土壤镉含量影响水稻产量与稻穗镉累积分配的品种间差异

以谷粒镉（Cd）积累能力不同的3个晚稻品种（天优华占、星2号和湘晚籼13号）为材料,在人为设置的3个土壤Cd含量条件下,研究土壤镉含量提高对水稻产量与稻穗镉累积分配特性的影响及其品种间差异。结果表明：（1）土壤Cd含量提高使水稻产量下降,在添加1.0mg/kg Cd时各品种均显著减产,以天优华占降幅最大;土壤Cd含量提高对水稻产量构成因素的影响具有品种间差异,但其使各品种产量下降的主要原因基本一致,即主要由有效颖花数、结实率与收获指数下降导致。（2）稻穗与谷粒各部分Cd含量均随土壤Cd含量提高而显著提高,但并不呈直线增长趋势,3个品种的提高幅度表现天优华占>星2号>湘晚籼13号趋势。（3）稻穗Cd累积量随土壤Cd含量提高而显著提高,品种间稻穗Cd累积量呈天优华占>星2号>湘晚籼13号趋势。（4）稻穗Cd主要累积在实粒中,但实粒Cd所占比例随土壤Cd含量提高呈下降趋势,3个品种实粒Cd所占比例呈星2号>天优华占>湘晚籼13号趋势。可见,土壤Cd含量提高对水稻产量与稻穗Cd累积分配的影响具有明显的品种间差异,Cd污染程度不同的稻田应因地制宜选择水稻品种。     

镉胁迫对烟草种子萌发和烟苗生长发育的影响

为探讨不同镉（Cd）胁迫对不同烟草品种种子萌发、幼苗生长的生理生态效应的影响,以吉烟9号、吉烟10号、延晒六号3个烟草品种为材料,研究了不同浓度的Cd溶液对烟草种子萌发以及烟苗生长发育的影响。结果表明,Cd胁迫下烟草种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、苗高均受到抑制;烟苗叶绿素含量降低,根冠比变小,生长受到抑制,CAT活性、SOD活性、可溶性糖含量随Cd浓度的增加呈先增后降的趋势,POD活性、MDA含量、Pro含量、Cd含量均随Cd浓度的增加而增加。可见Cd胁迫能不同程度地影响烟草种子萌发和烟苗生长发育,烟苗体内的抗氧化酶系统被破坏,多种酶活性不协调,生理生化过程紊乱,最终导致烟苗受害。     

镉胁迫对烤烟农艺性状及生理生化指标的影响

为明确重金属镉(Cd)胁迫对烤烟农艺性状和生理生化指标的影响,以吉烟9号为供试品种,采用盆栽方法,模拟土壤不同浓度Cd胁迫对烤烟农艺性状及生理生化指标的影响。试验结果表明,Cd胁迫下,烤烟叶长、叶宽、株高、茎围在Cd>3mg/kg时随Cd浓度增加而下降(Cd20处理叶宽除外)。CAT、SOD活性随Cd浓度增加先升后降;Pro含量变化趋势则相反;POD活性和MDA含量持续升高,而Chl含量则持续下降。总氮、蛋白质、总糖、还原糖含量均随Cd浓度的升高呈先升后降再升的趋势;烟碱含量随Cd浓度升高逐渐降低。     

