小飞蓬堆肥及其抑草成分对稗草的抑制作用研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shztky880
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
稗草(Echinochloa crus-galli L.)是稻田中最具危害的恶性杂草,化学除草剂能有效控制稗草发生,然而除草剂的过度使用会造成环境污染,并使得杂草发展出抗药性。开发和应用杂草综合管理方法可以减轻水稻生产对除草剂的依赖,为绿色农业生产提供保障。本研究以化感植物小飞蓬为堆肥原料,制备可用于水田稗草防控的有机控草肥,并对控草肥所含抑草成分对稗草幼苗生长的抑制作用进行了研究。此外,通过室内生测发现堆肥产物黄腐酸在高浓度条件下能抑制稗草幼苗生长。在此基础上,采用液相-质谱联用技术(LC-MS)和转录组测序技术(RNA-Seq)对小飞蓬控草肥和黄腐酸抑制稗草生长的机理进行了探索,通过田间试验对小飞蓬控草肥和黄腐酸在移栽稻田中的控草应用能力进行了验证,实验具体结果如下:(1)本研究以化感植物小飞蓬为堆肥原料进行控草有机肥的制备。当堆肥21 d时,控草肥有机质含量为74.65%,总养分含量为10.87%,符合有机肥农业标准《NY 525-2012》,控草肥中腐殖酸含量丰富,黄腐酸和黑腐酸含量分别为10.28%和21.37%,肥料品质优良。(2)本研究通过室内生测法测定小飞蓬控草肥对稗草生长的抑制效果,并对控草肥中化感抑草物质进行分析和验证,结果表明:在淹水条件下,控草肥堆肥时间为21 d,提取液浓度为5 g/L时,稗草幼苗生长被显著抑制,其株高、根长和株鲜重与对照组相比分别降低了48.19%,83.11%和42.34%,且稗草后续生长缓慢。堆肥过程氨基酸、糖类、脂质等有机质被降解,堆肥总重量降低,腐殖酸合成,堆肥腐熟。控草肥中苯甲酸,2-羟基-3-硝基苯甲醛,水杨酸和正己酸等物质对稗草幼苗生长具有显著抑制作用,因此控草肥能够抑制稗草幼苗的生长。(3)本研究发现腐殖酸中黄腐酸在高浓度条件下能够抑制稗草幼苗生长,黄腐酸可以单独进行水田稗草防控应用。室内生测实验结果表明:在淹水5 cm条件下生长10 d时,0.02 g/L黄腐酸处理下稗草幼苗生长被促进;0.80 g/L黄腐酸处理下稗草生长被显著抑制,其株高、根长和鲜重与对照相比分别降低了35.48%、83.33%和40.87%;当黄腐酸浓度超过0.80 g/L时,稗草黄化死亡。小飞蓬控草肥中黄腐酸的含量较高,因而能够抑制稗草幼苗的生长。在种子播种后0~6 d施用0.80 g/L黄腐酸对水稻和稗草幼苗生长具有显著抑制效果,水稻和稗草生长8~10 d后施用黄腐酸能促进其幼苗的生长。因此,在移栽田中黄腐酸的施用能促进水稻秧苗生长,并抑制处于幼苗阶段的稗草生长,使其不能高于水稻冠层,从而减少杂草对水稻作物的危害,单独施用黄腐酸也具有稻田稗草防除的实际应用潜力。(4)代谢组和转录组联合分析结果表明:黄腐酸可能通过调控稗草幼苗吲哚衍生物和黄酮类物质的生物合成从而影响稗草幼苗的生长。与对照组(0 g/L,CK)相比,高浓度黄腐酸处理下(0.80 g/L,HF)稗草5-甲氧吲哚-3-甲醛、甲氧基吲哚乙酸、吲哚、3-吲哚乙腈的含量上调,ALDH(醛脱氢酶)和TDC(L-色氨酸脱羧酶)等基因表达下调,吲哚衍生物含量增加可能造成生长素浓度过高,抑制稗草的生长;低浓度黄腐酸处理下(0.02 g/L,LF)稗草上述吲哚衍生物含量下调,而上述基因的表达上调,其生长被促进。HF组中柚皮素、圣草酚和山奈酚等黄酮类物质含量降低,CHS(查尔酮合成酶)、CHI(查尔酮异构酶)和FLS(黄酮醇合酶)等基因表达上调,而LF组黄酮类物质合成未受到显著影响。高浓度黄腐酸处理影响了稗草黄酮类物质的生物合成,稗草自身通过调控黄酮合成以降低活性氧的自适应机制被破坏,其面对淹水胁迫的抗逆能力降低,生长受到抑制。(5)通过两年三季两地田间实验对小飞蓬控草肥和黄腐酸实际控草效果进行验证。在淹水3~5 cm并保水15 d的条件下,小飞蓬控草肥施用量为150 Kg/亩时对移栽田稗草平均株防效达75%以上;施用量为30 Kg/亩时,黄腐酸对移栽田稗草平均株防效达70%以上。在淹水条件下,施用小飞蓬控草肥或黄腐酸能有效控制移栽田稗草发生。控草肥中所含有的化感抑草物质对稗草幼苗生长具有显著抑制作用;黄腐酸通过调控稗草幼苗吲哚衍生物和黄酮类物质的生物合成从而影响稗草幼苗的生长。
其他文献
