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。     

添加铅对大豆和小麦生长及铅吸收特征影响的研究

盆栽条件下,研究了大豆和小麦在铅添加量为0~1 050 mg/kg的土壤中生长及对铅的吸收与富集特征。结果表明,外源添加铅能降低小麦和播种20 d后的大豆株高,但对播种40 d后的大豆株高无影响。添加铅能降低大豆和小麦单盆籽粒数和单盆籽粒重量,但适量低浓度的铅对大豆单盆籽粒重量有一定的促进作用。随铅添加量的增加,大豆与小麦根系和地上部的铅含量都是逐渐升高的,且土壤中铅含量与两种作物根系和地上部铅含量成显著正相关。多数情况下,铅主要分布在大豆和小麦的根系,两种作物不同部位富集系数顺序基本为根>茎叶>籽粒。     

受污农田中农作物对重金属镉的富集特征研究

采用湿法消化法研究了浙江省不同地区农田污水灌溉后水体、土壤和多种农作物各器官的镉含量,分析了土壤污染状况及农作物对重金属镉的富集特征。结果表明：污水和受污土壤镉含量极显著相关（R^2=0．617,P〈0．01）。不同农作物对镉的吸收程度不同,富集系数为紫云英〉水稻〉大豆〉大麦〉玉米〉小麦。未受污染农作物和受污农作物根系及地上部镉含量差异明显,但镉富集系数差异不明显。同一农作物不同器官对镉的累积规律为根系〉茎叶〉果实。不同农作物果实的富集系数为紫云英〉大麦〉大豆〉水稻〉小麦〉玉米。对几种农作物富集系数和吸收系数的比较发现,玉米和小麦根系及茎叶等营养器官富集镉的能力较强,但果实富集量却很低。6种农作物对镉的转移系数为玉米〉大麦〉紫云英〉小麦〉大豆〉水稻,且转移系数介于0．50～0．95之间,说明这几种农作物均对镉有很好的耐性。     

长期施肥对作物铜、铅、铬、镉含量的影响

为了弄清长期施肥对作物重金属含量的影响,利用长期定位试验,研究了不同施肥措施对小麦、水稻铜、铅、铬、镉含量的影响,并对其籽粒中重金属的含量进行了安全性评价,结果表明,长期施肥影响了小麦和水稻中铜、铅、铬、镉的含量,小麦、水稻籽粒中铅、铬、镉含量长期施肥处理均明显增加,其中铅、铬含量都超过了国家食品卫生标准,施磷处理水稻籽粒中镉含量也严重超标.小麦、水稻对土壤铜和铬的富集能力较强,对铅、镉的富集能力较小;小麦对铬和铜的富集能力大于水稻,其富集系数分别是水稻的2.5倍和2.8倍.而水稻对镉的富集能力大于小麦,富集系数是小麦的2.1倍.     

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。     

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。     

高锌土壤上春小麦对~(65)Zn的吸收分布及其根际效应

利用６５ Ｚｎ 示踪法研究了高锌土壤春小麦对外源６５Ｚｎ 的吸收和６５ Ｚｎ 在小麦各器官中的累积分布。结果表明：外源６５ Ｚｎ 在小麦各器官的分配顺序为：茎叶＞ 籽粒＞根＞ 颖壳;６５Ｚｎ 在小麦各器官的比活度顺序为根＞ 籽粒＞ 颖壳≥茎叶;６５Ｚｎ 从土壤向小麦各器官的转移系数为：根＞ 籽粒＞ 颖壳≥茎叶。随着外源６５ Ｚｎ 浓度增加,小麦植株吸６５Ｚｎ 量及小麦籽粒中６５ Ｚｎ 量增加,６５ Ｚｎ 在小麦根部的分配比例也随之增加。小麦根际土对６５Ｚｎ 有富集作用。     

