种植转双价基因( Bt+CpTI )棉对主要土壤养分和酶活性的影响

 采用灭菌盆栽试验,以转双价棉品种sGK321及其亲本常规棉品种石远321为研究对象,对4个生长时期(苗期、蕾期、花铃期、吐絮期)根际土壤养分(全氮、全磷、速效磷和有机质)含量及某些酶(脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶)活性变化进行了对比分析。结果表明,在观测期间,与同源常规棉相比,转双价棉根际土壤全磷含量和速效磷含量在同一时期均无显著差异,不同生育期差异明显,根际土壤全氮含量、有机质含量、酶活性在一些时期则明显不同,其变化随棉花品种、生育期不同而不同。转双价棉蕾期根际土壤全氮含量和苗期根际土壤过氧化氢酶活性以及苗期、蕾期的碱性磷酸酶活性显著高于常规棉(P<0.05),而蕾期根际土壤有机质含量、根际土壤过氧化氢酶活性和苗期、花铃期根际土壤脲酶活性以及苗期碱性磷酸酶活性则显著低于常规棉(P< 0.05)。聚类分析表明,土壤养分和酶活性变化主要受生长时期的影响,转双价棉种植对其影响是非常有限的。     

我国北方潮土玉米不同生长时期古菌群落结构和丰度的变化

采用16S rRNA基因末端限制性片段长度多态性分析(T-RFLP)和实时荧光定量PCR技术,研究玉米不同生长时期土壤古菌群落组成和丰度的变化。结果表明,不同生长时期,根际土和非根际土古菌优势种群无显著变化,古菌群落组成无明显分离。乳熟期和完熟期古菌Shannon指数显著高于拔节期和抽雄期(P0.05),根际土抽雄期古菌Evenness指数显著低于其他生长时期(P0.05),非根际土不同生长时期Evenness指数差异不显著(P0.05)。土壤古菌16S rRNA基因丰度随生长时期的推进呈先升高后降低的趋势,乳熟期最高,拔节期最低,乳熟期显著高于拔节期和完熟期(P0.05),与抽雄期差异不显著(P0.05)。同一生长时期根际土和非根际土间无显著差异(P0.05)。     

农业生物多样性对农作物害虫生态调控的研究进展

当前,在保护生物多样性、维持生态系统持续健康发展以及化肥农药减量使用的背景下,使用农业生物多样性生态调控害虫已经成为国内外研究的热点之一,农业生物多样性对于维持农业生态系统功能和农作物害虫的防治具有重要意义。本文简述了农业生物多样性的概念及其现状,归纳了基于生物多样性的害虫生态调控科学原理或学说,从非农生境对于农业生物多样性的保护以及其对于农业生物多样性的影响因素出发,在农田内、农田边界以及农田景观格局三个层次分析了农业生物多样性生态调控作物害虫的方法及具体应用情况,最后提出了农业生物多样性生态调控作物害虫的发展方向,为有效开展害虫生态调控提供知识原理和方法技术支撑。     

不同施肥措施对华北潮土区玉米田土壤微生物碳源代谢多样性的影响

探讨长期不同施肥措施下华北潮土区玉米田土壤微生物碳源代谢多样性特征,为华北地区可持续性施肥管理提供理论依据和数据支持。以农业农村部环境保护科研监测所建立的武清长期定位试验站为平台,采用Biolog生态板技术,研究6种不同施肥处理[不施肥对照（A0）、单施有机肥（A1）、氮肥减量配施有机肥（A2）、常量化肥配施有机肥（A3）、氮肥增量配施有机肥（A4）和单施化肥（A5）]对华北潮土区土壤微生物碳源代谢多样性的影响。结果表明,与不施肥对照相比,A1、A2、A3、A4和A5处理显著提高了土壤全氮和硝态氮含量,显著降低了土壤碳氮比和pH;施用有机肥处理（A1、A2、A3和A4）显著增加了有机碳和微生物量氮含量。培养96 h时,反映土壤微生物活性的平均颜色变化率（AWCD）变化顺序为： A2 > A3 > A4 > A5 >A1 > A0。A2的土壤微生物Shannon指数H显著高于其他施肥处理。主成分分析表明,不同施肥处理显著影响土壤微生物的碳源利用特征,A2和A3集中在第1主成分正方向,得分系数在1.125~1.473,土壤微生物碳源利用特征相似;A0、A1、A4和A5位于第1主成分负方向,得分系数在-1.157~-0.167。土壤微生物利用的碳源主要为碳水类、羧酸类、氨基酸和聚合物类。相关分析表明,土壤碳氮比、铵态氮、硝态氮、pH和微生物量氮是影响土壤微生物碳源代谢多样性的主要因素。氮肥减量配施有机肥有利于提高土壤微生物代谢活性和碳源代谢多样性。     