不同浓度褪黑素对豆瓣菜镉积累的影响

为提高豆瓣菜对镉胁迫抗逆性的同时有效降低其镉含量,采用盆栽试验,研究了在镉(5 mg/kg)胁迫下,不同浓度褪黑素(0,25,50,100,150,200μmol/kg)对豆瓣菜生物量、镉含量、光和色素含量、抗氧化酶活性以及土壤酶活性、p H、有效态镉含量的影响。结果表明,与对照相比,褪黑素有效提高了豆瓣菜叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶的活性,且均随着褪黑素浓度的升高呈现上升的趋势。豆瓣菜根、茎、叶的生物量及叶片光合色素(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素)的含量均随着褪黑素浓度的升高出现先上升后下降的趋势,并在褪黑素浓度为50μmol/kg时达到最大值;而豆瓣菜根、茎、叶的镉含量随着褪黑素浓度的升高出现先下降后上升的趋势,并在褪黑素浓度为50μmol/kg时最低,分别较对照降低了9. 82%,7. 42%,8. 19%。另外,与对照相比,褪黑素显著提高了种植过豆瓣菜的土壤有效态镉含量及土壤蔗糖酶的活性,且随着褪黑素浓度的升高出现上升的趋势;而随着褪黑素浓度的升高,土壤p H值则出现下降的趋势。综上,适宜浓度的褪黑素可以在提高豆瓣菜对镉胁迫抗逆性的同时有效降低豆瓣菜对土壤镉的吸收,其中褪黑素浓度为50μmol/kg时效果最好,可为镉污染地区豆瓣菜的栽培生产提供参考。     

不同土类中外源镉对烤烟生长及土壤生物指标的影响

采用盆栽土培的方法,研究了不同土壤类型外源添加不同浓度的镉（ Cd,0,1．5,3．0,6．0 mg／kg）对烤烟生长发育以及烤烟根际土壤微生物量（细菌、真菌、放线菌）及酶活性（脲酶、转化酶、酸性磷酸酶）的影响。结果表明：在试验的范围内,外源Cd对烤烟生长和土壤微生物数量及酶活性的影响程度与土壤类型及添加Cd浓度有关。随着添加Cd浓度增加,烤烟的生长受到抑制,在添加Cd浓度为6．0 mg／kg时,各部位的干物质降低最多,特别是红壤中烤烟根系受抑制更明显。土类和添加Cd浓度对微生物数量的影响顺序为放线菌＞真菌＞细菌。土类对酶活性的影响顺序为脲酶＞转化酶＞酸性磷酸酶,添加Cd浓度对酶活性的影响顺序为酸性磷酸酶＞转化酶＞脲酶。     

育苗阶段不同氮浓度对烟苗部分生理生化指标的影响

以红花大金元烤烟品种为材料,研究了育苗阶段不同氮浓度营养液即50、150、250、350、450、550mg/kg对成苗时烟苗农艺性状、根系活力、脯氨酸含量以及移栽后30d时体内多酚氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等活性的影响。试验结果表明：(1)当氮浓度在50~450mg/kg时,成苗时烟苗的干、鲜重随之增加,而氮浓度到550mg/kg时,烟苗的干、鲜重开始减少,说明育苗烟苗营养液浓度过低、过高均不利于烟苗的干物质的积累;(2)育苗阶段不同氮浓度营养液处理烟苗的活跃吸收面积存在极显著差异,其中以150、250mg/kg的处理为最大;(3)随着氮浓度提高,移栽时烟株体内的脯氨酸含量随之下降;(4)在移栽后30d,氮浓度为150mg/kg的处理烟株体内多酚氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性最高,且随着氮浓度的增加而随之减少,蛋白质含量则随着氮浓度的增加而增加。综合而言,育苗阶段营养液中的氮浓度为150、250mg/kg时有利于培育抗性较强的红大品种烤烟烟苗。     

镉胁迫对不同基因型大白菜苗期生长及镉积累的影响

利用实验室营养液水培法,研究了在不同浓度Cd胁迫下5个大白菜品种苗期生长和吸收积累镉的差异.结果表明,在不同浓度Cd胁迫下,各品种地上部鲜重均下降,且显著低于对照;50μmol/L CdCl2处理时,以浙白8号的生长抑制率最低(53.86％).短期较高浓度的Cd胁迫对大白菜地上部干物质积累有促进作用;在不同浓度Cd胁迫下,品种间大白菜地上部镉含量存在显著差异,其中,浙白8号大白菜地上部镉含量较低( 145.1 mg/kg DW,249.7 mg/kg DW).Cd胁迫下各品种大白菜叶绿素含量均下降,在不同Cd浓度下叶绿素a/b变化不同.     