水分管理和施用石灰对水稻镉吸收与运移的影响

通过田间试验,研究了间歇灌溉和全生育期淹水2种水分管理结合水稻分蘖期施用石灰对不同水稻生育期的土壤和水稻各组织中Cd分布与运移的影响。研究结果表明,全生育淹水和施用石灰均能升高土壤p H值,降低土壤中有效态Cd含量;施用石灰能降低土壤中酸可提取态Cd所占比例而残渣态所占比例增加。在全生育期淹水条件下施用石灰有利于改善土壤性状并提高土壤中Fe质量百分含量。与不施用石灰相比,在间歇灌溉条件下,施用石灰处理的糙米中Cd质量分数从0.86 mg/kg降低到0.56 mg/kg,而在全生育期淹水条件下,施用石灰处理的糙米中Cd质量分数从0.77 mg/kg降低到0.34 mg/kg;无论间歇灌溉还是全淹水处理条件下,施用石灰均增加了水稻总生物量。施用石灰后,在灌浆期,水稻茎叶中Cd的富集系数显著降低(P0.05);在成熟期,根和稻米中Cd的富集系数显著降低(P0.05);在全生育期淹水条件下,成熟期水稻根到茎叶转运系数和茎叶到米中转运系数均显著降低(P0.05)。水稻糙米中Cd含量与土壤中有效态Cd含量、水稻地上部Cd累积量呈显著正相关,与土壤p H值呈显著负相关。上述研究结果表明,施用石灰能够显著降低稻田土壤中Cd的生物有效性;采用全生育期淹水结合在分蘖期施用石灰是降低稻米中Cd含量有效措施且不会导致水稻减产。     

间作条件下超积累和非超积累植物对重金属镉的积累研究

通过温室盆栽试验,研究了超积累植物龙葵、非超积累植物黑麦草、苋菜分别与玉米间作条件下对重金属Cd的积累特性。结果表明,几种间作作物中地上部生物量最大的是龙葵,其次是苋菜,最小的是黑麦草,其中土壤Cd浓度为1.59 mg/kg时,龙葵地上部生物量分别是苋菜、黑麦草的2.41、10.6倍;土壤Cd浓度为1.92 mg/kg时,龙葵地上部生物量分别是苋菜、黑麦草的2.42、9.06倍,3种富集植物地上部生物量的差异达到显著水平。玉米间作条件下超积累植物龙葵各器官中Cd含量表现为叶茎籽粒根,即地上部大于根部;而苋菜中Cd含量表现为根茎叶,黑麦草中Cd含量表现为根部地上部,即非超积累植物Cd含量为根部大于地上部。土壤中Cd含量为1.59 mg/kg时,龙葵地上部Cd累积量分别为苋菜、黑麦草的28.0、59.9倍;龙葵的富集系数是苋菜、黑麦草的28.2、59.3倍,转运系数分别是苋菜、黑麦草的8.08、55.9倍。土壤中Cd含量为1.92 mg/kg时,龙葵地上部Cd累积量分别为苋菜、黑麦草的30.8、43.5倍;龙葵的富集系数分别是苋菜、黑麦草的29.4、41.4倍,转运系数分别是苋菜、黑麦草的7.98、53.6倍。综上可知,超积累植物龙葵对土壤中Cd的吸收与转运能力远远大于非超积累植物苋菜、黑麦草,龙葵是最理想的与玉米间作的Cd污染土壤修复的植物修复材料。     

