堆肥种子发芽指数测定方法与敏感性种子筛选

种子发芽指数（Germination Index,GI）作为评价堆肥腐熟度的权威指标,被广泛应用于评价堆肥产品植物毒性等方面,但对于GI测定方法和供试种子类型仍缺少统一标准,导致不同堆肥研究的GI结果缺乏可比性。为此,该研究通过设置不同毒性梯度的堆肥试验、选取不同类型种子,详细介绍了GI测定方法,规定根长为0 mm和1 mm的计量标准以及根长起始测量位置,并系统分析了表征堆肥腐熟度指标与种子发芽之间响应关系。结果表明：最终产品GI以纯猪粪（26.54%～80.49%）、纯羊粪（16.71%～92.98%）、猪粪+秸秆（28.28%～110.74%）、羊粪+秸秆（43.38%～119.69%）的顺序递增。综合分析不同堆肥处理理化指标（温度、氧气、pH值、碳氮比）和植物毒性因子（电导率、铵根、有机酸和有机质）与不同种子GI（黄瓜、萝卜、白菜、油菜）相关性关系,发现萝卜种子响应度最高（3.69,r=0.96）,在综合表征堆肥腐熟度和植物毒性上最具科学性和代表性。以上结果可为种子发芽指数测定、有机肥标准制定以及堆肥农田安全施用提供参考。     

猪粪及其堆肥不同水浸提比对种子发芽特性指标的影响

以猪粪及其堆肥为供试样品,在水浸提比（W/V）1：10、1：20、1：30、1：40、1：50、1：60的条件下,采用浸提液室内培养法,研究不同水浸提比对黄瓜、樱桃萝卜及大白菜种子发芽特性指标（相对发芽率、相对根长、发芽指数）的影响。结果表明,黄瓜种子的相对发芽率在不同水浸提比下均大于80%;其他种子发芽特性指标随水含量的增多,均经历了明显的增大趋势。同一种子,相对根长受水浸提比的影响比相对发芽率显著,发芽指数与相对根长随水浸提比的变化规律一致。新鲜猪粪经堆肥处理对种子的植物毒性减轻,大白菜种子对猪粪及其堆肥的植物毒性较黄瓜种子与樱桃萝卜种子敏感。     

灌排控制措施结合沟塘湿地改善水稻灌区排水水质的模拟分析

针对水稻灌区农田排水氮素输出影响水环境的问题,该研究以大运河扬州段沿运灌区为例,在大田监测的基础上,运用田间水文模型--DRAINMOD模拟分析不同田间灌排控制措施的减排效果,并探讨利用农田周边沟塘湿地净化排水,达到灌区小流域不同水质目标的水管理方案。结果表明,在研究区目前常规灌溉（定额为9 600 m3/hm2,合水深960 mm）和常规排水（排水沟深0.6 m,等效间距50 m）模式下,农田单位面积上的年均排水总量高达1 162 mm,是灌溉量与降雨量之和的59%;其中地表径流占比51%,仅有25%是由降雨造成的不可控部分。采取理想的避免地表径流的干湿交替控制灌溉措施（年均灌溉量320 mm）可以显著降低排水量和氨氮的输出,相较于常规灌溉模式,可削减55%的排水量和59%的氨氮输出。研究区农田控制排水削减排水总量的效果较差,且在一定程度上增加了地表径流。由于地表排水中氨氮浓度（2.85 mg/L）高于地下排水（其浓度为1.80 mg/L）,地表排水比例的提高会增加排水对氨氮的输出。从研究区小流域范围内沟塘湿地分布考虑,目前灌溉与排水量均过高,现有沟塘湿地不足以发挥作用;只有通过控制灌溉措施显著减少排水量以后,才有可能利用现存的湿地面积将排水中的氨氮浓度降低到地表水水质标准Ⅴ类水。因此,该研究建议在合理控制灌排水量的基础上,通过整合、优化灌区现有沟塘湿地资源来有效改善研究区农田排水水质。研究可为类似地区农田排水污染控制提供理论依据。     

