摘 要:作物逆境生物学研究长期依赖温室等可控环境,然而温室中的恒定逆境处理无法模拟大田逆境动态组合、累积效应及基因型-环境互作的复杂性,导致大量“温室基因”在田间失效,形成“耐逆表型难鉴定、耐逆基因难应用”的瓶颈。以2025—2026年发表于Cell和Nature的三项突破性成果——水稻品质耐高温基因QT12(上万份种质10年田间筛选,武汉、杭州、长沙3地验证)、水稻耐高温基因OsALA5(2236份资源挖掘优势单倍型,成都、重庆、长沙3地验证)、玉米耐冷与磷高效协同基因 NLAΔ1/2 (人工智能辅助设计,公主岭、涿州、三亚3地验证)为核心案例,论证多年多点大规模田间表型验证是基因可靠性评判的第一标准。3篇成果共同揭示:大田自然逆境是筛选真正有效基因的“试金石”;产量和品质作为育种终极目标表型,须在抽穗期和灌浆期这一关键窗口接受多年多点田间检验。据此提出“田间筛选-多环境验证-机制解析-育种应用”的全链条范式,推动作物育种从“温室里的精确”走向“大田里的可靠”。
摘 要:在耕地资源硬约束下,粮食作物的大面积单产提升是保障我国粮食安全的根本出路。系统剖析了我国主要粮食作物大面积单产提升的基础、困境与发展策略。我国已形成科技持续赋能、设施稳步改善、装备提质增效、政策支持有力、主体带动增强的良好基础。然而,仍面临资源约束趋紧、科技创新能力与成果转化效率不高、农机装备大而不强、政策精准性与协同性不足、主体发展不充分等多重挑战,未来需筑牢资源根基、激活科技内核、补齐装备短板、优化政策环境、强化主体培育,协同构建粮食生产新格局,以实现粮食作物大面积单产稳步提升,夯实国家粮食安全根基。
摘 要:农业科技成果产业化是驱动农业现代化、建设农业强国的核心引擎,然而我国当前仍面临多重现实障碍,亟待系统性突破。深入剖析了影响农业科技成果产业化的关键因素,从成果质量优化、政策体系构建、协同机制创新、服务网络健全以及人才支撑强化5个关键维度,提出增强农业科技成果的内在创新性与市场转化能力、建立健全激励相容的政策环境与制度保障、推动“产学研”深度融合与组织机制创新、完善技术转移与推广服务体系以及培育高水平科技人才与提升生产经营主体素养等推进路径,旨在为实现创新驱动农业农村现代化、加速农业强国建设提供理论参考与实践路径支持。
摘 要:干旱胁迫作为主要的非生物胁迫逆境因子,严重影响小麦的产量和品质。SnRK2是植物特有的一种蛋白激酶,在逆境胁迫响应中发挥重要作用。为筛选响应小麦干旱胁迫应答的SnRK2基因,利用小麦基因组数据库,通过生物学信息学分析共鉴定到68个SnRK2基因家族成员。进化分析表明,TaSnRK2蛋白被划分为3个亚族。部分TaSnRK2基因(如TaSnRK2.1、TaSnRK2.2、TaSnRK2.3等)在染色体上呈现聚集分布,暗示小麦SnRK2基因在进化过程中可能经历了基因复制与功能分化。顺式作用元件分析发现,SnRK2基因启动子区存在MAS、ABRE等多个干旱胁迫响应元件。利用小麦基因表达数据库共筛选出11个受干旱胁迫诱导表达的TaSnRK2基因。进一步利用荧光定量PCR验证发现,有6个TaSnRK2基因表达显著上调。酵母突变体逆境表型互补验证发现,TaSnRK2.2、TaSnRK2.11和TaSnRK2.27基因表达能够增强酵母干旱敏感突变体对干旱的耐受性,表明其在小麦干旱胁迫应答中发挥重要作用。亚细胞定位试验表明,TaSnRK2.2-GFP、TaSnRK2.11-GFP和TaSnRK2.27-GFP蛋白主要定位于细胞质。研究结果为小麦抗旱功能基因的高效筛选鉴定提供了新方法,同时也为小麦抗旱分子改良提供了优异的抗旱基因资源。
