北京理加联合科技有限公司

LICA United Technology Limited

服务热线: 13910499761 010-51292601
企业邮箱
应用支持 Application Support
News 应用支持

Picarro+LI-2100 | 双同位素+功能基因-研究无土栽培系统中N2O的生产和消耗过程

日期: 2023-02-02
浏览次数: 9

中国是最大的温室蔬菜生产国,约占世界生产面积的83%。由于全年生产和大量施肥,温室蔬菜产量高,但也导致了土壤质量的恶化和严重的环境问题。近来,无土栽培系统(SCS)在温室蔬菜生产中逐渐发展起来,它可以减少甚至消除传统栽培方式的许多问题,。在SCS中,无土栽培基质,也称为无土栽培生长介质,可代替土壤固定根系系统,为植物提供水分和养分,为根区提供充足的通风。然而,由于N肥的大量输入,N2O排放较高。N2O是一种温室气体,具有温室效应,加剧全球变暖,在大气中存留时间长,可输送到平流层,导致臭氧层破坏,引起臭氧空洞。无土栽培基质已成为SCS中N2O排放的主要载体,但尚不清楚其产生和消耗的相关途径,因此亟待研究SCS无土栽培基质的N2O排放源。且无土栽培基质与土壤理化和生物性质高度不同,其具有更准确的水和养分分布,因此也有必要确定管理措施对SCS中N2O排放的影响。

基于此,在本文中,来自中国农业科学研究院的一组研究团队基于稳定同位素技术结合qPCR分析在两种灌溉模式下(滴灌和潮汐灌溉)对成都市农林科学院((103°86′E,30°71′N)温室里两种无土栽培基质(60%泥炭+20%珍珠岩+20%蛭石+少量植物纤维/商用椰壳纤维基质)进行了相关研究,共设置4种处理:滴灌+泥炭基质(PD),滴灌+椰壳基质(CD),潮汐灌溉+泥炭基质(PT)以及潮汐灌溉+椰壳基质(CT)。旨在:(1)研究两种灌溉模式下典型无土栽培基质的N2O排放,(2)评估N2O排放及其驱动因子之间的关系以及(3)理解N2O生产和消耗的微生物机制。

作者于2020年3月12日在育种室进行西红柿播种,4月9日转移至温室中。施肥后的不同时间里收集气体样品,计算NH3和N2O通量,并测量N2O同位素值。同时,收集了无土栽培基质样品,去除可见根系,过筛,测定质量含水量(ω),计算充水孔隙度(WFPS)。然后测定无土栽培基质的NH4+-N、NO3--N、pH、导电率(EC)、有机质(OM)。提取基质中的总DNA,进行qPCR分析。此外,利用全自动真空冷凝抽提系统(LI-2100,北京理加联合科技有限公司)提取基质样品中的水分,利用Picarro L115-I同位素分析仪测定水的δ18O值。通过δ18O和δ15NSP关系图来区分N2O生产和消耗途径。

【结果】

Picarro+LI-2100 | 双同位素+功能基因-研究无土栽培系统中N2O的生产和消耗过程

四种处理下(A)总含水量(B)NH4+-N(C)N2O通量(D)充水孔隙度(E)NO3--N以及(F)NH3通量的时间变化。

Picarro+LI-2100 | 双同位素+功能基因-研究无土栽培系统中N2O的生产和消耗过程

基于pearson相关方法的不同参数之间的相关性热图。

Picarro+LI-2100 | 双同位素+功能基因-研究无土栽培系统中N2O的生产和消耗过程


δ18O和δ15NSP关系图(A)以及N2O生产和消耗的微生物过程的贡献(B)。BN:细菌硝化作用;AN:古细菌硝化作用;ND:硝化细菌反硝化作用;BD:细菌反硝化作用。Ni:BN + AN;De:BD + ND。

【结论】

N2O排放由微生物组而非矿物N含量决定,由基因丰度而非基因拷贝数决定。在N2O产生途径上,泥炭基质以反硝化为主,椰壳基质以硝化为主。在无土栽培系统中,N2O还原(还原-混合)的情况可能更接近现实。反硝化和N2O还原受基质类型而非灌溉方式的影响显著,且在泥炭基质中贡献较大。综上所述,N2O排放及其微生物过程是由基质类型决定的,而非灌溉模式。更重要的是,N2O同位素值和功能基因相结合可阐明N2O产生和消耗的微生物过程。

请点击下方链接,阅读原文:

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NjE1ODg2NA==&mid=2650316387&idx=2&sn=8f016443a3ef28dc3ce550833dcb5e69&chksm=bee1b29c89963b8a3ca6d885fbc2ff4a04c64441f680a37a4212b0c41e79a2d8d91b1d0b4688&token=2059621000&lang=zh_CN#rd


