双季晚稻田大面积放养固氮蓝藻的试验

通过晚稻田大面积放养固氮蓝藻试验,我们初步提出了土池大量培养和茬口田大面积生产藻种等一系列的培养和生产藻种的技术措施;生产了30吨的鲜藻种接种到晚稻田中。经过加强管理,先锋大队990亩晚稻田全部养藻化。接种的藻生长旺盛,平均产量达到1000斤/亩以上。抽样测产估计,晚稻田中鲜藻量达到500吨。晚稻田养藻使水稻增产约10%,个别达到20%以上。因此,晚稻田放养固氮蓝藻为晚稻开辟了新的有希望的肥源。       

双季晚稻田大面积放养固氮蓝藻的试验

通过晚稻田大面积放养固氮蓝藻试验,我们初步提出了土池大量培养和茬口田大面积生产藻种等一系列的培养和生产藻种的技术措施;生产了30吨的鲜藻种接种到晚稻田中。经过加强管理,先锋大队990亩晚稻田全部养藻化。接种的藻生长旺盛,平均产量达到1000斤／亩以上。抽样测产估计,晚稻田中鲜藻量达到500吨。晚稻田养藻使水稻增产约10％,个别达到20％以上。因此,晚稻田放养固氮蓝藻为晚稻开辟了新的有希望的肥源。     

水稻田中固氮蓝藻固氮活力的昼夜变化

蓝藻的固氮和光合作用密切联系,为了解固氮蓝藻在田间固氮活力的变化,我们对田间的蓝藻在不同生境下的固氮活力和昼夜变化进行现场(in situ)测定发现: 1.在不同生境中生长的各种固氮蓝藻的固氮活力的昼夜变化节律不尽相同,一般为一天出现一个活力高峰,在薄膜复盖培养池中高峰出现在中午(13∶00),而露田则在9∶00—12∶00之间;个别还出现两峰现象。2.不同种类的固氮蓝藻在田间的固氮活力有明显差别,混合藻种的酶活力最高,类颤鱼腥藻次之。3.不同生长期的类颤鱼腥藻的酶活力有明显不同。生长旺盛的活力高,衰老的活力低。4.稻田中不同小生境对蓝藻固氧酶活力有显著的影响,在水底生长的类颤鱼腥藻移至水面,其活力明显降低。根据蓝藻在田间的固氮活力的昼夜交化以及生境改变和生长状态对活力的影响,依估算生长良好的蓝藻在水田的固氮量最高可达285克氮/天/1000斤藓藻,最低51克氮,平均163克氮。假如在田间生长连续10天,即可固定1630克氮,相当于16.3斤的硫酸铵。但和测定的较高固氮活力(=258克氮/天相当于25.8斤硫铵)相比,固氮活力的潜力是相当大的。如能提高固氮蓝藻在田间的产量, 则其固氮量可大大增加。     

蓝藻Anabaena7120的固氮活力及其和光合作用的关系

蓝藻Anabaena 7120经用Ar+CO_2、空气和Ar处理后,固氮活性有明显不同。Ar+CO_2处理的活性比空气处理的高出数倍,而Ar处理的则比空气中的低很多。以上三种处理的Anabaena 7120固氮对不同生理条件反应不一样,固氮活性高者对CO和O_2的敏感程度小些、受到CO_2和N_2的抑制程度也轻。但是分子氢对三者固氮作用的支持效用相同,并且也是和氢酶活动有联系。弱光下固氮活力低的蓝藻固氮活性下降得更大些。光合抑制剂和结合态氮对固氮活力高的蓝藻固氮活性的抑制显著比固氮活力低者小。三者的放氢和放氧能力也不同,固氮活力高者放氧高而放氢量小些,低固氮活力的蓝藻正好相反。     

