不同方式处理牛粪对大豆生长和品质的影响

大型养殖场粪便堆积造成严重的环境污染,对这类废弃物开展资源化利用研究具有重要生态学和经济学意义。以不施肥料处理(CK)为对照,研究了生态养殖场牛粪经腐熟(DD)和蚯蚓处理(RD)后对大豆生长与品质的影响。研究表明:生态养殖场牛粪经过两种处理后,在一定施用量范围(DD≤30 t/hm2,RD≤45 t/hm2)内,可显著增加大豆株高、分株数、干物质积累,促进植株生长,增加单株荚数、籽粒数、籽粒重,提高大豆产量(P<0.01)。施入腐熟牛粪30 t/hm2株高和单株结荚数比CK分别增加24.2 cm、63%;经蚯蚓处理后,可以提高牛粪施用量的上限,施入蚯蚓处理过的牛粪45 t/hm2时产量最高、单株结荚数最多,比CK分别增加72%和75%(P<0.01);施入蚯蚓处理过的牛粪15 t/hm2时,粗蛋白含量、蛋脂总量最高,比CK分别增加7%和6%(P<0.01)。本研究可为大型养殖场牛粪资源化利用提供科学依据。     

臭氧胁迫下硅对大豆抗氧化系统、生物量及产量的影响

在全球变化情景下,臭氧污染对作物产量将造成严重影响,臭氧将成为未来农业重要胁迫因素。研究缓解臭氧胁迫技术措施有利于保障粮食安全,其中硅元素添加可能是有效途径之一。利用开顶式同化箱(open top chambers,OTCs)装置,设置两个O3浓度(大气O3浓度<40μg/kg和高O3浓度约为80μg/kg)、两个硅浓度(0和100μg/g),研究不同O3浓度下硅对开花后大豆(Glycine max)株高、叶面积、叶绿素含量、抗氧化系统及产量的影响。结果表明:在无臭氧胁迫下,施硅可显著提高大豆根生物量、总生物量和单株籽粒重(14%、5%和20%)(P<0.05)。在O3胁迫下,施硅能使大豆维持较高的叶面积,显著提高大豆叶片叶绿素含量及SOD、POD、CAT活性,显著降低MDA含量,提高大豆根生物量、地上部生物量、总生物量、根冠比和单株籽粒重(29%,18%,19%,9%和17%)(P<0.05)。研究可为缓解O3对大豆危害提供合理可行的栽培管理措施与理论依据。     

氮肥运筹对晚播冬小麦氮素和干物质积累与转运的影响

氮素平衡对干物质积累与分配的影响是农业生态系统研究的重要内容,在保障产量前提下减少氮肥施用量可减少环境污染与温室气体排放。以晚播冬小麦为研究对象,设置4个施氮量水平:0 kg/hm2(N0)、168.75 kg/hm2(N1)、225 kg/hm2(N2)、281.25 kg/hm2(N3),每个施氮量水平下设置2个追氮时期处理:拔节期(S1)、拔节期+开花期(S2),研究了氮肥运筹对晚播冬小麦氮素和干物质积累与转运及氮肥利用率的影响。结果表明:拔节期追施氮肥(S1)条件下,在225 kg/hm2(N2)基础上增施25%氮肥(N3)对开花期氮素积累总量和营养器官氮素转运量无显著影响;拔节期+开花期追施氮肥(S2)条件下,随施氮量增加,开花期氮素积累总量和花后营养器官氮素转运量升高;S2较S1显著提高成熟期籽粒及营养器官氮素积累量、花后籽粒氮素积累量及其对籽粒氮素积累的贡献率。同一施氮量条件下,S2较S1提高了成熟期的干物质积累量、开花至成熟阶段干物质积累强度和花后籽粒干物质积累量。同一追氮时期条件下,籽粒产量N2与N3无显著差异,氮肥偏生产力随施氮量增加而降低;同一施氮量条件下,S2较S1提高了晚播冬小麦的籽粒产量和氮肥吸收利用率。拔节期+开花期追施氮肥,总施氮量225kg/hm2为有利于实现晚播冬小麦高产和高效的最优氮肥运筹模式。     

高浓度臭氧对大豆生长发育及产量的影响

采用开顶式同化箱(open-top chambers,OTCs)装置,设置活性碳过滤大气(CF,［O₃］<10 μg·kg^-1)和高臭氧(O₃)浓度(HO,约为80 μg·kg^-1)两个处理,研究开花后高浓度O₃对大豆农艺性状、叶面积、叶绿素、抗氧化系统与产量的影响.结果表明： 与对照(CF)同期相比,HO处理植株的叶面积和叶绿素含量显著降低(P<0.05);过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性极显著增强(P<0.01),但随着处理时间的延长,其活性逐渐降低;HO处理下植株叶片中可溶性蛋白质和抗坏血酸(AsA)含量降低,丙二醛含量显著升高,表明膜脂过氧化进程加快;大豆的单株干物质量、有效结荚数、籽粒数、百粒重和产量都有所降低,其中产量降低了47%,差异达极显著水平(P<0.01).     

发酵牛粪对黄粉虫幼虫生长发育的影响

为寻找大型养殖场牛粪资源化与产业化利用途径,本文探讨了杂食性黄粉虫转化与利用牛粪的可行性.将牛粪和黄粉虫常规饲料(65％麦麸、30％玉米面、5％豆粕)按梯度比例混合后,用有益微生物菌群(EM)发酵,筛选出FD1、FD2(牛粪含量分别为60％、80％)两组发酵饲料作为处理,以常规饲料为对照(CK)进行黄粉虫幼虫饲养试验,研究不同发酵料对黄粉虫幼虫生长曲线、死亡率、化蛹率、抗氧化系统等的影响,评价黄粉虫幼虫对发酵牛粪饲料的适应性.结果表明:与CK相比,虽然FD1处理黄粉虫幼虫生长周期延长了20 d,死亡率有所上升,但黄粉虫幼虫单体取食总量增加49％ (P＜0.01),末龄幼虫单体质量增加28％(P＜0.01),粗脂肪含量提高26％(P＜0.05),不饱和与饱和脂肪酸含量的比值比CK高32％(P＜0.05),抗氧化酶活性显著增强,对发酵饲料表现出良好的适应性;而FD2处理各项指标均比CK差,表现出较低的适应性.表明在FD1处理条件下,可利用黄粉虫3龄幼虫对牛粪进行资源化利用,具有较好的应用前景.     

农村废弃生物质资源开发获重要突破

能源危机是当今世界面临的严峻挑战之一[1].化石能源是地球亿万年间积累起来的光合产物,是不可再生的资源.大量化石能源开挖后,沉睡了数亿年的"碳库"最终又要变成"碳源",这使人类本来任务艰巨的碳减排 "雪上加霜"[2,3].为逃脱化石能源怪圈,全球能源与环境科学家们,把精力转移到用太阳能、风能、生物质能等清洁能源代替化石能源上来,取得了重要进展.但新能源开发仍存在着成本高,经济效益差的不足[4～6].作为全球最大的发展中国家,中国科学家正努力寻找能高效利用农村生物质资源的新方法.研究成果一旦获得推广,可大大缓解能源紧缺状况,对全球碳减排意义重大 [7,8].