摘 要:棉花是我国重要的经济作物,盐胁迫严重抑制种子萌发及成苗。为揭示盐胁迫下棉花种子萌发过程的基因表达动态变化,以柯字棉73为材料,分别设置质量体积分数0.6%和0.8% NaCl胁迫处理,于萌发0、4、8、24 h取样进行RNA-Seq分析,筛选差异表达基因,并进行富集分析及转录因子分析。结果表明,共获得114 139 977条有效序列,筛选出26 650个差异表达基因,主要富集于转录调控、信号转导、碳水化合物代谢、逆境应答及蛋白质加工等过程,其中低盐胁迫下主要富集于糖代谢、次生代谢物合成和谷胱甘肽代谢等通路,高盐胁迫下则主要富集于植物-病原体互作、伴侣蛋白和折叠催化因子、环境适应及内质网蛋白加工等通路。共鉴定到74个家族的1 053个差异表达转录因子,以ERF、bHLH、WRKY、NAC、ARF家族为主,且不同萌发时期转录因子分布具特异性。低盐胁迫下PFP、PFK等糖代谢关键酶编码基因显著差异表达,高盐胁迫下PER12等抗氧化基因呈时序特异性表达,SRC2为早期应答基因,LBD41为晚期应答基因。研究结果揭示了盐胁迫下棉花种子萌发的动态转录调控网络,筛选出PFP、PFK、PER12等关键基因及ERF、WRKY等转录因子,为棉花耐盐遗传改良提供了重要基因资源。
摘 要:油菜(Brassica napus)是我国食用植物油的重要来源,为筛选适宜河北地区种植的耐寒抗旱型冬油菜种质,通过田间自然鉴定试验系统测定了14份甘蓝型冬油菜种质资源的越冬率、农艺性状及关键生理指标(可溶性蛋白、可溶性糖、丙二醛、叶绿素的含量及抗氧化酶活性),并运用相关性分析、主成分分析、聚类分析等方法对其耐寒性和抗旱性进行比较和评价。结果表明,AK3、AK4、AK11、AK12种质的耐寒性强,且越冬率稳定性高;而AK6、AK10种质抗旱性强;未鉴定到同时具备强耐寒与强抗旱特性的种质。此外,甘蓝型冬油菜的越冬率与超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性及可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛含量呈极显著相关,这些指标可作为评价甘蓝型冬油菜耐寒性的重要指标。甘蓝型冬油菜的抗旱性与株高、分枝高度、一次分枝数、总角果数、产量等农艺性状呈极显著相关,这些农艺性状可作为评价甘蓝型冬油菜抗旱性的重要指标。研究结果为河北地区甘蓝型冬油菜的种植及耐寒抗旱油菜新品种的培育提供了种质资源,有助于北方地区油菜产业高产优质发展。
摘 要:金属硫蛋白(metallothionein, MT)是一类富含半胱氨酸的低分子量金属螯合蛋白, 参与植物金属调控与活性氧清除, 是植物体内重要的金属螯合分子。为明确苎麻 BnMLP2 基因的耐镉功能及机制, 以苎麻‘中苎1号’、酵母及拟南芥为材料, 通过荧光定量PCR、酵母互补试验及转基因拟南芥验证开展研究。结果表明, 胁迫下苎麻叶中 BnMLP2 表达量在胁迫 12h 达峰值, 为对照的8.7倍; BnMLP2 可缓解镉胁迫对酵母生长的抑制; 胁迫下转 BnMLP2 基因拟南芥的根长、整株鲜重显著优于野生型, 且较野生型表现出更强的超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶和 γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶活性, 并积累了更多的脯氨酸、还原型谷胱甘肽、氧化型谷胱甘肽以及植物螯合肽等植物逆境响应代谢物, 而丙二醛、过氧化氢含量显著低于野生型, BnMLP2 的过表达诱导 AtMT1a、 AtMT3a、 AtNRAMP3、 AtWRKY40 等抗逆相关基因的表达量上调, 最高为野生型的2.25、2.32、3.03、2.58倍。研究结果揭示了苎麻 BnMLP2 在植物应对镉胁迫耐受性中起作用, 为进一步理解苎麻响应重金属胁迫及耐镉分子机制提供了理论依据。