固氮蓝藻促长物质处理春小麦的研究

在黑龙江省海伦县连续三年用浓度1％固氮蓝藻促长物质浸种春小麦,能促进种子萌动,田间种子发芽率提高约18％以上;能促进种子根和芽的生长,田间出苗率可提高9—17.8％。三叶期用固氮蓝藻促长物质喷雾,对苗期生长有促进作用,对根系发育的效果特别显著,同时促进植株分蘖,增加分蘖数,提高成穗率及种子蛋白质含量。小麦增产5—10％。固氮蓝藻促长物质大面积(250亩)应用,国内外尚无先例。     

蓝藻Anabaena 7120光漂白细胞固氮的研究

蓝藻Anabaena 7120经光漂白后固氮活性明显下降,转入正常光照下又恢复活性。此种经光漂白的蓝藻细胞,其固氮活性对氧敏感度小,受分子氢的促进大些,而忍受CO_2和N_2抑制的浓度相对高些。其固氮活性为弱光和光合抑制剂减弱,而加入外源的碳水化合物则能提高它的固氮活性。当碳水化合物和光合抑制剂一起加入反应系统时,蓝藻光漂白细胞的固氮活性并不能受到促进。     

蓝藻Anabaena 7120的固氮放氢和同化力之间的关系

分子氮和二氧化碳对蓝藻Anabaena 7120固氮的抑制作用可因反应系统中pH值的提高以及对蓝藻进行预照光处理而削弱或消除。分子氢对经预照光处理的蓝藻固氮活性不但不支持,且有削弱。预暗处理的效应恰好相反。蓝藻经低温(4℃)预处理后,分子氢对其固氮活性支持减弱,甚至抑制。蓝藻放氢对分子氢和同化力水平的反应规律在趋势上与固氮基本相同。     

养鸭数量对CH4排放的影响

探讨不同养鸭数量对稻田甲烷(CH4)排放的影响,为确定稻鸭共育模式中最佳养鸭数量提供环境学支撑.运用静止箱原位采样技术测定了不同养鸭数量的稻田甲烷排放通量、稻田土壤化学性质、产甲烷细菌种群数量以及水层溶解氧含量.结果表明,不同养鸭数量稻田水层溶解氧含量间差异显著(p＜0.01),养鸭数量越多,溶解氧含量越高.20只鸭/667m2 稻田的水层溶解氧含量最大,与对照比,早稻增加了2.2%～68.7%,晚稻增加了11.07%～110.77%;养鸭稻田土壤还原物质含量减少,产甲烷细菌数量下降.不同养鸭数量的稻田甲烷排放量之间差异显著,养鸭数量越多,甲烷排放量越少,与对照比,早稻减少了18.22%～28.13%,晚稻减少了17.73%～34.44%.相关分析表明,甲烷排放通量与水层溶解氧含量呈极显著负相关(p＜0.001),与土壤还原物质含量及产甲烷细菌数量呈显著正相关(p＜0.01).因此,稻鸭共育减排甲烷的主要原因是养鸭提高了水体和土壤中溶解氧含量,增加养鸭数量促进甲烷减排.     

长期施用猪粪红壤稻田土壤Cu、Zn累积规律

为揭示长期施用猪粪红壤稻田土壤Cu、Zn累积规律,以设立于1981年的红壤稻田有机肥定位试验为载体,选取PM1(早稻施猪粪和紫云英)、PM2(早稻施紫云英+晚稻施猪粪)、GMS(早稻施紫云英+晚稻秸秆还田)和NPK(早稻施化肥)等处理为对象,分析了不同试验年限土壤全量和有效态Cu、Zn含量。结果表明:长期施用猪粪显著提高了土壤Cu、Zn含量;连续施用猪粪30 a后,土壤全量Cu、Zn含量分别增加了7.69—9.52 mg/kg和22.42—35.46 mg/kg;生物有效性显著增加,有效态Cu、Zn含量占全量Cu、Zn的比例分别由15%和5%增加到51%和27%。猪粪年度内的施用时间对土壤Cu的累积没有显著影响,早稻施用猪粪加剧了土壤Zn的累积。土壤铜、锌累积分为两个差异显著的阶段,1981—2002年为缓慢增长期,2002—2010年为快速增长期,这可能与2002年后施用的猪粪中Cu、Zn含量增高有关。以研究的结果推算,红壤稻田鲜猪粪施用量在9.5 t hm-2a-1以下,50 a内不会造成土壤Cu、Zn含量超标。     

