氯代甲烷对小麦叶绿素和土壤呼吸率的影响

采用室内模拟实验方法,研究了二氯甲烷（DCM）、三氯甲烷（CF）、四氯化碳（CT）等氯代甲烷对小麦幼苗叶绿素含量和土壤呼吸率的影响。结果表明：不同浓度的氯代甲烷对小麦叶绿素的合成有不同程度的抑制作用,且浓度越高,抑制强度越大。DCM、CF、CT对叶绿素的半抑制浓度分别是399.3 mg/kg,42.82 mg/kg,9.14 mg/kg,说明对叶绿素毒性作用CT〉CF〉DCM,即甲烷中氢原子被取代的越多,其毒性越大。3种氯代甲烷对土壤呼吸率都显示出了抑制作用,抑制率随浓度的增加而增加,但氯代甲烷对土壤呼吸率的抑制是暂时的,随着时间延续,土壤呼吸率会有所恢复。     

硅对小麦吸收金属铜和土壤性质的影响

采用土培盆栽试验研究不同硅添加量(0,0.25,0.5,0.75,1,1.25g/kg,以Si计)对小麦吸收金属铜和土壤性质的影响。结果表明:在加硅量0.25,0.5,0.75g/kg作用下,通过降低土壤中铜的生物毒性,提高土壤酶(脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶)活性,增加土壤pH值,从而使得小麦幼苗发芽率升高,光合作用增强,有利于小麦的生长。在加硅量1,1.25g/kg作用下会对小麦生长产生一定的抑制作用。故施适量的硅(0.75g/kg)可有效减轻小麦重金属铜污染的毒害,从而为铜毒害的小麦区域增施硅肥提供理论依据。     

不同改良剂对重金属污染土壤中小麦镉吸收的影响

为探讨不同改良剂及用量对重金属污染土壤的修复作用和效果,采用土壤盆栽试验,研究不同改良剂(K2HPO4、鸡粪、Na2S)对小麦生物量、不同组织镉吸收量、土壤pH及土壤有效态镉含量的影响。结果表明:3种改良剂均增加了小麦籽粒和茎秆重,对小麦的生长起到了促进作用,24g/kg鸡粪(B3)处理下,小麦籽粒重和茎秆重最高;不同改良剂均可降低小麦地上部和根系镉含量,0.004 8g/kg Na_2S(C3)处理水平下,地上部和根系镉含量与对照相比分别下降了69.72%,59.42%,下降幅度最大。其中,24g/kg鸡粪(B3)处理水平下转运系数最小,对重金属从根系向地上部迁移的抑制力最强;鸡粪(B)、Na_2S(C)可显著降低小麦籽粒中的镉浓度,K2HPO4(A)对降低小麦籽粒镉浓度无显著影响,但随着用量的增加,小麦籽粒镉浓度呈现降低的趋势,3种改良剂对降低小麦籽粒镉浓度的作用效果为Na_2S鸡粪K_2HPO_4;施加改良剂增加了土壤pH,土壤有效态镉含量随改良剂用量的增加呈下降趋势,24g/kg鸡粪(B3)与对照相比下降幅度最大,达48%。     

土霉素及镉污染对土壤呼吸及酶活性的影响

随着饲料工业以及畜禽养殖业的规模化发展,抗生素和重金属在土壤环境中同时存在的几率不断增大。为了分析抗生素和重金属对土壤微生物生态系统的影响,以土霉素(OTC)与镉(Cd)为污染物,采用室内培养法,研究了土霉素(OTC)与镉(Cd)单一处理及复合污染对土壤呼吸和酶活性的影响。结果表明,10mg/kg重金属镉单独污染对土壤微生物呼吸表现为先抑制后激活作用,且显著抑制了土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性,对3种酶活性平均抑制率从大到小依次为:蔗糖酶磷酸酶脲酶;1mg/kg土霉素显著激活土壤微生物呼吸,50和200mg/kg土霉素对土壤微生物呼吸的影响呈现出先抑制后激活的规律。各处理浓度下的土霉素对蔗糖酶和脲酶活性均主要表现为抑制作用,对磷酸酶活性的影响呈现出一定的波动性;当土霉素的浓度为1和200mg/kg时,其与10mg/kg镉的复合污染对土壤微生物呼吸及3种酶活性的影响主要为拮抗作用,但当土霉素的浓度为50mg/kg时,与10mg/kg镉的复合污染对土壤微生物呼吸及3种酶活性的影响则主要为协同作用。微生物呼吸对土霉素与镉胁迫更为敏感,最高抑制率和激活率分别可达98.98%和300.82%,土壤酶活性受土霉素和镉污染的影响要弱于它们对土壤微生物呼吸的影响。     

