紫云英季土壤固氮微生物对外源碳氮投入的响应   总被引：3，自引：0，他引：3  

杨璐  曾闹华  白金顺  周兴  周国朋  高嵩涓  聂军  曹卫东 《中国农业科学》2020,53(1):105-116

【目的】分析不同外源有机物料（稻草、葡萄糖）及氮素投入对紫云英季土壤固氮微生物的调控作用,为我国南方紫云英-水稻轮作体系中秸秆还田及化肥减施增效提供支持。【方法】采用盆栽试验,共设7个处理,即CK（对照,不添加有机物料和氮）、稻草等量添加并配施不同量氮素（分别表示为Rs、RsN₁和RsN₂,对应C/N比分别为66、25和13）;等秸秆碳量添加葡萄糖并配施不同量氮素（即Glc、GlcN₁、GlcN₂）、调整C/N比与秸秆添加相应处理保持一致。采集紫云英快速生长期土壤样品,利用Illumina Miseq PE300高通量测序和绝对定量PCR技术分析固氮功能基因nifH及固氮微生物群落特征。【结果】单独添加外源秸秆或葡萄糖处理的土壤C/N与对照无明显差异,但增施氮肥后C/N比呈下降趋势,GlcN₂处理土壤C/N显著低于对照;对于土壤速效养分,Rs和RsN₁处理土壤NO₃ ^--N含量与CK类似,但RsN₂处理明显增加了60%;而添加葡萄糖处理土壤NO₃ ^--N含量整体较高（增幅为35%—79%）;稻草单独添加或与氮素配施对土壤速效磷含量无明显影响,添加葡萄糖处理则显著降低其含量,降幅为16%—24%,但不同氮水平之间无明显差异。不同处理土壤nifH基因拷贝数为80.4×10 ⁶—140.5×10 ⁶ g ^-1土,稻草和葡萄糖添加处理nifH基因拷贝数较CK呈增加趋势,而增施氮素后有所下降。外源碳、氮添加导致固氮微生物α-多样性较CK整体降低,但α-多样性对氮素的响应因碳源种类而异,即稻草添加后增加氮素供应（RsN₁和RsN₂）处理土壤固氮微生物物种数目和Chao 1指数较Rs显著降低,降低幅度分别为6%—11%和13%—15%,而添加葡萄糖后增施氮肥则对α-多样性有一定促进作用。PCoA结果显示土壤固氮微生物群落结构主要因碳源种类差异而聚集为不同组别,受氮水平供应的影响相对较小。属水平上不同物种对外源碳、氮添加的响应存在明显差异：慢生根瘤菌（Bradyrhizobium）相对丰度最高,而外源碳、氮添加后较CK明显降低,且稻草添加处理的降低幅度（12.3%—19.7%）小于葡萄糖添加处理（31.6%—40.5%）;第二优势菌属（地杆菌,Geobacter）对碳源添加的响应趋势与Bradyrhizobium相反,与CK相比,葡萄糖添加处理Geobacter相对丰度的增加幅度（170%—270%）明显大于秸秆添加处理（25.0%—54.6%）。同时,多元回归树、RDA及相关性分析表明土壤固氮微生物丰度、多样性和群落结构组成主要受土壤NO₃ ^--N和速效磷的影响较大。【结论】氮素供应对固氮微生物多样性和群落结构的调控作用受碳源种类（或秸秆和葡萄糖中碳源有效性差异）影响;同时,不同碳源添加后造成土壤速效磷含量的差异也可能是影响紫云英季土壤固氮微生物群落组成的重要环境因子。  相似文献   

施氮与刈割留茬高度对草场生产力及植物群落组成的影响   总被引：1，自引：1，他引：0  

王开丽  杨合龙  肖红  孙伟  戎郁萍 《中国农业科学》2020,53(13):2625-2636

【目的】 改善打草场土壤养分,提高草地生产力及维持草地可持续利用。【方法】 2016—2018年在呼伦贝尔草地农业生态系统实验站打草场设置5个施氮水平（0、10、20、30、40 g·m^-2·a^-1）与2个刈割留茬高度（4、8 cm）,裂区试验设计,分别于每年6月中旬和8月中旬进行试验处理,研究其对草地植物群落及功能群的物种丰富度、地上生物量、主要物种组成的重要值、优势种功能性状及土壤理化性质的影响过程。【结果】 施氮与刈割留茬高度对群落及功能群的物种丰富度无显著影响（P<0.05）。施氮显著增加禾草功能群及群落的地上生物量（P<0.05）,分别提高了72.7%—126.3%、61.6%—96.1%,但施氮量在10—40 g·m^-2·a^-1的各处理间差异不显著（P<0.05）,低刈割留茬高度使禾草的地上生物量显著降低了18.3%（P<0.05）。施氮显著增加羊草（Leymus chinensis）的重要值,降低无芒雀麦（Bromus inermis）的重要值（P<0.05）。施氮时低刈割留茬高度显著降低羊草的重要值,增加无芒雀麦的重要值,不施氮时则相反。低留茬高度显著增加二裂委陵菜（Potentilla bifurca）和星毛委陵菜（Potentilla acaulis）的重要值,降低糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）的重要值（P<0.05）。施氮显著增加无芒雀麦及羊草的株高、叶面积和地上部氮素含量（P<0.05）,但施氮量在20—40 g·m^-2·a^-1的各处理间差异不显著。土壤pH、土壤含水量随施氮量增加而显著降低,土壤NH₄⁺-N、NO₃^--N及总无机氮（ION）含量随施氮量增加而显著增加（P<0.05）。群落、禾草及杂类草的物种丰富度与土壤含水量显著正相关,群落及禾草的地上生物量与土壤含水量显著负相关（P<0.05）。【结论】 短期施氮与适宜的刈割留茬高度提高草地植物群落生产力及稳定群落的物种组成,施氮效应依赖于水分的有效性。呼伦贝尔草甸草原打草适宜刈割留茬高度为8 cm,适宜施氮量为10—20 g·m^-2·a^-1。  相似文献   