小麦与油菜种子萌发对酸雨胁迫的反应研究

用pH2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、5.0模拟酸雨处理小麦和油菜种子试验结果表明,pH2.0时小麦和油菜种子不发芽,pH2.5时只有小麦异状发芽,pH≥3.0时小麦和油菜种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均与pH值显著正相关,小麦异状发芽率则随pH值上升而降低。小麦和油菜的吸水值、呼吸速率、贮藏物质运转效率也与pH值显著正相关,小麦贮藏物质消耗率与pH值显著正相关,而油菜与pH值显著负相关;小麦和油菜的根、芽长抑制指数均与pH值显著负相关,且小麦抗酸雨胁迫能力强于油菜。     

铝胁迫对黑麦草种子萌发和幼苗生长的影响

以多花黑麦草为试材,通过水培试验,研究铝浓度对黑麦草种子萌发及其幼苗生长的影响。结果表明：（1）10～50 mg/L铝浓度对黑麦草种子发芽指数和发芽率无显著影响（p〉0.05）,而铝浓度介于100～500 mg/L时,与对照相比,黑麦草种子发芽指数和发芽率显著降低（p〈0.05）;（2）铝浓度介于10～500 mg/L时,显著抑制黑麦草幼苗株高及其根的生长（p〈0.05）,且随着铝浓度的增加抑制作用越强,当铝浓度介于100～500 mg/L时,黑麦草根系停止生长;（3）铝浓度显著影响了黑麦草的质膜透性,与对照相比,10 mg/L铝浓度显著降低了其质膜透性（p〈0.05）;而50～500 mg/L铝浓度则使黑麦草质膜透性显著增加（p〈0.05）。     

鸭粪与芦苇皮 水草高温好氧堆肥试验研究

以鸭粪为主要材料,添加芦苇皮、水草等不同调理剂进行高温堆肥试验,研究了不同配比条件下堆肥体系的温度、pH、C／N、种子发芽指数（GI）的动态变化及其对废弃物堆肥品质的影响。结果表明,鸭粪与芦苇皮混合堆肥效果最好,堆体升温快,4d达到50℃,高温维持时间为15d,最高温度达70℃,堆肥30d后,油菜种子发芽指数高达90．48％;鸭粪与水草混合堆肥效果较差,高温维持阶段仅8d,最高温度为57℃;纯鸭粪单独堆肥效果最差,16d达到50℃,高温维持时间为6d,最高温度仅为53℃,到堆肥结束44d,油菜种子发芽指数刚达到80．67％。4种混合配料堆肥产品全氮、全磷、全钾含量都有所增加,其中鸭粪与芦苇皮配比增加率最大,分别为15．90％、11．53％和29．94％。综合以上结果,说明添加秸秆类有机质含量较高的调理剂可加快堆肥的腐熟进程,同时减少营养元素的流失,利于养分的保存,保证了堆肥产品的品质。     

贵州山区煤矸石堆场重金属迁移对水稻土质量的影响及评价

通过对贵州省贵阳市、织金县、水城特区、安龙县典型煤矿区矸石堆场周边污染的农田进行调查与采样分析,探讨煤矸石堆放过程中重金属迁移对周边水稻土质量的影响。研究结果表明:在煤矸石堆场周边50～200 m范围内,入田灌溉水pH达3.56～5.33,水体重金属污染以Hg、Cd为主。受煤矸石堆场径流及渗透水的影响,不同煤矿区污染水稻土的重金属元素主要是Cd、Hg,其含量达1.12～3.74 mg/kg,0.40～11.9 mg/kg,分别是土壤环境质量二级标准限值的1.1～19.2倍、2.2～7.5倍;其次是As、Cu。随着梯田下降层数的增加,水稻土Cd、Hg的含量明显减少,其次是Cu、Zn,水稻土重金属污染的程度逐渐降低。     

农林问间系统林木遮荫及其对产量的影响

试验研究华北平原农区杨粮间作系统毛白杨对农田遮荫结果表明,毛白杨幼林(株行距3m×2m×18m)1～7年生遮荫指数为1.3％～67.8％,遮荫程度为0.3％～16.5％。中龄林-成林(株行距4m×30m)10～14年生遮荫指数为51.3％～76.0％,遮荫程度为22.8％～28.1％,指出10％的遮荫程度是田间可接受的最大遮荫程度,且为保持作物产量,杨树成林后行距应保持在30m以上。     