摘 要:R2R3-MYB是MYB转录因子家族中规模最大的亚组,在植物的生长发育及环境适应过程中发挥重要作用。采用生物信息学方法对闽楠(Phoebe bournei)R2R3-MYB转录因子家族成员进行系统鉴定与分析。结果显示,在闽楠基因组中共鉴定出138个R2R3-MYB转录因子成员,这些基因不均匀地分布于12条染色体上;大多数成员的不稳定系数大于40,属于不稳定蛋白。多物种共线性分析发现,闽楠与毛果杨间存在237对直系同源基因,表明闽楠R2R3-MYB家族与杨树具有较高的同源性。系统发育分析将138个成员划分为25个亚组,同一亚组的成员具有相似的保守基序组合及相同或相近的外显子数目。启动子顺式作用元件分析共鉴定出4种激素响应元件、3种胁迫响应元件、1种光响应元件和1种MYB结合位点元件。蛋白互作网络预测结果表明,与拟南芥TT2同源的PbMYB18、PbMYB21、PbMYB36、PbMYB38可能在闽楠黄酮类化合物的生物合成中发挥重要调控作用。研究结果为深入解析闽楠R2R3-MYB家族基因功能提供了理论依据和研究参考。
摘 要:为探究山西省不同居群党参叶绿体基因组的结构、功能和进化特征,以山西省3个产地的党参为材料进行高通量测序,使用CodonW v1.3软件进行密码子偏好性分析,应用在线软件IRscope比较3个产地党参和同科8种植物及防风的序列差异,采用MEGA 11软件构建包括党参在内的12种植物的系统发育树。结果表明,党参叶绿体基因组全长170 615 bp,为典型的环状双链四分体结构,有30个密码子的使用频率较高,且密码子使用偏好性主要受自然选择影响。不同产地党参叶绿体基因组的反向重复区(inverted repeat, IR)边界有不同程度的变化,党参和桔梗科7种植物的IR边界也存在差异。叶绿体基因组共线性分析显示,山西党参与甘肃党参的差异位点位于ycf2(3~4 k)、ycf1(53 k)。系统发育树结果表明,岚县党参和平顺潞党参、甘肃党参和小党参间亲缘关系较近。以上研究结果为山西党参叶绿体基因组的进一步研究和应用提供了参考。
摘 要:为探明我国主产区典型饲草矿物质特征规律,采集我国北方地区苜蓿、饲用燕麦草、青贮玉米和饲用小黑麦等样本320份,收集进口样本40份,利用电感耦合等离子体质谱法开展15种矿质元素含量特征分析,运用相关性分析和主成分分析法对其进行综合评价。结果表明,4种饲草主要矿质营养元素含量大小顺序一致,平均值由高到低依次为K>Ca>Mg>Na>Fe>Mn>Zn>Cu>Se,Cd、Pb、As、Cr等重金属含量显著低于我国饲料卫生限量标准;不同饲草主成分得分排名依次为进口苜蓿>国产苜蓿>国产燕麦草>进口燕麦草>饲用小黑麦>青贮玉米;饲草矿质元素含量具有显著地域特征,西北地区苜蓿和燕麦草K平均含量显著高于其他地区,华北地区青贮玉米Ca、Mg和Fe平均含量显著高于其他地区,东北地区苜蓿Ca平均含量显著高于其他地区,国产苜蓿K和Ca平均含量低于进口苜蓿,国产饲用燕麦草K平均含量高于进口。研究结果可为饲草和畜牧业生产矿物质平衡与调控提供科学依据。