五指山野菜对镉的积累及其机理研究

试验通过对五指山野菜对镉的积累及其机理研究,从而为利用五指山野菜对土壤进行植物修复这一技术提供理论基础。试验在盆栽的基础上进行了植物的地上部生物量和镉含量,可溶性蛋白、叶绿素,叶片质膜透性等生化指标的测定,以及分析上述指标与土壤中镉浓度的关系。通过试验,得出以下结果：随处理浓度的增加,根、茎和叶Cd含量逐渐上升,且根部变化趋势最突出;在土壤中处理浓度为50 mg/kg时,植物根、茎和叶含量就已超过超积累植物临界值,且当处理浓度为400 mg/kg时,三者含量分别高达6566.00、948.46、520.39 mg/kg;但为800 mg/kg时,植株出现死亡;在处理浓度为0~50 mg/kg下,转移系数和累积系数均大于1,但在100~400 mg/kg之间,转移系数逐渐变小;在0~50 mg/kg下可溶性蛋白逐渐上升,质膜透性、生物量和叶绿素变化差异不显著（5%）,但当处理浓度再增加时（100~400 mg/kg）,植物叶绿素、生物量、可溶性蛋白等呈现下降趋势,而质膜透性上升。以上结果说明五指山野菜是Cd超积累植物,且50 mg/kg时是五指山野菜正常生长的临界值,高于此浓度,将对其产生毒害,当浓度为800 mg/kg时,植株出现死亡;随处理浓度的增加,转移系数逐渐变小,说明植物在高Cd胁迫下阻止Cd向地上部分转移而产生更严重的毒害。     

浏阳烟稻轮作区烤烟适宜施氮量研究

为给浏阳烟区烤烟生产提供施肥技术指导,通过研究施氮量对烤烟经济性状与烟叶化学成分的影响,探讨了浏阳烟稻轮作区烤烟的适宜施氮量。结果表明：（1）施氮120 kg/hm2不能满足烟株生长发育的需要,增大施氮量可显著改善烟株农艺性状,提高烟株物质积累量;（2）各处理经济性状差异显著,施氮150~210 kg/hm2处理产量与产值较施氮120 kg/hm2处理显著提高,其中施氮150 kg/hm2处理上中等烟比例与均价最高,产量与品质协调较好;（3）上部和下部烟叶以施氮150 kg/hm2处理的总氮和烟碱含 量较高,化学成分协调性较好;而中部烟叶以施氮180 kg/hm2处理的总氮和烟碱含量相对较高。综合考虑烤烟生长发育、烟叶产量与品质,浏阳烟稻轮作区烤烟的适宜施氮量为150 kg/hm2。     

南平烟区植烟土壤氯的烤烟适宜指标研究

为探索南平烟区在烟-稻轮作下植烟土壤氯的烤烟适宜指标,通过盆栽和田间试验,研究土壤氯水平对烟株氯含量与其分配、干物质积累及土壤氯变化的影响。结果表明,当土壤氯含量＞10 mg/kg时,烟株氯与土壤氯呈极显著线性正相关;当土壤氯含量＜10 mg/kg时,土壤氯对烟株氯的影响较小。随土壤氯水平提高,烟株干物质积累量呈抛物线型,烟株吸收的氯显著增加,且更多地分配到叶片中。适量施氯,盆栽烟稻轮作后或大田烤烟收获后,耕作层土壤氯含量已降至基本一致的水平,残氯量与施氯量多少无关;犁底层和心土层氯含量却随施氯量增加而极显著增大。南平烟区植烟土壤氯适宜含量指标为25~35 mg/kg。在土壤氯含量平均为(20.22±17.22) mg/kg的现状下,可以施用氯化钾22.5~69.3 kg/hm2,使烤烟种植当季土壤氯含量提高到适宜水平,满足优质烟叶生产需要。     

