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有机肥替代化学氮肥对黄壤活性有机碳组分、酶活性及作物产量的影响

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环境科学 2024年第7期45卷 4196-4205页

作者：赵娜王小利何进杨胜美郑钦文李明瑞贵州大学农学院贵阳550025

以贵州典型黄壤为研究对象,设置不施肥(CK)、单施化肥(NP)、50%有机肥替代化学氮肥[1/2(NPM)]和100%有机肥替代化学氮肥(M)这4个处理进行田间试验,研究有机肥替代化学氮肥对黄壤有机碳及其活性组分、土壤碳库管理指数、土壤酶活性及玉... 详细信息

以贵州典型黄壤为研究对象,设置不施肥(CK)、单施化肥(NP)、50%有机肥替代化学氮肥[1/2(NPM)]和100%有机肥替代化学氮肥(M)这4个处理进行田间试验,研究有机肥替代化学氮肥对黄壤有机碳及其活性组分、土壤碳库管理指数、土壤酶活性及玉米大豆产量的影响,可为该地区科学施肥和土壤质量提升提供理论依据.结果表明,有机肥替代化学氮肥显著提高土壤p H、有机碳(SOC)、全氮(TN)含量和C/N.与CK和NP处理比,有机肥替代化学氮肥对土壤活性有机碳组分含量及其分配比例和土壤碳库管理指数(CPMI)均有提升效果,且均以50%有机肥替代化学氮肥提升效果最佳.与NP处理相比,1/2(NPM)处理显著增加了土壤易氧化有机碳(ROC_(333)和ROC_(167))、可溶性有机碳(DOC)和微生物生物量碳(MBC)含量,其增幅依次为22.90%、8.10%、29.32%和23.22%.相对于CK和NP处理,有机肥替代化学氮肥均提高了土壤酶活性,1/2(NPM)处理的土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性较NP处理分别显著提高了21.89%、8.24%、34.91%和18.78%;各施肥处理均显著提高了玉米大豆产量,与NP处理相比,1/2(NPM)和M处理的玉米产量分别显著提高了44.15%和17.39%,大豆产量在各施肥处理之间无显著性差异.相关性分析表明,土壤SOC与ROC_(333)、ROC_(167)、ROC33、DOC和MBC以及各土壤活性有机碳组分之间呈显著正相关,CPMI与土壤SOC及其活性组分之间呈极显著正相关关系(P<0.01).玉米产量与土壤酶活性、CPMI、土壤SOC及其活性组分均呈显著正相关关系(P<0.05).因此,从增产和土壤培肥角度看,50%有机肥替代化学氮肥有利于改善土壤质量,提高土壤肥力,是贵州安顺黄壤地区实现作物高产的关键施肥技术.

关键词：黄壤土壤活性有机碳碳库管理指数(CPMI) 土壤酶活性产量

刺梨果渣生物炭对白菜产量及品质和土壤性质的影响

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环境科学 2024年第6期45卷 3543-3552页

作者：樊洪谢珊龙天雨杨丽段淳刘元生宋理洪陈祖拥贵州大学农学院贵阳550025

为探明刺梨果渣生物炭对白菜产量及品质和土壤性质的影响,实现刺梨果渣的资源化利用,通过盆栽试验设置5个生物炭施用量:0%(CK)、1%(T1)、3%(T2)、5%(T3)和7%(T4),研究刺梨果渣生物炭施用对白菜产量及品质和土壤性质的影响.结果表明,①... 详细信息