添加剂对农副产物和小麦秸秆混合青贮发酵品质的影响     

宗成  吴金鑫  朱九刚  董志浩  李君风  邵涛  刘秦华 《中国农业科学》2022,55(5):1037-1046

【目的】随着食品业与加工业的不断发展,产生了诸如西瓜皮,蚕豆荚以及啤酒糟等大量的农副产物,造成环境的污染。为提高农副产物和小麦秸秆的饲料化程度,减小环境压力,通过探究添加剂对农副产物（西瓜皮、蚕豆荚和啤酒糟）与小麦秸秆混合青贮发酵品质的影响,为提高农副产品利用率和青贮品质研究提供借鉴。【方法】以混合农副产物（西瓜皮﹕蚕豆荚﹕啤酒糟=1﹕3﹕4）和小麦秸秆为原材料,按鲜重比100%﹕0（MW）、25%﹕75%(X25)、50%﹕50%（X50）和75%﹕25%（X75）进行混合青贮,并对各混合青贮进行添加剂处理：添加1×10⁶ cfu•g^-1布氏乳杆菌（B）,0.2% FW纤维素酶（C）和1×10⁶ cfu•g^-1鼠李糖乳杆菌（R）,以无添加剂（CON）为对照,将不同处理的200g新鲜材料装入容积为250 mL的聚乙烯塑料瓶中。在室温下青贮60 d后,开窖分析发酵品质和营养成分。不同处理的青贮饲料与原料通过两层纱布和定性滤纸过滤,浸提液用于pH测定;将原材料和青贮饲料烘干至恒重后测定干物质含量（DM）;蛋白质（CP）采用凯氏定氮法进行测定;采用范氏纤维测定法测定中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）;采用蒽酮-硫酸比色法测定水溶性碳水化合物含量（WSC）;培养基培养微生物后计数;利用高效液相色谱仪分析有机酸;氨态氮含量（NH₃-N）采用苯酚-次氯酸钠比色法测定。【结果】与MW相比,X25中NH₃-N含量显著降低（P < 0.05）;X50中pH和NH₃-N含量显著下降（P<0.05）;X75中pH和NH₃-N含量显著降低,乳酸与乙酸比（LA/AA）显著升高（P < 0.05）;此外,相比于MW,X25、X50和X75显著降低丁酸含量（P<0.05）。在MW中,与对照组相比,添加C显著降低pH和NH₃-N含量（P < 0.05）,显著增加乳酸（LA）含量和LA/AA（P<0.05）。在X25中,与对照组相比,添加C显著降低pH（P<0.05),提高LA含量（P<0.05）;添加R显著降低NH₃-N含量（P<0.05）。在X50中,与对照组相比,添加C显著降低pH和NH₃-N含量（P < 0.05),添加B显著降低NH₃-N含量（P<0.05)。在X75中,与对照组相比,添加C能够显著降低pH和NH₃-N含量（P<0.05）。DM、NDF和ADF含量随小麦秸秆混合比例的增加而显著增加（P<0.05）;相比之下,CP随小麦秸秆混合比例的增加而显著降低（P<0.05）。与MW相比,X25、X50和X75显著提高了 WSC含量（P<0.05）。在X25中,与对照组相比,添加C显著降低了NDF和ADF含量（P<0.05）;在X50中,相比于对照组,添加B和C显著降低NDF含量（P<0.05）;在X75中,相比于对照组,添加B、C和R显著降低NDF和ADF含量（P<0.05）。【结论】混合农副产物（西瓜皮﹕蚕豆荚﹕啤酒糟=1﹕3﹕4）单独青贮发酵品质较差,农副产物和小麦秸秆混合青贮能够改善发酵品质,小麦秸秆和农副产物（西瓜皮﹕蚕豆荚﹕啤酒糟=1﹕3﹕4）比例为50%﹕50%和75%﹕25%时为最佳混合比例;从营养品质来看,小麦秸秆和农副产物（西瓜皮﹕蚕豆荚﹕啤酒糟=1﹕3﹕4）比例为25%﹕75%和50%﹕50%时为最佳混合比例;综合考虑发酵品质和营养价值,小麦秸秆和农副产物（西瓜皮﹕蚕豆荚﹕啤酒糟=1﹕3﹕4）最适宜的混合比为50%﹕50%,添加C能够进一步提高发酵品质,改善营养成分。  相似文献   