鱼腥藻(Anabaena 7120)DNA的转化作用

用化学方法从固氮蓝藻鱼腥藻(Anabaena 7120)细胞中有效地提取了DNA,以此为供体DNA,用它的氧敏感固氮突变种鱼腥藻一1(Anabaena-l)为受体进行转化实验。在大量的转化实验中,仅有两次获得转化后的突变种在空气中、在无氮培养基上能生长,其转化频率为10~(-6)—10~(-5)。转化子在有氧条件下的乙炔还原活力相当于野生种。它表明突变种的除氧系统通过转化而得到恢复。推测鱼腥藻7120突变种可能具有吸收和整合外源DNA的能力。对丝状蓝藻转化困难的原因进行了探讨,结果表明受体藻胞外DNA酶活力水平高于其他单细胞蓝藻,这可能是影响有效地转化作用的重要原因之一。     

铜尾矿废弃地生物土壤结皮固氮微生物多样性

生物土壤结皮能够有效提高矿业废弃地有机质和氮的积累,促进植被的恢复.本研究基于固氮微生物的nifH基因多样性,以铜陵铜尾矿废弃地3种类型的生物土壤结皮(藻结皮、藓结皮和藻-藓混合结皮)为对象,利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术研究生物土壤结皮中固氮微生物的多样性以及废弃地植物群落发育对其产生的影响.结果表明： 尾矿库裸地表面的藻结皮的固氮微生物多样性最高,其次为维管植物群落下的藻-藓混合结皮,苔藓结皮的固氮蓝藻多样性最低;随着维管植物群落高度和盖度的增加,固氮微生物多样性降低,铜尾矿废弃地的pH、水分、有机质、养分含量(氮和磷)以及有效态和总重金属浓度对固氮微生物多样性的影响均不显著.测序和系统发育分析表明,废弃地结皮中固氮微生物以蓝藻为主,主要为不具有异形胞的丝状蓝藻.
     

长期不同施肥制度下湖南红壤晚稻田CH4的排放

选取湖南双季稻田长期不同施肥制度为研究对象,采用静态箱-气相色谱法对晚稻稻田甲烷排放进行观测.研究结果表明,不同施肥制度下的晚稻稻田甲烷排放的季节变化具有一定的规律,晚稻生育期内CH4的排放速率呈先升高后降低的变化趋势.施入秸秆的处理CH4平均排放通量和累积排放通量大于单施化肥的处理;单施化肥的各处理中由于养分缺失情况的不同,CH4平均排放通量和累积排放量具有一定的差异.秸秆区CH4平均排放通量和累积排放量都较大,全量化肥养分施肥区次之,偏施养分和无肥区较小.同时还研究了长期不同施肥制度条件下各环境因素包括土壤温度、灌溉水层深度和土壤Eh,对CH4排放的影响.结果表明,不同的施肥处理,晚稻田CH4排放的季节变化和土壤Eh呈显著负相关,与土壤温度呈显著正相关,与水层深度相关不明显.     

