氏菌,命名为Et-4。结果显示:分离菌株Et-4具有较强的生物被膜形成能力,不携带esaV、fimA、gadB和katB四种主要的毒力基因。分离菌株Et-4人工感染健康黄颡鱼出现与自然发病类似的症状,并能从病鱼中再次分离出该菌,证实迟缓爱德华氏菌是引起此次黄颡鱼持续性死亡的致病原;分离菌株Et-4对黄颡鱼的LD_(50)为3.9×10^(6)CFU/g,结合毒力基因谱判定其为弱毒株。分离株Et-4携带耐药基因tet A、sulⅠ和add A1,对头孢类药物、庆大霉素、新霉素等敏感;对四环素类、青霉素类、万古菌素等耐药;中药抑菌实验表明乌梅和丁香对迟缓爱德华氏菌Et-4有明显的抑制效果。

一株大口黑鲈源ST-873型肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)的分离鉴定及生物学特性研究

从患腹水病大口黑鲈(Micropterus salmoides)的头肾、脾脏、肝脏组织中分离到一株优势菌,生长出圆形、边缘整齐的灰白色黏液状菌落;染色镜检可见短粗、卵圆形、有荚膜的革兰氏阴性杆菌。结合形态、生理生化特征、16S rRNA基因序列分析鉴定为肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae),MLST分析进一步确定其为ST-873型,与ST-65型聚为一支;该菌株携带aere、alls、wca和ybt四种毒力基因,具有溶血活性;人工感染大口黑鲈,发现患病鱼呈现腹水等与自然发病类似的症状,且病鱼内脏的分离菌株与攻毒菌株相同;经统计,其LD50为3.4×10^(7) CFU/mL,具有中等生物被膜形成能力。耐药性分析结果显示,该菌株携带bla-shv、sul2、aadA和tetB四种耐药基因,对β-内酰胺类、氨基糖苷类、喹诺酮类、黏菌素类药物敏感,对四环素类、磺胺类、林可酰胺类、利福霉素类耐药;中药三七、款冬花对分离菌株有明显抑制作用。研究探明了大口黑鲈腹水病的主要病原,可为鱼源肺炎克雷伯菌的诊断和防治提供科学依据和数据参考。