提高CO2和硝氮浓度对羽毛藻生化组成和营养盐吸收的影响

以羽毛藻为研究材料,利用C02培养箱通入不同C02浓度的空气进行培养,探究在高浓度C02和高浓度硝氮条件下羽毛藻生理生化的变化.结果表明,高浓度C02或硝氮都能显著促进藻体的生长,高碳高氮下藻体的相对生长率比低碳低氮组高出63.77％.另外,高浓度C02会使藻体中的叶绿素、类胡萝卜素、藻红蛋白、藻蓝蛋白、可溶性蛋白和可溶性碳水化合物的含量下降,而使硝酸还原酶活性升高,其中明显的表现为高碳低氮组叶绿素a含量比低碳低氮组降低了39.01％,高碳高氮组比低碳高氮组降低了49.26％,相应类胡萝卜素高碳组分别降低了47.62％和43.24％,增加硝氮浓度能够提高藻体中色素含量,可溶性蛋白和可溶性碳水化合物的含量;在高浓度硝氮下,提高C02浓度能使硝酸盐和磷酸盐的吸收率显著升高.由此得知大气C02浓度升高或海水富营养化会促进羽毛藻的生长,并且这两个条件的改变会对羽毛藻在生化组成和营养盐吸收方面产生深刻的影响.     

砷(As~(3+))胁迫对鄂尔多斯高原碱湖钝顶螺旋藻生理生化指标的影响

为提高钝顶螺旋藻的养殖质量,以鄂尔多斯高原碱湖钝顶螺旋藻为材料,用不同浓度的亚砷酸钠(As~(3+))培养液培养螺旋藻,研究了砷(As~(3+))胁迫对钝顶螺旋藻的生理生化指标的影响。结果表明:砷(As~(3+))胁迫会使叶绿素a和类胡萝卜素的波峰发生蓝移,藻胆蛋白的波峰发生红移。叶绿素a和类胡萝卜素含量在低浓度砷(As~(3+))胁迫下增加,高浓度砷(As~(3+))胁迫下降低。藻蓝蛋白和可溶性蛋白的含量则是在高浓度砷(As~(3+))和低浓度砷(As~(3+))胁迫下均会降低。     

北方冬麦区CO_2浓度增高与氮肥互作对冬小麦生理特性和产量的影响

【目的】阐明CO_2浓度增高与氮肥互作对冬小麦生理和产量的影响,为客观评估气候变化背景下冬小麦生产潜力提供理论依据。【方法】2011—2014年利用开放式CO_2富集系统(FACE)平台,采用盆栽方法,研究冬小麦"中麦175"在不同CO_2浓度及高低氮肥水平下(高浓度CO_2 550 mg·L~(-1)和大气浓度390 mg·L~(-1);高氮N1,0.16 g·kg~(-1)和低氮N0,0 g·kg~(-1))的生育进程、光合特征及产量变化。CO_2富集处理于每年返青-成熟期间进行,通气时间为每日6:30-18:30,夜间不通气。CO_2浓度通过计算机程序控制,并根据具体风向和风速控制释放管电磁阀的开合度,实现预定设置浓度。【结果】盆栽试验表明与大气CO_2浓度相比,高浓度CO_2加快了冬小麦生育进程,拔节期提前1d,开花期可提前1-2 d,全生育期可缩短3-5 d,高氮肥处理对生育进程具有延迟作用,开花期延长1-2 d,灌浆期可延长4-5 d,同步缓解高浓度CO_2对生育进程的加快作用;高浓度CO_2使叶片光合速率提高13.7%,产量平均提高16.0%,且在高氮肥下光合速率的增幅比低氮肥相对提高2.5%,蒸腾速率提高13.5%;试验中单独高氮较低氮的增产效果达到50%,高于单独高浓度CO_2较大气浓度的增产效果;高浓度CO_2对产量构成中穗粒数和千粒重提高明显,高浓度CO_2较大气浓度穗粒数增加3.69%,单独高氮处理较低氮处理平均穗粒数增加3.43%,即CO_2肥效起到了增加穗粒数的作用并略高于单独氮肥处理,高氮和高CO_2双重促进下的穗粒数最多,达到38.37粒/穗,低氮和低CO_2处理的穗粒数水平最低,可见CO_2和氮肥互作对穗粒数的促进相对更明显,各自单独施用的促进作用彼此差异不大,但低氮、大气CO_2浓度处理的穗粒数则相对较低;与大气CO_2浓度相比,高浓度CO_2的千粒重增加5.3%,高氮高浓度CO_2处理的千粒重大约提高7.3%,说明氮肥的施用促进了高浓度CO_2对千粒重的提升效果。【结论】高浓度CO_2可提高冬小麦产量,且与氮肥有明显的正向互作关系,高氮肥处理可降低CO_2浓度升高对生育期的加快作用,提高光合能力,促进CO_2肥效的发挥;CO_2对冬小麦产量的提高主要是缘于CO_2浓度升高有利于穗粒数和千粒重的增加,育种中可以做综合性考虑和应用。     

