不同水分管理模式对水稻生长及重金属迁移特性的影响

通过水泥池小区试验,研究了淹水(CF)和干湿交替(IF)两种水分管理模式对常规稻(C)与杂交稻(H)生长及重金属Pb、Cr、Cd富集的影响。结果表明,干湿交替(IF)处理能显著提高水稻的生物量及产量,增强了Pb、Cr、Cd在土壤-水稻系统中的迁移能力,并显著促进水稻根系对Cd的富集,提高米粒中Cr的含量。研究结果还表明,水分管理对Cr在水稻体内的迁移特性的影响明显不同于Pb和Cd。Pb、Cd在水稻体内含量呈现根茎叶米粒,而Cr则为米粒/茎叶根,且不同水分管理模式对常规稻(C)米粒富集Cr的影响较杂交稻(H)大。可见,干湿交替模式虽能促进水稻生长和增产,同时却显著提高了Cd和Cr的生物有效性。因此,在采取相应水分管理模式降低重金属生物有效性时应充分考虑水稻对不同重金属类型的响应差异,才能更有效地控制当前农田环境的重金属污染。     

水分管理、铁硅材料与生物炭对不同水稻品种吸收镉的影响及其机制

通过田间微区试验研究了三种水分管理模式干旱(D)、间歇淹水(IF)、持续淹水(CF)以及水分管理与钝化剂(铁硅材料及生物炭)联合修复模式对不同水稻品种吸收Cd的影响,并探讨其影响的可能机制。结果表明,从分蘖前期到成熟期CF处理各水稻品种糙米Cd的含量比IF处理降低0.20%～45.43%,比D处理降低37.67%～62.11%。三种水分条件下低累积水稻品种G8优2168糙米中Cd的含量比常规品种G8优165低35.03%～54.61%。施加铁硅钝化剂在三种水分(D、IF、CF)条件下,糙米中Cd含量比对应单一水分管理模式依次分别下降64.26%、55.74%、38.14%;施加铁硅+生物炭钝化剂降Cd效应下降。低累积品种+持续淹水联合铁硅钝化剂处理,糙米Cd含量最低。水稻根表铁膜中Cd含量在三种水分条件(D、IF、CF)下依次增加,根系和糙米中Cd含量则依次减少,表明持续淹水可以促进根表铁膜对Cd的固定,同时持续淹水使土壤CaCl2提取有效态Cd的含量显著下降,两者共同作用降低了糙米Cd的含量。施加铁硅钝化剂对根系铁膜固定Cd无显著影响,主要通过显著降低土壤有效态Cd使糙米中Cd含量下降。低累积水稻品种+持续淹水水分管理+铁硅钝化剂联合修复技术可以最大限度保障糙米安全生产。种植低累积水稻和在水稻生长关键期持续淹水水分管理对抑制水稻Cd吸收具有重要意义。在水稻缺水季节及缺水地区则更应重视低累积水稻品种和钝化剂的应用。     

水稻分蘖期根系对根际细菌丰度和群落结构的影响

通过水稻盆栽试验,以细菌16S rRNA基因为检测对象,采用实时荧光定量PCR(qPCR)和末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)分子生物技术,探究了水稻根际与非根际土壤中细菌丰度和群落结构的差异。结果表明,水稻根系生长显著增加了根际土壤中的细菌丰度,但根际土壤中的细菌群落多样性指数(H')和均匀度指数(E)降低。根际与非根际土壤中的细菌群落结构明显不同,根际土壤中含有相对丰度较高的优势细菌群落,但淹水和落干时的优势群落不同。水稻根系显著改变了根际土壤理化性质,淹水时NH+4-N和TC与细菌群落结构具有显著相关性,而落干后土壤水分和pH与细菌群落结构具有显著相关性。这表明,水稻根系生长对稻田土壤细菌数量和群落结构均可产生显著的影响,而水稻根系活动对土壤理化性质的改变可能是导致细菌群落差异的主要原因。因此,在水稻生长季,水稻根系活动和稻田土壤水分状况是影响细菌生态功能的重要因素。     