淹水对辣椒连作土壤化学性质与微生物群落结构的影响   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

龚小雅  石记博  方凌  方亚鹏  吴凤芝 《中国农业科学》2022,55(12):2472-2484

【目的】 明确淹水对连作辣椒土壤环境的影响,为减轻辣椒连作障碍提供技术依据。【方法】 以安徽和县的大棚内连作辣椒进行连续3年的淹水和不淹水土壤为研究对象,以不淹水为对照,采用流动分析仪、qPCR荧光定量技术和Miseq测序技术探究淹水对辣椒连作土壤化学性质和微生物群落结构的影响;同时以辣椒为试材,采用体外培养皿法验证淹水和不淹水土壤对辣椒种子萌发和幼苗生长的影响。【结果】 土壤淹水处理显著降低了土壤EC值、有机质、硝态氮、铵态氮、速效钾和有效磷的含量。荧光定量结果表明土壤淹水处理显著增加了细菌菌群丰度（P<0.05）,但降低了真菌菌群丰度。高通量测序结果表明,微生物群落组成在门水平上,淹水处理显著增加了放线菌门（Actinobacteria）和Myxococcota的相对丰度,降低了厚壁菌门（Firmicutes）和被孢霉门（Mortierellomycota）的相对丰度;在属水平上,淹水处理降低了潜在病原菌镰孢菌属（Fusarium）相对丰度并与土壤硝态氮呈显著正相关,增加了潜在固氮菌属中的固氮弧菌属（Azoarcus）、芽单胞菌属（Gemmatimonas）、Sideroxydans、Candidatus_Solibacter、藓杆菌属（Bryobacter）及潜在有益菌属Aspergillus和枝顶孢霉属（Acremonium）的相对丰度,并与土壤硝态氮呈显著负相关;土壤硝态氮含量显著影响土壤细菌和真菌的群落结构。培养皿试验结果表明,淹水处理土壤中的辣椒种子发芽率、幼苗鲜重和根长显著高于不淹水处理土壤。【结论】 辣椒连作土壤淹水处理显著降低了EC值,降低了潜在病原菌和增加了潜在有益菌丰度,但土壤速效养分含量显著降低。同时,土壤淹水有利于辣椒种子萌发与幼苗生长,有利于缓解辣椒连作障碍。  相似文献   

荒漠植物珍珠猪毛菜根际土壤细菌多样性与土壤理化性质相关性分析     

魏艳晨  陈吉祥  王永刚  孟彤彤  韩亚龙  李美 《中国农业科技导报》2022,24(5):209-217

为了解珍珠猪毛菜（Salsolapasserina）的生态适应机制,采用细菌16S rDNA高通量测序、纯培养方法及荧光染色激光共聚焦显微镜计数法研究了甘肃景泰地区荒漠草原珍珠猪毛菜根际土壤的细菌类群及其与土壤理化性质相关性,并与荒漠土壤进行对比。结果表明,珍珠猪毛菜根际土壤的养分含量显著高于荒漠土壤。猪毛菜根际土壤微生物检测到5 655 OUT,其中特有的为2 580个。根际土壤可培养细菌数和细菌总数分别为1.62×10⁶ CFU·g^-1和1.33×10⁷个·g^-1,高于非根际土壤（5.40 ×10⁵ CFU·g^-1和1.12×10⁷ 个·g^-1）;且2种土壤细菌的多样性存在显著差异。珍珠猪毛菜根际土壤中优势细菌门为放线菌门（Actinobacteria）、浮霉菌门（Planctomycetes）、变形菌门（Proteobacteria）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、酸杆菌门（Acidobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）和疣微菌门（Verrucomicrobia）,占总细菌类群的97.7%;优势细菌属依次为红色杆菌属（Rubrobacter）、RB41、类诺卡氏菌属（Nocardioides）、链霉菌属（Streptomyces）、Pir4_lineage、芽孢杆菌属（Bacillus）、土壤红杆菌属（Solirubrobacter）、芽单胞菌属（Gemmatimonas）和小梨形菌属（Pirellula）。主要菌群及环境因子的相关分析表明,土壤养分含量、pH和含水率是影响土壤细菌群落组成的重要因子。  相似文献   

硒对S. aureus诱导的奶牛乳腺上皮细胞Nod2/MAPK/mTORs信号通路关键蛋白表达的影响     

毕崇亮  刘俊俊  王亨  王娟  韩照清  关立增 《中国农业科学》2019,52(16):2891-2898

【目的】硒（Se）能否通过Nod2/MAPK/mTOR途径调控金黄色葡萄球菌诱导的奶牛乳腺上皮细胞炎性损伤,有待于进一步研究。因此本研究将探究硒对金黄色葡萄球菌（S. aureus）感染的奶牛乳腺上皮细胞（bMECs）Nod2/MAPK/mTORs信号通路中关键蛋白表达的影响,从而为阐明硒的免疫调控机制提供理论依据。【方法】首先将bMECs以10 ⁶细胞/孔接种于6孔板中,当细胞超过80%的汇合度时,用含2、4和8 μmol·L ^-1浓度硒的培养基替换原来的培养基,继续孵育12 h,然后用PBS洗涤每孔3次,将S. aureus按MOI=1:1的比例加入6孔板中,继续培养0.5 h,然后收集bMECs细胞进行相关蛋白的检测。本试验共分3大组,即对照（Con）组（bMECs）、模型（Mod）组（bMECs+S. aureus）和试验组。其中试验组又分3个亚剂量组,即Low组（bMECs+2 μmol·L ^-1 Se+S. aureus）、Mid组（bMECs+4 μmol·L ^-1 Se+S. aureus）和Hig组（bMECs+8 μmol·L ^-1 Se+S. aureus）,每组设3个重复。利用BCA蛋白测定试剂盒对收集的bMECs细胞进行总蛋白提取。应用Western blotting技术检测bMECs中Nod2和RIP2蛋白表达水平及JNK,AKT和mTOR蛋白磷酸化水平。将蛋白样品加到10%的SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳中,上样量为20 μg/孔,之后将蛋白转移到聚偏氟乙烯（PVDF）膜上。将PVDF膜用5 mL 5%脱脂乳阻断2 h,脱脂乳脱脂后用TBST清洗后,分别用5 mL的 Nod2、RIP2、JNK、AKT、mTOR和β-actin的一抗孵育过夜,回收一抗。之后在PVDF膜中分别加入5 mL上述蛋白的二抗,室温孵育2 h,回收二抗。PVDF用TBST洗涤5次,最后在暗室条件下进行化学显影。 【结果】S. aureus能显著提高bMECs中Nod2和RIP2蛋白表达水平及JNK,AKT和mTOR蛋白磷酸化水平（P<0.01）。S. aureus感染0.5 h后,Nod2蛋白水平显著升高（P<0.01）。在培养基里添加2 μmol·L ^-1 的硒可极显著抑制Nod2蛋白的表达（P<0.01）,在培养基里添加8 μmol·L ^-1 的硒可显著抑制Nod2的表达（P<0.05）; S . aureus感染0.5 h后,RIP2蛋白水平显著升高（P<0.05）,而在培养基里添加8 μmol·L ^-1 硒可显著抑制RIP2蛋白的表达（P<0.05）;S. aureus感染0.5 h后,与对照组相比,模型组JNK蛋白磷酸化水平显著升高（P<0.01）。在培养基里添加4 μmol·L ^-1 的硒能显著抑制JNK蛋白的磷酸化水平（P<0.05）,在培养基里添加8 μmol·L ^-1 的硒能显著抑制JNK蛋白的磷酸化水平（P<0.01）; S. aureus感染0.5 h后,与对照组相比,模型组AKT蛋白磷酸化水平显著升高（P<0.01）。在培养基里添加4 μmol·L ^-1 硒可极显著抑制JNK蛋白的磷酸化水平（P<0.01）,在培养基里添加8 μmol·L ^-1 硒可显著抑制AKT蛋白的磷酸化水平（P<0.05）;S. aureus感染0.5 h后,模型组mTOR蛋白磷酸化水平显著升高（P<0.01）。在培养基里分别添加4 μmol·L ^-1 和8 μmol·L ^-1 硒均能显著抑制mTOR蛋白磷酸化水平（P<0.05）。 【结论】硒可通过抑制bMECs Nod2/MAPK/mTORs信号通路中关键因子蛋白的表达而减轻S. aureus诱导的bMECs炎症反应。  相似文献   