为探明刺梨果渣生物炭对白菜产量及品质和土壤性质的影响,实现刺梨果渣的资源化利用,通过盆栽试验设置5个生物炭施用量:0%(CK)、1%(T1)、3%(T2)、5%(T3)和7%(T4),研究刺梨果渣生物炭施用对白菜产量及品质和土壤性质的影响.结果表明,①施用刺梨果渣生物炭能够显著提高白菜产量及品质,在5%生物炭施用量时效果最佳,白菜产量、可溶性固形物、可溶性糖、维生素C、全氮、全磷和全钾含量较CK分别提升了71.51%、40.14%、33.65%、38.08%、9.03%、28.85%和35.38%;②施用刺梨果渣生物炭能够显著改善土壤性质提高土壤养分含量及有效性,在5%生物炭施用量时效果较好,土壤pH、有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量较CK分别增加了41.06%、134.84%、157.48%、140.79%、341.75%和627.13%,有效Fe、Mn、Cu、Zn含量和交换性Ca、Mg含量较CK分别提高37.68%、61.69%、400.00%、4 648.84%、617.17%和351.42%;③施用刺梨果渣生物炭能够显著增强土壤酶活性,土壤脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶分别较CK处理提高的范围为51.43%~362.86%、90.63%~134.14%、21.40%~85.12%和82.92%~218.43%;④冗余分析表明施用刺梨果渣生物炭后,土壤有效钾、交换性钙、有机质、有效磷和有效锌等是白菜产量及品质变化的主要影响因子,与其呈显著正相关关系.综上所述,施用刺梨果渣生物炭可以显著提高白菜产量及品质,改善土壤性质,将刺梨果渣制备成生物炭可以为刺梨果渣资源化合理利用提供理论参考.

关键词：刺梨果渣生物炭白菜产量品质土壤性质冗余分析

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基于转录组学分析辣椒对磷营养逆境的响应

中国农业科学 2024年第14期57卷 2827-2846页

作者：徐明睿王晓娟杨亚莉马越飞刘万茂孙颖宁夏大学农学院

【目的】探究辣椒幼苗在不同梯度磷胁迫下的转录水平及生理响应的变化，分析不同梯度磷胁迫的重要通路，并结合相关生理试验分析辣椒应对磷营养逆境的生理机制，筛选出调控磷营养逆境的转录因子及核心基因，为辣椒选育提供理论基础和基... 详细信息

【目的】探究辣椒幼苗在不同梯度磷胁迫下的转录水平及生理响应的变化，分析不同梯度磷胁迫的重要通路，并结合相关生理试验分析辣椒应对磷营养逆境的生理机制，筛选出调控磷营养逆境的转录因子及核心基因，为辣椒选育提供理论基础和基因资源。【方法】本研究以纯系辣椒CA#8幼苗根系为试验材料，采用霍格兰水培法培养至四叶一心期进行4个不同梯度磷胁迫处理，分别为对照组(CK,200μmol·L-1NH4H2PO4)、缺磷胁迫组(DP,0μmol·L-1NH4H2PO4)、低磷胁迫组(LP,20μmol·L-1NH4H2PO4)和高磷胁迫组(HP,1 000μmol·L-1NH4H2PO4)。处理2 d后对辣椒根系进行转录组测序（RNA-Seq），并在处理0、2、4和6 d后测定辣椒根系内源激素和抗氧化酶活性。【结果】与CK组对比，DP、LP、HP组的差异表达基因（DEG）分别为626、107、171个，通过GO、KEGG富集分析和WGCNA分析发现10个与磷信号途径相关的DEG,4个与植物激素信号转导途径相关的DEG,7个与抗氧化酶活性相关的DEG，并进行实时荧光定量（q RT-PCR）验证了转录组数据的准确性。对辣椒幼苗根系内源激素定量测定发现，随着磷胁迫时间的增加，与CK组对比，DP、LP、HP组幼苗根系内各种生长促进类的植物内源激素如赤霉素（GA）、油菜素内酯（BR）、细胞分裂素（CTK）、吲哚乙酸（IAA）、独脚金内酯（SL）、茉莉酸（JA）含量降低，生长抑制类激素如乙烯（ETH）、脱落酸（ABA）含量上升。其中，缺磷胁迫和低磷胁迫表现最为明显，对幼苗根系生长的抑制程度最大。不同梯度磷胁迫处理能够诱导辣椒组织中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性升高，胁迫后期SOD活性下降，POD和CAT活性趋于稳定。【结论】磷营养逆境下，辣椒通过响应磷信号途径、植物激素信号转导途径及抗氧化酶活性相关的差异表达基因，缓解了磷胁迫对辣椒幼苗生长的影响，增强了辣椒对磷胁迫的耐受性。

关键词：辣椒磷胁迫磷饥饿响应转录组基因挖掘

硫酸锰对盐碱胁迫下栽培稗幼苗光合与氮代谢的影响

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草业学报 2024年

作者：刘昌壮陶雨朝李明张小明东北农业大学农学院

土壤盐碱化降低了锰的有效性，严重影响作物的生长和产量形成，而外源补充硫酸锰改善苏打盐碱条件下作物生长的生理机制尚不清楚。本试验以栽培稗为材料，设置硫酸锰浸种（JZ）和施肥（SF）两种处理，探讨硫酸锰对盐碱胁迫下作物幼苗（V... 详细信息

