科研产出
我国农业面源污染现状及草类植物在污染治理中的应用
《草业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：以高投入、高产出、高排放为特征的现代农业在带来巨大经济效益的同时,也带来了一系列的环境问题。本文根据中国统计年鉴及中国农村统计年鉴的数据分析了我国由化肥、农药、养殖废弃物等产生的农业污染现状。结果表明,从改革开放至今,我国化肥施用量呈逐年递增趋势,其中,2014年化肥施用量同比增加了578.27%,2013年单位耕地施肥量同比增加了391.78%;2012年农药施用量同比增加了1.5倍;同时随着养殖业的迅猛发展,废弃物排放量也逐年递增。针对污染现状,本文列举了目前常用于治理农业污染的草类植物,并探讨推行以草本植物为主的生态沟渠、草皮缓冲带和人工湿地治理面源污染的草业生态模式,提出在面源污染治理中草类植物的选择原则,建议构建循环农业生态模式用于治理面源污染,旨在为农业环境污染治理提供科学依据。
关键词： 农业面源污染 化肥 养殖废弃物 草类植物 循环农业模式
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长期不同施肥下南方黄泥田有效磷对磷盈亏的响应特征
《植物营养与肥料学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】黄泥田为南方主要中低产田类型之一。通过研究长期施肥条件下南方黄泥田土壤磷素累积盈亏与有效磷的关系,为黄泥田科学施用磷肥提供理论依据。【方法】基于连续33年水稻长期定位试验,研究了不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、化肥配施牛粪(NPKM)、化肥配施秸秆(NPKS)四个处理土壤有效磷的变化规律及土壤磷累积盈亏状况,计算有效磷–磷盈亏响应系数。【结果】各施肥处理双季稻年份(1983~2004年)土壤有效磷与全磷含量呈年际上升趋势,以NPKM增幅最为明显,改为单季稻后(2005~2015年)则呈下降趋势,也以NPKM降幅最为明显。试验至2015年,NPK、NPKS处理有效磷含量分别为9.7 mg/kg、8.7 mg/kg,较试验初期分别下降8.3 mg/kg、9.3 mg/kg,NPKM处理与试验初期持平。CK、NPK、NPKM、NPKS处理的磷素活化系数(PAC)总体呈年际下降趋势,其多年平均磷素活化系数值(PAC)分别为2.9%、3.5%、4.7%、4.1%,其中NPKM与NPKS处理显著高于NPK与CK处理。除双季稻NPKS处理外,不同施肥模式下双季稻与单季稻年份的土壤有效磷增减与土壤累积磷盈亏均呈显著正相关,其中双季稻年份土壤磷素(P)每盈余100 kg/hm2,NPK、NPKM处理有效磷分别增加4.5 mg/kg与11.2 mg/kg,而单季稻年份土壤磷素每亏缺100 kg/hm2,NPK、NPKM、NPKS处理有效磷分别减少14.6 mg/kg、23.9 mg/kg、25.9 mg/kg。双季稻磷肥年施用量(P)为26.2kg/hm2时,土壤磷素呈盈亏持平状态。【结论】有机无机肥配施比单施化肥能够显著提高黄泥田土壤有效磷、全磷含量和磷素活化系数,有效磷含量与磷素累积盈亏密切相关,等磷素盈亏量下,有机无机肥配施的有效磷响应系数要高于单施化肥,而磷累积亏缺下,有效磷降幅响应比磷累积盈余下有效磷增幅响应大。
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菌渣-发酵床废弃垫料堆肥中温室气体排放及与微生物的关系
《环境科学学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：堆肥是处理农业废弃物最适宜的技术之一,但堆肥产生的有害和温室气体排放导致环境污染问题.本研究以生猪养殖发酵床废弃垫料及菌渣为原料,利用强制通风静态堆肥技术研究垫料和菌渣不同配比及添加EM菌剂对堆肥过程温室气体排放和微生物区系的影响.结果表明,不同堆肥处理温室气体排放通量以堆肥前20 d较大,堆肥中后期降低;微生物总量和种类在不同堆肥处理间没有发生显著性变化;CO_2和N_2O排放速率与细菌、真菌和甲烷氧化菌间具有显著的正相关关系.整个堆肥期间,以菌渣为主料并添加EM菌剂的堆肥处理温室气体减排效果最佳,相对其他3个处理温室气体减排0.7%~10.2%.由此认为,以菌渣为主料和通过添加EM菌剂的堆肥方式可以作为降低菌渣-发酵床废弃垫料堆肥过程温室气体排放的策略.