据联合国开发署统计,截止2015年,全球仍有10亿人口未能获得清洁、稳定的生活炊事燃料和电力能源供应。综合能源微网,作为微电网新兴的衍生形式,优化集成和多能互补多种分布式清洁能源,如风能、太阳能、生物质能等,成为满足特定用户、特定地区对能源供应的多样性、经济性、清洁性、安全性等不同需求的关键手段。面向这些特定地区构建综合能源微网,需要因地制宜实施传统能源与当地丰富的风能、太阳能、地热能、生物质能等
随着社会的快速发展、人类生活水平提高的同时,其健康问题也日益凸显。其中,恶性肿瘤已成为威胁人类生命健康的主要疾病之一,据2019年全国癌症研究报告显示,其死亡人数高达23.91%,且发病率逐年上升。因此,癌症等重大疾病的精准诊断与高效治疗极为迫切。发展能特异性识别疾病标志物的生物探针及扩充候选药物分子,对于疾病诊疗研究非常重要,而探针与药物分子的制备基础是基于分子识别及其相互作用。功能核酸是一类具
汽车车身主要由金属薄板件焊接构成,金属薄板件的焊接质量是车身制造质量的关键因素。车身焊接质量的主要指标包括金属件焊接后的尺寸精度与焊接强度。本文以车身金属薄板件的焊接质量优化为主要研究内容,运用大数据分析、数字化虚拟仿真、人工智能等技术,分析车身焊接质量相关的影响因素,并针对影响因素进行优化改善,同时建立相应的改善流程与方法,提升车身焊接质量的智能化控制水平。本文所开展及完成的主要工作及创新点如下
当前,在提倡创新驱动的全球大背景下,高端制造与信息技术持续融合,以主导企业为核心,连接供应网络的平台商业模式正在颠覆传统的创新方式。模块化创新平台由主导企业提供基本创新架构,各模块供应商在此基础上进行互补创新,通过精细分工和有效整合,实现深度合作和协同创新。要充分利用模块供应商的优势和资源,组织模块供应商进行更好地协同创新,主导企业必须与模块供应商建立并保持稳定协调的沟通和合作机制,即关系治理。平
氨作为一种重要的农业化肥原料,需求量持续增长。传统的Haber-Bosch合成氨方法存在高耗能、高成本及高污染等缺陷。而电催化技术可在常温常压条件下实现氨合成,有望成为工业化合成氨的替代工艺。研究者已发现众多材料有望成为高效的合成氨电催化剂。但是,电催化合成氨技术的工业应用仍然存在不少的困难与挑战。除了催化剂本身的反应活性较低以外,实验环境中的氨污染也导致一些催化性能的测试结果存在争议。因此,系统
对存在未知干扰的复杂体系中感兴趣的多个组分进行直接、快速、同时和准确定量分析是一个颇有挑战性的分析科学难题。随着高阶仪器的发展和化学计量学的深入研究,化学多维校正方法在解决这一难题中发挥着重要作用。目前,化学多维校正方法与高阶分析仪器相结合拥有独特的“二阶或高阶优势”,与传统的定量分析方法相比,化学多维校正能通过“数学分离”代替或增强“物理或化学分离”,无需昂贵的分离设备和繁琐的样本前处理步骤,在
随着科技的不断进步,电力机房自动化与智能化水平逐步提高,这也对电力机房的巡检工作提出了更高要求。传统巡检方法存在一些问题,如时间长、效率低、耗费人力物力等,极大地影响了巡检效果。文章主要研究5G技术在电力机房巡检中的具体应用,介绍了“5G+AR”和“5G+机器人”两种智能巡检技术。应用5G技术,依靠其延迟低、速率高、连接广等优势,可以实现电力机房的智能化巡检,进一步提升巡检效率,保证电力系统的安全
目前,以新能源汽车为代表的机械设备动力源正在从传统高排放、高污染的内燃机转变为环保、高效的新能源电池,同时,为了满足动力电池的动力性和续航能力,研制具有大容量、循环寿命长、倍率性能好的新能源电池成为行业发展的研究焦点。目前应用较为广泛的是节能环保、具有较高能量密度以及较长循环寿命的锂离子电池。但是,锂资源的稀缺和分布不均限制了其进一步的应用。与此同时,钾离子电池因其成本低、储量丰富、标准电极电位低
有机固体废物的热解处置是一项双赢策略。一方面可以实现其资源化处置,另一方面得到的生物炭可以作为环境功能材料,应对当前水体有机污染危机,实现以废治废。但是,不同原料和方法制备的生物炭对有机污染物的去除性能(包括吸附和催化)存在明显差异,但其微观结构与性能之间的关系尚不明确,无法有效地指导制备高效的生物炭功能材料。因此,本论文以不同有机固废为原料,辅以系列结构调控手段,制备了系列生物炭功能材料;并分别
进入本世纪,科学技术发展速度着实令人叹为观止。各种器件越来越微纳化,集成化。相较于传统的电子器件,光子器件具有独特且优异的特性。然而,早些年的光子器件受光学衍射的限制,无法更进一步超小型化,达不到高度集成器件的要求。现如今,表面等离激元就能够极其有效地解决这些技术困难。由于其能完美突破光学衍射限制,许多研究者将目光转向它,这为有效解决上述问题提供可能性。本文主要基于表面等离激元波导结构,分析其对入