酸雨对油菜种子发芽的影响

选用p H值为4.0、3.5、3.0、2.5、2.0与5.0进行模拟酸雨条件,探究油菜种子发芽情况。结果表明,在p H值2.0~2.5时,油菜发芽情况为0,而在p H值为3.0时,与CK相比,具有显著的差异性;当p H值≧3.0时,油菜种子的活力指数、发芽指标、发芽势、及发芽率与p H值呈正相关系。     

金霉素和4-差向金霉素对油菜生长的影响及其在幼苗体内的积累

以油菜为材料,研究不同浓度金霉素（chlortetracycline,CTC）和代谢物差向金霉素（4-epi-chlortetracycline,ECTC）胁迫对其发芽、生长和抗氧化酶活性的影响,以及CTC和ECTC在幼苗体内的积累。结果表明：随着处理浓度的升高,种子发芽率、发芽势没有显著差异,但株高和根长受到明显抑制;在1～30mg.L-1处理浓度下,CTC和ECTC诱导的幼苗体内抗氧化酶SOD、POD、CAT活性均高于对照组;幼苗体内CTC、ECTC积累含量随着处理浓度的升高而增加,表明CTC和ECTC可在油菜幼苗体内积累,这可能产生潜在食品安全风险。     

神府─东胜煤田大柳塔矿区水质及其污染评价

本文在野外考察和水质分析的基础上,对神府煤田大柳塔地区水质进行评价,结果表明,乌兰木伦河两岸支沟泉水水质良好,是生活用水的主要水源.活鸡兔沟矿坑水为强矿化度硬水,水化学性质差,这些矿坑水排入河道,是污染河水的因素之一.目前,乌兰木伦河和活鸡兔沟河水污染尚不严重,但河水水质由上游至下游交差.最后,对河水水质污染趋势作了分析和定性预测,并提出控制污染的建议和措施.     

基于排水过程分析的水稻灌区农田面源污染模拟

对前郭灌区主要面源污染物迁移、转化及汇集过程开展了2a的系统试验与监测,模拟了灌区面源污染水质水量过程,分析了灌区农田面源污染形成机制。水均衡测定结果表明,灌区排水主要由灌溉退水、稻田地表弃水和稻田渗流排水3部分组成,采用马斯京根法和连续分段马斯京根法能够有效地模拟各级排水沟道的排水过程。主要面源污染物随水体发生迁移及掺混,采用一级动力学方法描述污染物转化过程,模拟的灌区水质水量过程与实际过程符合较好,稻田地表退水主要影响水稻抽穗前的面源污染入河过程,而渗流排水则在抽穗后灌区排水水质中起主要作用。结果表明水稻灌区中地表排水和稻田渗漏排水对于面源污染过程起主要作用。     

香菇柄水提液对油菜种子活力及抗逆性的影响

在室内用生物学方法研究了不同浓度香菇柄水提液浸种对油菜种子活力的影响。结果表明,0.005 g/mL 的水提液浸种对提高油菜种子活力的效果最佳。进一步研究表明,0.005 g/mL 的水提液浸种处理,使油菜种子在4℃低温下的发芽率显著提高,且幼苗经4℃低温胁迫两天后,叶片中的超氧化物歧化酶（SOD）、 过氧化物酶（POD）活性,可溶性糖、 可溶性蛋白及叶绿素含量显著高于对照组,膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）含量显著低于对照组,表明香菇柄水提液浸种处理油菜种子可提高其种苗的抗寒性。试验结果还表明,香菇柄水提液浸种处理油菜种子可提高油菜种苗的耐除草剂能力。     

