不同覆膜方式对旱砂田土壤水热效应 及西瓜生长的影响

早春低温胁迫和生育期干旱胁迫是进一步提高旱砂田西瓜产量的主要限制因素。为提高旱砂田早春土壤温度和自然降水利用效率,在西北干旱区的旱砂田上开展了不同覆膜方式的对比试验,研究了全覆膜(FM)、起垄覆膜(RM)、半覆膜(HM)和不覆膜(CK)4个处理下旱砂田土壤水热效应及对西瓜产量和品质的影响。结果表明,不同覆膜方式0-25cm土壤温度日变化均以"S"的温波形式由表层向深层土壤传递,土层每加深5cm,土壤温波位相依次推移1h;不同覆膜方式0-25cm土层增温效应表现为FM>RM>HM>CK,日平均温度较CK分别提高2.8、2.0,1.8℃。FM和RM是影响旱砂田西瓜生长前期土壤水分变化的主要覆膜方式,播种至幼苗期,RM具有明显的集雨效果,抽蔓期FM具有显著的保墒效果。覆膜加快了旱砂田西瓜的生长,蔓长、叶绿素含量和叶面积指数均明显高于CK, FM、RM和HM产量分别较CK增加145.81%、99.32%和95.46%,西瓜可溶性固形物含量和可溶性糖含量均表现为FM>RM>HM>CK,而维生素C、粗纤维和有效酸含量受覆膜方式的影响较小。综合分析,FM和RM是旱砂田西瓜生产中优选的覆膜方式。     

氮肥运筹对砂田西瓜产量、品质及氮素积累与转运的影响

通过田间试验研究了不同氮肥运筹方式对砂田西瓜产量、品质及氮素和干物质积累与转运的影响.结果表明： 基肥氮过低或过高均不利于砂田西瓜苗期生长,伸蔓期或膨果期不施氮肥则限制了西瓜“源”或“库”的形成,在相同的施氮量水平下,T₄(30%基肥+30%伸蔓肥+40%膨瓜肥)和T₆\[100%基肥+长效复合肥添加剂(NAM)\]处理较传统施肥模式T1(30%基肥+70%伸蔓肥)西瓜坐果后茎叶干物质和氮素积累量显著降低,而果实干物质和氮素积累量显著增加.其中,T₄处理的氮素运转率和氮素贡献率分别达到33.6%和12.0%,T₄和T₆处理的氮素收获指数、氮肥偏生产力和氮肥利用率较传统施肥模式T₁分别显著提高14.1%和12.7%、11.6%和12.5%、5.3%和8.7%.T₄和T₆处理较T₁西瓜分别增产11.6%和12.5%,可溶性糖含量分别显著提高16.5%和11.7%,有效酸度分别提高4.5%和2.8%,糖酸比分别提高19.4%和13.4%,Vc含量分别提高35.6%和19.0%.因此,T₄和T₆处理为砂田西瓜高产优质的较优氮肥运筹模式,若减轻砂田施肥难度,延长砂田使用年限,可采用100%基肥+NAM(T₆)的施肥方式.     

荧光假单胞菌Tn5转座诱变及对青枯病生防特性

目的：利用Tn5转座诱变荧光假单胞菌PF20001,研究所获得的突变株对青枯病的生防效果。方法：利用三亲本杂交方式,将带有转座子Tn5的Tn5-102（含luxAB）的质粒pTR102成功地转入PF20001,利用平板相互拮抗法分析突变株对青枯病致病菌的拮抗作用。结果：通过诱导Tn5转座,得到荧光假单胞菌PF20001的Tn5插入突变库。经平板相互拮抗实验发现,菌株PF20001-lux-48拮抗圈明显大于野生型（半径达0.35cm）。用Tn5-lux特异引物进行PCR扩增,结果显示只有以该突变株的DNA为模板才能得到300bp的扩增产物,证实该菌株基因组中有Tn5插入。结论：Tn5的插入使菌株PF20001对青枯病生物防治能力增强。     

