南方地区秸秆还田对土壤综合肥力和作物产量的影响

以安徽、江西、湖南、湖北、四川、重庆、广西等省94个秸秆还田定位试验为基础,运用数值化理论综合评价我国南方地区秸秆还田的土壤肥力变化和培肥增产效应.结果表明:研究区土壤肥力综合指数(SFI)和作物产量具有明显的区域差异,但SFI整体以中等水平的三等地(该等级土地面积占研究区土地面积的69.1％)和较低水平的四等地(占21.3％)为主;秸秆还田后,SFI和产量较秸秆不还田平均提高了6.8％和4.4％;水稻产量与SFI之间呈极显著正相关.SFI可真实反映研究区土壤肥力综合水平.在当前农艺水平下,秸秆还田是有效提高我国南方地区土壤综合肥力的重要举措,应大面积推广秸秆还田腐熟.     

肥沃耕层构建对白浆土土壤肥力和玉米产量的影响

为探究肥沃耕层构建技术对白浆土土壤肥力和玉米产量的影响,本研究在黑龙江省富锦市的白浆土上进行了3年的定位试验,试验设置常规整地方法(T15)和肥沃耕层构建方法[秸秆深混还田(T35+S)、有机肥深混施用(T35+M)、秸秆与有机肥深混还田(T35+S+M)、深翻35 cm+秸秆深混+有机肥+化肥(T35+S+M+F)]共5个处理。结果表明：1)肥沃耕层构建处理均比常规对照显著增加了玉米产量,增幅15.4%～50.9%。2)与常规对照相比,肥沃耕层构建前两年对土壤pH值影响不显著,到第3年显著提高了耕层(0～15 cm)土壤pH值;T35+S+M+F、T35+S+M、T35+M处理显著提高了亚耕层(15～35 cm土层)土壤pH值,T35+S处理对亚耕层土壤pH值影响不显著。3)肥沃耕层构建处理(T35+S+M+F、T35+S+M、T35+M、T35+S)可提高耕层和亚耕层土壤养分含量,其中亚耕层土壤有机质、全氮、有效磷、碱解氮和速效钾含量分别显著提高了3.2%～46.6%、9.1%～51.8%、17.5%～130.1%、4.4%～62.8%、22.2%～68.7%,导致亚耕层肥力丰富度...     

外源亚精胺对盐胁迫下黄瓜幼苗光合作用的影响

采用营养液栽培,研究了外源亚精胺对50mmol·L-1NaCl胁迫下黄瓜幼苗植株生长、叶片叶绿素含量、光合气体交换参数和叶绿素荧光参数(PSⅡ光化学效率)的影响。结果表明:NaCl胁迫显著降低了黄瓜植株生长量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)(P<0.05),但对PSⅡ实际光化学效率(ФPSⅡ)、光化学淬灭(qP)、有效光化学效率(Fv′/Fm′)、非光化学淬灭(qN)和PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)无显著影响(P>0.05);外源亚精胺显著提高了盐胁迫下黄瓜植株生长量、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度,增加了ФPSⅡ、qP、Fv′/Fm′,降低了qN(P<0.05);外源亚精胺对Fv/Fm影响不显著(P>0.05)。外源施加亚精胺可增强盐胁迫下黄瓜植株的光合能力,主要是由于减弱了盐胁迫对植株的气孔限制,但对PSⅡ实际光化学效率影响较小,且叶面喷施比根施处理对改善盐胁迫下植株的生长和光合作用更有效。     

黄土高原马栏林区不同森林类型的土壤肥力研究

用灰色关联分析法对黄土高原马栏林区主要森林类型优势层生长状况与土壤养分因子的关联性进行分析,并对土壤肥力进行评价。结果表明腐殖质层和有机质是影响森林乔木层生长的主导土壤因子,其次是全氮和碱解氮,然后依次为速效钾、速效磷、全磷、pH值。土壤肥力的综合评价排序总体结果显示,辽东栎占优势的林型肥力最高,油松林、山杨占优势的混交林居中,辽东栎+白桦混交林较差,而白桦占优势的混交林最差。人工油松林对土壤有一定的改良作用;而多数混交林的土壤肥力高于以其中某一树种占优势的林型,但以辽东栎为优势种的林型比辽东栎混交林土壤肥力高,且辽东栎的重要值百分数越大,其土壤肥力越高。     

