不同柑橘砧木对锰过量胁迫的耐受性及生理响应

  【目的】  土壤pH影响土壤锰 (Mn) 有效性,酸性土壤易出现Mn过量问题,我国柑橘主要分布在南方红黄壤区,柑橘园酸性或强酸性土壤比例高,柑橘园土壤Mn过量较普遍。为此,我们研究了4种柑橘砧木对Mn过量胁迫的耐受性和生理响应,以期为Mn过量土壤上适宜砧木的选择提供依据。  【方法】  选用枳、资阳香橙、红橘和沙田柚4种常用柑橘砧木苗为材料,采用蛭石与珍珠岩1∶1的基质进行了营养液栽培试验,营养液中Mn处理包括0.01 (对照)、0.05、0.25、1.25和6.25 mmol/L 5个浓度。观察砧木苗的生长反应和中毒症状,处理60天时,测定叶绿素含量和光合参数;处理67天终止处理,测定砧木苗生长量、生物量、过氧化物酶活性、营养元素含量等生理生化指标,并用隶属函数对砧木过量锰的耐受性进行综合评价。  【结果】  柑橘砧木苗出现锰中毒的症状为叶片失绿,出现褐色坏死斑点;根量变少,呈现褐色斑点。4种砧木苗均在Mn 0.25 mmol/L处理时出现Mn中毒症状,其中枳最先出现症状且最严重,资阳香橙最迟出现症状且最轻;4种砧木在Mn 0.05 mmol/L处理时即出现Mn过量胁迫,表现为地上部和地下部鲜重和干重显著下降,根冠比升高 (红橘除外)、叶绿素含量下降、净光合速率降低、气孔开度下降、胞间CO₂浓度上升。Mn过量 (> 0.05 mmol/L) 胁迫使4种砧木叶片细胞膜受损,相对电导率和MDA含量上升;清除活性氧的SOD和POD活性上升,CAT活性下降。Mn过量胁迫影响柑橘砧木的营养元素吸收和转运,叶片和根系Mn含量上升,但随Mn胁迫浓度升高,Mn从根系到叶片的迁移率先降低后升高;Mn过量胁迫使砧木叶片K、P、Ca、Mg、Fe、Zn元素含量下降,根系K、P、Fe、Zn含量上升而Ca、Mg含量下降。  【结论】  不同砧木对Mn过量胁迫耐受性存在明显的差异,综合评价耐性强弱顺序为:资阳香橙 > 沙田柚 > 红橘 > 枳,高锰土壤的柑橘园可选用资阳香橙做砧木以减轻锰害。     

镁肥在我国主要作物上的提质增效作用

镁是植物生长必需的大量元素,但长期以来忽视施用镁肥的现象在中国和世界其他国家的农业生产中普遍存在。2016年9月由德国钾盐集团与福建农林大学合作共建了国际镁营养研究所,进行植物镁营养基础研究;并在2017年建立了全国镁营养研究协作网,在全国连续开展施肥量调查、土壤取样以及大面积的镁肥田间试验和推广示范。1)调研结果显示,作物尤其是蔬菜果树等经济作物生产中的氮磷钾肥投入量过高,但是大部分农户在生产中没有施用镁肥。在仅有少数施用镁肥的农户中,镁肥平均用量不足磷肥用量的10%。2)我国土壤交换性镁浓度平均为160.5 mg·kg-1,南、北方平均值分别为94.3、393.0 mg·kg-1。我国45.3%的土壤严重缺镁(<60 mg·kg-1),18.3%的处于土壤缺乏(60～120 mg·kg-1)水平,16.4%的土壤处于适宜(120～240 mg·kg-1)水平,12.9%的土壤处于偏高(240～480 mg·kg-1)水平,处于丰富(480～720 mg·kg-1)和极丰富(>720 mg·kg-1)的比例仅有4.0%和3.0%。3)优化氮磷钾施肥量不减产,还会增产;在优化氮磷钾投入基础上施用镁肥能够进一步增产,平均达到7.8%(n=110),同时还能提高品质。施镁不仅在南方缺镁地区的增产提质效果明显,在土壤交换性镁浓度较高的北方地区也有很好的效果。总之,我国超过63%的土壤缺镁或严重缺镁(<120 mg·kg-1),但生产中普遍忽视镁肥的施用。施用镁肥能够增产,且对水果蔬菜等经济作物的增产幅度大于粮食作物,还能提高不同经济作物的外在和内在品质,说明在我国农业生产中增施镁肥的必要性和紧迫性。     