甲硫氨酸γ-裂解酶基因在大肠杆菌中的高效表达和活性

【背景】为了开发海洋蕴藏的新型微生物资源,本研究团队采用不依赖培养的宏基因组技术,构建了深海宏基因组文库,并对其中的重要基因进行后续研究。【目的】使用来自深海宏基因组文库中的甲硫氨酸γ-裂解酶基因(mgl)在大肠杆菌中高效表达并对其活性进行检测。【方法】将mgl基因克隆到表达载体pET-28a(+)并转化大肠杆菌BL21(DE3),经异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导,并对表达条件进行优化,获得甲硫氨酸γ-裂解酶(Methionine-lyase,r MGL)的大量表达。亲和层析纯化重组蛋白后对酶的活性进行研究。【结果】亲和纯化后获得大量表达蛋白r MGL,大小与预测的46 kD相符合,并具有很高的裂解L-甲硫氨酸的活性。r MGL能催化L-甲硫氨酸和DL-同型半胱氨酸的裂解,但几乎不作用于L-半胱氨酸和L-胱氨酸,其中对DL-同型半胱氨酸的催化效率比对L-甲硫氨酸的催化效率高,相对活性约为对L-甲硫氨酸催化效率的1.4倍。【结论】来自深海宏基因组文库中的mgl基因能够利用p ET-28a(+)/BL21(DE3)高效表达r MGL。     

不同有机肥对砂田西瓜产量、品质和养分吸收的影响

探讨不同有机肥对西北砂田西瓜生长、产量、品质和养分吸收利用的影响,为砂田西瓜合理施肥、优质高效生产提供理论依据.本试验以单施化肥为对照,在氮、磷、钾等养分条件下,设置了牛粪、鸡粪、羊粪、猪粪4个处理,测定了西瓜不同生育时期生长指标、产量、品质及养分吸收积累量.结果表明: 施用牛粪、鸡粪和猪粪有机肥较单施化肥可促进西瓜营养生长和氮、钾养分的运转,显著提高西瓜产量和养分的吸收积累量,其中西瓜产量较化肥处理分别显著提高了27.4%、31.6%和30.2%,氮素积累量分别提高了26.3%、39.8%和47.4%,磷素积累量分别提高了49.3%、48.3%和55.9%,钾素积累量分别提高了35.8%、41.6%和51.9%.猪粪处理的西瓜品质最优,中心、边缘可溶性固形物含量较化肥处理分别显著提高了5.5%和11.6%,Vc含量提高了19.9%.羊粪处理各指标与化肥处理间差异不显著,甚至略低于化肥处理.综上,砂田西瓜种植应优先选用猪粪和鸡粪有机肥,避免或减少施用羊粪有机肥.     

嫁接与施氮对甜瓜产量和氮素吸收、利用的影响

通过裂区设计田间试验,主区为2种栽培方式(嫁接栽培和自根栽培),副区为4个施氮水平(0、120、240、360 kg N·hm^-2),研究了栽培方式和施氮量对甜瓜产量和品质、氮素运移和分配,以及氮素利用率的影响.结果表明: 嫁接栽培的甜瓜商品瓜产量较自根甜瓜提高了7.3%,可溶性固形物含量降低了0.16%～3.28%;生长前期嫁接栽培甜瓜氮素累积量较自根栽培低,结果后嫁接栽培氮素累积量显著升高,收获时植株氮素累积量较自根栽培增加了5.2%,果实中的氮素累积量提高了10.3%;嫁接栽培植株氮素向果实的转移量较自根栽培提高了20.9%,嫁接栽培果实中的氮素分配率在80%以上,自根栽培的分配率在80%以下;在同一施氮水平下,嫁接栽培的甜瓜氮素吸收利用率较自根栽培提高了1.3%～4.2%,氮素农学效率提高了2.73～5.56 kg·kg^-1,氮素生理利用率提高了7.39～16.18 kg·kg^-1;从商品瓜产量、氮素吸收量和氮素利用率综合考虑,施氮量240 kg·hm^-2为本区域嫁接甜瓜较适宜的氮素用量.     