烤烟对氯的吸收动力学分析

为揭示烤烟对氯素养分的吸收利用规律,以6个不同氯浓度水平的Hoagland营养液改良配方水培烤烟品种‘K326’和‘湘烟5号’,进行氯吸收动力学特征分析,并比较了烤烟品种、烟株本身的氯素营养状况、以及介质中氯养分浓度对烤烟吸收利用氯素的影响。结果表明：（1）中低氯(0~0.8 mmol/L)范围内根系氯吸收速率与氯浓度的关系符合米氏酶动力学模型;（2）中低氯处理下‘湘烟5号’和‘K326’表现出高亲和和较高的吸收速率,说明低水平的氯素环境更有利于烟株对氯的吸收积累;（3）自身含氯量少较含氯量多的烟株具有更大的吸收潜力。     

6种野牡丹属植物种子萌发期耐镉性和耐铅性研究

探究6种野牡丹属植物种子萌发期分别对镉和铅的耐受性,为筛选耐镉、耐铅野牡丹属植物应用于重金属污染土壤修复提供参考依据。以6种野牡丹种子为试验材料,按镉浓度（按Cd²⁺计）为0、5、10、50 mg/L,铅浓度（按Pb²⁺计）为0、200、500、1000 mg/L的胁迫处理进行萌发试验,测定不同浓度镉、铅胁迫下各种野牡丹属植物种子萌发期的萌发率、萌发指数、活力指数、胚轴长和幼根长等指标,采用隶属函数法和聚类分析对6种野牡丹属植物种子的耐镉性和耐铅性进行评价与分类。6种野牡丹属植物种子的萌发率、萌发指数、活力指数、胚轴长和幼根长均随着镉、铅浓度的升高呈下降趋势;镉、铅胁迫对幼根生长的抑制作用大于对胚轴生长的抑制作用;供试的6种野牡丹属植物的耐镉性和耐铅性存在差异,通过隶属函数综合值和聚类分析发现,印度野牡丹、野牡丹和‘天骄’具有较强的耐镉性和耐铅性,而毛稔、‘云彩’和‘超群’耐镉性和耐铅性较差。印度野牡丹、野牡丹和‘天骄’耐镉性和耐铅性较强,可作为先锋植物用于镉、铅污染土壤生态恢复。     

镉胁迫对甜瓜幼苗抗氧化酶活性和光合作用的影响

为了探讨甜瓜对镉污染的耐受机制,以2个甜瓜品种（‘哈密绿’和‘秀绿’）为试验材料,在人工气候箱内采用基质栽培方式,研究了不同浓度镉对甜瓜幼苗生长、抗氧化酶活性和光合作用的影响。结果表明,镉胁迫下,2个甜瓜品种幼苗生长量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和气孔限制值(Ls)均降低,且镉浓度越高,下降幅度越大,胞间CO₂浓度(Ci)随着镉浓度的增加而升高;‘哈密绿’幼苗生长和光合机构受镉胁迫的影响小于‘秀绿’。抗氧化酶活性和可溶性蛋白随着镉浓度的增加先升后降;甜瓜‘哈密绿’脯氨酸含量随着镉浓度的增加而升高,而‘秀绿’脯氨酸含量随着镉浓度的增加先升后降,但都高于对照且差异显著;MDA和O₂·^-产生速率随着镉浓度的增加而升高,且‘哈密绿’增加幅度明显小于‘秀绿’。研究结果说明,随着镉浓度的提高,镉对甜瓜幼苗的毒害作用增加,但是甜瓜幼苗对镉毒害的响应存在明显的基因型差异。     