摘 要:为提高作物籽粒表型获取的效率和自动化程度,研发了一套软硬件系统。首先,获取均一光照条件统一背景下的作物籽粒图像;然后,对图像进行预处理、背景去除,引入基于连通域的粘连籽粒分割算法,以快速、准确获取单个籽粒图像;最后,提取籽粒形态、尺寸、颜色、重量等20个表型指标。结果表明,与人工方法相比,花生籽粒百粒重的测量精度决定系数 (R2) 为0.99,均方根误差(root mean square error, RMSE)为0.71;花生籽粒宽度和长度的测量精度 R2 分别为0.88、0.94,RMSE分别为0.48、0.60。每个样本(大于100粒)测量耗时小于10 s。研究结果显著降低了作物籽粒表型获取的时间和人力成本,为解析作物籽粒基因型差异提供表型数据支持。
摘 要:为提高玉米联合收获机的摘穗效能,在传统辊式和板式摘穗装置的研究基础上,采用理论分析和性能测试的方法设计了一种新型摘穗装置。首先设计了摘穗辊的结构型式,然后对相关参数进行分析计算,通过Design-Expert软件开展正交试验。结果表明,果穗损失率和籽粒破碎率的最优参数组合为行进速度 8km?h-1 ,摘穗辊轴心距12 mm,摘穗辊转速 。在最优参数组合下,果穗损失率为2.68%、籽粒破碎率为0.76%,低于玉米果穗收获机国家标准。研究结果为我国玉米联合收获机高效低损收获提供新的摘穗装置,并为相关研究提供参考。
摘 要:针对饲草料打捆裹膜青贮中裹膜装置作业质量差、效率低及裹包效果不佳等问题,通过测定不同拉伸膜材料性能,结合专家打分与权重法进行优选,根据优选拉伸膜材料性能设计一种与打捆机配套的裹膜装置,采用Box-Behnken响应面试验对其作业参数进行优化,并进行现场试验验证。结果表明,线性低密度聚乙烯(linear low density polyethylene, LLDPE)拉伸膜综合性能最优,并获得其横向收缩率随拉伸率变化曲线;最优参数组合为转臂/托辊速比1.51、托辊转速21 r·min -1 、导膜辊速比1.62,此时裹膜时间为23.61 s,拉伸膜消耗量为0.375 kg·包 -1 ,裹膜重叠率为55%。验证试验表明,LLDPE拉伸膜满足青贮裹膜要求,裹膜时间为23.94 s,拉伸膜消耗量为0.389 kg·包 -1 ,裹膜重叠率为56.5%,相对误差均小于5%,表明优化结果合理可靠。研究结果可为裹膜青贮装备研发提供技术支撑。
摘 要:为提高智慧奶牛养殖场生产管理效率,提出基于实例分割和骨架信息的奶牛行为识别方法。首先,采用YOLOv8x-seg算法对奶牛站立、躺卧和行走行为图像进行实例分割,生成奶牛轮廓信息;然后,运用UFPA-HRNet模型提取视频分割后的奶牛关键点位置序列;最后,使用改进后的时空图卷积网络(spatial-temporal graph convolutional networks, ST-GCN)处理关键点位置信息,识别牛只行为。基于自建数据集的验证结果表明,UFPA-HRNet模型在关键点检测任务中的平均准确率与平均召回率分别达到85.8%、87.8%,改进ST-GCN模型在行为识别任务中平均准确率达到99.15%。研究结果不仅提高了在复杂环境下的关键点提取的能力,还显著提高了骨架定位的准确性和行为的准确率,可为奶牛健康监测提供技术指导。
摘 要:为筛选棉花苗期抗黄萎病种质,以新疆地区44份棉花种质为试验材料,在温室于苗期接种大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb),于接种后21 d鉴定发病情况,并测定接种后0和14 d幼苗叶片的丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化物酶(peroxisome, POD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)活性,利用相关性分析、主成分分析及聚类分析等方法综合评估44份棉花种质苗期的抗黄萎病情况。