One of the major problem in the cultivation of sugar beets is continuous cropping obstacle in China. In order to evaluate the effects of continuous cropping year on the photosynthetic performance, dry matter accumulation, and distribution of sugar beet, this study was conducted in the 2020–2021 crop season at the Agriculture and Forestry Sciences of Ulanqab, Inner Mongolia. A split plot system arrangement with three replications was set up to carry out the field testing. The main plots had five planting years, with the a first cropping of each growing season serving as the control (CK) and four continuous cropping treatments for one, two, three, and four years (designated as C1, C2, C3, and C4, respectively). The subplot consisted of two fertilization treatments designated as 0 kg ha−1 bio-organic fertilization (N) and 6000 kg ha−1 bio-organic fertilization (Y). The findings demonstrated that the continuous cropping impeded sugar beet photosynthesis as well as the accumulation and dispersion of the dry matter in leaf, petiole, and root. The intercellular CO2 concentration (Ci), transpiration rate (Tr), stomatal conductance (Gs), net photosynthetic rate (Pn), and SPAD value were dramatically dropped as the number of continuous cropping years increased under the crop. Compared with CK, the SPAD value, Pn, Ci, Tr, Gs of continuous cropping treatments were significantly reduced by an average of 10.09–48.21%, 14.60–43.19%, 12.00–42.86%, 7.77–43.83%, 9.61–37.68%, respectively. The dry matter accumulation of leaf, petiole, root, and the whole plant were also reduced by 11.86–49.61%, 9.58–44.77%, 17.26–53.76%, and 10.62–49.79%, respectively. With the increasing of continuous cropping year, the growth of sugar beet was significantly inhibited. Study revealed that continuous cropping had an impact on the distribution of dry matter accumulation of sugar beet; it considerably raised the dry matter ratio above ground, lowered the dry matter ratio below ground, and prevented dry matter from moving from aboveground towards root, whitch caused a decline in sugar beet root production and disturbed the root shoot ratio. Compared with CK, the root shoot ratio significantly decreased by 3.62–19.76%. Under continuous cropping stystem, the application of bio-organic fertilizer had an effect on promoting the photosynthesis of sugar beet, and regulating the distribution and transport of dry matter. The effects of bio-organic fertilizer were significantly under continuous cropping for 1–2 years. Compared with C1N and C2N, the Pn, Ci, Tr, Gs of C1Y and C2Y were significantly increased by 12.79–22.50%, 14.76–16.47%, 4.76–13.08%, 8.51–12.70%, and 13.69–18.91%, 12.17–14.60%, 5.71–15.14%, 7.58–15.41%, respectively. Dry matter accumulation of leaf, petiole, root, whole plant were significantly increased by 8.32–16.18%, 10.80–13.33%, 14.93–20.13%, 14.12–15.43%, and 10.65–15.32%, 6.58–15.63%, 15.37–20.94%, 12.68–16.85%, respectively. Nonetheless, the root shoot ratio increased by 4.58–8.56% and 4.52–7.35%. Above all, Under continuous cropping conditions, the application of 6000 kg ha−1 bio-organic fertilizer could effectively promote the photosynthesis of sugar beet, and better regulate the distribution and transport of dry matter of sugar beet. These results can provide scientific basis for bio-organic fertilizer to alleviate the problem of sugar beet continuous cropping.
To explore the light intensity suitable for the growth of purple leaf lettuce seedlings in plant factories and greenhouses, the effects of light intensity of 6000, 12,000, 18,000, 24,000, and 30,000 lx on growth morphology, nutritional quality, photosynthetic pigment, and photosynthetic characteristics of purple leaf lettuce seedlings were studied with ‘Beizisheng 3’ as the experimental material under the condition of white light quality unchanged. The results showed that under a light intensity of 30,000 lx, purple leaf lettuce seedlings grew well, and the biomass, chlorophyll a content, chlorophyll b content, carotenoid content, total chlorophyll, soluble protein content, soluble sugar content, vitamin C content, anthocyanin content, net photosynthetic rate, transpiration rate, and stomatal conductance were the largest, while the nitrate content and intercellular CO2 concentration were the lowest. However, chlorophyll b content, carotenoid content, soluble protein content, and transpiration rate had no significant difference compared with those under 24000 lx light intensity, and the plant height was the highest under 24,000 lx light intensity. Under the condition of white light quality, the most suitable light intensity for the growth of purple leaf lettuce seedlings is 30,000 lx.