土壤盐碱化降低了锰的有效性，严重影响作物的生长和产量形成，而外源补充硫酸锰改善苏打盐碱条件下作物生长的生理机制尚不清楚。本试验以栽培稗为材料，设置硫酸锰浸种（JZ）和施肥（SF）两种处理，探讨硫酸锰对盐碱胁迫下作物幼苗（V5）的生理调节作用。结果表明：栽培稗在盐碱胁迫下叶绿素含量显著减少且最大光化学效率（Fv/Fm）下降，抑制了叶绿素荧光参数在光响应曲线上的表现，导致光合效率显著降低。同时硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶等氮同化关键酶活性下降，硝态氮含量增加，最终引起碳氮代谢平衡失调，地上部生长受到抑制，干物质更多地分配于根部，根冠比显著增加。在施用硫酸锰肥料或浸种处理后，进一步促进了栽培稗根系的发育，提高了吸收氮素的能力，增强了氮代谢关键酶的活性，有效促进了游离氨基酸的积累，提高了植物整体氮同化效率，而且促进了叶绿素和类胡萝卜素的积累，提高了Fv/Fm及光系统的能量传递，盐碱胁迫下作物苗期光合能力得到显著提升，作物生长得到明显改善。两种处理方式相比，施肥处理更能够有效减轻盐碱胁迫对作物造成的损伤，平衡作物整体碳氮代谢能力。

关键词：栽培稗苏打盐碱土硫酸锰光合作用氮同化

蘑菇渣和稻秸堆肥中不同分子量水溶性有机物含量分布和光谱特征

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1330-1337页

作者：程澳陈丹任兰天纪文超范行军刘晓龙余旭芳安徽科技学院资源与环境学院环境工程系安徽凤阳233100 安徽科技学院农学院农学系安徽凤阳233100 安徽省生物炭与农田污染防治重点实验室安徽蚌埠233400

分子量(MW)是影响堆肥溶解性有机物(DOM)化学性质和环境行为等的重要因素,目前关于堆肥DOM的MW分布等认识仍不清晰。以蘑菇渣堆肥(MRC)和水稻秸秆堆肥(RSC)中DOM为研究对象,采用超滤分级技术对堆肥DOM中不同MW组分进行分级定量和化学表... 详细信息

分子量(MW)是影响堆肥溶解性有机物(DOM)化学性质和环境行为等的重要因素,目前关于堆肥DOM的MW分布等认识仍不清晰。以蘑菇渣堆肥(MRC)和水稻秸秆堆肥(RSC)中DOM为研究对象,采用超滤分级技术对堆肥DOM中不同MW组分进行分级定量和化学表征,进而探究不同堆肥DOM中MW组分的分布和光谱特征。DOC结果显示,MRC和RSC中DOM均以>10 kDa的高分子量(HMW)组分组成为主,分别富集有80%和71%的DOC(溶解性有机碳),而中等分子量(5~10 kDa,MMW)和低分子量(MMW>LMW;而BIX和FI值则呈现与之相反的分布规律。结果表明堆肥DOM中HMW(高分子组分)组分富集了较多的芳香环等不饱和共轭结构,而MMW和LMW组分具有更高的自生源贡献。三维荧光-平行因子分析结果显示,堆肥DOM及其MW组分主要由3种类腐殖质(C1—C3)和1种类蛋白质(C4)构成。其中,MRC和RSC中的HMW组分均以长波类腐殖酸(C3)组成为主,其含量分别占HMW组分总荧光强度的34%和85%;而两类堆肥中MMW和LMW组分则以类富里酸(C1,41%~53%)和短波类腐殖酸(C2,25%~36%)组成为主。红外光谱(FTIR)结果表明,堆肥DOM中HMW组分含有更多的疏水性苯环结构,而MMW和LMW组分则具有较多的亲水性含氧官能团(如羰基、羧基等)。研究结果促进了对堆肥DOM化学组成和分子结构的认识,为进一步评价堆肥腐熟和稳定化程度及其环境行为等提供了重要的数据参考。