硅酸钠对重金属污染土壤性质和水稻吸收Cd Pb Zn的影响

通过盆栽试验研究了Cd-Pb-Zn复合污染土壤(pH6.02,DTPA-Cd、DTPA-Pb和DTPA-Zn含量分别为3.70、650.6、147.9mg·kg-1)中施用硅酸钠对水稻吸收Cd、Pb和Zn的影响。结果表明,硅酸钠明显提高了分蘖期和成熟期土壤pH值,土壤DTPA-Pb分别降低40.34%~43.26%(分蘖期)、10.99%~18.14%(成熟期),土壤DTPA-Zn分别降低43.91%~58.92%(分蘖期)、4.16%~28.41%(成熟期),分蘖期土壤DTPA-Cd也显著降低,但成熟期土壤有效Cd反高于对照。硅酸钠使糙米Pb、Zn含量分别降低了20%~83%和6%~13%,但使糙米Cd含量增加了16%~145%。转移系数的测定表明,施用硅酸钠使分蘖期从根到茎、成熟期从茎到糙米、叶到糙米Pb的转移系数最多分别降低67%、70%和80%;使分蘖期从根到茎,成熟期从根到茎、叶到糙米Zn的转移系数最多分别降低60%、54.90%和59.38%;但使分蘖期从茎到叶、成熟期从茎到糙米、叶到糙米Cd的转移系数最多分别增加54.14%、64.29%和90.24%。以上结果表明,硅酸钠降低了土壤Pb、Zn的有效性和Pb从根到茎(分蘖期)、从茎和叶到糙米(成熟期)的转移及Zn从根到茎(分蘖期)、从根到茎成熟期和从叶到糙米(成熟期)的转移,但提高了成熟期土壤Cd的有效性,促进了Cd从茎到叶(分蘖期)、从茎和叶到糙米(成熟期)的转移。     

镉胁迫下转基因水稻对根际土壤微生物的影响

为了探究镉胁迫下转基因水稻对根际土壤微生物的影响,以抗虫转基因水稻华恢1号(HH1)及其亲本非转基因水稻明恢63(MH63)为研究材料,设置不同Cd~(2+)浓度(0、3.5、60.0、240.0 mg/kg)胁迫进行盆栽试验。结果表明:与Cd_0相比,Cd_(3.5)处理对水稻农艺性状无显著影响;Cd_(240.0)处理显著降低了株高、产量;与Cd_0处理相比,Cd_(60.0)和Cd_(240.0)处理下HH1水稻根际土壤细菌群落组成中Proteobacteria(变形菌门)、Acidobacteria(酸杆菌门)、Actinobacteria(放线菌门)的相对丰度显著降低;MH63水稻中Acidobacteria的相对丰度显著升高而Bacteroidetes(拟杆菌门)的相对丰度显著降低。Cd胁迫显著降低了水稻根际土壤细菌群落丰度及多样性。环境因子分析显示,Cd胁迫后水稻根际土壤pH值、总氮含量、铵态氮含量的变化是影响根际土壤细菌群落结构的主要原因。     

镉、铅复合污染条件下印度芥菜的根际特征研究

运用2因素(Cd、Pb)5水平回归正交设计,采用根袋试验法,通过对比研究Cd、Pb复合污染条件下富集植物印度芥菜和参比植物油菜根际土壤的有效态Cd、Pb含量、pH值和土壤微生物数量,初步揭示富集植物印度芥菜特有的根际特征。结果表明,印度芥菜对石灰性土壤中的难溶态Cd、Pb有很强的活化和溶解能力,其根际有效态Cd、Pb含量明显高于同处理油菜。随着重金属Cd、Pb增加添加,除处理4和处理11印度芥菜根际土壤pH值有所降低外,其余处理土壤pH值无明显变化,并且显著低于同处理油菜,各处理印度芥菜根际土壤细菌和真菌的数量也显著高于油菜,放线菌数量二者相差不显著。     