响应面法优化两歧双歧杆菌发酵培养基

根据两歧双歧杆菌的营养需要和生长特性,采用响应面分析法对两歧双歧杆菌的培养基进行优化研究。先用Plackett-Burman设计法实验确定重要因素,再用最陡爬坡实验法确定因素水平,最后用响应面分析方法求得的最佳培养基配方为经优化的发酵培养基配方为:酪蛋白胨1.0%,大豆蛋白胨0.5%,酵母膏1.63%,半胱氨酸盐酸盐0.0076%,低聚果糖0.13%,葡萄糖0.5%,K2HPO4 0.2%。用此优化的发酵培养基培养两歧双歧杆菌,活菌数可高达7.8×10~9 cfu/ml。     

旱砂田补灌水氮互作对西瓜产量、品质及水氮利用的影响

为了探明旱砂田西瓜在有限补灌条件下的最佳水氮耦合形式,采用完全随机裂区设计,研究不同补灌量(W: 0、35、70、105 m³·hm^-2)和施氮量(N: 0、120、200 kg·hm^-2)处理对旱砂田西瓜生长、产量、品质以及水氮利用率的影响.结果表明: 西瓜叶片的光合速率、水分利用效率、产量和氮肥利用率均随着补灌量的增加而增加;西瓜氮肥偏生产力和氮肥利用率均随施氮量的增加而降低;施氮量在0～120 kg·hm^-2时,西瓜叶片的光合速率和品质指标随施氮量的增加而增加,超过120 kg·hm^-2时不再显著增加,甚至有下降趋势;水氮耦合对西瓜产量和水氮利用效率的互作效应显著,其中灌水的增产效应大于氮肥,以W₇₀N₂₀₀和W₁₀₅N_120处理的西瓜产量最高,较对照分别增产42.4%和40.4%,水分利用效率随水氮组合水平的提高而增加,W₇₀和W₁₀₅水平下的所有施氮处理均在26 kg·m^-3以上, W₁₀₅N₁₂₀处理的西瓜氮肥偏生产力和氮肥利用率最高.综合考虑各因素,在本试验条件下,砂田西瓜生育期补灌量105 m³·hm^-2、施氮量120 kg·hm^-2处理为产量和效益兼优的最佳水氮组合.     

不同年限旱砂田土壤团聚体及其有机碳分布特征

以长期定位试验5、10、15、20、30年旱砂田为研究对象,研究了不同年限旱砂田土壤团聚体及其有机碳的分布特征.结果表明:旱砂田土壤团聚体含量随粒级减小表现出“降-升-降”的变化趋势,10年以内旱砂田以>5 mm粒级团聚体为主,15年以上旱砂田以0.05～0.25 mm粒级团聚体为主,>0.25 mm团聚体含量(R_0.25)和团聚体平均质量直径(MWD)均随着覆砂年限的延长而减小.不同年限旱砂田土壤团聚体有机碳含量随团聚体粒级减小而增加,各粒级土壤团聚体有机碳含量、团聚体对有机碳的贡献率及团聚体有机碳储量均随着覆砂年限的延长和土层的加深而降低,>1 mm粒级团聚体有机碳对长期旱砂田有机碳变化响应敏感.10、15、20、30年较5 年旱砂田团聚体有机碳储量在0～10 cm土层分别降低了8.0%、24.4%、27.5%和31.4%,10～20 cm土层分别降低了1.4%、15.8%、19.4%和21.8%.综上所述,旱砂田土壤固碳能力随种植年限延长而降低,需加强15年以上旱砂田的土壤培肥工作.