水体中铁离子和氮磷比对藻类生长影响研究

通过配制不同氮磷质量比和铁离子浓度的培养液对蓝藻(微囊藻)进行培养, 测量其叶绿素a 含量, 探究不同氮磷比以及铁离子浓度对蓝藻生长的影响。结果表明: 水体中氮磷比为40︰1, 铁离子浓度为1.2 mg·L–1 时, 蓝藻的生长速率达到最大值。铁离子浓度为0 时, 藻类基本不生长, 当氮磷比为80︰1 或铁离子浓度为4.8 mg·L–1, 藻类生长受到抑制。实验结果表明, 在控制蓝藻生长时, 不仅要控制水中氮磷质量比, 同时需控制铁离子浓度。     

褐飞虱持续暴发成因——以江西泰和县为例

为了明确泰和县近年来晚稻田褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)连年暴发的规律。通过分析泰和县2008—2013年褐飞虱的田间调查及灯诱数据,并结合气象条件,研究了泰和县晚稻田褐飞虱暴发的主要影响因素。结果表明:(1)危害早稻田的褐飞虱以2、3代为主,其田间种群数量的多少主要受春季迁入虫量的限制,本地早稻收割后的滞留虫源对晚稻种群数量的影响很小。(2)危害晚稻田的褐飞虱以5、6代为主,后期迁入虫量、秋季温度以及晚稻田初期外来迁入虫量是影响晚稻田后期暴发的关键因子。(3)不同年份间晚稻田褐飞虱暴发类型不同。2008和2009年属后期迁入虫量与"暖秋"共同影响类型;2010年是"暖秋"影响类型;2011和2012年是后期迁入虫量影响类型;2013年是晚稻田早期迁入虫量积累影响类型。后期迁入虫量、秋季温度以及晚稻田早期迁入虫量是导致泰和县晚稻田褐飞虱连年暴发的主要原因。这些结果为褐飞虱暴发规律的阐明及可持续治理提供了理论依据和参考价值。     

镉对满江红（Azolla imbricata）-鱼腥藻（Anabaena azollae）共生体氮代谢的影响

在实验室条件下,研究了不同浓度(0、0.01、0.05、0.1、0.5mg/L)的Cd对满江红-鱼腥藻共生体异型胞频率,固氮酶、谷氨酰氨合成酶活性以及铵态氮、游离氨基酸、可溶性蛋白、总氮含量的影响.结果表明,在整个实验期间,0.01mg/L Cd处理对上述指标均没产生显著影响,说明满江红-鱼腥藻共生体对Cd具有较强的耐性.当培养液中Cd浓度≥0.05mg/L时,随溶液中Cd浓度的增加和处理时间的推移,异型胞频率、固氮酶活性、谷氨酰氨合成酶活性、可溶性蛋白含量和总氮含量逐渐下降,而铵态氮含量在处理初期显著降低,随后迅速增加,游离氨基酸含量则逐渐增加.研究结果表明高浓度的Cd处理导致满江红-鱼腥藻共生体氮代谢的紊乱,最终造成氮素积累量的下降.     

减氮配施稻秆生物炭对稻田土壤养分及植株氮素吸收的影响

通过2018年早稻和晚稻田间试验,研究化学氮肥减量及配施稻秆生物炭对稻田土壤养分特性及植株氮素吸收的影响。试验包括6个处理:不施氮(CK)、常规施氮(N₁₀₀)、减氮20%(N₈₀)、减氮20%配施生物炭(N₈₀+BC)、减氮40%(N₆₀)、减氮40%配施生物炭(N₆₀+BC)。结果表明: 与常规施氮相比,单纯减氮20%和40%或配施生物炭对早晚稻不同生育期土壤pH、有机质、全氮、铵态氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾无显著影响;减氮20%配施生物炭显著增加晚稻分蘖期的土壤阳离子交换量(CEC),而减氮40%配施生物炭则显著增加晚稻抽穗期的电导率(EC)值。与单纯减氮相比,N₈₀+BC的土壤速效钾含量在早晚稻抽穗期均显著升高,土壤pH值、全氮在晚稻成熟期显著增加;N₆₀+BC的土壤全钾含量在早稻成熟期显著升高。不同处理早稻土壤硝态氮含量随生育进程逐渐降低,与分蘖期相比,抽穗期和成熟期的常规施氮土壤硝态氮含量分别降低50.0%和71.6%,而配施生物炭处理则降低6.3%～45.5%,减氮配施生物炭显著降低了硝态氮的流失。在晚稻抽穗期,减氮配施生物炭植株吸氮量显著高于常规施氮和单纯减氮,增加幅度为34.8%～52.4%。综上,适度的减氮或配施稻秆生物炭能有效保持土壤养分,促进水稻对氮素的吸收,提高氮素利用率。     