体外法优化玉米—杂粕型饲粮的非淀粉多糖酶谱及其对育肥猪肠道微生物的影响     

邓富丽  申丹  钟儒清  张顺芬  李滔  孙曙东  陈亮  张宏福 《中国农业科学》2022,55(16):3242-3255

【目的】利用体外模拟法优化玉米—杂粕型饲粮的非淀粉多糖（NSP）酶谱,并分析优化的非淀粉多糖酶谱对饲粮养分消化率和育肥猪肠道微生物组成和结构的影响,为饲粮高效利用和精准饲养提供数据支撑和理论参考。【方法】试验一在育肥猪玉米—杂粕型饲粮中分别添加不同水平的木聚糖酶、β-葡聚糖酶、纤维素酶、α-半乳糖苷酶、β-甘露聚糖酶和果胶酶6种NSP酶,采用胃—小肠体外模拟法测定体外回肠干物质消化率（IVIDMD）;取IVIDMD达到最大值时各NSP酶的添加水平为该NSP酶0编码水平,按照六元二次回归正交旋转组合设计,进行体外消化试验,建立IVIDMD与NSP酶添加量的六元二次回归方程,筛选出玉米—杂粕型饲粮最优NSP酶谱（OEC）;利用胃—小肠—大肠体外模拟消化法分析测定添加OEC前后饲粮的体外干物质消化率（IVDMD）、体外能量消化率（IVGED）和体外消化能（IVDE）,以验证OEC的效果。试验二按照单因素完全随机设计,选用16头健康、体重相近去势公猪（117.8 ± 1.66 kg）,随机分为2个处理组,每个处理8头猪,对照组饲喂玉米—杂粕型基础饲粮,加酶组在基础饲粮中添加OEC;在试验开展第18天采用直肠擦拭法采集猪新鲜粪便,利用16S rRNA基因高通量测序对粪便微生物菌群的多样性及相对丰度进行分析,并进行功能预测。【结果】（1）在本试验条件下,玉米—杂粕型饲粮OEC为：纤维素酶1 003 U·kg^-1、木聚糖酶18 076 U·kg^-1、β-葡聚糖酶1 377 U·kg^-1、β-甘露聚糖酶14 765 U·kg^-1、α-半乳糖苷酶337 U·kg^-1和果胶酶138 U·kg^-1;（2）在玉米—杂粕型饲粮中添加OEC使IVDMD由73.44%显著提高到76.26%（P<0.01）,IVGED由74.03%显著提高到76.45%（P = 0.01）,IVDE由14.97 MJ·kg^-1显著提高到15.58 MJ·kg^-1（P<0.01）;（3）在门水平上,共筛选出了12个相对丰度大于0.1%的菌门,其中Bacteroidota（拟杆菌门）、Firmicutes（厚壁菌门）和Spirochaetota（螺旋体门）为优势菌门,三者之和在组内占比达96%以上;（4）在属水平上,饲粮中添加OEC显著增加norank_f_F082,norank_f_Bacteroidales_RF16_group,Bacteroides（拟杆菌属）和Roseburia（氏菌属）的相对丰度（P<0.05）,Eubacterium_ruminantium_group（P = 0.083）有增加的趋势,而Oscillibacter（颤杆菌克）的相对丰度显著降低（P<0.05）,Clostridium_sensu_stricto_1和norank_f__norank_o__WCHB1-41（P = 0.083）有降低的趋势（P = 0.052）。【结论】饲粮中添加体外法优化的NSP酶谱,显著提高了育肥猪玉米—杂粕型饲粮干物质和能量的体外消化率以及体外消化能,增加了纤维分解菌和产丁酸菌等有益菌在育肥猪肠道微生物中的占比,在一定程度上减少了有害菌的数量,优化了肠道微生态。  相似文献   