Bt抗虫棉秸秆还田对土壤养分特征的影响

【目的】研究转基因作物秸秆或残茬还田可能对土壤养分特性造成的影响。【方法】以不同抗虫水平Bt棉花和常规棉花(泗棉3号)为研究材料,分别在经过一、二个生长周期后将秸秆机械粉碎后原位还田,40 d后测定分析土壤中Bt蛋白含量及肥力相关的养分含量变化。【结果】Bt棉秸秆还田后,所有品种棉花土壤中Bt蛋白含量与还田前无显著增加,且转Bt基因棉与非转基因棉还田对土壤Bt蛋白含量的影响并无显著差异。同时,棉秸秆还田可显著提高土壤有机质、速效磷、碱解氮、速效钾、全氮、全磷和全钾含量,提升土壤pH值;增加幅度在不同抗虫水平Bt棉花间及与非转基因常规棉花品种间皆无显著性差异。【结论】秸秆还田对土壤肥力的提升与Bt棉的抗虫水平无关。“转Bt基因”不成为Bt棉秸秆还田提高土壤肥力的限制性因素,其秸秆还田不会对土壤肥力质量产生负面影响,可使土壤养分含量增加,有效提升土壤肥力。秸秆原位还田简单、无害又提升肥力,有条件作为转Bt基因植物秸秆无害化处理的理想方式。     

栽培模式对旱地小麦产量和土壤肥力的影响

通过田间试验,研究地膜覆盖、秸秆还田和种植绿肥对冬小麦籽粒产量和土壤肥力的影响.结果表明: 与传统模式相比,地膜覆盖并不总能提高旱地小麦产量,3年平均产量无显著变化,但降低20～40 cm土壤全氮、有效磷、速效钾、有效硫、有效锌和有效锰含量,对土壤有机质、硝态氮、有效铁和有效铜含量无显著影响.秸秆还田的小麦产量3年平均降低12.1%,收获期0～20 cm土层全氮提高5.8%,20～40 cm土层有效铜含量提高6.2%,而有效磷和有效锰分别降低36.1%和10.2%,对开花期和收获期土壤有机质、硝态氮、速效钾、有效硫、有效锌和有效铁无显著影响.种植绿肥的籽粒产量降低12.1%,同时土壤pH、有效磷和有效硫含量降低,有机质、全氮、硝态氮、有效锌和有效锰均增加,对土壤速效钾、有效铁和有效铜均无显著影响.综上,在旱地土壤肥力较低的条件下,地膜覆盖和秸秆还田不利于土壤肥力的提升,使小麦增产受到限制;种植绿肥培肥效果最好,但应考虑区域降水情况,注意其带来的减产问题.     

施用生物炭6年后对稻田土壤酶活性及肥力的影响

利用田间定位试验,研究0(BC₀)、7.5(BC₁)、15(BC₂)和22.5(BC₃)t·hm^-2水稻秸秆生物炭及3.75 t·hm^-2水稻秸秆(STR)一次性施加6年后对稻田土壤肥力及酶活性的影响.结果表明: 施用生物炭6年后土壤有机碳、有效磷和速效钾含量显著增加,增幅分别为34.6%、12.4%和26.2%,土壤pH值和容重显著降低,但对土壤全氮含量无显著影响.土壤脲酶和酸性磷酸酶的活性显著增加,土壤荧光素二乙酸酯酶(FDA水解酶)和芳基硫酸酯酶的活性受到不同程度的抑制,其中,BC₂处理的土壤脲酶活性增加量最大,增幅为36.5%.土壤酸性磷酸酶活性随着生物炭施加量的增加而增加,与土壤速效磷含量呈显著正相关关系;土壤FDA水解酶和脲酶主要与土壤速效钾含量有关;酸性磷酸酶和芳基硫酸酯酶与土壤容重呈显著正相关.施用生物炭6年后土壤脱氢酶和多酚氧化酶活性明显升高,增幅分别为48.8%和27.5%,而过氧化氢酶活性逐渐下降,且显著低于对照BC₀.STR处理显著增加了土壤脲酶、FDA水解酶、脱氢酶、酸性磷酸酶和芳基硫酸酯酶的活性,降低了过氧化氢酶和多酚氧化酶的活性,降幅分别为23.4%和15.9%.     