两个黑麦草品种对镉吸收富集比较研究

采用盆栽试验研究比较两个黑麦草品种在不同Cd污染水平(0、75、150、300及600 mg.kg-1)下生长量、抗氧化酶活性、Cd含量及积累量的差异,以筛选出更适合作为土壤镉污染修复的品种。结果表明,随着土壤镉水平的增加,两个黑麦草品种根系干重、阿伯德地上部干重和植株总干重呈先增加后降低的趋势。土壤镉污染水平为75 mg.kg-1时,阿伯德地上部和植株总干重达到最大值(10.92 g.pot-1和12.03 g.pot-1),较对照分别增加了11.13%和10.67%。两个黑麦草品种各部位SOD活性、CAT活性和根系POD活性,均随土壤镉水平的增加呈先升高后降低的趋势,地上部MDA含量则逐渐升高。两个黑麦草品种镉转运系数、镉富集系数均大于1。黑麦草对Cd耐性和吸收富集存在基因型差异。比较两个品种黑麦草,在75~600 mg.kg-1Cd胁迫下,阿伯德品种地上部干重和总干重均高于邦德品种,且阿伯德地上部和根系镉含量及镉积累量高于邦德。阿伯德更适合作为土壤镉污染的植物修复材料。     

不同烤烟品种烟叶质体色素降解产物在不同香型烟叶产区的差异

为明确不同烤烟品种质体色素含量在不同香型烟叶产区的差异,采用GC/MS法分别检测了种植在典型浓香型、中间香型、清香型烟叶产区K326、云烟87和湘烟3号第9-12叶位烟叶的质体色素降解产物。结果表明：检测到的绝大多数质体色素降解产物含量在不同品种间存在显著差异,且云烟87的叶黄素和β胡萝卜素类降解产物含量显著高于K326和湘烟3号;检测到的全部的质体色素降解产物在不同香型烟叶产区间存在显著差异,叶黄素、β胡萝卜素和无环类胡萝卜素降解产物总含量和质体色素降解产物中的巨豆三烯酮A、巨豆三烯酮B、巨豆三烯酮C、巨豆三烯酮D、β-紫罗兰酮、脱氢二氢-β-紫罗兰酮6种致香成分含量在两个浓香型烟叶产区无显著差异,但一致地显著高于中间香型和清香型烟叶产区,且按浓香型、中间香型、清香型烟叶产区的顺序依次递减。烟叶质体色素降解产物含量在不同品种、不同香型烟叶产区间差异的存在,揭示了不同生态产区烟叶香型特色形成的物质基础,对彰显不同烟叶香型烟草品种的选育具有重要指导意义。     

稀土微肥对烟草镉胁迫的缓解效应

采用添加外源有效态Cd的土壤盆栽试验方法,研究稀土微肥对烟草生长发育及Cd吸收的阻止效应。结果表明：Cd胁迫抑制烟草的生长发育,降低N、P、K、Ca、Mg、Zn的吸收,促进Cu的吸收。施用稀土微肥0.4 g/kg土（相当于900 kg/hm²）,可缓解Cd胁迫对烟草生长发育及养分吸收的抑制作用,降低烟叶Cd含量,当Cd添加浓度为1.2 mg/kg时,中下部烟叶Cd含量较未施用稀土微肥处理降低19.7%。供试土壤条件下（未添加Cd）,施用稀土微肥0.4 g/kg土,降低烟草对Cd、Zn、Cu的吸收,促进烟草对K的吸收,上部烟叶和中下部烟叶Cd含量分别较对照降低23.4%和7.84%,K含量提高14.1%和9.51%。Cd在烟草中的分布规律为中下部叶＞上部叶＞烟秆。     

Influence of P and Cd Interaction on Spinach Growth and Uptake P and Cd in Calcareous Soil