研究旨在对2001-2021年呼伦贝尔农垦集团各农牧场的生态净初级生产力(Net ecosystem productivity,NEP)进行评估,为开展农田生态系统的碳源/汇分析提供技术参考.研究基于遥感、气象等数据计算呼伦贝尔农垦集团各农牧场的NEP,并结合Sen趋势线分析法、Hurst指数、变异系数法、偏相关分析法对NEP的变化趋势和气候响应情况进行分析.研究表明:呼伦贝尔农垦集团的年平均NEP为221.1 gC/(m·a),从大兴安岭向两麓递减分布;研究期内NEP主要呈现显著或极显著的增加趋势,但Hurst指数分析表明,大部分农牧场未来NEP的变化与之前呈负相关,即减少趋势;呼伦贝尔农垦集团的NEP与降水呈极显著正相关,而与气温的相关程度不大.建议呼伦贝尔农垦集团加强固碳能力高的耕作方式的推广力度,防止农田生态系统的固碳能力下降,同时加强农业灌溉及人工影响天气能力建设,降低农田干旱灾害的发生风险及影响.
水分、盐碱、温度和重金属等非生物逆境因子胁迫烟草的生长发育,研究发现外源物质在烟草逆境缓解中扮演十分重要的角色.文章归纳了非生物胁迫对烟草生长的不利影响,总结了外源物质缓解非生物胁迫的作用途径,分析了外源物质施用的最佳浓度,指出施用外源物质可能对烟草产生的不利影响,并指出了多种外源物质复配效果优于单一外援物质影响,同时展望了今后烟草非生物逆境研究的前景,以期为挖掘和应用新的外源物质以及阐明其缓解逆境影响的调控机制提供理论依据.
为明确干物质积累、转运与产量性状对密度与行距差异的响应机制,促进棉花品种推广与种植技术革新.以'中棉所641'为试验材料,采用76 cm等行(SP)与(66 cm+10 cm)宽窄行(DP)种植模式,设3个种植密度,分别为Ⅰ:低密度12万株/hm2;Ⅱ:中密度18万株/hm2;Ⅲ:高密度24万株/hm2.应用Logisitic曲线方程,进行数据分析.SP Ⅱ处理棉花△T(生物量快速积累持续期)在2020、2021年分别为54.7 d和55.6 d.其2020、2021年营养器官干物质快速积累持续时间分别为33.3天和38天,最大积累速率均为1.13g/(株·d),高于其他处理.2020、2021年生殖器官干物质快速积累持续时间分别为35.26d、25.79d,最大积累速率均为1.05 g/(株·d).2 a试验数据均显示,SPⅡ处理棉花花前、花后单株干物质转化量最高.2020、2021年SP Ⅱ处理籽棉产量分别为5359.48、5151.00 kg/hm2,单株成铃数均为6.12个.产量对行距差异的响应程度强于密度差异.18万株/hm2等行距种植模式有利于棉花充分利用光热资源,促进干物质积累与转运,提高籽棉产量.
为加强对农田废弃物大蒜秸秆的综合利用,应用不同有机溶剂对大蒜秸秆进行粗提,不同溶剂的提取效果评价及对提取液进行杀螨活性测定.以提取温度、时间、次数、料液比为影响因素,大蒜秸秆粗提物的质量为结果指标进行单因素试验并采用响应面法对提取工艺进行优化.结果显示以95％乙醇作为提取剂的粗提物质量为3.54 g,比丙酮、乙酸乙酯、正己烷、石油醚、乙醚提取剂的效果更好,大蒜秸秆提取物具有杀螨活性.由响应面分析得到最佳提取温度为33℃,提取时间为50 min,提取次数为5次,料液比为1∶10,由最佳工艺得到的粗提物溶出量为3.68 g.以二斑叶螨和山楂叶螨供试昆虫,进行室内毒力测定,结果显示对二斑叶螨的LC50为5.9403 g/L,对山楂叶螨的LC50为5.1001 g/L,经过提取工艺优化的大蒜秸秆粗提物表现出良好的杀螨活性.为农田废弃物大蒜秸杆的综合利用提供了参考和借鉴.