关键词：堆肥水溶性有机物分子量分级光谱特征

不同生长期苦豆子营养成分及不同菌种发酵效果的比较分析

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中国畜牧兽医 2024年第10期51卷 4364-4372页

作者：马惠茹张鹏举于浩天阴慧婷李浩东李宇佳秦晓宇刘树林河套学院农学系巴彦淖尔015000

【目的】旨在比较分析不同生长期苦豆子全株、茎、叶和花的营养物质含量,确定苦豆子的最适宜收割时期,同时采用不同菌种对刈割苦豆子进行发酵处理,筛选适宜的发酵菌种。【方法】采集不同生长期苦豆子全株、茎、叶和花样品,测定其中粗蛋... 详细信息

【目的】旨在比较分析不同生长期苦豆子全株、茎、叶和花的营养物质含量,确定苦豆子的最适宜收割时期,同时采用不同菌种对刈割苦豆子进行发酵处理,筛选适宜的发酵菌种。【方法】采集不同生长期苦豆子全株、茎、叶和花样品,测定其中粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)和粗灰分(Ash)的含量;采用单因素完全随机试验设计,设对照组(CK组,不添加菌剂)、EM菌液组(E组,添加2 mg/kg EM菌液)、地衣芽孢杆菌组(D组,添加31.25 mg/kg地衣芽孢杆菌菌粉)、枯草芽孢杆菌组(K组,添加31.25 mg/kg枯草芽孢杆菌菌粉)和粪肠球菌组(F组,添加25 mg/kg粪肠球菌菌粉)进行发酵试验,每组4个重复。将调制好的发酵料置于37℃发酵96 h,评定发酵料感官品质,测定发酵料的营养成分含量。【结果】未开花期和初花期苦豆子全株和茎中CP含量显著高于盛花期,全株ADF含量和叶中NDF含量显著低于盛花期(P0.05)。未开花期苦豆子全株中NDF含量显著低于初花期和盛花期(P0.05)。未开花期苦豆子茎中NDF含量显著低于盛花期(P0.05)。苦豆子茎中ADF含量的变化规律是盛花期>未开花期>初花期(P0.05)。苦豆子发酵料中EE含量呈现显著的变化规律:F0.05)。苦豆子发酵料中ADF含量呈现显著的变化规律:D、K和F0.05)。各组间粗灰分含量差异均不显著(P>0.05)。【结论】不同生长期苦豆子的营养物质含量存在一定差异,未开花期和初花期苦豆子的营养价值更高,可选择在此时期进行刈割。不同菌种对初花期苦豆子的发酵效果存在较大差异,其中枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的发酵效果最好。

关键词：苦豆子不同生长期营养成分不同菌种发酵效果

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人参与蒲公英根配伍对大鼠“上火”症状的调节作用

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食品工业科技 2024年第10期45卷 300-307页

作者：王佳男王慧敏章宝栗崔福顺朴春香李官浩李红梅崔明勋延边大学农学院吉林延吉133002

为改善食用人参出现的“上火”症状,提高人参的普适性,通过动物实验,分别设置正常组、2、4 g/kg人参组以及2、4 g/kg人参与蒲公英根配伍组进行灌胃19 d,测量体温、血压及血清中与“上火”相关联的5-羟色胺(5-HT)、促甲状腺激素(TSH)、... 详细信息

为改善食用人参出现的“上火”症状,提高人参的普适性,通过动物实验,分别设置正常组、2、4 g/kg人参组以及2、4 g/kg人参与蒲公英根配伍组进行灌胃19 d,测量体温、血压及血清中与“上火”相关联的5-羟色胺(5-HT)、促甲状腺激素(TSH)、皮质酮(CORT)等指标。结果表明,2、4 g/kg人参与蒲公英根配伍组体温及血压均低于人参组,其中4 g/kg配伍组效果更显著(P<0.05);与正常组比较,人参组5-HT含量下降,TSH、17-羟皮质类固醇(17-OHCS)、CORT、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量升高,差异均有统计学意义(P<0.05);与人参组相比,2、4 g/kg人参与蒲公英根配伍组5-HT含量升高,TSH、17-OHCS、CORT、TNF-α含量下降,差异均有统计学意义(P<0.05)。由此表明,利用人参与蒲公英根配伍可提高人参和蒲公英根价值,调节食用人参引起的“上火”症状。