NO对低温胁迫下玉米种子萌发及幼苗生理特性的影响

以4℃模拟低温胁迫状况,研究了外源一氧化氮（NO）供体硝普钠（SNP）对低温胁迫下玉米种子萌发、幼苗生长和生理特性的影响。结果表明,低温胁迫下,玉米种子萌发和幼苗生长受到抑制,叶片丙二醛（MDA）含量和相对电导率显著上升,叶片相对含水量、脯氨酸含量和叶绿素含量显著降低。不同浓度的SNP均能显著提高低温胁迫下玉米种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数;促进低温胁迫下玉米幼苗的生长;抑制低温胁迫下玉米幼苗叶片MDA含量的上升,降低叶片质膜相对透性,增加相对含水量、脯氨酸含量和叶绿素含量。表明外源NO可缓解低温胁迫对玉米种子萌发及幼苗生长的抑制作用,缓解低温胁迫引起的膜脂过氧化,保护细胞膜免受或减少损伤,提高植物抗低温胁迫的能力。在SNP不同的使用浓度中,以100μmol·L-1SNP对低温胁迫的缓解效果最佳,当SNP浓度过低和过高时均达不到理想的效果。     

长期深窄沟排水对冷浸田土壤脱潜特性及水稻产量的影响

冷浸田为江南稻区广泛分布的一种中低产田。以福建省顺昌县持续运行约30年的石砌深窄沟为监测平台,通过田间土壤速测与室内检验,研究长期深窄沟排水对离沟不同距离冷浸田土壤脱潜特性及水稻产量的影响。结果表明:冷浸田经过长期深窄沟排水,在离沟25 m范围内,与典型冷浸田(离沟75 m位点)土壤相比,土壤Eh提高幅度为288.2%~323.4%,土壤水分下降幅度为7.5%~36.2%,土壤还原性物质总量、Fe~(2+)、Mn~(2+)等含量均有不同降低,并表现为离沟越近,提高或降幅越大的趋势。开沟后0~25 m范围内,土壤p H降低0.13~0.69个单位,土壤微生物生物量碳、氮分别提高66.0%~99.0%、77.0%~275.1%,土壤有效养分含量提高,土壤耕性得到明显改善,离沟15 m以内位点可以实现机耕。开沟后,25 m范围内作物产量可提高6.6%~20.7%,且离沟越近增幅越大。在冷浸田特殊的环境下,土壤还原强度大小是制约作物产量的主要因素。长期开沟排水促进了土壤有机质矿化,增强了土壤微生物活性,产量提升明显。从综合改造效果看,距沟15~20 m以内对土壤理化性质改良与产量提升效果较为明显。     

不同NaCl浓度微咸水灌溉对棉花幼苗生理特性的影响

为找出棉花苗期微咸水灌溉的适宜浓度,明确滨海盐土区微咸水在棉花苗期代替淡水灌溉的可行性。本研究在盆栽试验条件下,研究了浇灌不同NaCl浓度的微咸水对棉花幼苗生理特性的影响。结果表明:与CK相比,NaCl浓度为4 g/L的微咸水处理显著降低了棉籽发芽率,达26.09%,而NaCl浓度为2~3 g/L的微咸水处理与对照无显著差异。与CK相比,NaCl浓度为4 g/L的微咸水处理显著降低了棉花幼苗的鲜重、株高、根长和干重,降低幅度分别为34.08%、27.27%、38.26%和35.29%;显著降低了棉花幼苗叶绿素含量,提高了抗氧化酶活性、可溶性蛋白含量和游离脯氨酸含量;增加了棉花幼苗超氧阴离子的产生速率、H_2O_2含量及丙二醛积累量。NaCl浓度为3 g/L的微咸水处理对棉花幼苗的部分生长和生理指标也具有显著的抑制作用。NaCl浓度为2 g/L的微咸水处理对棉花幼苗的生长没有显著的抑制作用,可以在黄河三角洲地区棉花幼苗期代替淡水灌溉。     