采用盆栽试验，研究了石灰性土壤中磷、镉交互作用对菠菜生长的影响。结果表明，磷的添加可减轻镉对菠菜生长的毒害，随着向土壤中添加磷浓度的增加，菠菜叶片中叶绿素含量和菠菜生物量呈先增后降的趋势。当镉浓度相同条件下，随着向土壤中添加磷浓度的升高，菠菜叶片中叶绿素含量和菠菜生物量也呈现先增后降的趋势，其中土壤中磷浓度为150 mg/kg时，菠菜的生物量达到最大，且叶片中叶绿素含量也最高。当向土壤中添加镉浓度为1.5、20 mg/kg时，施磷均明显降低了菠菜植株中镉的含量。研究还发现，植株体内磷、镉的含量与土壤环境中的     

氮磷钾用量对烤烟‘湘烟5号’产质量的影响

探讨不同氮磷钾施用量对烤烟‘湘烟5号’产量和品质的影响,为永州烟区‘湘烟5号’的进一步推广示范提供科学依据。试验设氮、磷、钾各3个处理水平,采用正交L₉(3 ⁴)设计,田间调查各处理烟叶的农艺性状、主要经济性状和质量。结果表明,各处理的产量、产值、均价、烟叶等级比例均有差异,其中以处理N135P108K378的经济性状较好,烤后烟叶的糖碱比、氮碱比、钾氯比均较适宜,烟叶内在化学成分较协调,经济效益好。永州烟区土壤中等肥力下‘湘烟5号’的氮磷钾最佳施用量为N:P:K=135:108:378。     

土壤速效磷对烟草生长发育及干物质积累与分配的影响

作物的磷素营养丰缺状况会严重影响其生长发育与干物质的积累与分配,为探明土壤速效磷含量对烟草生长发育及干物质积累与分配的影响,为湖南烟区磷肥的合理施用提供科学依据,以湖南省8个不同速效磷含量的植烟土壤为研究对象,采用盆栽试验,研究在不施磷肥的情况下土壤速效磷含量对烟草生长和干物质积累与分配的影响。结果表明,当土壤速效磷含量大于50mg/kg时,烟草生长发育良好,而小于30mg/kg时,则明显影响了烟草的生长发育,表现为烟株矮小,有效叶片数减少,干物质量明显降低。速效磷含量较低的土壤与含量较高的土壤相比,烟株的干物质积累量减少27%~31%,当土壤速效磷含量很低时,烟株的干物质积累量仅为速效磷含量较高土壤烟株干物积累量的3.6%。土壤速效磷含量低不仅明显限制烟草茎和叶的生长,还会导致烟叶的长宽比由2.2增大到2.7,使烟叶呈狭长形。烟草移栽后76~90d是烟株干物质积累最快的时期,当土壤速效磷含量较低时,该时期的干物质积累比例为55.2%~69.2%,明显高于速效磷含量高的土壤,即当土壤速效磷含量较低时,烟株不仅生长缓慢,而且干物质的积累还明显滞后。     

不同浓度多效唑对烟苗生长发育的影响

为探索多效唑对烤烟壮苗培育的影响,以‘湘烟3号’为材料,当烟苗处于大十字期时,用不同浓度的多效唑进行喷施处理,研究了烟苗农艺性状和生理特性的变化。结果表明:喷施不同浓度多效唑可明显降低烟苗的株高、最大叶面积,增加茎粗,提高根冠比和干鲜比,同时烟苗根系活力、叶绿素、可溶性糖均极显著增加,SOD和POD活性也明显提高,丙二醛含量减少,其中以100mg/L多效唑处理农艺性状和生理特性综合表现最优,较之CK,株高和最大叶面积分别缩小了3.2cm、17.7cm2,茎粗、根冠比、干鲜比上升了12.1%、56.1%、24.7%;根系活力、叶绿素、可溶性糖提高了50.8%、41.9%、33.0%;SOD和POD活性增加了0.38、0.32倍;丙二醛含量减少1.687nmol/g。说明喷施多效唑能有效抑制烟苗地上部分的生长,促进根系生长和根茎叶协调生长,有利于培育壮苗。