磷高效转基因水稻OsPT4根际高效解有机磷细菌的分离鉴定

为提升磷高效转基因水稻根际土壤的磷素利用率,采用传统微生物分离培养技术分离筛选高效解有机磷菌株,并对分离菌株进行鉴定和解磷能力的测定。以改良的蒙金娜固体有机磷培养基分离磷高效转基因水稻OsPT4根际土壤中的解有机磷菌株,检测其溶磷特性,并通过比对16S rDNA基因序列进行分类鉴定。结果表明：从磷高效转基因水稻根际土壤中分离获得15株解菌株,纯化复筛后获得6株可以产生明显溶磷圈且生长稳定的解有机磷菌株。6株解磷菌的可溶性指数在1.50~6.33之间,其中菌株Y7的可溶性指数最高;培养24 h后菌株的解磷量在10.60~87.43 mg·L^-1之间,其中菌株Y7最大。培养24 h后菌株Y7的菌液pH降低最多,碱性磷酸酶分泌量仅低于菌株Y11。除Y7外的5株菌株均为大田土壤中分离筛选的常见类群,在解磷能力、溶磷特性上与传统大田作物中筛选获得的解磷菌株无明显差异。菌株Y7的解磷能力最强,经鉴定其属于泛菌属（Pantoea sp.）,是常见的水稻种子内生菌核心类群,酸化作用和碱性磷酸酶作用是其主要的解磷机制,Y7可作为高效解磷菌资源进行进一步研究。     

中国粮食作物秸秆焚烧释放碳量的估算

生物质燃烧对全球大气环境和气候系统会产生重要的影响,根据1999—2008年中国的粮食产量、谷草比,估算了主要粮食作物的秸秆产量,结合秸秆露天焚烧比例计算了中国1999—2008年主要粮食作物秸秆露天焚烧量,进一步依据相关排放因子得出CO和CO2的排放量及碳排放总量。结果发现,中国主要粮食作物年平均秸秆产量达到4.9×108t,粮食秸秆露天焚烧量平均为0.94×108t,约占粮食作物秸秆总量的19,其中稻谷秸秆露天焚烧量占到粮食秸秆露天焚烧量的43.1;粮食作物秸秆露天焚烧排放的CO和CO2总量平均每年分别为9.19×106t和1.07×108t;排放的总碳量平均每年为3.32×107t,其中稻谷、小麦、玉米、豆类秸秆露天焚烧释放的总碳量分别为9.88×106、9.93×106、11.14×106、2.22×106t。     

中国主要农作物化肥用量估算

为探求和估算我国主要农作物化肥用量,本文分析了30多年来我国农作物化肥使用现状和不同类型农作物的化肥使用情况。结果发现我国农作物化肥使用量增长迅速,从1980年的1 269.4万t增长到2014年的5 995.9万t,增长了4.7倍,年均增长率为4.67%。谷类作物化肥用量仍然是农作物化肥使用总量的主要贡献者,其化肥用量从1980年2 712.41万t增加到2014年的3 415.35万t,但其所占农作物化肥总用量的比重却下降明显,从60.02%（1998年）降至49.75%（2014年）。蔬菜和水果的化肥用量增长最为迅速,其中蔬菜化肥用量1998年为604.51万t,2014年增加到1 291.36万t,增加了2.1倍,其化肥用量占农作物化肥总用量从1998年的13.38%增加至2014年的18.81%;水果化肥用量1998年为531.55万t,至2014年增加到1 223.42万t,增加了2.4倍,其化肥用量占农作物化肥总用量从1998年的11.76%增长到2014年的17.82%。同时,我国不同区域化肥用量差异较大,从化肥施用总量来看,大体上呈现从东到西的递减趋势,其中华东地区和华中地区用量较高,从单位面积化肥用量来看,呈现从东到西递减趋势,同时从南到北也呈现了递减趋势,用量较高区为华南和华东地区。     

化肥减量和有机替代对潮土微生物群落分子生态网络的影响

采用细菌16S rRNA基因高变区和真菌ITS区的Illumina MiSeq高通量测序技术结合分子生态网络方法,分别测定了5种施肥处理（常量化肥,NPK;化肥减量,NPKR;化肥减量配施秸秆,NPKRS;化肥减量配施有机肥,NPKRO;化肥减量配施有机肥和秸秆,NPKROS）土壤中细菌和真菌的群落组成,构建可视化分子生态网络,并针对土壤有机质（soil organic matter,SOM）进行相关性网络分析,探究化肥减量和有机替代下土壤微生物群落分子生态网络及有机质相关性网络的变化特征。结果表明,化肥减量和有机替代显著提高了土壤SOM含量。与NPK处理相比,在细菌分子生态网络中,化肥减量和有机替代处理均增加了网络节点数和边数,降低了平均路径长度;在真菌分子生态网络中,NPKR处理提高了网络节点数和边数;有机替代处理增加了平均路径长度,降低了平均聚类系数;化肥减量和有机替代处理下与土壤SOM含量显著正相关的细菌菌群占比增加,真菌菌群占比降低。综上所述,化肥减量和有机替代能提高细菌分子生态网络规模和物种间传递物质、能量和信息的效率。化肥减量能提高真菌分子生态网络规模和群落互作,有机替代...