结果表明,根据病情指数与聚类分析结果将44份棉花种质划分为3个类群,类群I的病情指数为16.65~19.76,表现为抗病,占总材料的13.6%;类群II的病情指数为26.4~34.73,表现为耐病,占总材料的29.54%;类群III的病情指数为35.63~59.56,表现为感病,占总材料的56.82%。感病、耐病和抗病材料在生理指标上存在显著差异。相关性分析表明,棉花在苗期受到大丽轮枝菌侵染后,CAT与SOD和相对病情指数呈显著正相关。综上,筛选出6份抗黄萎病的棉花种质,研究结果为棉花黄萎病抗性育种提供重要的种质资源和数据支持。
摘 要:为明确甘肃陇南地区花椒炭疽病的病原菌种类,探究其关键生物学特性,并筛选有效的防治药剂,从陇南采集典型病样,采用组织分离法获得致病菌株,通过形态学观察、柯赫氏法则进行致病性验证,并基于多基因(ITS、ACT、TUB2)位点进行系统发育分析以确定病原菌分类地位;采用菌丝生长速率法测定该病原菌的生物学特性及其对多种化学药剂和生物药剂的敏感性。结果表明,该病原菌为胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)。该菌在胡萝卜培养基上生长最佳;最适生长温度为28℃;最适pH为8.0;全黑暗条件最利于菌丝生长;可溶性淀粉和牛肉膏分别为其最适碳源和氮源。室内毒力测定显示,供试化学药剂中,吡唑醚菌酯的抑制效果最强( EC50=6.32mg?L-1 ),苯醚甲环唑和咪鲜胺次之;供试生物药剂中,枯草芽孢杆菌( EC50=12.89mg?L-1 )与荧光假单胞杆菌( EC50=15.78mg?L-1 )表现出良好的抑制活性。综上,系统确证了引起陇南花椒炭疽病的病原菌为胶孢炭疽菌,明确了其生物学特性,并筛选出吡唑醚菌酯、枯草芽孢杆菌等高效化学与生物药剂,为该病害的田间识别与绿色综合防控奠定了基础并提供了科学依据。
摘 要:肠道菌的生长和代谢对动物宿主产生重要影响,除了小分子代谢物,它们编码的功能性蛋白也可能发挥作用。二肽基肽酶(dipeptidyl peptidase, DPP)同工酶在肠道菌中广泛存在,为了解它们是否可以通过与饲料蛋白反应后的产物来影响宿主自身二肽基肽酶的活性,从牛瘤胃来源的褐色喜热裂孢菌中克隆到1个编码假定二肽基肽酶的基因TfDPP4,并将其在大肠杆菌中重组表达。经预测,该酶的三维结构与大鼠二肽基肽酶-4(dipeptidyl peptidase-4, DPP-4)的均方根误差为1.4 ?,且催化残基完全保守。以Gly-Pro-pNA作为底物时,该酶的最适pH为6.0,最适温度为40 °C,具有较好的酸碱耐受性和热稳定性。同其他酸性、中性和碱性蛋白酶一样,TfDPP4对豆粕、玉米蛋白的反应产物显著影响大鼠DPP-4活性。分别用酸性、中性、碱性蛋白酶预先处理大豆和玉米蛋白1 h后,加入TfDPP4能改变反应产物对大鼠DPP-4的抑制率。因此,TfDPP4可能与来自机体及肠道菌的其他蛋白酶共同作用,通过反应产物影响动物DPP-4活性,从而参与调控机体代谢。