大豆异黄酮对早期断奶仔猪生长性能、抗氧化功能及肠粘膜形态结构的影响     

林厦菁  陈芳  蒋守群  蒋宗勇 《中国农业科学》2020,53(10):2101-2111

【目的】 研究饲粮中添加大豆异黄酮对早期断奶仔猪生长性能和抗氧化作用及免疫功能的影响。【方法】 选用160只5.5 kg 21日龄断奶的（杜×长×大）三元杂交仔猪,根据体重和性别随机分成5组,每组4个重复（公母各4只）。各处理组饲粮大豆异黄酮添加水平分别为0（空白对照组）、10、20、40、80 mg·kg^-1。试猪饲养至7、42d时每个重复分别选取平均体重的试猪屠宰并取样测定。【结果】 断奶后8—42 d和整个试验期阶段,大豆异黄酮40 mg·kg^-1组平均日采食量显著高于空白对照组、10 mg·kg^-1大豆异黄酮组和20 mg·kg^-1大豆异黄酮组（P<0.05）。断奶后8—42 d时,大豆异黄酮20 mg·kg^-1组料重比显著低于空白对照组和80 mg·kg^-1大豆异黄酮组（P<0.05）。断奶后7d,肝脏中丙二醛（MDA）含量随大豆异黄酮添加水平提高有降低的趋势,其中添加大豆异黄酮40和80 mg·kg^-1 组试验猪肝脏中的MDA含量显著低于空白对照组和10 mg·kg^-1 大豆异黄酮组。添加大豆异黄酮20 mg·kg^-1 组仔猪血清超氧化物歧化酶（SOD）活性显著高于空白对照组、40 mg·kg^-1 大豆异黄酮组和80 mg·kg^-1大豆异黄酮组（P<0.05）。添加大豆异黄酮10 mg·kg^-1 组肝脏组织谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性显著高于对照组和80 mg·kg^-1 大豆异黄酮组（P<0.05）。断奶后8—42 d时,20 mg·kg^-1大豆异黄酮组试验猪料重比显著低于空白对照组和80 mg·kg^-1大豆异黄酮组（P<0.05）。断奶42d时,添加大豆异黄酮40 mg·kg^-1 组血清SOD活性显著高于空白对照组、10 mg·kg^-1 大豆异黄酮组和80 mg·kg^-1大豆异黄酮组（P<0.05）。大豆异黄酮20 mg·kg^-1组肝脏的GSH-Px活性显著高于空白对照组和80 mg·kg^-1 大豆异黄酮组（P<0.05）。断奶后42d,大豆异黄酮40和80 mg·kg^-1组的空肠SOD活性显著高于对照组（P<0.05）;添加大豆异黄酮40 mg·kg^-1组空肠的GSH-Px活性显著高于对照组和10 mg·kg^-1大豆异黄酮组（P<0.05）;饲粮大豆异黄酮对空肠的金属硫蛋白（MT）含量有显著影响作用,其中大豆异黄酮10 mg·kg^-1组空肠的MT含量显著高于空白对照组（P<0.05）。断奶后7、42d对照组仔猪十二指肠绒毛成舌状排列,绒毛顶端凹陷且脱落严重,各处理组与对照组相比,十二指肠绒毛损伤程度降低,其中40 mg·kg^-1组仔猪十二指肠绒毛最完整,成柱状排列。添加大豆异黄酮对断奶仔猪42d的血液中CD4⁺的水平有显著影响作用,对淋巴细胞转化率、CD8⁺、CD4⁺/ CD8⁺无显著影响（P>0.05）,其中大豆异黄酮10和20 mg·kg^-1组血液中CD4⁺水平显著低于空白对照组和80 mg·kg^-1大豆异黄酮组（P<0.05）。【结论】 饲粮中添加大豆异黄酮能够提高断奶仔猪的生长性能,增强机体的抗应激能力,对肠绒毛有一定的保护作用,早期断奶仔猪大豆异黄酮适宜添加量为40mg·kg^-1。  相似文献   

有机肥对羊草草原土壤细菌群落多样性的影响     

商丽荣  万里强  李向林 《中国农业科学》2020,53(13):2614-2624

【目的】 以呼伦贝尔天然羊草草原退化打草场为研究对象,揭示不同有机肥处理对土壤养分状况和土壤细菌群落多样性的影响,为羊草草原的改良、恢复及合理利用提供科学依据。【方法】 田间试验采用单因素随机区组设计,共7个处理分别为:对照（ck）,蚯蚓粪15 t·hm^-2（a1）、30 t·hm^-2（a2）、45 t·hm^-2（a3）,菌渣15 t·hm^-2（b1）、30 t·hm^-2（b2）、45 t·hm^-2（b3）。本研究采用 Miseq高通量测序技术,分析不同有机肥处理对土壤细菌群落多样性的影响机制。同时结合土壤化学性质,探究不同有机肥处理下细菌群落变化的环境驱动因子。【结果】 不同有机肥处理可以改善土壤养分状况并形成明显的细菌群落。a3处理的土壤有效磷含量较对照显著增加37.3%。b3和a3处理土壤有效钾含量较对照显著增加62.99%和40.53%。b3处理下的地上生物量显著高于其他处理（244.11 g·m^-2）。此外,施蚯蚓粪和菌渣显著增加了土壤中细菌群落的丰富度。与ck相比,a1和b2处理下丰富度指数显著增加。在门水平上,21个样品共获得31个类群。其中放线菌门（Actinobacteria）,变形菌门（Proteobacteria）,酸杆菌门（Acidobacteria）,疣微菌门（Verrucomicrobia）和绿弯菌门（Chloroflexi）为优势类群,相对丰度共占细菌群落的85%以上。a2处理的放线菌最为丰富（36.79%）。变形菌门（Proteobacteria）在b1和b3处理中含量较高（23.29%,22.32%）。酸杆菌门（Acidobacteria）在a1处理中最高（20.69%）。而LEfSe表明在b3处理下检测到更多的细菌分类群（17个进化枝,1个纲,1个目,4个科和11个属）。另外,土壤有效氮（P=0.001）、有效钾（P=0.005）和有机质（P=0.006）对土壤中的细菌群落组成有极显著的影响（P<0.01）,全钾（P=0.014）对土壤细菌群落组成有显著影响（P<0.05）。说明有效氮、有效钾、有机质和全钾是细菌群落的主要驱动因素。【结论】 有机肥在羊草草原的应用改变了土壤细菌群落结构。蚯蚓粪和菌渣在45 t·hm^-2施肥量情况下提高了速效养分含量,也提高了羊草草原土壤细菌群落的生物多样性,有利于草地农业生态系统的可持续发展。  相似文献   