汉氏菱形藻生理特性对硝基苯胁迫的响应

研究不同质量浓度硝基苯(nitrobeneze)对汉氏菱形藻(Nitzschia hantzschia)生长、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、叶绿素a含量和藻细胞导电率的影响。结果表明,随着硝基苯质量浓度的升高,汉氏菱形藻的生长受到抑制,处理5 d时藻培养液依次由深黄色逐渐变为浅黄色;2 d后可溶性糖含量升高,1 d时100 mg/L硝基苯处理组可溶性蛋白含量为对照组的89.1%,为最低值,之后呈现逐渐上升趋势。低质量浓度硝基苯对藻细胞叶绿素a含量有促进作用,中、高质量浓度有抑制作用,而50 mg/L处理3 d后叶绿素a含量逐渐恢复;藻细胞的电导率随硝基苯质量浓度的升高而逐渐升高,低质量浓度处理3 d后电导率逐渐恢复,而高质量浓度伤害藻细胞,导致汉氏菱形藻逐渐死亡。     

高温与加富CO2耦合条件下温室黄瓜叶片衰老及SOD、POD活性研究

【目的】研究高温与加富不同浓度CO_2耦合条件下黄瓜叶片的光合作用及SOD、POD活性等指标的变化,探究高温与加富CO_2耦合条件下叶片衰老机理及净光合速率(Pn)形成的内部生理机制。【方法】以温室嫁接黄瓜为试材,通过设置对照、单纯高温处理、高温加富低浓度(500~900 mol/L)CO_2、高温加富中浓度(900~1 200mol/L)CO_2和高温加富高浓度(1 200~1 600mol/L)CO_25个处理,测定叶片Pn、叶绿素、淀粉、可溶性糖和丙二醛(MDA)含量及SOD、POD活性,比较各处理上述指标的变化,并分析Pn与其他指标的相关性。【结果】随着黄瓜生育进程的推移,不同处理和对照的叶片的Pn、叶绿素、可溶性糖含量及SOD、POD活性均呈先升高后降低的趋势,淀粉和MDA含量均呈先下降后上升的趋势。试验前期(21d之前),3个高温加富CO_2处理中,随着CO_2浓度的升高,黄瓜叶片Pn、叶绿素及可溶性糖含量呈逐渐上升趋势,其中高浓度和中浓度CO_2处理的Pn显著高于对照及单纯高温处理。高温+高浓度CO_2处理的叶片淀粉含量在试验期间始终显著高于其他处理,在试验后期(28d之后)显著上升;单纯高温处理的MDA含量始终高于其他处理。相关分析表明,高温+高浓度CO_2处理的叶片Pn与淀粉及MDA含量均呈显著负相关,单纯高温处理的Pn与MDA含量呈显著负相关。【结论】高温与加富CO_2耦合能够增强黄瓜光合作用,缓解高温伤害;高温加富高浓度(1 200~1 600mol/L)CO_2处理在生育后期会由于淀粉及MDA积累而加速植株老化,故随着生育期的推进,应降低CO_2施用浓度。     

重金属镉对铜藻生长及其生物活性成分积累的影响

为研究水体重金属污染对经济海藻的生长和品质造成的严重影响,以经济褐藻铜藻Sargassum horneri为研究对象,在温度为15℃的条件下,研究了由Cd Cl2·2.5H2O配制不同浓度(0、0.1、0.5、1.0、5.0 mg/L)的重金属镉胁迫对铜藻生长、光合色素、可溶性糖、可溶性蛋白等生理生化指标,以及对生物活性成分(岩藻黄素、褐藻胶和褐藻多酚)积累的影响。结果表明:对照组藻体的特定生长率(SGR)在15 d内持续升高,0.1、0.5 mg/L Cd处理组的SGR在试验前10 d内逐渐升高,然后保持稳定至第15天,1.0 mg/L处理组的SGR随着培养时间的延长呈波动变化状态,而5.0 mg/L处理组的SGR呈先升高后降低的趋势;藻体的各项生理生化指标随胁迫时间呈不同的变化趋势,但在试验第15天时,各胁迫组藻体的叶绿素a、类胡萝卜素和可溶性蛋白含量均显著低于对照组(P0.05),而可溶性糖含量则显著高于对照组(P0.05);铜藻的岩藻黄素和褐藻多酚含量在不同浓度的Cd胁迫下均有极大程度的下降,且Cd胁迫浓度越高,降幅越大,而褐藻胶含量在Cd浓度≤0.5 mg/L胁迫下未有显著变化(P0.05),在Cd≥1.0mg/L时显著下降(P0.05)。研究表明,在铜藻产业化开发应用过程中,其养殖海域的重金属污染是需要考虑的重要因素。     