超声波活化风化煤对土壤砷形态及土壤酶活性的影响

通过土培盆栽试验研究了不同超声波活化风化煤添加量0g/kg,10g/kg,20g/kg,40g/kg,60g/kg对不同浓度砷污染土壤中砷形态及土壤酶活性的影响,结果表明:活化风化煤添加量40~60g/kg,能够最有效地降低土壤中As的可移动性,增加土壤中的残渣态砷,从而降低了土壤中As的生物毒性;添加活化风化煤60g/kg条件下,污染土壤中土壤蔗糖酶活性最高,风化煤添加量40g/kg时,缓解砷抑制土壤脲酶活性的效果最好。所以活化风化煤能够有效改善砷污染土壤质量,降低生物毒性,减轻对植物的毒害作用。     

氯嘧磺隆对土壤微生物数量,酶活性及呼吸强度的影响

氯嘧磺隆是一类高效广谱除草剂,研究其对土壤微生物的影响对其合理使用具有重要意义。通过室内瓶培养实验研究了不同浓度氯嘧磺隆对土壤呼吸强度、土壤微生物数量和土壤酶活性的影响。结果表明:氯嘧磺隆施入土壤2周后,可明显提高土壤呼吸强度,且浓度越大,提高效果越明显;氯嘧磺隆施入土壤1周后,不同浓度氯嘧磺隆处理均可提高土壤细菌和放线菌数量,45 d时表现出抑制作用,60 d可恢复到对照水平;氯嘧磺隆对土壤真菌数量表现为抑制作用,而后恢复到对照水平,45 d时田间施用量可抑制土壤真菌的增殖,但60 d可恢复到对照水平。土壤培养前1周,氯嘧磺对土壤过氧化氢酶、土壤转化酶、土壤脲酶活性均表现出不同程度的抑制作用,且浓度越大抑制作用越明显。之后三种酶表现出一定的激活作用,培养60 d可恢复到对照水平。以上试验结果可为合理施用氯嘧磺隆提供理论依据。     

As对谷子萌发、幼苗生长及抗氧化酶系统的影响

为探究As对谷子苗期生长的影响及谷子生长的临界浓度,设置As浓度梯度分别为0,2,4,8,10mg/kg,以石英砂为基质,通过培养试验,分析探讨不同浓度As对谷子萌发、苗期生长与抗氧化酶系统的影响。研究表明:低浓度的As(4mg/kg)促进谷子萌发,高浓度的As(≥4mg/kg)抑制谷子萌发。当As浓度为2 mg/kg时,谷子的发芽势、发芽率和发芽指数在所有处理中最高,其值分别为18.67%,32.00%和19.00%。低浓度的As对谷子幼苗生长有促进作用,高浓度对其有抑制作用,当As浓度为2mg/kg,谷子的株高、根长和地上部鲜重与地下部鲜重都达到最大值,分别为15.46,7.34cm和0.64,0.16g,随着As浓度梯度增加,地下部鲜重/地上部鲜重先增加后降低,As对根系的促进与抑制作用大于地上部,谷子幼苗根部的As含量均明显高于地上部,且TF值逐渐减小;当As浓度4mg/kg时,As能促进谷子叶绿素的合成,在As浓度为2 mg/kg时,谷子的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量显著高于对照28.38%,51.60%,37.06%,As浓度高于4mg/kg时,谷子的叶绿素合成受到抑制;随着As浓度梯度的增加,谷子幼苗的SOD活性不断增强,POD与CAT活性呈先增加后减小的趋势,但均高于对照,As浓度4mg/kg后,CAT活性开始减小;As浓度8mg/kg后,谷子幼苗的POD活性开始减小,表明低浓度的As(4mg/kg)对谷子萌发及幼苗生长有促进作用,高浓度的As(≥4mg/kg)抑制谷子萌发和幼苗生长,且根系对As胁迫的反应更为敏感,抗氧化酶系统(POD和CAT)活性降低。研究可为谷子的抗污染栽培和无公害生产提供科学依据。     