三种镁肥在酸性土壤柑橘园中的施用效果

土壤酸化会加剧土壤和柑橘树体缺镁,施用镁肥是解决柑橘园缺镁的主要措施。目前农业生产中常以硫酸镁(MgSO4)等价格较低、溶解性较高的镁肥形态为主。但其水解性较强且为速效性镁肥,养分易淋洗损失,难以满足柑橘等多年生作物的生长所需。因此,在柑橘园中施用何种镁肥的效果更好则需进一步研究。以降低土壤酸度、补充土壤和柑橘树体镁素、提高柑橘产量和品质为主要指标,评价了酸性缺镁土壤上MgSO4、碳酸镁(MgCO3)和氧化镁(MgO)3种常用镁肥的施用效果。连续两年的田间试验表明,不施镁处理的耕层(0～40 cm)土壤交换性镁含量从27.7 mg/kg降低至22.5 mg/kg,与不施镁肥处理相比,施用镁肥则增加至29.2～34.5 mg/kg,且土壤pH与交换性镁含量呈极显著正相关关系;其中,MgCO3对降低土壤酸度和增加土壤交换性镁的效果优于MgSO4和MgO。另外,施用镁肥显著提高了叶片镁含量,降低了钾含量,使叶片钾镁比和钙镁比趋于合理,其中以MgCO3施用效果最佳。此外,酸性缺镁土壤施用3种不同镁肥均能增加柑橘挂果量并提高果实产量,MgSO4、MgCO3和MgO处理分别比不施镁处理增产5.7%、28.4%和12.5%。同时,与不施镁处理相比,施用MgCO3及MgO的果实风味品质得到进一步提升。各施镁处理中果实可溶性固形物和维生素C含量分别平均增加8.41%和1.46%。酸性缺镁土壤柑橘园中,MgCO3在协同调酸、补镁、增产和提质方面的效果较好,MgO次之,MgSO4较低。这些结果为酸性缺镁土壤上有效解决柑橘园的缺镁问题提供了有益的探索和技术支撑。     

镁对滇重楼生长、养分吸收和总皂甙含量的影响

采用盆栽试验,设4个施镁水平,即:Mg 0、40、80、160 mg/kg,研究了不同水平镁对滇重楼生长、养分含量和块茎总皂甙含量的影响。结果表明,与不施镁相比,适宜施镁量能显著降低了滇重楼株高和生物量及块茎产量。Mg 80和40 mg/kg处理,滇重楼生物量和块茎增加百分率最高,超过以上水平时,总生物量和块茎产量显著下降。施Mg对滇重楼各部位N含量影响较小,但低镁水平（Mg 40 mg/kg）可显著提高滇重楼各部位P、K的含量。在本试验范围内,各部位镁含量随镁施用水平增加而显著增加。施Mg 80 mg/kg时,新块茎总皂甙含量最高;而施Mg 40 mg/kg时,老块茎总皂甙含量最高。综合考虑滇重楼生长、药用部位生物量累积和总皂甙含量,本试验条件下,以施Mg 40 mg/kg较为适宜。     

沙田柚配施钾镁肥效应研究

沙田柚为对镁敏感作物。由于忽视施用镁肥，在生产上较容易观察到沙田柚叶片缺镁症状。研究了在施用氮磷肥的基础上配施不同用量钾镁肥对沙田柚叶片营养、柚果产量、品质及效益的影响。结果表明，施镁可明显减轻沙田柚叶片的缺镁症状，提高叶片镁素营养；在土壤有效钾含量中等，有效镁含量缺乏的情况下，施用钾肥（K2O）340．2kg／hm^2基础上配施镁肥（Mg）22．5及45．0kg／hm^2，果实产量提高1．2％～18．7％，种植效益提高0．4％～24．7％；施用钾肥（K2O）453．6kg／hm^2基础上配施镁肥（Mg）45．0、81．0及117．0kg／hm^2，果实产量提高11．2％～31．7％，种植效益提高11．7％～39．4％，同时柚果品质得到改善。在施用钾肥（K2O）340．2、453．6kg／hm^2的基础上，推荐镁肥适宜配施用量分别以（Mg）45．0、117．0kg/hm^2 为宜。     

湘南地区几种主要土壤施用钾、钙、镁肥对玉米生物产量的影响

通过实验室分析和盆栽试验表明,湘南地区几种土壤中的钾、镁以非酸溶态为主,土壤中的有效态钾、镁相对较少,不能满足作物生长的需求,而土壤中的钙以交换态为主,钙供应充分;施用钾肥对玉米生物产量的影响与施用镁肥密切相关,在镁的基础上施钾,钾肥的效果显著,在湘南红壤区的第四纪红土红壤、砂岩红壤、板页岩红壤上施镁有显著效果,而棕色石灰土和石灰性紫色土,镁肥作用相对较少,红壤缺镁已成为湘南农业生产的重要限制因子之一,施钙对玉米生物产量没有显著作用,表明湘南红壤不缺钙,在施肥上应提倡N、P、K、Mg配合施用.     