低施肥条件下秸秆还田对冬小麦旗叶衰老的影响

通过田间小区试验,在低施肥常规田间管理条件下,研究了不同秸秆还田量下接茬冬小麦旗叶叶绿素(Chl)含量、净光合速率(Pn)、超氧化物岐化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量和可溶性蛋白(SP)含量的变化特征及其之间的关系.结果表明,低施肥常规田间管理条件下,接茬冬小麦旗叶叶绿素含量、净光合速率、超氧化物岐化酶活性和可溶性蛋白的变化随秸秆还田量的增加呈单峰趋势,过氧化物酶和丙二醛的变化随秸秆还田量的增加呈单谷趋势.秸秆还田对冬小麦旗叶衰老的影响主要是通过影响保护酶的水平,尤其是POD作用更大.在本试验条件下,玉米秸秆还田量为9000kg/hm2的处理各抗衰老性指标最好,抗衰老隶属函数综合评价值最大,产量最高;玉米秸秆还田量为15000kg/hm2的处理各抗衰老性指标最差,抗衰老隶属函数综合评价值最小,产量最低.在本地区低施肥常规田间管理下,9000kg/hm2的玉米秸秆还田量对接茬冬小麦旗叶抗衰老性及增产较为适宜.     

五价砷胁迫处理对普通小球藻的急性毒性效应

为探究重金属砷在水域生态系统中的毒性作用及机制,以典型浮游植物指示种普通小球藻(Chlorella vulgaris)为试验对象,通过设置不同浓度As⁵⁺(0、0.1、0.5、1、1.5和2 mg/L)研究其对普通小球藻的藻密度、叶绿素a含量、细胞膜通透性、蛋白(TP)含量、活性氧自由基(ROS)含量、丙二醛(MDA)含量、总抗氧化能力(T-AOC)、总超氧化歧化酶(T-SOD)活性、三磷酸腺苷酶(ATP)活性和超微结构的影响。研究结果表明,在96h胁迫内,各浓度As⁵⁺处理组对普通小球藻的生长均有抑制作用,其中2 mg/L处理组抑制率最高,为52.9%,96h-IC50为1.94 mg/L。各处理组对藻细胞Chl.a含量也均有抑制作用,其中2 mg/L处理组最低,仅为对照组的31.4%。As⁵⁺浓度为1.5和2 mg/L时,藻细胞TP和ATP含量显著降低, MDA含量为对照组的2倍和2.6倍,细胞膜通透性高于对照的1.7倍和2倍。2 mg/L处理组ROS含量显著增加,为对照组的4.0倍,刺激藻细胞产生氧化应激, T-A...     

水分胁迫下秸秆还田对玉米产量和根系空间分布的影响

为了探究水分胁迫条件下秸秆还田对玉米产量和根系空间分布的影响,自2016年起连续2年在沈阳农业大学试验田设置了秸秆还田控水试验.于大型遮雨棚内采用滴灌控水的方法,设置行间秸秆翻埋(T₁)与混拌(T₂)两种还田方式,15 cm (D₁)、30 cm (D₂)、45 cm (D₃) 3个还田深度,以秸秆不还田3个翻埋深度为对照,在玉米苗期和吐丝期分别进行旱、涝处理,分析水分胁迫条件下玉米产量和根系空间分布特征. 结果表明: 2016年S₁T₁D₂(秸秆翻埋还田30 cm)产量显著高于对照处理,增产幅度为5.7%～7.1%;侧根和深层根系根干质量较其他处理分别高67.3%～149.9%和17.9%～116.4%;植株地上部干物质积累量显著低于其他处理,降低幅度为2.1%～35.8%. S₁T₁D₂可以提高玉米根系生长量,扩展根长的空间分布范围,缓解了旱涝危害,实现降雨不均条件下的增产和稳产. 因此,在东北地区先旱后涝的气候条件下,春玉米生产推荐行间翻埋30 cm的秸秆还田方式.     

Electrotransformation of Chlorella vulgaris

Using hygromycin B resistance as a marker for selection, we have established the conditions required for the transformation of Chlorella vulgaris. The exponentially grown C. vulgaris cells were transformed by electroporation with plasmid pIG121-Hm, and transformants were selected with hygromycin B at a concentration of 50 μg/ml. Cell extracts prepared from the late-log cultures of the transformants exhibited glucuronidase activities as conferred by the gus gene on pIG121-Hm. The maintenance of plasmid in the algal cells seemed to be transient as many cultures derived from the hygromycin B-resistant colonies gradually lost the hygromycin resistance upon prolonged growth. The result of Southern blotting of the genomic DNAs prepared from transformant cultures exhibiting persistent hygromycin resistance showed that integration of part of the plasmid DNA into the host chromosome had taken place. Received: 19 December 1997 / Revision received: 5 October 1998 / Accepted: 27 October 1998     