MTBE和Cd复合作用对土壤酶活性和小麦吸收重金属的影响

采用盆栽试验研究不同浓度(0,5,10,50,100,200,300,400,500mg/kg)的MTBE和相同浓度系列MTBE与Cd(5 mg/kg)复合作用对土壤酶活性的影响以及复合作用对小麦吸收重金属的影响.结果表明:MTBE作用下土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性表现出先增高后降低的趋势,在MTBE浓度为50mg/kg时,3种土壤酶活性达到最高值,与对照相比分别提高了14.7％,4.2％,10.1％;复合作用下3种土壤酶活性表现出先降低然后升高再降低的趋势,在MTBE浓度为10mg/kg时与对照相比分别降低了17.2％,8.7％,14.0％;在MTBE浓度为50 mg/kg时,可以缓解重金属对3种土壤酶活性的抑制作用,但酶活性仍低于空白组;在MTBE浓度为200,300,400,500mg/kg时,2种物质的复合作用抑制了3种酶的活性;复合作用对土壤酶活性的抑制比MTBE作用要明显;复合作用下小麦中重金属含量表现出增高的趋势,这说明MTBE增加了Cd的可迁移性,从而使土壤中的Cd含量降低.     

碳酸钙含量对土壤中锌有效性和小麦锌铁吸收的影响

石灰性土壤中高碳酸钙(CaCO3)含量是引起作物缺Zn的重要原因之一.本研究设置了由低到高的土壤CaCO3含量梯度,以探讨CaCO3对土壤有效Zn含量、两种基因型小麦(远丰998,中育6号)生长发育及Zn、Fe营养的影响.结果表明,与不施Zn相比,施Zn使土壤有效Zn含量增加了3.22倍; 高含量CaCO3使土壤有效Zn含量有所降低,新施入的有效态Zn仅有1.3%被小麦吸收,大部分则转化为无效态Zn;CaCO3含量达到111.8 g/kg时,可明显抑制小麦对Fe的吸收,进一步提高CacO3含量抑制作用有所减弱;两种小麦基因型生长存在明显的差异,中育6号的根冠比和分蘖数都显著高于远丰998;施zn可显著增加小麦Zn含量和吸收量, CaCO3含量达到111.8 g/kg可显著降低小麦根的Zn含量,对其他部分影响不明显;此外,施Zn可增加叶片的Fe含量和转运率.     

酞酸酯污染土壤微生物效应与过氧化氢酶活性的变化特征

采用室内模拟污染土壤,研究了邻苯二甲酸二(乙基-己基)酯和邻苯二甲酸二丁酯两种酞酸酯类化合物对农田土壤微生物生物量碳、土壤基础呼吸与土壤过氧化氢酶活性及其反应动力学参数的影响。结果表明,DBP土壤浓度在10 mg/kg,DEHP土壤浓度在20 mg/kg以下,与对照相比,微生物生物量碳、土壤基础呼吸以及过氧化氢酶活性没有明显影响。土壤浓度为20 mg/kg的DBP处理对土壤基础呼吸有明显的激活作用。两种化合物在高浓度处理的土壤中,均对微生物生物量碳、土壤基础呼吸以及过氧化氢酶活性表现抑制效应,抑制作用随处理浓度的增加而加强,其中两种化合物土壤浓度为100 mg/kg时,在培养期内三者均没有表现出明显的恢复趋势。对过氧化氢酶Km与Vmax以及Vmax/Km等动力学参数分析表明,DBP与DEHP没有对过氧化氢酶促反应速率以及酶与底物亲和力产生明显影响。     