花卉植物硫华菊的镉积累特性研究

为从花卉中筛选镉超富集植物用于镉污染土壤的修复,采用土壤高浓度镉污染法从5种花卉植物中筛选出具有镉富集植物基本特征的花卉植物硫华菊,并通过盆栽试验和小区试验,进一步研究硫华菊的镉积累特性。结果表明:随土壤镉浓度的增加,硫华菊的生物量、光合色素含量及可溶性蛋白含量均呈先增后降的趋势,SOD活性、POD活性呈增加的趋势,但CAT活性则呈降低的趋势。镉在硫华菊各个器官中的分布大小顺序为:根系茎秆地上部分叶片。硫华菊根系、茎秆、叶片及地上部镉含量随土壤镉浓度的增加呈增加的趋势,且在土壤镉浓度大于10mg/kg时,硫华菊地上部分镉含量均超过镉超富集植物临界值(100mg/kg)。不同浓度镉处理的硫华菊地上部分镉富集系数(BCF)均大于1,但转运系数(TF)均小于1。硫华菊根系、茎秆、叶片及地上部分镉积累量随土壤镉浓度的增加均呈先增后降的趋势,地上部分镉积累量最大值为479.34μg/株(土壤镉浓度为100mg/kg)。小区试验研究表明,在土壤镉浓度为2.04~2.89mg/kg时,硫华菊地上部分镉积累量为4.54~5.60mg/m~2。因此,硫华菊是一种镉富集植物,且修复能力较强,可有效地修复镉污染土壤。     

东北地区水土保持措施因子研究

 东北地区土壤流失日益严重,亟需了解各种措施的水土保持效果,为水土保持规划和土壤流失预报提供科学依据。利用4个小流域17个径流小区总计343次产流产沙观测资料,计算并比较了本区7种主要水土保持措施因子值。水平台田和水平坑的工程措施因子值分别为0.020和0.061;灌木梗和封禁的生物措施因子值分别0.054和0.363。大豆顺坡种植、横坡种植和地梗植物带的耕作措施因子值分别为0.624、0.257和0.186。研究成果可为应用土壤侵蚀模型进行土壤流失预报服务。     

西南不同农业区气温和降水量沿海拔梯度的变化特征

利用1960-2013年气象数据,从站点尺度分析西南不同农业区（分为青藏区、西南区和华南区3个农业区）年平均气温和降水总量及其变化速率的时空特征,基于标准化线性回归系数分析纬度、海拔两个主控因素对气温、降水量变化的影响作用,重点阐释研究区气温、降水量沿海拔因素的变化特征。结果表明：1960-2013年,整个研究区呈现显著的气候暖干化趋势,在21世纪初期表现最明显。青藏区和华南区气候变暖的趋势最显著,而且高海拔青藏区气候变暖早于其它地区;研究区年降水总量呈显著下降趋势,其中西南区南部云南与贵州交界处表现最显著。标准化线性回归系数显示,海拔因素对研究区气温、降水量变化的影响作用高于纬度因素,气温、降水量的变化速率均随海拔升高而显著增加,研究区高海拔农业区属于典型的气候变化敏感区。随海拔上升,高海拔农业区下垫面潜热作用释放热量减小,气候变暖速率升高,由此导致蒸散作用增强,降水量增加,气候因子更易产生波动。     

不同类型水稻镉富集与转运能力的差异分析

选取84个水稻品种在镉（Cd）中轻度污染农田上进行原位小区试验,通过统计分析水稻Cd富集系数及转运系数,探索具有相似产量与Cd富集能力的水稻品种各器官Cd的富集及Cd在土壤-水稻系统中转移特征,比较不同类型水稻Cd富集与转运的差异。结果表明：水稻糙米Cd富集系数范围为0.10~0.78,小区产量范围为8.20~11.50 kg（以小区面积3.5 m×3.5 m计）,不同水稻品种产量与糙米Cd富集能力不存在显著相关性。以产量和糙米Cd富集系数为指标将所有水稻品种进行聚类分为高产高Cd（组1）、低产高Cd（组2）、高产低Cd（组3）和低产低Cd（组4）四组。水稻各器官Cd富集规律均为根系>茎>叶>糙米,Cd由根系向上传递过程中,含量越来越低。不同产量和富集能力的水稻类型的差异,主要在于茎和叶的富集与转移。高产或高Cd品种有较强的将Cd从根转运到茎和从茎、叶转运到米的能力。低Cd水稻无论产量高低,对各器官的Cd转运能力无显著影响。筛选、培育适合在中轻度污染区种植的高产低Cd水稻品种是可行的。在种植过程中控制茎的吸收与转运将对保障粮食安全生产具有重要意义。     

Growth response of cabbage plants to beryllium and strontium under water culture conditions

Cabbage plants (B. oleracea L. var. capitata L.) were grown for 37 days in culture solutions containing 4 levels (0, 0.5, 5, 25 ppm) of beryllium or strontium with a low or high supply (20 or 200 ppm) of calcium, and the effects of the cations supplied on the growth of the plants were studied.