News / 相关新闻 More
2024 - 05 - 20
北京,这座拥有千年历史的城市,见证了无数历史的变迁和现代文明的飞跃。然而,随之而来的是空气质量问题,尤其是由机动车尾气排放引发的大气污染。据相关研究显示,机动车尾气中含有大量的有害物质,包括一氧化碳、氮氧化物、挥发性有机化合物以及细颗粒物等,这些污染物不仅对人体健康构成威胁,还会导致城市雾霾的形成,影响城市的视觉美感和居民的生活质量。在众多污染物中,氨气作为一种典型的碱性气体,其来源多样,包括农业活动、工业生产、生活垃圾处理等。在北京市城区车辆排放是否是氨气的主要来源?据此,来自中国科学院大气物理研究所的研究团队进行了相关研究。北京城区NH3排放源-机动车尾气背景介绍氨气是大气中重要的碱性气体,在中和酸性气体,形成二次气溶胶方面发挥着重要作用。NH3在大气中滞留时间短,因此NH3浓度日变化显著。一般特征为在早上大约07:00~10:00,NH3浓度到达峰值。然而以前的研究局限于单一季节,无...
2024 - 05 - 17
菱透浮萍绿锦池,夏莺千啭弄蔷薇透过浮萍,诗人的眼里看到的是其和水中菱叶相映成趣的景象,是夏日池塘的勃勃生机。而在科研学者的眼中,看到的是天南星目浮萍科的水生植物,是潜藏在水稻种植中的双刃剑。营养物质的争夺?自然光照的遮挡?生存空间的占据?在一片生机之下,浮萍和水稻之间塑造着另一番景象..由于气候变暖/或灌溉水富营养化的影响,稻田中的浮萍(DGP)大幅增加。本研究考虑到生态因素、光合能力、光谱变化和植物生长等因素,对三个代表性水稻品种进行了田间试验,以确定DGP对水稻产量的影响。结果表明,DGP显著降低pH值0.6,日水温降低0.6℃,水稻抽穗期提前1.6天,并平均增加了叶片的SPAD和光合速率分别为10.8%和14.4%。DGP还显着提高了RARSc、MTCI、GCI、NDVI705、CI、CIrededge、mND705、SR705、GM等多种植被指数的数值,并且水稻冠层反射光谱的一阶导...
2024 - 05 - 08
在城市污水处理与农村生活废弃物管理中,化粪池作为一种常见的粪便处理设施,承担着重要角色。然而,化粪池在分解过程中会产生包括氨气在内的恶臭气体,这些气体不仅对周围环境造成异味污染,还可能对人体健康构成威胁。以下论文中,来自上海市环境科学研究院的研究团进行了化粪池的相关研究,以降低化粪池氨气排放对环境的负面影响,促进生态平衡和可持续发展,为相关领域的政策制定和技术改进提供理论依据和实践指导。中国城市潜在NH3排放源-化粪池背景介绍在中国高度污染的城市大气中,大气新粒子形成可能是由于硫酸和胺的成核机制,而目前尚不清楚为什么中国的城市大气中富含胺。在城市中,尽管抽水马桶的普及率接近100%,但人类排泄物大多储存在建筑物下面的化粪池中,而不是直接运往污水处理厂。化粪池中大量NH3是微生物分解的产物,可以通过连接屋顶的塑料管释放到大气中。鉴于胺与氨是共同排放的,有理由认为人类排泄物也可能是中国城市中胺...
2024 - 04 - 26
目录1. 后处理方法介绍1.1 Ustar阈值判断(主要针对夜间NEE)1.2 数据插补1.2.1 查表法插补(LUT法)1.2.2 平均日变化曲线法(MDC法)1.2.3 样本边缘分布采样法(MDS法)1.3 数据拆分2. REddyProc包处理数据格式介绍2.1 输入需要处理数据的格式2.2 输出处理完毕数据的格式3. REddyProc包的R代码介绍3.1 准备—R程序包安装、运行、目标数据导入和调整3.2 数据后处理3.2.1 Ustar阈值计算3.2.2 数据插补3.2.3 NEE拆分插补3.2.4整合处理结果并输出数据涡动通量数据处理分为在线处理(online-processing)和后处理(post-processing)。其中在线处理针对高频通量数据(e.g.10Hz data)通过一系列标准方法进行计算,最后得到带有质量评价的低频通量数据(e.g.half-hour d...
关闭窗口】【打印
Copyright ©2018-2023 北京理加联合科技有限公司
犀牛云提供企业云服务

北京理加联合科技有限公司

地址:北京市海淀区安宁庄东路18号光华创业园5号楼(生产研发)
          光华创业园科研楼四层
电话:13910499761 13910499762 010-51292601
传真:010-82899770-8014
邮箱:info@li-ca.com
邮编:100085

 

地址:深圳市宝安区创业二路玖悦雅轩商业裙楼3层瑞思BEEPLUS 3029室 手机:13910499772

 


 


  • 您的姓名:
  • *
  • 公司名称:
  • *
  • 地址:
  • *
  • 电话:
  • *
  • 传真:
  • *
  • 电子邮箱:
  • *
  • 邮政编码:
  • *
  • 留言主题:
  • *
  • 详细说明:
  • *
在线留言
关注我们
  • 官方微信
  • 官方手机端
友情链接:
X
1

QQ设置

3

SKYPE 设置

4

阿里旺旺设置

等待加载动态数据...

等待加载动态数据...

5

电话号码管理

  • 010-51292601
6

二维码管理

等待加载动态数据...

等待加载动态数据...

展开