不同根系分泌物对土壤N2O排放及同位素特征值的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

庄姗  林伟  丁军军  郑欠  寇馨月  李巧珍  李玉中 《中国农业科学》2020,53(9):1860-1873

【目的】探究植物根系分泌的主要组分（有机酸、氨基酸、糖类）对土壤N₂O排放及其微生物过程的影响,为选择适宜的植物进而控制土壤N₂O排放提供支撑。【方法】通过室内试验分别添加草酸、丝氨酸、葡萄糖于土壤中模拟根系的3种主要分泌物,每种分泌物设置两个浓度水平：低浓度（150 μg C·d ^-1）和高浓度（300 μg C·d ^-1）,另设置添加蒸馏水的对照组,共7个处理。将土壤置于120 mL玻璃瓶中进行培养,24 h内采集气体样品7次,每次培养2 h,获取N₂O排放速率、日累积排放量和同位素特征值（δ ¹⁵N ^bulk、δ ¹⁸O和SP（site preference,SP=δ ¹⁵N ^α-δ ¹⁵N ^β））。【结果】添加3种根系分泌物组分后,土壤N₂O排放速率均逐渐升高,且均高于对照。高浓度处理组N₂O累积排放量为：葡萄糖（（3.2±1.3）mg·kg ^-1·d ^-1）处理>丝氨酸（（2.6±0.5）mg·kg ^-1·d ^-1）处理>草酸（（1.4±0.2）mg·kg ^-1·d ^-1）处理,低浓度处理组为：草酸（（2.7±1.3）mg·kg ^-1·d ^-1）处理>丝氨酸（（1.8±0.4）mg·kg ^-1·d ^-1）处理>葡萄糖（（1.6±0.8）mg·kg ^-1·d ^-1）处理;添加根系分泌物的不同处理间土壤N₂O的δ ¹⁸O值无明显差异,并稳定在24.1‰—25.6‰,且均显著高于对照（（20.1±1.5）‰）;土壤N₂O的δ ¹⁵N ^bulk值与添加根系分泌物的种类有关,其中草酸处理组为（-20.06±2.22）‰、丝氨酸处理组为（-22.33±1.10）‰、葡萄糖处理组为（-13.86±1.11）‰、对照组为（-23.14±3.72）‰。各处理土壤N₂O的SP值的变化范围为13.13‰—15.03‰,根系分泌物浓度越高,SP值越低。综合分析不同处理4个指标（N₂O排放速率、N₂O的δ ¹⁵N ^bulk、δ ¹⁸O和SP值）的不同时刻的检测值与日均值的校正系数,添加根系分泌物后第16小时各处理4个指标的校正系数最接近于1。【结论】在NH+ 4-300 mg N·kg ^-1的土壤环境下根系分泌物促进N₂O的排放,且在培养期间（24 h）土壤N₂O排放速率逐渐升高。高浓度处理组葡萄糖对土壤N₂O排放速率促进效果最强,低浓度处理组草酸对土壤N₂O排放速率促进效果最强。与对照组相比,根系分泌物的添加使N₂O的δ ¹⁸O值显著升高;与对照组相比,葡萄糖的添加使δ ¹⁵N ^bulk值显著升高。根系分泌物浓度越高,反硝化作用对N₂O的贡献越大。  相似文献   

灌溉下限对设施土壤N2O和NO排放特征的影响     

张丽媛  吕金东  石欣悦  虞娜  邹洪涛  张玉玲  张玉龙 《中国农业科学》2021,54(5):992-1002

【目的】合理灌溉是设施生产控制N₂O和NO排放,提高氮肥利用率的有效措施。研究不同灌水下限设施土壤N₂O和NO排放动态与土壤水分、无机氮和可溶性有机氮关系,分析N₂O和NO排放特征及影响因素,以期为N₂O、NO减排和设施土壤灌溉管理提供科学依据。【方法】基于连续7年的设施土壤不同灌溉下限的田间定位试验,以番茄为供试作物,设4个土壤水吸力处理,分别为25 kPa（W₁）、35 kPa（W₂）、45 kPa（W₃）和55 kPa（W₄）。采用密闭静态箱-气相色谱和氮氧化物分析仪法,分别对番茄生长季的N₂O和NO进行田间原位同步观测。【结果】番茄生长季不同灌水下限处理土壤N₂O和NO排放通量分别为 -34.46—1 671.78 μg N·m^-2·h^-1和6.83—269.89 μg N·m^-2·h^-1,二者排放峰值期同步且主要发生在施肥和灌溉后,各处理NO/N₂O均小于1。土壤N₂O和NO累积排放量分别为W₂和W₁处理最低（P <0.01）,各处理N₂O+NO总累积排放量表现为W₄处理>W₃处理>W₁处理>W₂处理。W₂处理番茄产量较W₁、W₃和W₄处理分别增加84%、32.4%和12%。单位产量N₂O+NO排放量表现为W₄处理最高（P <0.01）,W₂处理最低。各处理施肥和收获后土壤无机氮和可溶性有机氮含量的重复测量方差分析表明,除灌水下限和观测时间交互对亚硝态氮含量影响不显著外,灌水下限和观测时间及二者交互效应对土壤无机氮和可溶性有机氮均有极显著影响（P <0.01）。冗余分析和相关分析表明,NO₂^--N、NH₄⁺-N和土壤孔隙含水量（WFPS）可分别解释设施土壤N₂O和NO变异的55%、32.5%和20.7%,均是极显著影响不同灌溉下限N₂O和NO排放的主要影响因素。【结论】综合考虑产量和N₂O、NO减排效应,灌水下限35 kPa的W₂处理为本试验最适宜的灌溉管理措施。  相似文献   