在杂交籼稻制种过程中,若混入粳稻花粉就会产生籼粳交杂株,这种类型的杂株常表现为大青棵而使得杂交稻纯度降低,最终影响产量.为避免因配组亲本选择不当或在粳稻区制种因隔离不严格而产生大青棵,找到能准确区分籼稻与粳稻的分子标记可为育种和制种生产提供参考.以三系杂交籼稻粤泰A/R2020和田间表现为大青棵的杂株为试验材料,利用两个亲本间的多态性SSR标记对疑似杂株进行基因型分析,并通过18对特异性的InDel标记对其进行籼粳属性鉴定.结果表明:在行业标准《水稻品种鉴定技术规程SSR标记法》(NY/T1433-2014)推荐的48对引物中,不育系'粤泰A'与恢复系'R2020'之间有22 个位点差异;在 6 对标记下(RM72、RM85、RM224、RM253、RM424、RM481),8 个疑似杂株全为串粉带型;13对籼粳间特异性InDel标记检验结果证明了 8个串粉杂株均来源于籼粳亚种间杂交.本研究初步筛选出13对InDel标记可用于籼粳属性鉴定,为避免大青棵的产生提供了分子依据.
为进一步探明新型杀虫剂溴虫氟苯双酰胺对玉米的安全性、对草地贪夜蛾的防效、持效期及用法用量,以筛选出不同类型的药剂,为应急防控中药剂的合理选用提供依据.特选用100g/L溴虫氟苯双酰胺悬浮剂为供试药剂,5％甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂(以下简称甲维盐)和25％乙基多杀菌素水分散粒剂为对照药剂防控玉米草地贪夜蛾.结果表明:从草地贪夜蛾防治效果、取食危害指数、产量统计、用药情况综合来看,100 g/L溴虫氟苯双酰胺悬浮剂225、300mL/hm2处理与甲维盐处理相比更兼顾持效性,第1、2次药后21 d,防效都达60％以上,第2次药后21 d,玉米取食为害指数能有效控制在3级以下,药效期可维持到14～21 d,且不影响产量,比对照增产57.31％～59.02％;与乙基多杀菌素处理相比又能达到农药减量的目的,2次施药,农药有效成分每公顷减少使用量30～45 g.建议在实际生产中进一步扩大试验示范及推广,并推荐溴虫氟苯双酰胺悬浮剂225～300 mL/hm2用量,间隔14～21 d施药防控玉米草地贪夜蛾,作为与甲维盐、乙基多杀菌素交替使用的优选药剂.
锌(Zn)是动物植物所必需的微量营养素,缺锌或锌过量会严重影响水稻的生长发育.水稻锌含量维持在一定范围有助于提高其产量和品质,并且可以提高籽粒的锌含量,一定程度上可以解决目前人体缺锌的问题.因此研究水稻锌的吸收、转运和分配,和其他调控锌稳态分子机制至关重要.基于近年来国内外研究报道,简要概述了锌在植物体内的重要性,重点介绍了水稻中的离子转运体和目前已经报道的分子机制.总结了这些离子转运体参与了锌从土壤的吸收,从根部向地上部的转运,以及分配到水稻各部位,还总结了一些和离子转运体相关的分子机制.以期为水稻锌稳态调控基因的挖掘、分子机制的研究和富锌水稻种质的创制提供参考.