摘 要:为探讨不同预处理技术对方竹笋超微粉品质的影响,以方竹笋为原料,分别采用热风干燥、真空低温冷冻干燥、超声波+热风干燥、远红外干燥处理对方竹笋进行预处理,探究不同预处理方式对方竹笋超微粉品质的影响。结果表明,超声波处理后方竹笋超微粉D90最高,对持水力、持油力影响不显著,远红外干燥膨胀力最高,真空低温冷冻干燥处理的色泽变化显著低于其他处理。电镜扫描发现,方竹笋超微粉的微观结构为不规则的多边体(较立体),小部分的小颗粒呈片状。红外光谱分析发现,不同预处理方式下方竹笋超微粉的峰位置和形状基本相似,即不同预处理方式对方竹笋超微粉中的官能团无明显影响。理化成分分析表明,真空低温冷冻干燥处理的方竹笋超微粉色泽保留较好,总游离氨基酸含量最高,达249.19 mg·100 g -1 ,且DPPH(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl)清除率最高,为63.94%;热风干燥对方竹笋超微粉品质的影响相对比较均匀,超声波+热风干燥处理方竹笋超微粉的多酚类物质含量显著提高;远红外干燥处理的ABST(2,2'-azino-bis,3-ethylbenzo thiazoline-6-sulfonic acid)清除率最高,为49.23%,但对色泽影响较大。研究结果为优化方竹笋超微粉的工艺参数提供了重要的技术参考。
摘 要:为分析凌云牛心李低温贮藏过程中初级代谢产物变化,以不同低温贮藏期的凌云牛心李果实为试材,利用超高效液相色谱串联质谱(ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry, UPLC-MS/MS)广泛靶向代谢组学方法鉴定果实中初级代谢物,并通过相关性分析、主成分分析和正交偏最小二乘判别分析等方法筛选不同贮藏期的差异代谢物。结果表明,不同低温贮藏期的凌云牛心李果实共检测出235种初级代谢物,其中存在显著差异的代谢物包括22种糖类物质、29种有机酸、37种氨基酸及其衍生物、25种核苷酸及其衍生物、2种维生素。通路富集分析显示,凌云牛心李果实低温贮藏期间丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、甘氨酸及丝氨酸和苏氨酸代谢、淀粉和蔗糖代谢、甘油磷脂代谢、嘌呤代谢等主要代谢通路差异显著,这些代谢通路可能是凌云牛心李果实贮藏过程中品质变化的关键代谢通路。研究结果揭示了不同低温贮藏期间凌云牛心李果肉初级代谢物变化规律,为凌云牛心李果实品质评价与采后贮藏研究提供重要理论参考。
摘 要:土壤有机碳(soil organic carbon, SOC)是土壤肥力的核心,探明长期(29年)不同施肥下红壤有机碳及其组分的演变规律对指导红壤区合理施肥与土壤固碳培肥具有重要意义。基于湖南祁阳红壤长期定位施肥试验(始于1990年),分别选取不施肥(CK)、撂荒(CK0)、常量氮磷钾化肥(NPK)、NPK+秸秆还田(NPKS)、常量有机肥(M)、NPK+M(NPKM)、增量氮磷钾化肥+增量有机肥(1.5NPKM)共7个处理,分析长期不同施肥处理下土壤总SOC及其各组分含量的演变特征和相互关系。结果表明,与初始SOC含量相比,长期施肥处理均显著提高了SOC含量,其中CK0、M、NPKM和1.5NPKM处理的增幅最大,平均达91%,且在试验前期(前17年)快速上升,年均增加0.45 g·kg -1,后期(第17至第29年)趋于平稳;而NPK和NPKS处理SOC含量在整个试验期间增长较缓慢,年均增加0.07~0.11 g·kg -1。与CK处理相比,CK0、M、NPKM和1.5NPKM处理的粗颗粒有机碳(coarse particulate organic carbon, cPOC)、细颗粒有机碳(fine particulate organic carbon, fPOC)、团聚体间颗粒有机碳(inter-aggregate particulate organic carbon, iPOC)和矿物结合态有机碳(mineral-associated organic carbon, MOC)含量分别显著增加257%~372%、537%~714%、186%~225%和45%~58%。