The total dry weights of the plants decreased successively with increasing levels of Be and Sr in the culture solution, concurrfnt with an increase in the contents of each cation in the plants. The decrease in the yield (dry weight of inner leaves) was most pronounced in the Be treatment with the low Ca supply. The critical contents of Be and Sr which resulted in a 50% decrease in the yield due to the excess injury were estimated to be about 0.0006 and 0.4% on a dry basis in the outer leaves and 0.3 and 0.4% in the roots, respectively, regardless of the Ca supply.     

5种草本植物对土壤重金属铅的吸收、富集及转运

以临汾西山煤矿周边的5种优势种植物苍耳（Xanthium sibiricum）、夏至草（Lagopsis supina）、蒲公英（Taraxacum mongolicum）、灰绿藜（Chenopodium glaucum）、早熟禾（Poa annua）为试验材料,研究植物修复土壤重金属铅的污染,分析比较其对铅的吸收、转运和富集的能力。结果表明:在铅处理下早熟禾的生物量最大;5种植物地上部分对铅的吸收量在10 000 mg时均达到1 000 mg/kg以上,其中夏至草的吸收量最高,达5 447.25 mg/kg;地下部分对铅的吸收量在10 000 mg时也达到1 000 mg/kg以上,以苍耳最高,达13 448.5 mg/kg。夏至草的转运系数和富集系数最高,为铅超富集植物,其余4种植物对重金属铅也有很好的吸收富集作用。     

An effective planting model to decrease cadmium accumulation in rice grains and plants: Intercropping rice with wetland plants

Cadmium (Cd) pollution affects plant growth and poses a serious threat to food safety and human health.Cadmium-contaminated rice is assumed to be the main source of Cd exposure to humans,with grave health risks.Phytoremediation is an efficient,cost-effective,and eco-friendly approach to minimize Cd accumulation in rice.However,research on the effect of rice intercropping with wetland plants that exhibit great capacity for phytoremediation in decreasing Cd concentrations in paddies is limited.A p...     

氮磷钾不同用量对马铃薯产量和淀粉含量的影响

采用311－A最优设计与田间试验方法,研究了氮、磷、钾施肥用量对马铃薯产量和淀粉含量的影响,建立了宁夏雨养农业区马铃薯产量、淀粉含量与氮、磷、钾施肥用量之间的数学模型。分析了马铃薯产量及淀粉含量试验因子的主效应和互作效应,优选了马铃薯目标产量在30000 kg/hm2时最高产量的最佳施肥量组合为氮、磷、钾(kg/hm2)：267.3－139.0－82.1,最佳经济施肥用量组合为氮、磷、钾(kg/hm2)：258.6－131.1－71.1;淀粉含量最高时最佳组合氮、磷、钾( kg/hm2)：183.9－106.4－87.6。     

自然因素与社会经济因素对耕地质量贡献率研究

以标准粮产量作为耕地质量指标,在CIS支持下,研究了自然因素与社会经济因素对南阳市卧龙耕地质量的贡献率问题。结合LESA的评价模式,将耕地质量评价分为自然因素评价和社会经济因素评价两个部分,然后根据耕地质量综合分值与标准粮产量的相关关系确定自然因素与社会经济因素对耕地质量的贡献率。结果表明,在卧龙区,自然因素与社会经济因素的最佳贡献率比例为3∶2,而不是美国1983年LESA手册所规定的1∶2,同时阐明了耕地质量内涵的不同是产生该差异的根本原因。该研究结果为提高耕地质量评价结果在土地管理工作中的高效应用提供了基础数据与研究思路。