生物炭与无机氮配施对稻田温室气体排放及氮肥利用率的影响   总被引：5，自引：0，他引：5  

向伟  王雷  刘天奇  李诗豪  翟中兵  李成芳 《中国农业科学》2020,53(22):4634-4645

【目的】生物炭作为比表面积大、富含有多种营养元素的一种物质已被广泛应用于农业生产。弄清生物炭与化肥氮配合施用对稻田温室气体排放和氮肥利用率的综合影响,为合理使用生物炭提供科学依据。【方法】在武穴市花桥镇进行两年大田试验,设置4个处理,即不施氮肥（CK）、常规施氮（180 kg·hm ^-2）（IF）、常规施氮+10 t·hm ^-2生物炭（IF+C）、减氮30%+10 t·hm ^-2生物炭（RIF+C）。采用静态箱-气相色谱法对2018和2019年水稻生长季节稻田CH₄和N₂O排放通量进行监测,并测定水稻产量,探讨生物炭配施不同量无机氮对稻田CH₄和N₂O排放、水稻产量以及氮肥利用率的影响。【结果】（1）稻季CH₄和N₂O排放呈现明显的季节性变化规律。CH₄排放峰值主要出现在分蘖期和齐穗期,N₂O排放峰值主要出现在氮肥施用和排水后。2018和2019年稻季各处理CH₄排放通量分别为0.01—48.97 mg·m ^-2·h ^-1和0.36—18.08 mg·m ^-2·h ^-1,N₂O排放通量分别为-0.002—0.17 mg·m ^-2·h ^-1和0.01—0.28 mg·m ^-2·h ^-1。2018年各处理CH₄和N₂O的平均排放通量分别为6.17—7.16 mg·m ^-2·h ^-1和0.02—0.04 mg·m ^-2·h ^-1,2019年的分别为5.16—5.83 mg·m ^-2·h ^-1和0.05—0.08 mg·m ^-2·h ^-1。（2）与CK相比,无机氮肥的施用对CH₄排放没有影响,但显著提高了N₂O排放,增幅为32.6%—113.0%。与IF处理相比,生物炭与无机氮配施（IF+C、RIF+C）显著降低N₂O排放,在2018年降幅为33.4%—43.1%,2019年为37.0%—39.5%,但对CH₄排放的影响不显著,因此对全球增温潜势的影响不显著。生物炭与无机氮配施处理IF+C与RIF+C间CH₄和N₂O排放差异不显著。CH₄排放是综合增温潜势（GWP）的主要贡献者,对GWP的贡献达84.4%—95.2%。（3）氮肥施用显著提高水稻产量,增幅达4.0%—6.0%。与IF处理相比,生物炭处理（IF+C、RIF+C）显著增加水稻产量,增幅达9.9%—11.9%。生物炭与无机氮配施处理IF+C与RIF+C间水稻产量差异不显著。与IF处理相比,IF+C、RIF+C处理氮肥利用率显著增加了7.7%—8.1%,且RIF+C的氮肥偏生产力两年分别增加了57.1%、52.3%。【结论】减氮30%配施生物炭能有效地降低稻田N₂O排放、增加水稻产量、提高氮肥利用率,是一项可持续的农艺措施。但生物炭对稻田温室气体减排的效应还要进一步研究探讨。  相似文献   

滴灌水肥一体化配施有机肥对土壤N2O排放与酶活性的影响     

奚雅静  汪俊玉  李银坤  武雪萍  李晓秀  王碧胜  李生平  宋霄君  刘彩彩 《中国农业科学》2019,52(20):3611-3624

【目的】 通过在有机肥基础上增施不同量无机氮,研究滴灌水肥一体化条件下温室番茄土壤N₂O排放和脲酶（UR）、硝酸还原酶（NR）、亚硝酸还原酶（Ni R）以及羟胺还原酶（Hy R）活性的动态变化,分析各处理土壤N₂O排放特征及土壤UR、NR、Ni R和Hy R活性对土壤N₂O排放的影响,揭示在滴灌水肥一体化下N₂O排放过程机制。【方法】 试验共设CK（不施氮）、N1（200 kg·hm ^-2有机氮）、N2（200 kg·hm ^-2有机氮+ 250 kg·hm ^-2无机氮）、N3（200 kg·hm ^-2有机氮+ 475 kg·hm ^-2无机氮）4个处理。采用静态箱-气相色谱法,对番茄生育期内土壤N₂O排放、土壤酶活性、土壤温湿度等进行监测。【结果】 滴灌水肥一体化,各施氮处理均在施肥+灌溉后第1天出现N₂O排放高峰,随着时间推移不断下降,不同处理番茄整个生育期N₂O排放通量在0.98—1 544.79 μg·m ^-2·h ^-1。土壤N₂O排放总量差异显著,依次为N3（（7.13±0.11）kg·hm ^-2）>N2（（4.87±0.21）kg·hm ^-2）>N1（（2.54±0.17）kg·hm ^-2）>CK（（1.56±0.23）kg·hm ^-2）,与N3相比,处理N1、N2土壤N₂O排放总量分别降低了64.38%、31.70%。番茄生育期内N₂O季节排放特征明显,秋季高,冬季低。土壤氮素转化相关酶活性大致随施氮量的升高而增高。土壤N₂O排放通量与5 cm土壤温度、0—10 cm土层硝态氮含量、土壤NR活性及土壤Hy R活性均呈极显著正相关（P＜0.01）。【结论】 滴灌水肥一体化下,土壤微生物处于好气环境,土壤N₂O主要来自于硝化过程,减少了由反硝化过程所产生的N₂O排放。综合考虑番茄产量、品质、N₂O排放等因素,推荐北方温室秋冬茬番茄施用200 kg·hm ^-2有机氮+250 kg·hm ^-2无机氮,75 kg·hm ^-2 P₂O₅,450 kg·hm ^-2 K₂O较为适宜。  相似文献   