多金属硫化物矿区水稻根际土壤中重金属形态的迁移转化

选取酸性矿山废水污灌形成的多重金属污染水稻土,采用多格层根际箱模拟水稻根际环境,运用BCR连续提取法研究水稻生育中后期的4个不同时期(分蘖期、孕穗期、扬花期、乳熟期)中根际土壤中重金属Cd、Cu、Pb和Zn的形态分布和迁移转化特征。结果表明,在4个时期中Cu、Pb和Zn均以生物有效性较低的形态为主,未发现Cu、Pb和Zn在各土层明显的迁移转化,在根际S0层Cu总量略有增加,Pb和Zn略有降低。这3种元素的弱酸提取态也在根际S0层有所增加,但变化不显著;而弱酸提取态Cd明显在根际土壤中富集,其在S0层的含量约为其他土层的3倍。此外,研究结果还指出,随着生育期的延长Cd含量在不同土层都呈现出先增加后降低再增加的变化趋势,而Cu、Pb和Zn的变化不明显。研究表明,在水稻生育中后期根系仍然能影响根际中金属形态的变化和迁移能力,但对Cd比对Cu、Pb和Zn的影响更大;并且在生育期的中后期水稻对Cu、Pb和Zn几乎不再吸收,但对Cd的吸收能力依然很强。     

生物有机肥稻田不同生长时期根际土壤细菌群落动态变化

为探讨生物有机肥稻田水稻不同生长时期根际土壤细菌群落动态变化及其和环境因子的相关性,利用高通量测序技术对生物有机肥稻田水稻分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期4个时期的根际土壤细菌进行高通量测序及分析。结果显示,测序共获得404 183个有效序列,可分为55个门,171个纲,385个目,603个科,1 010个属,2 139个种。α多样性分析显示,ACE多样性指数在生长时期呈现先下降后上升的趋势,分蘖期和拔节期的香农多样性指数均与成熟期差异显著。4个生长时期的优势菌门相似,优势菌门(相对丰度>10%)有放线菌门(Actinobacteriota)、绿弯菌门(Chloroflexi)、变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteriota)。β多样性分析显示,4个生长时期的细菌群落结构具有一定的差异性,成熟期和其余3个时期的群落结构差异显著。冗余分析(RDA)表明,pH值是影响细菌群落的第1因子,主要菌门都与pH值呈正相关,其中绿弯菌门受pH值影响最大。相对丰度值最高的放线菌门则受含量影响最大。在生物有机肥稻田中,随着水稻的生长发育,根际土壤的细菌群落结构会随...     

稻田根际微生物生物量碳与水分、氮素影响效应分析

    结合大田3种氮素水平试验及网室3种施氮水平(不施氮、中氮、高氮)和3种水分模式(控水模式、干湿交替模式、浅水层连续灌溉模式)盆栽试验, 对水稻不同生育期氮素及水分状况对根际微生物生物量碳的影响效应进行研究;并运用统计分析手段,在水稻生长关键期(分蘖期、孕穗期和灌浆期)进行氮素、水分因子和水、氮互作对根际微生物生物量碳效应的显著性分析.结果表明,不同时期水稻根际土壤微生物生物量碳,不仅受到水分状况和施氮的影响,还受到水分和施氮因素的交叉互作效应影响.不同处理的根际土壤微生物生物量碳基本上都在移栽期达最大值,成熟期最小,而移栽期与分蘖期之间变化不大.同一时期,施氮会影响水稻根际土壤的微生物生物量碳,微生物生物量碳变化顺序为:高氮>中氮>不施氮,大田微生物量碳最大值为4.743 mg·kg-1.3种水分模式下,浅水层连续灌溉模式下的微生物量碳普遍最小,控水模式和干湿交替模式下微生物量碳最大可达到3.500 mg·kg-1左右.水分和氮素互作因子在灌浆期对根际土壤微生物碳含量影响最为显著,这一时期3种水分模式及3种氮素水平影响下的根际微生物碳之间差异最显著.研究表明稻田根际微生物生物量碳可以作为根际生态功能指标并具有代表性.     