各组分有机碳占比随施肥年限的延长而发生变化,其中,cPOC占比呈升高趋势,fPOC和iPOC占比呈先升高后降低趋势,而MOC占比呈先降低后升高趋势;除fPOC外,cPOC、iPOC和MOC含量均与SOC含量呈显著正相关。综上,长期施用有机肥是提升红壤总SOC及其各组分含量的有效途径,长期施肥主要通过增加红壤cPOC和iPOC含量来提高总SOC含量,且cPOC对施肥的响应最敏感,可作为红壤施肥管理与固碳效应评价的指示指标。
摘 要:为给酸性红壤解磷微生物资源库和微生物菌肥开发利用提供优良菌株资源,对酸性旱地红壤解磷细菌进行筛选、鉴定。利用平板稀释法从红壤旱地分别筛选具有解有机磷和解无机磷能力的细菌,通过16S rRNA基因序列构建系统发育树,鉴定其种类,并挑选解有机磷和无机磷能力最强的菌株,分析其生态适应性。结果表明,在红壤旱地筛选获得3株解无机磷细菌和6株解有机磷细菌,经生物学鉴定可知,这些菌株分别隶属于贪铜菌属(Cupriavdus)、泛菌属(Pantoea)、假单胞菌属(Pseudomonas)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)、芽孢杆菌属(Bacillus)和剑菌属(Ensifer)。其中,解无机磷最强的菌株SD-2隶属于菠萝泛菌(Pantoea ananatis),解有机磷最强的菌株XP-3隶属于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。对其生态适应性进行研究发现,SD-2和XP-3这2株菌株的生长状况均随pH的增加呈先升高后下降趋势,最适pH分别为6.86和6.89,均在pH<4.0或pH>10.0条件下生长受到限制;2株菌株的生长均随PEG含量增加而受到显著抑制,分别在PEG含量>30%(重度干旱)和>20%(中度干旱)时生长受到抑制;2株菌株的生长状况均随温度的升高呈先升高后下降趋势,最适温度分别为29.9和30.7℃,均在温度<10℃时生长受到限制。综上可知,SD-2和XP-3菌株均具有耐酸碱、耐干旱和耐高温能力,研究结果可为微生物菌肥的研制提供优良的菌种资源。
摘 要:为探究减施氮肥配施叶面肥对华南双季稻产量、光合特性、氮代谢关键性酶活性的影响,在广东台山开展双季稻种植氮肥减量配施叶面肥的研究。试验设置5个处理,分别为不施氮肥(T1)、常规施肥(T2)、减氮40%配施叶面肥(T3)、减氮30%配施叶面肥(T4)和减氮20%配施叶面肥(T5),研究不同施肥处理下水稻产量、干重、光合指标、氮代谢特征等的差异。结果表明,T5处理早稻和晚稻产量与T2处理无显著差异,这主要与T5处理同样维持较高的有效穗数和穗粒数有关。在整个生育期内,T5与T2处理间干物质积累量和氮含量差异不显著。在灌浆期间,T5处理剑叶SPAD值和氮含量基本与T2处理持平,无显著差异;T5处理始终保持较高的可溶性蛋白和可溶性糖含量,成熟期可溶性蛋白含量较T2处理显著提高14.37%。T5处理剑叶氮代谢酶活性较高,相较于T2处理,收获期谷氨酸脱氢酶活性增加38.06%,灌浆中期和后期谷氨酰胺合成酶活性分别增加23.53%和13.74%,谷氨酸合成酶活性增加幅度可达47.41%。因此,合理减施氮肥配施叶面肥能使水稻维持正常的生长发育,并保持较高的光合活性、抗逆能力及灌浆能力,实现减少氮肥施用量、保障产量的目的。研究结果为华南地区水稻合理减氮施肥配施叶面肥提供了理论支撑。