磺胺类兽药对土壤生化功能及氮素的影响

研究了磺胺类药物对土壤呼吸作用、硝化作用、氨化作用、铵态氮、硝态氮、亚硝态氮及全氮的影响。结果表明,相对较低浓度药物残留(10 mg/kg土)对土壤呼吸作用的影响呈现"激活-抑制"循环的规律,而相对较高浓度药物残留(50 mg/kg土)对土壤呼吸作用的影响则呈现"抑制-激活-抑制"的规律,因此,磺胺类药物残留会抑制土壤呼吸作用。相对较低浓度药物残留(10 mg/kg土)对土壤硝化作用、氨化作用呈现"激活-恢复"的规律,而相对较高浓度药物残留(50 mg/kg土)对土壤硝化作用、氨化作用则一直呈现"激活"的状态,因此,磺胺类药物残留会刺激土壤的硝化作用与氨化作用。土壤氮素是生物圈内氮循环的重要指标,磺胺类药物残留对土壤氮素有一定的抑制作用,若长期保持着较高残留水平,则会破坏土壤的氮循环。     

Cr(Ⅲ)胁迫对大豆、小麦生长及铬吸收和转运的影响

利用系统发育和根系形态不同的大豆与小麦,采用盆栽试验,研究了不同添加量铬对两种作物生长及铬吸收和转运的影响,并对两种作物铬耐受能力进行比较。结果表明,当土壤铬含量大于287.9 mg/kg(添加量为250 mg/kg)时,大豆植株生长变慢,无豆荚产生,且后期易枯萎死亡;大豆根系铬含量和富集系数超过小麦,而转移系数随铬添加量增加而逐渐降低,说明大豆对土壤中铬胁迫的耐性低于小麦;小麦籽粒铬含量超过规定的临界值。在土壤铬含量小于287.9 mg/kg时,小麦根系铬浓度和富集系数高于大豆,小麦根系比大豆具有更强的铬吸收能力;大豆茎叶富集系数高于小麦。     

硫酸锌和EDTA-Zn不同施用方法对第二季小麦籽粒锌和土壤锌有效性的影响

【目的】在潜在缺锌石灰性土壤上,特别是种植小麦并以此为主粮的地区,缺锌问题日益受到人们的关注。提高小麦籽粒锌含量以满足人体锌需求,对于改善人体锌营养不良的现状具有重要意义。【方法】以ZnSO₄和Zn-EDTA为锌源,布置了2个为期两年的田间定位试验。试验均采用裂区设计,即主因子为喷施锌肥,设喷施与不喷2个主处理;副因子为土施方法,设不施锌、均施、条施3个副处理。在第1季试验基础上,第2季不再土施锌肥,调查了小麦籽粒锌含量、土壤有效锌含量及锌组分含量,分析了第1季锌肥的后效。【结果】第2季单独喷施ZnSO₄小麦籽粒Zn含量提高了11.13 mg/kg,提高幅度为33%,而喷Zn-EDTA无明显效果。不喷Zn时,第1季均施和条施的ZnSO₄在第2季均表现出一定后效,小麦籽粒锌含量比对照分别提高了6.05、3.51 mg/kg,提高幅度为20%和11%;喷Zn时,第2季均施和条施ZnSO₄处理的小麦籽粒锌含量增加了28.59和21.59 mg/kg,增幅100%和76%,表现出显著富锌作用,但增加幅度比单独喷施要小很多。第1季土施的两种锌肥在第2季小麦收获后DTPA-Zn仍维持在1 mg/kg以上,即不喷Zn时,均施和条施ZnSO₄处理的土壤有效锌含量分别为1.99和1.65 mg/kg,均施和条施Zn-EDTA的有效锌含量分别为1.23和1.01 mg/kg;喷Zn时,均施和条施ZnSO₄处理的土壤有效锌含量分别为1.44和2.22 mg/kg,均施和条施Zn-EDTA处理的有效锌含量分别为1.16和1.10 mg/kg。土壤各锌组分含量均表现为:松结有机态Zn > 碳酸盐结合态Zn > 氧化锰结合态Zn > 紧结有机态Zn > 交换态Zn。具体而言,第1季均施和条施ZnSO₄,第2季结束后交换态Zn（Ex-Zn）、松结有机态Zn（Wbo-Zn）、碳酸盐结合态Zn（Car-Zn）含量均显著提高,其提高幅度分别为184%和116%;75%和85%;53%和43%。而均施和条施Zn-EDTA仅Ex-Zn、Wbo-Zn含量显著提高,其提高幅度分别为232%和132%;18%和10%。均施Zn-EDTA处理的锌肥利用率为0.27%,条施为0.70%,后者约为前者的3倍;而条施与均施ZnSO₄无差异。【结论】在潜在缺锌石灰性土壤上,单独喷施ZnSO₄显著提高了小麦籽粒锌含量,而喷施Zn-EDTA效果不显著;土施ZnSO₄和Zn-EDTA,不论条施或均施,虽然会使有效锌（DTPA-Zn）及较高活性锌形态（Ex-Zn、Wbo-Zn）长时间维持较高含量,但对第2季小麦籽粒富锌的后效有限;土施基础上配合喷施ZnSO₄对小麦籽粒锌的含量效果最令人满意。     