镉胁迫对苗期小麦镉吸收及其根际细菌群落的影响

为探究镉(Cd)胁迫对苗期小麦Cd吸收以及根际细菌群落的影响,以小麦豫保1号为供试植物,设置Cd含量为2.0 mg·kg~(-1)进行盆栽试验,测定小麦干质量、Cd吸收总量、根际土壤pH值、有效Cd含量并计算小麦富集系数和转运系数,分析根际土壤细菌多样性和群落特征。结果表明,与对照相比,Cd胁迫下小麦地上部、地下部干质量均显著降低。小麦地上部、地下部Cd含量和吸收总量较对照均显著提高。Cd胁迫下小麦地上部和地下部富集系数均降低,转运系数升高,其中地下部富集系数显著降低。Cd胁迫下土壤有效Cd含量显著升高,而pH值降低。通过测序发现,Cd胁迫提高了土壤中细菌群落多样性,改变了群落结构。在属水平相对丰度前30的菌属中,脱硫微菌属(Desulfomicrobium)、Acidibacter、链球菌属(Streptococcus)等在Cd胁迫下相对丰度较对照显著增大。Stenotrophobacter等在对照中相对丰度较Cd胁迫处理显著增大,鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)等在对照中相对丰度较Cd胁迫处理也有所增加。     

淹水对玉米根系几种酶活性的影响

研究了淹水后不同耐涝性玉米自交系根中几种酶的活性变化,结果表明：乙醇脱氢酶（ＡＤＨ）活性显著增加,而谷氨酸脱氢酶（ＧＤＨ）与过氧化物酶（ＰＯＸ）活性下降,淹水后,所有自交系ＮＡＤＰ－苹果酸酶（ＭＥ）活性在两个耐涝性强的自交系中下降,但在耐涝性差的自交系中增加。同时讨论了玉米耐涝性与这４种酶之间的关系。     

洪涝胁迫对水稻磷及钾营养的影响

为探索洪涝胁迫造成水稻减产的生现机抽穗期设置续以杂交稻威优４６为材料,采用３因素５水平正交组合设计,研究了不同淹水处理对稻株内磷,钾含量及其与水稻产量关系的影响。     

越桔耐涝品种的筛选

通过对盆栽越桔采用田间观察、生理生化指标测定等方法 ,研究了引种越桔 5个类型10个品种的耐涝能力。结果表明 ,5个类型越桔的耐涝能力 ,笃斯越桔强于高丛越桔、半高丛越桔和红豆越桔 ,矮丛越桔耐涝能力最差。但半高丛、矮丛越桔中也有一些品种表现出较强的耐涝能力。各品种按耐涝能力由强到弱排列依次为 :艾朗 >兰丰 >科丽尔 >北村 >圣云 >7917>美登 =斯卫克 >芝妮 >北空     

淹水对水稻乳苗撒播成苗的影响

不同灌溉方式下水稻乳苗撒播成苗情况研究结果表明,无水层带泥浆撒播处理,根系发育与茎叶生长比较协调,成苗率迭90．7％,秧苗综合性状好于其他处理,是水稻乳苗抛秧的首选方式;淹水48h后落干处理,有利于发根和扎根立苗,成苗率达92．7％,秧苗综合性状较好,是水稻乳苗抛秧应采用的第2种方式。     

淹水条件对水稻芽撒播成苗的影响

对水稻芽撒播在不同灌溉方式下的成苗情况进行了研究。结果表明,无水层带泥浆撒播处理,根系发育与茎叶生长比较协调,成苗率达90.7%,秧苗综合性状好于其它处理,是水稻芽抛秧的首选方式;淹水48h后落干处理,有利于发根和扎根立苗,成苗率达92.7%,秧苗综合性状较好,是水稻芽抛秧应采用的第二种方式。     