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变温烘焙技术对丹桂乌龙茶香气品质的影响
《茶叶科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：采用L_(16)(4~5)正交设计探讨变温烘焙技术对丹桂乌龙茶香气感官品质及香气成分的影响。结果表明,处理13(A_4B_1C_4D_2E_3)丹桂乌龙茶香气品质最佳,变温烘焙较佳参数为120℃、20 min,90℃、130 min,120℃、30 min。烘焙后,丹桂乌龙茶中的醇类、醛类、碳氢化合物、含氮化合物含量相对较高;共检出香气成分64种,主要为反-橙花叔醇、α-合金欢烯、苯乙醛、吲哚、苯乙醇、2-甲基丁酸-2-苯乙酯、苯乙腈、二氢芳樟醇、苯甲醇、芳樟醇、苯乙烯等,约占香气总量的90%。极差分析表明,香气品质影响因子的主次顺序为:烘焙Ⅲ阶段温度、Ⅲ阶段时间>Ⅰ阶段温度、Ⅰ阶段时间>Ⅱ阶段温度,即3个烘焙阶段的影响顺序为Ⅲ>Ⅰ>Ⅱ,该研究结果为深入研究丹桂乌龙茶的烘焙技术提供了理论依据与参考。
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枯草芽孢杆菌RSS-1R菌株在油菜植株和土壤中的定殖以及对微生物种群数量的影响
《安徽农业大学学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：通过双抗药性标记法(抗利福平和硫酸链霉素)和扫描电子显微镜观察法研究了枯草芽孢杆菌RSS-1R菌株在油菜植株和根际土壤的定殖。结果表明,喷雾处理后2~6 d内,油菜植株上RSS-1R菌株的平均菌量从3.67×105 cfu·g-1鲜组织下降到1.00×103 cfu·g-1鲜组织;到处理后10 d,油菜植株上即检测不到RSS-1R菌株;喷雾处理30 d内,油菜根际土壤中菌株RSS-1R种群数量呈现出先上升后下降的趋势。灌根处理后,菌株RSS-1R可在油菜根际土壤中稳定定殖30 d以上,且其种群数量无显著变化。同时研究了RSS-1R菌株对油菜周围微生物种群数量的影响。结果表明,喷雾处理2~10 d后,油菜植株上的细菌种群数量由6.30×106 cfu·g-1湿土下降到3.00×105 cfu·g-1湿土,处理后10 d,油菜植株上的细菌种群数量恢复到对照水平。喷雾处理10 d内油菜根际土壤中的细菌种群数量与对照差异不显著,但是处理后20 d,油菜根际土壤中的细菌种群菌量显著增加。灌根处理后,油菜根际土壤中的细菌种群数量呈现出先增加后下降的趋势,处理后30 d,油菜根际土壤中的细菌种群数量恢复到对照水平。无论是喷雾还是灌根处理均不影响油菜植株或根际土壤中的真菌和放线菌的种群数量。
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李果实中多酚含量及其抗氧化能力研究
《园艺学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为分析不同李品种果实中多酚含量及其抗氧化能力,以14个李品种为试材,测定果皮和果肉中的多酚含量,采用超氧自由基(O_2~-)清除法、羟自由基(OH·)清除法、DPPH法、FRAP法和TBARS法测定抗氧化能力,比较多酚含量、抗氧化能力的差异,分析多酚含量与抗氧化能力的相关性,比较抗氧化能力测定方法间的相关性。结果表明:(1)李果实中富含多酚并且品种间存在差异,不同品种果皮中含量为1.40~3.37 mg·g~(-1) FW,果肉中含量为0.50~0.97 mg·g~(-1) FW,果皮中含量远大于果肉中含量;果皮中多酚含量较高的李品种为皇后李、猪肝李,其次为黑宝石李、红玫瑰李;果肉中多酚含量最高的为秋姬李,其次为威克逊李。(2)李果皮、果肉多酚提取物均具有较强的抗氧化能力,果皮提取物综合抗氧化能力较强的为皇后李、黑宝石李和猪肝李,果肉的为红美丽李、红玫瑰李和秋姬李。(3)果皮中多酚含量与清除O_2~-、OH·能力及DPPH、FRAP、TBARS均呈极显著正相关,果肉中多酚含量与抗氧化能力呈显著正相关。(4)对5种方法的相关性分析表明,各方法从不同的角度评价李果多酚抗氧化能力,方法间均具有很好的相关性,DPPH法与FRAP法综合评价最佳,可作为主要选择。
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铅离子印迹膜滤除沼液中Pb(Ⅱ)的工艺优化研究
《农业现代化研究 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：本文应用铅离子印迹膜和设计的滤除装置,对沼液Pb(Ⅱ)进行滤除实验。研究了渗析时间(t)、跨膜压差(ΔP)、搅拌速率(ω)三因素对铅离子通量和去除率的影响,并应用L9(33)正交试验设计,对滤除工艺参数进行优化,并与吸附剂吸附法进行比较。结果表明,三因素对沼液中Pb(Ⅱ)去除率的影响顺序为:搅拌速率>跨膜压差>渗析时间。该装置的最佳滤除工艺参数为:搅拌速率=70 r/min、ΔP=0.20 MPa、t=50 min,此时沼液中Pb(Ⅱ)去除率达99%,处理后沼液中Pb(Ⅱ)为0.007 mg/L。耦合化学清洗+超声清洗污染后的铅离子印迹膜,铅离子通量基本恢复到新膜的通量(平均恢复率达98%),提升了铅离子印迹膜再生利用水平。该滤除工艺克服了吸附剂吸附法的不足,为沼液安全肥用提供一种新工艺和新技术。
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苦瓜Ⅲ型过氧化物酶Prxs基因及其启动子的克隆与表达分析