摘 要:为明确复合菌剂对稻田秸秆腐解、土壤酶活性、水稻产量及养分吸收的综合影响,以江汉平原地区的稻麦轮作系统为研究对象,设置3个处理:常规管理措施(CK)、复合芽孢杆菌(YB)、多功能复合菌剂(FB),分析不同复合菌剂对小麦秸秆还田腐解动态、土壤养分、酶活性、水稻植株氮磷钾吸收及产量的影响。结果表明,YB和FB处理均促进了小麦秸秆的腐解速率,且在第8天时效果显著,比CK分别提高6.1%和22.8%。复合菌剂的施用促进了土壤速效氮、速效磷、速效钾及微生物量碳、氮的提高,其中FB处理对速效氮和微生物量碳的增加效果尤为显著。复合菌剂的施用进一步激活了土壤蛋白酶、脱氢酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶、硝酸还原酶、羟胺还原酶、纤维素酶、β-1,4-葡聚糖酶、碱性磷酸酶的活性,且FB处理对酶活性的提升幅度显著高于YB处理。YB和FB处理分别提高水稻产量4.5%和9.2%,提高养分吸收3.1%~7.7%和7.3%~14.0%。综上所述,复合菌剂促进了秸秆腐解、改善土壤养分和酶活性,显著提升了水稻的养分吸收和产量,其中多种厌氧、好氧菌种复配(FB)处理效果最佳。研究结果为秸秆资源还田高效利用和水稻促腐增产多功能菌剂产品研发提供科学依据和技术参考。
摘 要:为提高新疆水稻机械化种植水平,并筛选侧深施肥条件下水稻高产栽培适宜的施氮量,2023和2024年以新梗8号为材料,在侧深施肥条件下设置施氮量分别为295.50( )、267.90( )、240.30( )、212.70( )、0.00 kg·hm -2( ),并以施氮量295.50 kg·hm -2的人工撒施基肥作对照(CK),测定水稻物候期、农艺性状、产量及其构成因素、氮肥农学利用效率。
摘 要:为探究有机肥配施不同量生物炭对花生土壤肥力、微生物菌群及产量的影响,以商花21号为供试花生品种,于2023、2024年在河南民权县民权农场开展连续2年花生栽培有机肥配施生物炭的研究。试验设置6个处理,分别为常规施肥(CK)以及在此基础上分别施用22.5 t·hm -2有机肥(B1)、22.5 t·hm -2有机肥+2.5 t·hm -2生物炭(B2)、22.5 t·hm -2有机肥+3.0 t·hm -2生物炭(B3)、22.5 t·hm -2有机肥+3.5 t·hm -2生物炭(B4)和22.5 t·hm -2有机肥+4.0 t·hm -2生物炭(B5),研究不同处理下花生产量和土壤速效养分、微生物群落数、微生物生物量碳氮、酶活性等的差异。结果表明,相较于CK,B4处理提升2023年土壤速效养分效果最佳,B3处理提升2024年土壤速效养分效果最佳;连续2年均以B3处理提升土壤有机碳、微生物生物量氮含量最显著;B3、B4、B5处理连续2年显著提升土壤细菌、放线菌和总菌菌落数,且显著降低真菌占总菌菌落数比值;连续2年均以B4处理提升土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶活性效果最佳。B3、B4处理在提升2024年花生荚果和籽仁产量方面效果显著,其中,B3处理荚果、籽仁产量较CK分别增加9.04%、9.69%,B4处理荚果、籽仁产量较CK分别增加10.09%、9.97%。结合主成分分析综合得分可知,各处理得分由高到低依次为B3>B4>B5>B2>B1>CK。综上,有机肥配施生物炭有利于提升土壤速效养分、微生物生物量碳氮、微生物菌落数,进而促进花生提质增效。B3处理在提升花生土壤肥力及产量方面综合表现优异,适宜于投入花生生产栽培应用。