氮素用量对膜下滴灌甜瓜产量以及氮素平衡、硝态氮累积的影响   总被引：4，自引：2，他引：2  

薛亮  马忠明  杜少平  冯守疆  冉生斌 《中国农业科学》2019,52(4):690-700

【目的】针对灌区膜下滴灌甜瓜栽培施氮不合理的问题,通过系统分析膜下滴灌条件下不同施氮量对甜瓜产量、土壤硝态氮累积及氮素吸收和平衡的影响,为河西灌区膜下滴灌甜瓜合理施用氮肥提供理论依据。【方法】试验采用膜下滴灌施肥模式,设置5个施氮水平：0（N₀）、60（N₆₀）、120（N₁₂₀）、180（N₁₈₀）、240 kg·hm ^-2（N₂₄₀）,在苗期、伸蔓期、膨大期和成熟期测定土壤剖面硝态氮含量,并结合成熟期产量和氮素吸收量,分析不同氮素用量对甜瓜产量、品质以及氮素平衡和土壤中硝态氮分布、累积的影响。 【结果】在施氮量为180 kg·hm ^-2时甜瓜商品瓜产量达到较高值,果实吸氮量和氮收获指数达到最大,甜瓜氮素吸收利用效率、氮素农学效率和氮素生理利用率变幅分别为39.59%—40.22%、56.61—61.44 kg·kg ^-1和142.98 —152.76 kg·kg ^-1;不同深度土壤NO₃ ^--N随施氮量的增加而增加,但同一处理中土层越深NO₃ ^--N含量越低;收获后NO₃ ^--N主要累积在0—40 cm土层,占试验监测土壤范围（0—100 cm）的46.74%—51.84%;施氮量与甜瓜吸氮量、硝态氮残留量和氮素表观损失量呈显著正相关,甜瓜吸收量占氮输出量的41.27%—41.36%,氮素残留量占42.62%—43.41%,表观损失占15.32%—16.02%。 【结论】在河西沙漠绿洲灌区甜瓜膜下滴灌种植中,氮素施入量以180 kg·hm ^-2为宜,有利于甜瓜氮素吸收利用能力保持在较高水平,降低氮素损失,达到氮素收支动态平衡以及高产优质高效的生产目的。  相似文献   

秸秆分解对两种类型土壤无机氮和氧化亚氮排放的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

张学林  吴梅  何堂庆  张晨曦  田明慧  李晓立  侯小畔  郝晓峰  杨青华  李潮海 《中国农业科学》2022,55(4):729-742

[目的]明确作物秸秆分解对土壤无机氮和氧化亚氮(N2O)排放的影响,为不同土壤类型采用合理的氮肥用量,促进秸秆分解、增加土壤可利用养分、减少N2O等温室气体排放提供理论依据.[方法]室内采用尼龙网袋法,设置秸秆类型(小麦和玉米)、土壤类型(潮土和砂姜黑土)和氮肥用量(N0:0,N1:180 kg N·hm-2,N2:3...  相似文献   

滴灌施肥对两种典型作物系统土壤N2O排放的影响及其调控差异     

雷豪杰  李贵春  柯华东  魏崃  丁武汉  徐驰  李虎 《中国农业科学》2021,54(4):768-779

【目的】探明滴灌施肥对华北典型种植类型农田N₂O排放的影响差异与减排贡献,并明确其综合调控机制,为区域农业生产碳氮优化调控及滴灌施肥技术在华北推广应用提供科学支撑和技术储备。【方法】选择两种典型的作物种植模式（冬小麦-夏玉米轮作和设施菜地）为研究对象,分别设置了4个处理,即对照（CK）、常规漫灌施肥（FP）、滴灌施肥（FPD）和滴灌优化施肥（OPTD）,利用自动静态箱-气相色谱法对这两种系统土壤N₂O排放进行了连续观测分析。【结果】两种作物系统N₂O排放通量变化均与5 cm深土壤温度显著正相关（P＜0.05）,均在基肥期出现最高排放峰值。在设施蔬菜和粮食作物系统中,FP处理N₂O排放总量均为最高,分别达到（5.47±0.23）和（1.70±0.02）kg N·hm^-2。对于N₂O排放强度,设施蔬菜系统中FP处理为（159.72±2.47）g N·t^-1,远低于粮食作物系统（258.41±6.35）g N·t^-1,未来N₂O减排的关注点仍在粮食作物生产。滴灌施肥可显著降低两种系统N₂O排放总量,相比FP处理,在设施蔬菜系统中滴灌施肥可显著减少19.0%（P＜0.05）,而在粮食作物系统中可减少达到35.0%（P＜0.05）。此外,当两种系统施氮量分别降低50%和30%后,在保证作物产量下其减排贡献可分别扩大到30.2%和45.8%。【结论】设施蔬菜和粮食作物系统土壤N₂O排放特征存在明显差异,粮食作物生产N₂O排放强度明显高于设施蔬菜生产,应进一步关注。同时,滴灌施肥技术在华北农田两种典型的作物系统中均能较好地减少N₂O排放,对冬小麦-夏玉米轮作系统N₂O减排贡献更大,具有在华北平原进一步推广应用的潜力。  相似文献