《核农学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：过氧化还原蛋白(Prxs)是广泛存在于植物体内重要的抗氧化酶。为深入研究Prx基因在苦瓜非生物胁迫中的作用,从苦瓜叶片均一化文库中获得McPrx基因的cDNA全长序列,并命名为McPrx(KJ722768.1),该cDNA序列全长1 068 bp,开放阅读框972 bp,编码324个氨基酸,属于ClassⅢ基因家族成员。采用基因组步移法分离获得McPrx基因5'上游1 237 bp的启动子调控序列,运用Plant CARE对其进行顺式作用元件分析,结果显示该序列除含有CAAT-box、TATA-box等核心启动子元件,还具有激素、抗病与抗逆应答元件,表明McPrx基因的表达可能受多种外界环境条件的调控。qRT-PCR分析表明,McPrx在根、茎、雌花等器官中的表达量存在极显著差异。其中在茎中表达量最大,在雌花中表达量最低,说明该基因的表达具有器官表达特异性;低温胁迫1 h时,McPrx表达量显著上调,胁迫3 h时McPrx表达量达到最大,随后下降,说明McPrx响应了低温胁迫的应答。本研究结果为进一步研究McPrx的生物学功能及其应用奠定了基础。
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枇杷属植物落黄叶片颜色遗传多样性分析
《园艺学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：调查发现枇杷属(Eriobotrya)植物种质落黄叶片有红褐色、金黄色、紫红色等24种代表性色泽。通过便携式色差仪观测枇杷属10个种176份种质落黄叶片正面和背面的色泽参数,探讨落黄叶片颜色的遗传多样性特征。结果表明:(1)枇杷属植物落黄叶片正面和背面的色泽参数L、a、b值变异系数差异较大,变幅为8.65%~185.30%,Shannon’s遗传多样性指数为1.95,说明落黄叶片色泽变异多样;(2)不同种质类群间和不同来源地类群间的变异系数和Shannon’s遗传多样性指数差异均较明显,呈现出栽培驯化程度越高,落黄叶片正面和背面的b值变异系数越小和a值变异系数越大的趋势;云南、贵州、福建地区的类群多样性指数较高;(3)系统聚类将落黄叶片正面色泽划分成12组,背面分成10组,且各组内所包含的枇杷种质类型差异大;(4)L值、b值对落黄叶片正面和背面的系统聚类分析贡献率均较大,落黄叶片正面L值与背面b值呈极显著正相关;(5)落黄叶片颜色的遗传多样性可作为枇杷属植物形态学特征描述的补充,为枇杷属植物的鉴别和利用提供新的参考,对枇杷分类研究具有潜在价值。
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半番鸭与番鸭精巢组织差异表达转录组测序分析
《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究半番鸭与番鸭精巢组织转录组差异表达基因,为进一步阐明半番鸭不育的遗传机制奠定理论基础。【方法】利用转录组测序方法对半番鸭和番鸭的精巢组织进行研究,筛选其差异表达基因,并对其功能进行注释和荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,QRT-PCR)验证。【结果】测序共获得43.84Gb Clean Data,组装后共获得193 535条Unigene。DESeq分析发现3 597个基因在两个鸭品种间差异表达,其中上调基因1 194个和下调基因2 403个,包括与生殖功能相关的基因,如成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor,FGF)、蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)、丝裂原活化蛋白激酶7(mitogen-activated protein kinase 7-like,partial,BMK)、生长因子受体结合蛋白2(growth factor receptor-bound protein 2,GRB2)、c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)和肿瘤坏死因子受体超家族成员6(tumor necrosis factor receptor superfamily member 6,FAS)等。GO(gene Ontology)分析发现382个差异基因获得功能注释,其中97个基因涉及发育繁殖生物学过程。KEGG(kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路分析表明差异表达基因共富集到50条信号通路中,其中17个通路显著富集,包括丝裂原活化蛋白激酶信号转导通路(mitogen-activated protein kinase signaling pathway,MAPK)、甘油酯代谢(glycerolipid metabolism)以及钙信号途径(calcium signaling pathway)信号通路等,与生殖功能密切相关的有促性腺激素释放激素信号通路(gonadotropin releasing hormone(Gn RH)signaling pathway)和MAPK信号转导通路。经QRT-PCR验证,差异基因表达变化模式与转录组测序结果一致,测序结果可靠。【结论】在转录组水平上筛选出半番鸭和番鸭精巢组织差异表达基因,揭示了Gn RH和MAPK信号通路在鸭的生殖活动中发挥了重要作用,为进一步探索半番鸭生殖系统的分化机理提供可靠的参考依据。
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