磁处理对小球藻超微结构的影响

用透射电镜研究在不同强度磁场处理下,小球藻超微结构的变化。结果显示:磁处理强度不同,小球藻细胞亚显微结构变化程度不同。细胞壁、叶绿体、线粒体和液泡等部位是受磁处理影响的主要部位。研究发现在较高强度磁处理下,出现质壁分离,类囊体结构轻微破坏,液泡和线粒体增加,能量物质积累等现象,影响小球藻的正常代谢。     

谷氨酸对异养培养小球藻生长的影响

在不添加其他氮源的小球藻异养培养基中,谷氨酸可促进小球藻的生长,但基本不增加叶绿素的合成;在以铵盐为氮源时,谷氨酸可明显促进小球藻对铵盐的利用,促进小球藻生物量增加和叶绿素合成;在以硝酸盐为氮源时,谷氨酸可增加小球藻的生物量,对叶绿素含量无明显影响。     

热带普通小球藻培养模式的筛选及其培养基的优化

【背景】从海南热带海区中分离得到一株微藻,其生长速度快、适应力强,经鉴定该微藻为普通小球藻。【目的】提高热带普通小球藻的生长速率。【方法】以"宁波大学3#微藻培养液配方"为基础培养液,分别添加有机碳(C6H12O6和CH3COONa)对热带普通小球藻进行自养、兼养及异养培养,获得促进热带普通小球藻快速生长的培养方式。在"宁波大学3#微藻培养液配方"的基础上对热带普通小球藻的兼养培养基配方进行优化,并用优化兼养培养基与"宁波大学3#微藻培养基"对比培养热带普通小球藻。【结果】添加6 g/L CH3COONa的兼养模式促进热带普通小球藻生长效果最好;优化的兼养培养基配方为:6 g/L CH3COONa,20 mg/L(NH4)2SO4-N,5 mg/L Na H2PO4-P,3 mg/L Fe SO4-Fe,1 mg/L Vitamin B1和0.000 5 mg/L Vitamin B12。对比培养实验结果显示,培养第6天,兼养培养液收获的生物量(细胞密度)达4.20×107 cells/m L,是"宁波大学3#配方微藻培养液"的2.30倍。【结论】兼养培养模式为热带普通小球藻的最佳培养模式,优化的兼养培养基极显著地提高了热带普通小球藻的生物量(P0.01)。     

利用市政污水培养Chlorella vulgaris生产生物柴油

为了考察利用南昌市政污水规模化培养富油微藻生产生物柴油,同时达到净化污水的目的,取南昌市青山湖污水处理厂未经任何处理的市政污水作为普通小球藻(Chlorella vulgaris)生长的培养液。监测了C.vulgaris在市政污水中连续培养10 d的特定生长率、生物质产量以及与之相关的市政污水中氨氮(NH4+-N)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)、总悬浮固体(TSS)和挥发性悬浮固体(VSS)的清除情况。实验表明:营养物质的水平显著地影响了C.vulgaris的生长。C.vulgaris的生长率在培养8 d后达到最大,OD680为2.856,总的生物质产量日均最大积累速率为0.01 g/L,油脂含量为干质量的18%,油脂的平均日产量为0.001 g/L。培养10 d内NH4+-N、TP和COD的去除率分别为50.0%、32.1%和26.0%,TSS和VSS的日平均去除速率分别为0.01 g/L和0.006 1 g/L。     

普通小球藻对养殖污水脱氮除磷的效果研究

随着我国养殖业的不断发展,养殖污水排放量的日益增加,养殖污水的高氮、磷含量导致水体富营养化问题日趋严重。小球藻是光能自养生物,能有效同化氮、磷,使污水中的氮、磷减少。本研究通过在实验室模拟不同氮、磷含量的养殖污水环境,分析小球藻对氮、磷的去除效果;在此基础上,用小球藻处理某养殖场污水;并联合膨润土与小球藻,探究两者脱氮除磷的协同作用能力及膨润土对小球藻细胞沉降的效果。结果表明,小球藻对模拟污水的氨氮去除率可达80%,对磷酸根的最高去除率接近100%;对养殖污水中的氮、磷也有一定的去除效果;但养殖污水成分复杂,小球藻的生长被抑制。膨润土与小球藻的结合,能够提高污水中的氮磷去除率并帮助藻细胞快速沉降,为污水处理后藻细胞的收集处理提供了有效方法。     

Oxidative damage to chloroplasts from Chlorella vulgaris exposed to ultraviolet-B radiation