旱改水对水稻幼苗生长的影响及秸秆的改良作用

本研究以江汉平原旱改水为研究背景,采用土壤盆栽试验和室内淹水培养相结合的方法,以多年水稻土为对照,研究了多年棉田土旱改水及添加秸秆(9 g·kg-1)对水稻幼苗生长和矿质元素吸收的影响以及土壤氧化还原电位和有效态铁、锰、铜、锌含量变化,为旱改水水稻的种植提供参考。结果表明,棉田土旱改水后,水稻幼苗生长缓慢并出现失绿黄化症状,其地上部干重和叶绿素含量仅分别约为水稻土处理的30%和20%。旱改水处理水稻植株Fe含量显著低于、而Cu和Zn含量则显著高于水稻土处理。棉田土旱改水土壤氧化还原电位(Eh)显著高于水稻土;淹水处理10 d,土壤DTPA-Fe含量仅为水稻土的7%左右,而DTPA-Cu和DTPA-Zn含量则分别是水稻土的1.4~2.5倍和1.6~1.8倍。随着淹水时间的延长,棉田土旱改水土壤有效态铁含量逐渐增加,有效态锰、铜和锌含量呈先升高后降低趋势;到淹水处理的第28 d,棉田土旱改水土壤有效态铁、锰、铜和锌含量与水稻土之间的差异逐渐缩小。Fe不足及Cu过量可能是导致旱改水水稻幼苗生长缓慢、失绿黄化的主要原因。旱改水条件下添加秸秆可以降低土壤的Eh值,提高土壤DTPA-Fe含量及降低土壤DTPA-Cu和DTPA-Zn含量,显著提高旱改水初期水稻幼苗叶绿素含量,但对水稻生物量无显著影响。添加秸秆并不能完全消除旱改水对水稻幼苗生长的抑制作用。     

聚乙二醇（PEG6000）模拟干旱胁迫抑制矮沙冬青种子的萌发

本研究以新疆特有濒危保护植物矮沙冬青（Ammmopiptanthus nanus（M．Pop．）Chengf）的种子为材料,用不同渗透势浓度的聚乙二醇（PEG6000）模拟干旱胁迫,探讨干旱胁迫对矮沙冬青种子发芽率、平均发芽速度、胚轴和胚根长度及发芽指数、活力指数的影响。结果表明,不同浓度PEG胁迫处理均降低了种子的发芽率,延缓了矮沙冬青种了萌发进程;种子的发芽率、发芽指数和活力指数均随胁迫强度的增加呈明显下降趋势。当-1．20MPa的PEG胁迫处理的种子在试验结束时仍未能萌发,表明-1．20MPa是矮沙冬青种子萌发的临界水势。PEG模拟十旱胁迫中,当PEG处理为-0．2MPa时,虽然最终发芽率与对照一样,但其胚根、胚轴的长度都比对照短,说明矮沙冬青胚根、胚轴的生长比发芽率对干旱胁迫更敏感。干旱胁迫可能是导致矮沙冬青种群天然更新能力弱的原因之一。本研究将为矮沙冬青种质资源的保护和种群的恢复提供科学依据。     

电晕场处理三层水稻种子对其活力的影响

为提高电晕场处理水稻种子的效率,该文利用弧形芒刺电极阵列与平板电极构建了正脉冲电晕电场,研究了电晕场对铺放在平板电极上的3层水稻种子活力的影响。试验结果显示,在相同的处理时间（4 min）和电压（18、20和22 kV）条件下,脉冲电晕场对不同位置的种子有不同的影响：18 kV（root mean square, RMS）处理3层水稻种子时,上层种子的活力指标较对照有显著的提高（P＜0.01或0.05）,中层和下层种子较对照无明显差别;20 kV（RMS）处理3层水稻种子时,上、中、下3层种子的活力指标较对照有显著的提高（P＜0.01或0.05）,层与层之间不存在显著差异;22 kV（RMS）处理3层水稻种子时,除发芽势外下层种子的其余活力指标较对照有显著提高（P＜0.01或0.05）,上层和中层种子较对照无明显差别。并且,18 kV处理时的上层种子、20 kV处理时的所有种子和22 kV处理时的中层和下层种子的发芽数峰值较对照组均提前1 d,这与活力指标的提高是一致的。试验结果表明,利用电晕场处理多层种子以提高其活力指标是可行的,但电晕场所释放的电磁能必须在适当范围内,即利用电晕场处理种子时,电场处理条件（电场强度与处理时间）必须在优化范围内。脉冲电晕场能够提高种子活力,其机理可能是脉冲电晕场在种子内部引起的脉冲极化力使得种子内部细胞膜重新排列,但这有待于进一步研究。