漳州香蕉园土壤镁素分布状况及施镁效应研究

12 1个蕉园土壤样品 (0～ 4 0cm土层 )分析结果表明 ,漳州缺镁蕉园土壤占 36 4 % ,在缺镁地块上进行了为期二年的定位试验 ,以探讨施用不同镁肥的效果 ,结果表明 :施用不同镁肥处理比对照的香蕉产量都有不同程度的提高 ,增长效果达显著水平 ;香蕉施用Mg(OH) 2 处理比不施用镁肥 (对照 )处理的产量增长达到极显著水平 ,两年分别增产 10 18%和 10 5 2 %。因此 ,在缺镁蕉园施肥上应适量而又平衡的施用镁肥     

甘肃省武山县土壤养分特征及综合肥力评价

针对甘肃省武山县施肥管理粗放、土壤养分不均、土壤肥力下降、作物产量不稳等问题,研究评价其土壤养分和土壤肥力状况,为科学施肥及土壤养分诊断提供依据。通过采集和检验分析典型土壤样品,对武山县62个耕层(0～20 cm)土样进行取样监测,用频数分布分析了土壤养分特征,从土壤养分盈缺入手,采用改进的内梅罗综合指数法评价了土壤综合肥力状况。结果表明:武山县土壤pH在7.81～8.67之间,平均值为8.35,属弱碱性。有机质含量在10.55～23.38 g·kg-1之间,平均值为14.82 g·kg-1,处于缺乏范围。全氮含量在0.67～1.69 g·kg-1之间,平均值为 1.04 g·kg-1,处于中等范围。碱解氮在44.4～166.3 mg·kg-1之间,平均值为 85.41 mg·kg-1,处于缺乏范围。全磷含量在0.69～3.17 g·kg-1之间,平均值为1.01 g·kg-1,处于丰富范围。有效磷含量在13.1～248.2 mg·kg-1之间,平均值为45.07 mg·kg-1,处于丰富范围。全钾含量在23.0～28.0 g·kg-1之间,平均值为25.04 g·kg-1,处于丰富范围。速效钾含量在111.0～510 mg·kg-1之间,平均值为248.77 mg·kg-1,处于丰富范围。综合肥力评价的结果是大量元素综合肥力指数为2.28,肥力评价状况处于一般等级。可见,该地区土壤综合肥力处于中等偏上,具体表现为有机质和氮素含量缺乏、磷素和钾素丰富。建议采取增加有机肥投入,适当增氮降磷限钾的化肥施用原则,这一研究结果可为武山县农业生产中科学平衡施肥提供依据。     

荔枝、龙眼叶片中钾、钙、镁交互作用指标诊断标准的建立

植物钾、钙和镁3种养分之间存在交互作用,因此于2016~2019年在华南荔枝、龙眼主产区22个妃子笑荔枝园和8个储良龙眼园采集末次梢老熟期和果实膨大期叶片样本,测定叶片钾、钙、镁元素含量,用充足范围法研究荔枝、龙眼不同生育期的钾、钙、镁交互作用指标[K/Ca、K/Mg、K/(Ca+Mg)及Ca/Mg]的诊断标准值。结果表明,荔枝、龙眼叶片中钾、钙、镁交互作用指标在同一年份同一生育期的不同树之间、不同年份的同一生育期之间以及同一生长周期的不同生育期之间的差异均很大。但是,荔枝、龙眼高产群体的上述指标在不同年份的同一生育期的差异明显较小,而同一生长周期内不同生育期的差异仍为极显著(P<0.001),表明不同生育期应有不同的诊断标准。利用充足范围法,在荔枝叶片钾、钙、镁含量处于适宜范围的基础上,末次梢老熟期叶片K/Ca、K/Mg、K/(Ca+Mg)和Ca/Mg的适宜水平分别为3.1~4.2、4.1~4.9、1.8~2.2和1.15~1.54,果实膨大期的分别为0.51~0.92、1.63~2.81、0.40~0.73和2.62~3.66;在龙眼叶片3种养分含量为适宜水平的前提下,末次梢老熟期叶片K/Ca、K/Mg、K/(Ca+Mg)和Ca/Mg的适宜水平分别为1.55~2.06、8.9~10.2、1.32~1.69和5.1~6.2;果实膨大期的分别为0.46~0.61、5.3~7.5、0.42~0.56和11.1~12.8。上述指标为诊断荔枝、龙眼叶片中钾、钙、镁营养的平衡状态及指导3种养分的平衡施用提供了数据参考。     

