土壤盐渍化是限制干旱区农业生产的一个重要环境问题。将秸秆深还田至地表下40 cm处形成生物质隔层是抑制土壤返盐的有效措施之一,然而,不同用量的秸秆隔层对盐碱土壤剖面有机碳(SOC)和总氮(TN)的遗留效应的影响尚不明确。因此,本研究基于四年(2015-2018年)的不同用量(即0、6、12和18 Mg·ha-1)秸秆隔层处理田间定位试验,分析了秸秆隔层措施对盐碱土壤剖面中有机碳和全氮含量的影响。结果表明:与无秸秆隔层(CK)相比,秸秆隔层处理的20-40 cm和40-60 cm土层SOC含量分别增加了14-32%和11-57%,TN含量分别增加了8-22%和6-34%,SOC含量的增幅高于TN含量,从而20-60 cm土层的C:N比增加。与CK相比,秸秆隔层处理的20-60 cm土层SOC和TN含量的显著增加,导致了土壤层化率(0-20: 20-60 cm)的下降,促进了SOC和TN在土壤剖面上的均匀分布。此外,SOC和TN含量均随秸秆隔层用量的增加而增加,同时秸秆隔层处理有效的水盐调控效果显著提升向日葵产量。综合比较,12 Mg·ha-1的秸秆隔层处理SOC、TN和C:N比相对较高,土壤层化比率较低。以上结果表明,秸秆隔层措施在改善盐碱地底层土壤肥力方面有很大潜力,其遗留效应至少能维持4年
本研究以矮化梨品种‘601D’及其突变体‘601T’为材料,研究比较了它们的生物学特性,并进一步探讨了601D的矮化机理。生物学特性表明,601D的节间短,树体短而紧凑,叶片厚而宽,气孔密度低,气孔(直径)大,光合能力强。601T的生物学特性表现出显著的差异。内源激素检测结果表明,601D的脱落酸(ABA)、ABA葡萄糖酯和GA4含量较高,而反式玉米素含量较低。通过转录组学分析,发现ABA的生物合成和代谢途径存在显著差异。相关转录因子如bHLH、WRKY和Homeobox等也参与了植物矮化的调控。因此,我们研究了三种与601T有明显差异的激素,发现只有ABA可以诱导601T恢复矮化植株表型。因此,我们认为601D的矮化是由于ABA的过度积累所致。本研究为矮化品种的选育提供了新的理论依据。
连阴雨天气导致田间湿度增大,诱发田间霉菌的生长繁殖,并侵染农作物导致田间霉变的发生。在大豆生长后期,因连阴雨天气导致的田间霉变严重影响大豆的产量和品质。为探究田间霉变诱导大豆品质劣变的机制,本研究利用人工降雨室模拟连阴雨天气,诱发大豆籽粒田间霉变,结合转录组学和多种代谢检测平台,解析田间霉变胁迫下大豆品质劣变的生化机理。研究结果表明,田间霉变影响大豆的外观品质,霉变大豆籽粒皱缩、变形,并出现霉斑。田间霉变使大豆籽粒中蛋白质、多糖等储藏性物质的含量降低,导致籽粒百粒重显著下降。转录组分析发现,田间霉变使大豆籽粒中氨基酸代谢、糖酵解、三羧酸循环、脂肪酸β氧化等初生代谢过程加强。代谢组分析结果也表明,霉变大豆籽粒中多种氨基酸、糖类物质、有机酸的含量显著增加,而脂肪酸的含量则显著下降。与此同时,大豆异黄酮作为一类重要的抗逆活性物质,其生物合成在转录水平和代谢水平均受到田间霉变的诱导。田间霉变诱发大豆籽粒的防御机制,通过分解和消耗储藏性物质为防御体系的构建提供能量和底物,但储藏性物质的消耗导致了大豆品质劣变。本研究为深入了解大豆籽粒田间霉变的机制提供了重要的理论基础,同时也为抗田间霉变大豆品种的筛选指明方向。
草地贪夜蛾自2018年12月11日入侵云南后已在我国定殖并形成了周年繁殖区,春夏季将以周年繁殖区为起点向北迁飞。明确其周年发生区域,对指导我国草地贪夜蛾的监测预警及科学防控工作具有重要意义。对冬季草地贪夜蛾在我国热带和亚热带地区的种群动态研究表明,幼虫虫口密度与冬季温度显著正相关,热带地区草地贪夜蛾幼虫种群密度最高,其次为南亚热带地区,而中亚热带北部地区和北亚热带地区未见草地贪夜蛾幼虫发生。研究结果指出草地贪夜蛾在我国1月份等温线10℃以南的热带和南亚热带地区可周年繁殖,该区域包括海南省和台湾省,以及福建、广东、广西、贵州和云南五省的南部区域。该研究明确了草地贪夜蛾的在中国的周年繁殖区域,为该虫区域性监测预警及防控提供了重要依据。