为指导云南省农田生态系统碳减排措施的合理制定,以《省级温室气体编制指南(试行)》为依据,研究了云南省2008-2020年农田生态系统碳排放当量、碳汇以及碳足迹的演化特征,提出了未来农业发展减排固碳的主要措施.基于2008-2020年云南省农田生产投入、作物种类及产量等相关数据,运用碳足迹分析方法对云南省农田生态系统的碳排放当量与碳吸收量进行系统性分析.结果表明:一方面,农田生态系统少量的CH4、N2O等温室气体排放不容忽视,云南省农田生态系统的直接碳排放量、氧化亚氮碳排放当量以及甲烷碳排放当量成为农田温室气体排放最为主要的3个因素.另一方面,2008-2017年云南省温室气体碳排放当量逐年增加,随后呈逐年递减的变化趋势,当量碳排放强度呈波动式变化,其中秸秆焚烧、化肥降解以及柴油燃烧为主要的直接碳排放源,N20、CH4为主要的当量碳排放源;碳吸收强度呈波动式变化,作物中的玉米和甘蔗碳吸收量远大于其他农作物,是主要的固碳源,蔬菜和瓜类具有一定的增汇潜力,农作物有从粮食作物向经济作物转变的趋势;碳足迹呈先增后减的变化趋势,与碳排放当量的变化趋势基本呈正相关.2008-2020年云南省农田生态系统碳排放当量和碳吸收量年均增长率分别为0.98％、1.78％,碳足迹尚未达到区域生态承载力极限,且2017-2020生态碳盈余有所提高,但当前的生态碳盈余形势仍然较严峻.最后,总结出秸秆回收利用、精准施肥与低碳高产种业的发展将是云南省未来控制农业碳排放的主要措施.
旨在研究CO2浓度升高对阿尔蚜茧蜂(Aphidius ervi)寄生及后代蜂适合度的影响.在温度24℃、CO2浓度为380、550、750μL/L的人工气候箱中连续培养3代阿尔蚜茧蜂.结果表明,随着CO2浓度升高阿尔蚜茧蜂的寄生率、羽化率和雌性比例显著降低,成虫寿命极显著降低,但对发育历期无显著影响,世代因子对阿尔蚜茧蜂发育历期无显著影响;随着CO2浓度升高阿尔蚜茧蜂寿命极显著降低,不同世代之间阿尔蚜茧蜂的寄生率、羽化率、雌性比例、发育历期和成虫寿命均无显著差异.CO2浓度升高降低了阿尔蚜茧蜂的寄生效果以及后代蜂的适合度,从而推测大气CO2浓度升高下阿尔蚜茧蜂对豌豆蚜的控害作用下降.
微生物肥料作为一类低成本、环保的新型肥料,能有效改良土壤、提高肥力、增加作物产量,同时减少作物因病原体造成的损失,在国家农业绿色发展战略中具有重要作用.本研究从微生物肥料的分类、产品的应用、作用机理等方面,总结归纳了近年来中国微生物肥料的发展现状、菌种的分类和保藏及植物促生菌可溶性和挥发性次级代谢产物的作用机理,分析了微生物肥料行业发展面临的共性问题,最后为推动微生物肥料的发展提出了几点建议.
研究干旱区大田玉米拔节期干旱及复水对干物质积累分配的影响,以期为干旱区玉米栽培及节水灌溉提供科学参考.于2016年在甘肃武威荒漠生态与农业气象试验站大田布设试验,以同一品种设置CK(全生育期供水充足的对照处理)、T1(拔节期控水处理)、T2(拔节期控水-复水处理)3种处理,用对比分析的方法比较不同处理下玉米干物质分配与转移的差异.分析发现,干旱致使干物质积累速度减小(T1处理在拔节期、抽雄期、乳熟期的干物质积累速度分别较CK处理减小22.14％、32.66％、40.43％);最终使得干物质积累总量减小(T1处理在拔节期、抽雄期、乳熟期的单株干物质积累量分别较CK处理减小21.62％、27.52％、34.39％),拔节期干旱后复水使生物量有所增加(抽雄期、乳熟期、成熟期地上千物质积累量T2分别较T1处理增加18.20％、24.13％、20.19％),但不能增加到充足灌水处理的水平.同时,干旱抑制其他器官干物质向果穗转移,乳熟期、成熟期干物质在果穗中的分配比例均为CK＞T2＞T1,干旱后复水虽然存在补偿效应,减轻了干旱对干物质转移的影响,但是干旱对玉米干物质积累仍存在不可逆的影响.