漳州香蕉园土壤镁素分布状况及施镁效应研究

121个蕉园土壤样品(0～40cm土层)分析结果表明，漳州缺镁蕉园土壤占36．4％，在缺镁地块上进行了为期二年的定位试验，以探讨施用不同镁肥的效果，结果表明：施用不同镁肥处理比对照的香蕉产量都有不同程度的提高，增长效果达显著水平：香蕉施用Mg(OH)2处理比不施用镁肥(对照)处理的产量增长达到极显著水平，两年分别增产10．18％和10．52％。因此，在缺镁蕉园施肥上应适量而又平衡的施用镁肥。     

Cs对菠菜叶片光合作用影响的研究

为了揭示Cs对植物光合作用的影响机理,本文采用不同浓度的CsCl(0、1、5、10、20 mmol·L-1)和石英砂培处理菠菜幼苗15 d,分析测定了Cs在菠菜中的积累分布以及Cs对菠菜叶片叶绿素含量、光合气体交换参数、叶绿素荧光参数、类囊体膜电子传递速率、类囊体膜吸收光谱和77k低温荧光光谱的影响.结果表明:Cs处理显著降低菠菜叶片的叶绿素含量;随着Cs处理浓度的增加,尤其在处理浓度大于10 mmol·L-1时,叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)以及蒸腾速率(Tr)显著下降;叶片叶绿素荧光参数分析表明,Cs处理浓度大于10 mmol· L-1时,光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心遭到破坏;类囊体膜电子传递活性分析表明高浓度Cs处理抑制PSⅡ放氧侧的电子传递活性;类囊体膜室温吸收光谱和77K低温荧光光谱分析表明高浓度Cs会破坏类囊体膜的结构,导致叶绿素的结合状态受损,从而使类囊体膜光能的吸收、传递和分配受到抑制,并且会导致类囊体膜上PSⅡ和PSⅠ的色素蛋白发生不同程度的降解.本研究可为Cs污染的植物修复提供一定理论依据.     

农膜污染的防治对策

论述了我国残膜污染的原因、现状及残膜给环境和农业带来的危害 ,并针对目前存在的问题提出了治理对策。     

人工纳米材料对植物—微生物影响的研究进展

随着纳米科技的快速发展和纳米产品的广泛使用,人工纳米材料(ENMs)的环境生态效应研究逐渐成为国内外关注的热点。本文整合了ENMs的毒性机制,综述了ENMs对植物和微生物影响方面的研究进展。此外,鉴于植物与微生物之间存在的密切联系,进一步概述了植物和微生物对ENMs生态效应的反馈作用,揭示了植物和微生物的相互作用可影响ENMs对植物-微生物体系的生态效应。因此,将植物-微生物以及土壤作为一个整体是全面评价ENMs生态效应的关键,也是未来研究的发展方向。最后分析了目前研究中方法和技术等方面中存在的不足,提出了以后研究中应关注的重点。     

玉米花粉多糖对猪瘟免疫效果的研究

本研究采用醇沉淀法从 350 g玉米花粉提取得粗提复合物 38.3 g。经用蒽酮反应、α萘酚反应、间苯二酚反应、碘化反应及高效液相色谱法鉴定 ,证实为多糖。用上述多糖作为免疫增强剂按剂量 50、 1 0 0、2 0 0 mg分别与猪瘟弱毒细胞冻干苗共同免疫猪 ,测定其免疫效果。结果表明 ,各剂量组的 IHA抗体效价均高于对照组 ;T细胞活性 E花环试验测得各剂量的活性 E花环百分率分别为 2 1 .84 %、2 5.4 6%、2 1 .92 % ,均高于对照组 1 5.91 % ;T淋巴细胞转化试验显示 ,各试验组的 T淋巴细胞转化率分别为 55.32 %、 56.39%、54.2 7% ,均高于对照组 4 7% ,上述三种方法测定的结果均显示显著差异。对 T淋巴细胞亚群的测定结果为 ,各试验组的 CD3、CD4、CD8T淋巴细胞的测定平均值均明显高于对照组 ,但 NK细胞的变化不显著。根据试验结果选取 1 0 0 mg剂量组在两个猪场进行田间扩大试验 ,测得的 IHA抗体效价亦高于对照组。研究结果表明 ,玉米花粉多糖既可增强体液免疫 ,又能增强细胞免疫。     