不同施氮水平下稻田铵态氮和硝态氮淋溶量的动态模拟

借助自行设计的直管型和弯管型渗漏计,研究水稻生长期间不同施氮水平下稻田犁底层渗漏水中铵态氮和硝态氮的动态变化,以探寻氮素的渗漏损失规律;利用系统动力学模拟软件Vensim构建氮素转化、循环模型,模拟了氮素在水稻、土壤和水中的迁移转化过程,用2003年杭州余杭区稻田0、75、150、225、300、375 kg N·hm^-2氮素水平试验结果来校准模型系数,并用2007年相同氮素水平下试验田大田数据来验证模型.从稻田不同供氮水平分次施肥后渗漏水中氮浓度的模拟结果与实测值的比较可知,直管和弯管型渗漏计的模拟数据与实测值的拟合程度较好,说明模型模拟结果可靠,具有应用价值.     

硫酸铜防治水田藻类

一、藻类及其为害水田的自然环境給藻类帶來了极其有利的生活条件。自从水稻播种到收护,自始至終地貫穿着各种藻类的生長及其为害。水田中存在的藻类一般为綠藻类。这些藻类在高溫高湿的自然条件下,尤其在有机質含量多的水田中,長得非常猖獗。藻类在水稻田中发生的时間,早稻(是插秧)后的7—10天內,各种藻类复盖面积达5％左右。再过10天,竟发展到8—10％。这种情况在晚稻田中更为严重,这是因为晚稻在移植于本田后的二十几天气溫甚高(一般都在30℃左右)的緣故。     

农药等环境因素影响稻田天敌寄生率的初步研究

<正> 为了更好地发挥寄生性天敌在稻田害虫综合防治中的作用,我们在溧阳县殷桥公社通过大田调查和室内饲养观察,研究了几种主要水稻害虫寄生性天敌的作用,希望从几种农药和不同施药时间的比较试验中,获得有关合理用药、保护利用自然天敌的信息。 大田包括早稻(迎春早)14.5亩、中稻(杂交稻)24.4亩,后季稻(桂花糯)6亩,除用药田的不同处理外,三种类型田皆有不用药田作对照。所用农药包括(1)90％固体敌百虫,每亩2两加水100斤喷雾。(2)25％杀虫脒水剂,每亩0.5斤掺土60斤于插秧后深施土中。(3)     

氯嘧磺隆与尿素对土壤微生物生物量碳、氮及无机氮的影响

通过室内培养试验,研究了不同浓度氯嘧磺隆(20、200、2000 μg·kg-1土)单一施用及与尿素(120 mg· kg-1土)配合施用情况下,土壤微生物生物量碳、氮和土壤铵态氮、硝态氮随时间的动态变化规律.结果表明:各浓度氯嘧磺隆单独处理在整个培养期(60 d)中对微生物生物量碳、氮均有抑制作用,且浓度越高,后期抑制作用越强;各浓度氯嘧磺隆处理在培养前期对硝态氮、铵态氮没有明显影响,中期(15 d)能显著提高土壤中铵态氮的含量,后期(30 d后)显著提高了土壤中硝态氮的含量.尿素单独施用及与氯嘧磺隆配施均能在短时间内增加微生物生物量碳、氮,但随后配施处理的促进作用减弱;尿素单独和配施均能持久增加土壤中铵态氮、硝态氮含量.