Upon UV-B irradiation, Chlorella vulgaris cells and isolated chloroplasts increased in size and starch accumulation . Photosynthetic capacity and chlorophyll content of chloroplasts isolated from irradiated algae decreased by 72 and 66%, as compared to chloroplasts isolated from control cells. Dihydrorhodamine 123 conversion to rhodamine 123 was used as a sensitive method for detection of peroxide (presumably hydrogen peroxide) formation in isolated chloroplasts. The accumulation of rhodamine 123 is higher in irradiated than in nonirradiated chloroplasts and the increased accumulation of rhodamine 123 depended on the UV-B dose. Quantitation of alkyl radical-EPR signals in chloroplasts indicated that UV-B exposure significantly increased radical content in the membranes. The content of an oxidized DNA base (8-hydroxy-2'-deoxyguanosine) in chloroplasts was increased by 72 and 175% after irradiation of the algal culture with 17.3 and 42.6 kJ m⁻², respectively. The chloroplastic activity of superoxide dismutase decreased by 50% as compared with control values after irradiation with 42.6 kJ m⁻² and no changes in ascorbate peroxidase activity and ascorbic acid content were detected at the irradiation doses tested. The β-carotene content in chloroplasts was not affected by the irradiation, but the α-tocopherol content increased approximately 4-fold after UV-B irradiation. The results suggest that oxidative damage related to UV-B exposure is responsible for alterations in chloroplasts function and integrity, and that an antioxidant response is triggered in chloroplasts through an increase in α-tocopherol content.     

植物激素在小球藻异养培养中的作用

本文研究了几种植物激素对小球藻异养培养的影响。结果表明 ,IAA、IBA及 6_BA三种植物激素均不同程度地促进了小球藻的异养生长 ,培养≤ 36h时 ,IAA或IBA以 2 0mg/L的促进小球藻异养生长的效应最大 ,1 0 0mg/LIAA或IBA则抑制了藻的生长 ;>36h时 ,1 0 0mg/LIAA或IBA表现出促进小球藻生长的效应 ,并最终获最大净A540 增长量 ;6_BA以 0 1mg/L的促进作用最大。IBA与 6_BA组合同样表现出促进小球藻异养生长的效应 ,但并非IBA和 6_BA简单的加合效应 ,5mg/LIBA与 6_BA组合的效应维持 6_BA单因子的作用趋势 ,2 0mg/LIBA与 1mg/L 6_BA组合的效应大于与 0 .1mg/L 6_BA组合的 ,1 0 0mg/LIBA与 0 .1mg/L 6_BA组合的效应在≤ 36h时大于与 1mg/L 6_BA组合的 ,>36h时则相反。另外 ,高浓度IBA(≥ 2 0mg/L)与 6_BA组合抑制了前中期异养藻对葡萄糖的吸收 ,但加速了中后期葡萄的吸收。再者 ,IBA与 6_BA组合加速了异养小球藻对NO_3 的吸收。     

小球藻对镉离子的吸附速率方程

研究了小球藻对Cd^2 的吸附动力学。研究表明,小球藻对Cd^2 有一定的吸附作用,在吸附的起始阶段,吸附速率较快,且随温度的升高吸附速率增大,吸附过程在20min内达到平衡。结果还表明,该吸附是简单的一级反应,并由此建立了吸附反应的速率方程,推算出吸附反应的活化能Ea=31．42kl／mol。     

无机碳源对小球藻自养产油脂的影响

旨在研究小球藻利用无机碳自养产油脂,考察了3种无机碳源 (Na2CO3、NaHCO3和CO2) 及其初始浓度对小球藻产油特性的影响。结果表明,小球藻能利用Na2CO3、NaHCO3和CO2产油;经Na2CO3、NaHCO3和CO2培养10 d后,随着每种无机碳源浓度的增加,小球藻产量均先增加后减少。小球藻经3种无机碳源培养后,其培养液pH值上升。最适宜的Na2CO3和NaHCO3添加量均为40 mmol/L,其生物量分别达到0.52 g/L和0.67 g/L,产油量分别达到0.19 g/L和0.22 g/L。在3种无机碳源中,CO2是最佳无机碳源,当CO2浓度为6％时,小球藻生长最快,生物量达2.42 g/L,产油量最高达0.72 g/L;当CO2浓度过低时,无机碳供应不足,油脂产量低;当CO2浓度过高时,培养液pH偏低,小球藻油脂积累受到抑制。Na2CO3和NaHCO3较CO2更有利于小球藻积累不饱和脂肪酸。