季节性淹水对长江滩地69杨木材材性及其变异的影响

以安微新洲滩地上生长的６９杨为材料,研究季节性淹水对６９杨木材材性及其变异的影响。结果表明,与未淹水相比,长江滩地季节性淹水对６９杨纤维形态特征影响不大,０．０５水平下方差分析检验不显著;对木材微纤丝角,木材密度,木材干缩率和力学性质影响较大,０．０５水平下方差分析检验显著,其中,微纤丝角,基本密度,抗弯弹性模量,抗 度和气干体积缩率分别增加了１５．６％,５．９％,１５．７５,１７．２％和２８．５     

洪水对额尔齐斯河河岸天然林植被的影响研究

额尔齐斯河河岸以杨柳科树种为建群种的天然林对维护新疆北部荒漠区生态环境、促进当地农牧业及社会经济的持续发展起着重要作用. 研究洪水与河岸天然林生长发育之间的关系,对深入认识河岸天然林发生演替规律、促进河岸天然林的保育恢复具有重要意义. 通过对额尔齐斯河河岸天然林种子散播、萌发、天然更新及天然林结构组成、分布格局与洪水之间关系的实地调查研究表明:①额河河岸杨柳科树种种子的成熟散播期与洪水发生期高度重叠,种子的萌发和幼树更新对洪水形成强烈的依赖关系;②洪水通过漫灌、侧渗方式补充河岸两侧的林地土壤水分和提升林地地下水位,以此维持河岸天然林的正常生长;③洪水对额河河岸植被的结构组成和分布格局有决定性影响,对洪水过程的改变,必将对河岸的天然林结构组成及更新演替带来显著的影响. 根据调查结果,提出建立河岸森林缓冲带、提高河岸稳定性、维护洪水发生机制,以促进河岸天然林保育恢复的管理措施.      

淹水胁迫对喜树幼苗LDH及保护酶的影响

研究淹水胁迫下1年生喜树根系活力、根系乳酸脱氢酶(LDH)及叶片保护酶活性和活性氧代谢的变化规律。结果表明:根系活力在淹水处理后期急剧下降,LDH活性随淹水时间的延长和强度的加大而升高。轻度淹水胁迫下,喜树叶片内过氧化物酶(POD)和超氧化物岐化酶(SOD)活性保持较平稳的水平,能够有效地清除活性氧自由基,使之维持在较低水平;重度淹水胁迫下,随胁迫的持续,叶片POD和SOD活性先升高后降低,在胁迫后期不能有效地清除活性氧,导致叶片膜脂的过氧化作用加剧,丙二醛(MDA)大量积累,植株遭到伤害。     

气象灾害对唐山地区花生生长的影响及对策

近些年来,在全球气候逐渐变暖的大气候环境下,唐山地区等极端天气以及气候事件 频繁发生,从而给农业生产带来了严重的影响,同时也给人们正常的经济活动造成了很多不利 影响,不仅减少了农作物的产量,还给社会可持续发展带来了极大的阻碍。因此,唐山地区应努 力对农业气候生态环境进一步改善来适应当前气候的极端变化状况。本篇文章就唐山市花生 生长与气象灾害的紧密关系做出进一步分析。     

淹水对银杏生长及生理的影响

通过盆栽试验,对银杏３品种部分生长及生理指标进行了比较研究,结果表明：在淹水条件下,苗高生长明显受抑制,淹水２０ｄ后,３品种的死亡率分别为８１．５％,５９．３％和３４．２％;叶片质膜透性、游离脯氨酸含量及黄酮含量在水胁迫下显著提高,叶绿素含量和根系活力则明显降低。相对而言,佛指的耐水性较强。