稀土铽对辣根的生态毒性

研究了稀土铽(Tb)对辣根生理毒性的影响。结果表明,Tb在低浓度范围内,可以诱导叶绿素的合成,高浓度时对其产生破坏作用;对于辣根过氧化物酶,酶活性先升后降;质膜透性、丙二醛含量则呈现先减后增的变化趋势。TbCl3浓度为3mg/kg时各指标达到最值;辣根中毒阈限为10mg/kg左右。通过分析,辣根过氧化物酶对Tb反应敏感,这表明过氧化物酶可能成为研究稀土毒理的生物监测手段。     

沙袋沙障对沙丘植被特征的影响

为了解铺设沙袋沙障沙丘植被生长情况及其与麦草沙障对植被影响的差异,采用样方调查法对乌兰布和沙漠实验地铺设沙袋沙障沙丘植物种数、植株密度、平均高度和平均盖度进行了连续3a的调查,并与铺设麦草沙障沙丘及未做任何处理的裸沙丘作对比,研究了不同规格、不同铺设位置和不同铺设时间的沙袋沙障和麦草沙障对植被生长的影响。结果表明,沙袋沙障和麦草沙障铺设时间越长,所在沙丘植被生长情况越好。随着沙障布设时间增大,2种沙障的植被种数、平均高度无显著变化,植被平均密度能够增加到35%以上,植被盖度也分别能够达到36.8%和33.0%。2种沙障对植被的促进作用排序依次是3m×3m方格沙障最大,2m×2m方格沙障次之,1m×1m方格沙障最小;沙障设置部位不同植被生长情况也存在差异,2种沙障植被最好的位置均是在背风坡底,其次是背风坡中和迎风坡,坡顶植被长势最差。通过方差分析认为,沙袋沙障和麦草沙障对植被生长的影响均无显著差异（p=0.14）,但是2种沙障与对照相比差异显著（p〈0.005）。     

围栏禁牧对退化草原土壤水分的影响研究

在2005年5月19日至2005年9月13日研究了呼伦贝尔典型草原区自由放牧和围栏禁牧对0~110 cm土壤水分的影响情况,结果表明围栏禁牧对草原土壤水分的影响表现为提高20~70 cm土层的水分含量,而放牧提高了0~10 cm表土水分含量。呼伦贝尔典型草原自然降雨和冰雪的融化对土壤水分的影响深度为0~90 cm,在该范围内的土壤水分明显受降雨的影响。90 cm以下土壤在年内变化幅度较小,含水量在3%~5%之间。     

地下水对农田腾发过程作用研究进展

在地下水浅埋区地下水参与和影响了SPAC系统的水分、生物、化学等过程。文中从研究方法、试验和模型3个方面论述了地下水对农田腾发过程作用研究的进展情况和发展趋势。分析认为,应把地下水层和SPAC作为一个整体系统,从野外试验入手,研究地下水浅埋条件下地下水参与SPAC系统水分过程、生物过程和化学过程的机理,为发展节水农业提供理论依据     

城市尺度生态足迹模型应用中不同参数选择的影响分析

针对生态足迹模型在城市尺度上应用中的均衡因子、产量因子和平均产量3个参数的不同取值方式,分别对不同参数应用模式下城市生态足迹核算的内涵和结果进行影响分析。基于对参数的应用条件和效果的解析,指出传统生态足迹模型的应用中存在误差模糊化处理和全球可比性差的问题,＂国家公顷＂生态足迹模型进行消费来源分解更贴切的体现区域特征。基于参数的尺度效应分析,指出生态足迹模型存在空间可比性和体现区域特征的悖论。通过对参数内涵和模型缺陷分析,探讨均衡因子和产量因子核算中的问题,空间可比性来源于平均产量的引入,并指出模型应用中的贸易调整过程存在缺陷,进而为生态足迹理论及方法论的进一步完善提供依据。     

气候变化对生计影响的研究进展

气候变化是全球变化的核心问题,已经引起了国际社会的广泛关注。气候变化对生计的影响成为新的研究热点之一。本文从气候变化和气象灾害两个方面,综述了气候变化对资本、能力及谋生活动的影响,旨在更加深入地理解气候变化对生计构成要素的具体影响。目前,国内有关生计以及气候变化对生计影响的研究很少,相关的学术领域还存在着很大的空白。