为解决宁南山区农村畜禽粪便造成的环境卫生和土壤污染问题,本研究利用"大平二号"蚯蚓处理牛粪,采用室内分析方法了解蚯蚓摄食牛粪秸秆混合物的效果.结果表明,牛粪经蚯蚓处理后蚓粪质地疏松、颗粒明显、无臭味.蚓粪容重平均为0.39g/cm3,总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度平均为85.85％、62.86％、22.99％,透气性和通水性明显改善.pH、水溶性盐总量降低,性质趋于中性.相比鲜牛粪,有机质、全氮、全钾含量及碳氮比分别减少了62.6％～69.8％、41.1％～49.0％、20.7％～33.2％和34.3％～47.8％,全磷含量增加了1.3～2.0倍,添加适量玉米秸秆有助于蚓粪有机肥品质提升.蚯蚓处理加速了牛粪中纤维素、半纤维素和木质素的分解,分别较鲜牛粪减少了74.0％～77.5％,65.6％～83.1％,5.2％～16.3％.蚯蚓处理对Cu、Zn去除效果好,对Pb、Cr的去除效果不佳.蚯蚓对牛粪物料转化效率为43.42％～65.15％,添加玉米秸秆可以提升转化效率.当地养殖户可利用蚯蚓对牛粪等畜禽粪便进行转化,提升粪污综合利用率,减少环境污染.
用田间试验方法研究不同覆膜方式对高原冷凉山区植烟土壤的水热效应、烤烟农艺性状及产质量的影响.在昭通市高原冷凉山区设置常规黑膜(RC)、反光膜(RF)、双层膜(BF)和全膜覆盖(FF)4种方式.结果表明:烤烟大田生育前期,全膜和双层膜较常规黑膜覆盖土壤温度增幅分别为0.47～0.80℃和0.23～0.34℃,反光膜较常规黑膜覆盖土壤温度降幅为0.49～0.73℃.全膜和双层膜较常规黑膜覆盖土壤湿度增幅分别为2.46％～4.76％和0.63％～2.45％,反光膜较常规黑膜覆盖土壤湿度降幅为0.01％～0.19％.还苗期土壤湿度与时间的动态模拟关系呈幂函数递减,全膜和双层膜覆盖的土壤湿度递减率小于常规黑膜覆盖.打顶期烤烟农艺性状调查结果显示,双层膜覆盖烟株的根、茎、叶生物量,株高、茎围、叶片数和叶面积系数均高于常规黑膜覆盖.双层膜较常规黑膜覆盖的产量和产值增幅分别为1.14％和17.77％.地膜覆盖显著提高土壤温度和湿度,双层膜覆盖具有较好的烤烟产质提升效果,适宜在高寒冷凉山区烤烟种植中推广应用.
近年来,庄河大骨鸡个体产蛋数量出现较大差异.可变剪接(Alternatives plicing,AS)是真核基因转录后调控的重要机制,但目前尚无关于AS与禽垂体和下丘脑产蛋量相关性的研究.本试验基于RNA-Seq技术对大骨鸡AS事件进行分析.结果表明:在垂体和下丘脑文库中分别检测到769和813个差异AS事件.2种文库(垂体、下丘脑)中均鉴定出5种类型的AS事件,其中外显子跳跃(SE)的比例最高,而替代5'剪接位点(A5SS)的比例最低;NRCAM,SLMAP和CIB1基因的AS发生频率较高;2种组织文库中分别筛选出644和680个差异剪接基因(DSGs),其中SE的比例最高,A5SS的比例最低.GO和KEGG富集分析分别对329个和337个DSG进行功能注释;RT-PCR检测发现,ESR1存在于不同的AS事件中;12个文库中共获得6758个新的转录本,优化了12486个基因.研究结果不仅扩展了对家禽垂体和下丘脑组织中AS事件的认识,且为研究生产中提高鸡的产蛋量提供新的思路.
为了培育矮杆玉米品种,用栽培种材料DN132610和突变体材料DN132610-1杂交获得6个世代群体,探究突变体株高遗传特性.以P1、P2、F1、B1、B2、F26个世代群体为试验材料,利用植物数量性状分离分析软件进行联合分析.结果表明,矮化突变体最适遗传模型为E-1,即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型.2对主基因加性效应值均为-11.205,显性效应值分别是-28.303和-15.840,B1、B2和F2主基因遗传率分别为57.26％、30.06％和76.85％,多基因遗传率分别为0％、28.06％和0％,环境因素引起的变异分别占42.74％,41.88％和23.15％.上述试验表明,控制玉米株高的2对基因以显性效应为主,主基因遗传率较高,B,、F2多基因遗传率为0％,且玉米株高受环境影响较大,存在遗传与环境互作效应,可结合环境鉴定,早期对株高性状进行选择.