Cd污染下蒌蒿生长和Cd蓄积特性的研究

以白蒿为试材,采用盆栽试验,研究了Cd污染砂土中白蒿的生态适应性以及Cd的蓄积特征。试验证实砂土中20~100mg/kg的CdCO3促进蒌蒿生长、提高叶绿素含量;120~240mg/kg的CdCO3影响蒌蒿生长,但单株干物重、分株数、叶绿素含量未降至对照水平;根、茎、叶中Cd含量与砂土中Cd含量成正比,根的积累最强,根/砂土Cd比值最大7.2倍,平均4.4倍;蒌蒿器官Cd含量顺序为根>茎>叶,根Cd含量最高达532.9mg/kg。     

我国主要麦区小麦籽粒锌含量对叶喷锌肥的响应

【目的】我国小麦籽粒锌含量普遍偏低,叶喷锌肥是提高小麦籽粒锌含量的重要措施,研究我国主要麦区小麦籽粒锌含量对叶喷锌肥的响应,对小麦科学施用锌肥、 调控小麦籽粒锌营养状况有重要意义。【方法】本研究在我国14个省(市)主要麦区布置了30个田间试验,在每个试验点设置不喷锌对照和叶面喷锌两个处理,以当地主栽小麦品种为供试作物,通过测定收获期小麦产量、 各器官锌含量,研究了叶喷锌肥提高小麦籽粒锌含量的效果、 区域差异及其与土壤主要理化性质、 小麦拔节前植株锌含量的关系。【结果】 30个试验点的结果显示,叶面喷锌对小麦籽粒产量、 生物量和收获指数均无明显影响,但籽粒锌含量显著提高,叶面喷锌的籽粒锌含量比对照平均提高5.2 mg/kg(17.5%), pH7.0的区域提高5.3 mg/kg(16.4%), pH 7.0的区域提高5.2 mg/kg(18.4%)。小麦地上部锌吸收与分配在两个区域间没有显著差异,叶面喷锌的小麦籽粒、 颖壳和茎叶平均锌吸收量分别为255.5、 26.0和117.5 g/hm2,比对照增加19.4%、 28.7% 和99.2%; 锌收获指数为64.1%,比对照降低12.2%。籽粒锌利用率和籽粒锌强化指数也不受区域的影响,平均值锌利用率为3.0%,锌强化指数为3.8 mg/kg。无论叶面喷锌与否,籽粒锌含量和土壤有效锌均呈显著正相关,土壤有效锌含量每升高1.0 mg/kg,籽粒锌含量平均提高约4.0 mg/kg; 籽粒锌含量和土壤pH呈显著负相关,土壤pH每升高1个单位,籽粒锌含量平均降低3.8 mg/kg; 籽粒锌含量与土壤有机质没有显著相关性。小麦籽粒锌含量与拔节前植株锌含量极显著正相关,拔节前植株锌含量每升高1.0 mg/kg,籽粒锌含量平均提高0.4 mg/kg。【结论】 除叶面喷施锌肥外,调节土壤酸碱性,提高土壤有效锌含量,促进小麦生长前期植株对锌的吸收对改善我国小麦锌营养均具有重要意义。     

