小麦-玉米轮作体系中秸秆腐解对土壤供锌能力的影响及机制

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    40971179
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    40.0万
  • 负责人：
    田霄鸿
  • 依托单位：
    西北农林科技大学
  • 学科分类：
    D0710.土壤侵蚀与土壤肥力
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

世界上近一半人口受缺锌的困扰。石灰性土壤上生长的小麦、玉米由于籽粒锌含量低，长期食用满足不了人体对锌的正常需求，会严重影响人体健康。因此探讨提高小麦玉米籽粒Zn含量的土壤条件尤其是秸秆还田条件下土壤Zn的转化及生物有效性已成为亟待解决的重要科学问题。本项目以小麦和玉米为研究对象，以小麦-玉米轮作条件下两类秸秆进入土壤发生腐解为前提，采用长期定位试验、田间原位监测与室内培养试验，65Zn同位素示踪、螯合-缓冲营养液培养及化学分析相结合的方法和技术，研究秸秆作为主要有机物料进入土壤后，秸秆本身Zn释放、土壤原有Zn形态分布及转化、外源施入Zn形态转化及生物有效性、微生物量Zn含量四个主要问题，揭示小麦、玉米秸秆腐解影响土壤Zn生物有效性的机制，秸秆还田与土壤供锌能力间关系等问题，研究结果为丰富土壤Zn循环理论，揭示秸秆还田对生产富锌小麦玉米的作用提供科学依据。

结项摘要

本项目研究内容已按期按计划圆满完成，共进行了3个田间定位试验，两个田间培养试验和两个室内培养实验。共计发表论文19篇，其中SCI收录英文文章11篇，普通英文文章1篇，一级学报4篇，核心期刊3篇。培养博士研究生3名，硕士研究生5名。完成的主要研究内容及所得重要研究结果如下：.为监测锌肥施入潜在缺锌石灰性土壤后各形态Zn含量动态变化，揭示土壤对锌肥的固定机制，在潜在缺锌石灰性土壤上分别进行了不同施锌量及磷锌配施2个冬小麦田间定位试验，得到以下主要结论：（1）：在潜在缺锌土壤上，土施锌肥可以显著增加土壤DTPA-Zn含量，且能维持两季小麦生育期，但对小麦籽粒Zn含量提高幅度有限，锌肥利用率极低（2）高磷配锌降低土壤中有效性较高形态Zn（LOM-Zn和Carb-Zn）含量，显著降低籽粒Zn生物有效性，因此在该地区磷锌配施时施磷量应低于100 kg•hm-2。（3）土壤中Ex-Zn、LOM-Zn含量对有效锌贡献最大，与小麦籽粒Zn含量呈显著正相关。（4）锌肥施入土壤最初主要增加有效性较高的形态Zn含量，其后逐渐向无效态Zn（Min-Zn）转化，到小麦收获后一大部分转化为矿物态。综上在潜在缺锌石灰性土壤地区控制氮磷肥施用量对施锌效果至关重要，调节和控制土壤LOM-Zn含量对提高小麦籽粒Zn含量解决人体Zn营养健康问题具有重要意义。.为研究秸秆还田降解对本身所含Zn的释放、对土壤原有Zn和外源施入Zn形态转化以及对土壤微生物量Zn含量的影响，为大田推广提供理论依据，进行了两个室内模拟秸秆（小麦秸秆和玉米秸秆）还田培养实验，所得主要结论如下：秸秆腐解过程中，土壤Mic-C、N含量随着秸秆添加量的增加而增加，秸秆Zn含量和外源施Zn对其无明显影响；土壤施Zn和高Zn秸秆腐解明显增加土壤Mic-Zn、全Zn、DTPA-Zn以及各形态Zn的含量，秸秆腐解明显提高土壤有效Zn含量，提高对有效Zn贡献较大的有机态Zn的含量，因此提高了土壤的供Zn能力。.为研究不同类型秸秆、不同Zn含量秸秆还田及施肥（Zn肥和氮肥）对石灰性土壤Zn形态及其有效性的影响，进行了两个田间培养试验和一个大田的长期定位试验，主要取得了以下结论：秸秆还田同时配施Zn肥能够提高石灰性土壤Zn有效性和供Zn能力，而小麦秸秆还田配合施用氮肥既能够提高石灰性土壤Zn有效性，也同时提高了小麦籽粒Zn含量。

项目成果

期刊论文数量（19）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
土施和喷施锌肥对冬小麦子粒锌含量及生物有效性的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    植物营养与肥料学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    曹玉贤;田霄鸿;杨习文;陆欣春;陈辉林;南雄雄;李秀丽;CAO Yu-xian,TIAN Xiao-hong,YANG Xi-wen,LU Xin-chun
  • 通讯作者：
    CAO Yu-xian,TIAN Xiao-hong,YANG Xi-wen,LU Xin-chun
Decomposition characteristics of maize (Zea mays. L.) straw with different carbon to nitrogen (C/N) ratios under various moisture regimes
不同碳氮比的玉米秸秆在不同水分条件下的分解特性
  • DOI：
    10.5897/ajb10.2261
  • 发表时间：
    2011-09
  • 期刊：
    African Journal of Biotechnology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Abro, Shaukat Ali;Tian, Xiaohong;Wang, Xudong;Wu, Faqi;Kuyide, Jumoke Esther
  • 通讯作者：
    Kuyide, Jumoke Esther
Tolerance to Zn deficiency and P-Zn interaction in wheat seedlings cultured in chelator-buffered solutions
螯合剂缓冲溶液中培养的小麦幼苗对缺锌的耐受性和 P-Zn 相互作用
  • DOI：
    10.3724/sp.j.1227.2011.00206
  • 发表时间：
    2011-09
  • 期刊：
    Journal of Arid Land
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Mai, WenXuan;Tian, XiaoHong;Gale, Willam Jeffery;Yang, XiWen;Lu, XinChun
  • 通讯作者：
    Lu, XinChun
Combined effect of iron and zinc on micronutrient levels in wheat (Triticum aestivum L.)
铁和锌对小麦微量营养素水平的综合影响（Triticum aestivum L.）
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Journal of Environmental Biology
  • 影响因子：
    0.7
  • 作者：
    Zhao Ai-Qing;Bao Qiong-Li;Tian Xiao-Hong;Lu Xin-Chun;Gale, William Jeff
  • 通讯作者：
    Gale, William Jeff
Effects of Zinc Fertilization on Zinc Dynamics in Potentially Zinc-Deficient Calcareous Soil
锌肥对潜在缺锌钙质土壤中锌动态的影响
  • DOI：
    10.2134/agronj2011.0417
  • 发表时间：
    2012-07
  • 期刊：
    Agronomy Journal
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    Lu, Xinchun;Cui, Juan;Tian, Xiaohong;Ogunniyi, Jumoke E.;Gale, William J.;Zhao, Aiqing
  • 通讯作者：
    Zhao, Aiqing

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其他文献

长期秸秆还田对农田土壤钾素形态及空间分布的影响
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 通讯作者：
    田霄鸿
作物残体与其生物炭配施对土壤有机碳及其自身矿化率的提升
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  • 发表时间：
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    田霄鸿
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    田霄鸿

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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