为探究重金属镍的处理及菌糠资源过度浪费的问题,利用杏鲍菇菌糠、姬平菇菌糠、香菇菌糠为原料制备生物炭(PEBC、PGBC和LEBC),通过扫描电镜(SEM)、X-射线粉末衍射(XRD)和比表面积分析(BET)对其结构进行表征,并采用Zeta电位测定探究其吸附机理,同时通过吸附实验对比3种菌糠生物炭对镍离子的吸附影响.结果表明:3种菌糠生物炭均具有不规则孔隙,且表面附着较多的矿物质晶体.综合而言,PEBC的吸附效果最好,去除率超99％且最大平衡吸附量可达122.89 mg/g.采用废弃菌糠探究重金属镍的处理问题,在实现菌糠资源化利用的基础上,验证了其在重金属镍的水污染处理方面具有较广阔的应用前景.
本研究旨在为优化贵州中烟黔西南基地种植布局提供参考,通过统计黔西南州6个植烟县/市(兴义市、兴仁县、普安县、贞丰县、安龙县、晴隆县)2010-2021这12 a间烤烟大田期间气象数据,包括降雨量、日照时数、平均气温、有效积温4项气象指标,对不同产地的气候特征及相关性进行分析.结果表明:(1)6个植烟县/市烟草大田生育期降雨量较符合烟株对于水分的需求,兴义市降雨量相对较高.(2)不同植烟县/市大田生育期平均气温和有效积温变化趋势为:贞丰县＞兴义市＞兴仁县＞安龙县＞晴隆县＞普安县,大部分地区平均气温变化趋势符合优质植烟区的需求.(3)黔西南基地大田生育期日照时数表现为:旺长期和成熟期贞丰县日照时数较高,普安县日照时数整体较低.综合来看,黔西南6个植烟县/市主要气候特征符合烤烟生产需求,兴义市和贞丰县烤烟大田生育期光热条件较好,兴仁县和安龙县雨、光热条件适中,普安县降雨量适中,气温较低,晴隆县降雨量丰富,光热条件适中.不同县/市表现出的气候特征差异也是其烤烟品质差异的生态因子之一,能够为优化烤烟种植区的分布提供理论依据.
秸秆还田是调控土壤肥力的重要农业措施,能够影响土壤酶活性.为探讨秸秆深埋对不同氮肥水平下土壤磷酸酶活性及土壤磷素的影响,本研究以农田黑土为研究对象,采用裂区试验设计,设置无秸秆、秸秆深埋为主因素,4个氮肥水平(纯N,0、135、180、225 kg/hm2)为副因素,测定了土壤磷酸酶活性及土壤全磷、有效磷含量.结果表明:(1)土壤磷酸酶活性随玉米生育期的延长呈先升高后降低趋势,在拔节期达到最高,收获期时降至最低.与无秸秆处理相比,秸秆深埋处理显著提高土壤磷酸酶的活性(P＜0.05),且磷酸酶的活性随施氮量的增加呈先增加后减小趋势,在施氮量为180kg/hm2时磷酸酶活性最高,为344.66 mg/(g.24h);(2)与无秸秆处理相比,秸秆深埋处理增加全磷、有效磷的含量,但差异并不显著(P＞0.05).各处理中有效磷含量的变化趋势一致,随施氮量的增加呈先增加后减小趋势.在秸秆深埋处理下在施氮量为180kg/hm2时有效磷的含量达到最高,为102.17mg/kg.(3)相关性分析显示,土壤磷酸酶活性与土壤有效磷含量呈极显著正相关关系(P＜0.01),与土壤全磷含量未达到差异显著水平(P＞0.05).综上,秸秆深埋在N180处理时土壤中的磷酸酶活性、有效磷含量最高.