小麦籽粒铅污染来源的同位素解析研究

以中国西北地区某工业区为研究区域,采集大气降尘、耕层土壤样品(0～20 cm),及对应农田位置的小麦籽粒样品,用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)测定铅元素质量比及铅同位素比率值。运用普通块克里金法(Ordinary Kriging)预测大气铅沉降通量分布、耕层土壤和小麦籽粒铅质量比空间分布;结合二元混合模型计算各污染源对小麦籽粒铅质量比的贡献率。结果表明:1)耕层土壤铅质量比范围为21.8～40.0 mg/kg,平均值为27.1 mg/kg,高于当地土壤背景值(21.4 mg/kg),说明耕层土壤受到一定程度的污染。2)研究区域小麦籽粒铅质量比范围为0.269～0.768 mg/kg,平均值为0.430 mg/kg,超标率达100%。3)大气降尘和耕层土壤对小麦籽粒铅质量比的贡献率分别为90%～99%和1%～10%。通过研究耕层土壤和小麦铅污染的范围及程度,探讨小麦籽粒铅污染的来源,解析各污染源的相对贡献率,可为制定控制食品中重金属污染,保障食品安全措施提供依据。     

镉胁迫对荻生长、镉富集和土壤酶活性的影响

采用盆栽土培法,从播种开始培育132d后,研究0,3,6,9mg/kg镉胁迫对荻的生长、镉富集与分布和土壤酶活性的影响。结果表明:荻耐性指数随处理浓度的增加先上升后下降,镉浓度≤6mg/kg时,促进荻生长,镉浓度为9mg/kg时,抑制荻生长。叶绿素、丙二醛和可溶性糖含量均随处理浓度的增加先升高后降低,在镉浓度为6mg/kg时达到最大值;类胡萝卜素含量为先降低后升高,在6mg/kg时达最小值。荻根部铜、锌和铁含量均随处理浓度的增加而升高,地上部铜和铁含量先降低后升高,而锌含量持续降低。根部和地上部镉含量随镉处理浓度增加呈线性增加趋势,且根部镉含量均高于地上部;不同浓度镉处理荻根部富集系数均大于1,但地上部富集系数和转运系数均小于1;根部镉积累量随处理浓度的增加先升高后降低,在镉浓度为6mg/kg时达到最大值,地上部镉积累量持续升高,荻体内镉主要分布在根部。镉处理组的土壤脲酶和过氧化氢酶活性与对照相比总体无显著差异(P0.05),镉浓度为6mg/kg和9mg/kg对土壤脲酶活性有一定促进作用,但会抑制过氧化氢酶活性,根际土壤酶活性总体高于非根际土壤酶。研究表明,荻对镉有较强的耐性,且根部对镉有较强的富集能力,因此,荻在土壤镉污染稳定化修复方面具有一定的应用潜力。     

氯苯、对硝基酚对土壤生物活性的影响

本文通过对土壤呼吸强度，各微生物生理群的数理以及土壤酶活性的测定，研究了氯苯，对硝基酚对土壤生物活性的影响。实验表明氯苯，对硝基酚对土壤活性的影响是复杂的。氯苯在２００ｍｇ／ｋｇ以下对土壤呼吸强度，细菌放线菌及真菌的数量都有一定的刺激作用；而对氨化细菌硝化细菌以及反硝化细菌则表现出抑制作用；