关键词：人参蒲公英根配伍 “上火” 血压

播期与施氮量互作对甜菜光合特性及氮素利用效率的影响

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西北农业学报 2024年第6期33卷 1061-1073页

作者：赵翎华张树友杨肖飞王超卢强张瀚文于新睿庄延龙张贺李彩凤东北农业大学农学院哈尔滨150030

为探明播期与施氮量互作对甜菜光合特性、氮素利用效率及产量的影响,设3个播期:4月14日(早播)、4月21日(适播)和4月28日(晚播),4个施氮量:纯氮0 kg·hm^(-2)、120 kg·hm^(-2)、150 kg·hm^(-2)及180 kg·hm^(-2)。结果表明,播期和施氮... 详细信息

为探明播期与施氮量互作对甜菜光合特性、氮素利用效率及产量的影响,设3个播期:4月14日(早播)、4月21日(适播)和4月28日(晚播),4个施氮量:纯氮0 kg·hm^(-2)、120 kg·hm^(-2)、150 kg·hm^(-2)及180 kg·hm^(-2)。结果表明,播期和施氮量对甜菜光合特性影响的互作效应显著,同一施氮量下,不同播期之间光合作用指标及氮素利用效率差异显著,早播较适播与晚播更有利于提高甜菜叶绿体色素含量、净光合速率、RuBP羧化酶活性、光系统Ⅱ最大光能转换效率、实际光化学量子产量、光化学淬灭系数、光保护能力、氮素利用效率,降低胞间CO_(2)浓度。同一播期中,随施氮量的提高,相关指标及产质量变化不同,早播条件下,随着施氮量的提高,甜菜光合特性、产量、产糖量、氮素利用效率也随之提高,施氮量为180 kg·hm^(-2)时,产量和产糖量分别为67055.33 kg·hm^(-2)和11780.83 kg·hm^(-2),氮肥利用率、氮肥农学利用率分别为43.88%和80.45%,显著高于其他处理(P<0.05);适播和晚播条件下,施氮量分别超过150 kg·hm^(-2)和120 kg·hm^(-2)时,不利于提高甜菜光合特性、氮素利用效率。综上,播期与施氮量互作通过改善甜菜光合特性及提高氮素利用效率来影响产量,不同播期适宜的施氮量不同,在本试验条件下,早播且施氮量为180kg·hm^(-2)更利于提高甜菜光合特性及氮素利用效率,可获得更高的产质量,若播期后移,则可适当减少施氮量,以达到减氮增产的效果。

关键词：甜菜播期与氮肥互作光合特性产量氮素利用效率

不同加工型马铃薯块茎中淀粉含量及其理化特性差异分析

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东北农业大学学报 2024年第6期55卷 1-13页

作者：石瑛谢雪莹赵家慧许柯银东北农业大学农学院哈尔滨150030

马铃薯淀粉是重要工业原料,因其优异的理化特性在原料市场需求量稳定。为探究不同马铃薯品种淀粉理化特性差异,以6个马铃薯品种为研究对象,比较淀粉含量及理化特性,结合其在生育期和贮藏期的动态变化进行综合评价。结果表明,不同马铃薯... 详细信息

马铃薯淀粉是重要工业原料,因其优异的理化特性在原料市场需求量稳定。为探究不同马铃薯品种淀粉理化特性差异,以6个马铃薯品种为研究对象,比较淀粉含量及理化特性,结合其在生育期和贮藏期的动态变化进行综合评价。结果表明,不同马铃薯品种淀粉理化特性在基因型间存在显著差异。生育期间淀粉含量整体呈升高趋势;直链淀粉含量呈阶梯式下降趋势;透明度呈逐步下降趋势;冻融稳定性在苗后70 d最佳。贮藏期间淀粉含量和淀粉析水率主要受贮藏温度影响;直链淀粉含量和淀粉透明度受贮藏温度和贮藏时间的共同调控;淀粉粒径分布因品种而异。通过主成分分析得出,生育期综合表现较好的是延薯5号和东农317,贮藏期综合得分较高的是东农317和克新27。

关键词：马铃薯淀粉加工型品种理化特性动态变化