铵氮和硝氮胁迫下金鱼藻对氮素的利用

对剑湖优势沉水植物金鱼藻进行不同浓度的铵氮和硝氮耐受试验,同时对植物体内的总氮、硝氮、铵氮和可溶性蛋白含量进行测定和比较。结果显示,环境中的铵氮和硝氮直接影响金鱼藻对氮素的吸收利用,和对照相比,金鱼藻的总氮含量都有明显的升高,但是浓度对总氮含量影响不明显。金鱼藻对环境铵氮较敏感,环境中高浓度的铵氮会抑制氮素的转化。金鱼藻对硝氮的耐受能力较强,环境中低浓度的硝氮会促进金鱼藻对硝氮的吸收和转化,环境硝氮浓度达到60 mg/L时,金鱼藻对硝氮的吸收达到饱和,可溶性蛋白含量达到一定水平后不再随环境硝氮浓度增加而增加。     

CO2浓度升高与氮素胁迫对谷子光合特性和产量因素的影响

为阐明氮肥和CO_2浓度升高互作对谷子光合生理特性与产量构成因素的影响,客观评估气候变化背景下谷子的生产潜力,采用开顶式人工气候室和盆栽方法,在不同供氮水平(低氮为0 g/kg;高氮为0.2 g/kg)与不同CO_2浓度(大气CO_2浓度为400μmol/mol;高CO_2浓度为600μmol/mol)下测定谷子拔节期与抽穗期的光合特性、叶片性状以及收获后籽粒产量构成因素参数。结果表明,2种CO_2浓度下,氮素胁迫均显著降低了谷子叶片比叶质量与叶氮含量,但在高CO_2浓度下,谷子叶片净光合速率(Pn)、叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素(a+b)含量、叶片单位横截面积的光能吸收(ABS/CSM)、QA还原(TRO/CSM)、单位面积电子传递的量子产额(ETO/CSM)以及PSII单位面积内反应中心的数量(RC/CSM)均较正常CO_2浓度对氮素胁迫更加敏感;氮素胁迫显著抑制了正常CO_2浓度下谷子植株的穗质量与穗粒质量,但对大气CO_2浓度升高下的植株无显著抑制。总之,高浓度CO_2下,谷子叶片光合性能较正常CO_2浓度对氮素胁迫的响应更加敏感,但构成籽粒产量参数并未显著下降。     

氮钾浓度对烤烟苗期生长特性的影响

探究氮钾浓度对烟苗生理生化特性的影响,为烟叶苗期氮钾营养平衡提供参考依据.采用水培法,利用基础Hoagland营养液,设置5个不同氮钾浓度处理,分析处理间烟苗的生理生化指标差异.结果表明,氮浓度对烟苗干物质、叶绿素的积累有显著影响,在相同钾浓度下,随着氮浓度的增加,烟苗干物质、叶绿素含量、根系活力显著增加.不同氮水平下,低钾处理间的根系MDA含量、叶片GS活性差异显著.K+对烟苗叶绿素的合成、根系活力、GS活性有一定的促进作用.高氮水平下,高浓度K+会使根系活力、叶片可溶性蛋白含量下降.     

不同价态铬胁迫对烟草幼苗氮代谢的影响

为探讨不同价态铬对不同烟草品种幼苗氮代谢的影响,为铬污染下烟草的耐性机制研究提供参考,以云烟87和红花大金元(红大)为供试烤烟品种,通过水培试验,比较不同质量浓度(0、0. 1、0. 5、1. 0、5. 0 mg/L) Cr~(3+)和Cr~(6+)对烟草幼苗硝态氮、游离氨基酸、可溶性蛋白含量,硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷丙转氨酶(GPT)活性及叶绿体色素含量的影响。结果表明,在不同价态铬胁迫下,2个品种烟苗叶片游离氨基酸含量随铬质量浓度增加而逐渐降低。同时,短时间(15 d)铬处理下叶片可溶性蛋白含量降低,而处理时间增加(30 d)可溶性蛋白含量增加。烤烟品种、铬价态和处理时间不同,酶活性等指标的变化不同。铬胁迫下,烤烟叶片硝态氮含量、NR活性和GPT活性随Cr~(3+)质量浓度增加呈低促高抑趋势,而随Cr~(6+)质量浓度增加总体呈降低趋势。铬处理15 d,烟叶GS活性随Cr~(3+)质量浓度增大而逐渐降低,而随Cr~(6+)质量浓度增大表现为先升高后降低;处理30 d变化趋势则相反。在短时间(15 d)内,0. 1 mg/L Cr~(3+)和Cr~(6+)能显著增加红大的叶绿体色素含量,而0. 5 mg/L Cr~(3+)能显著增加云烟87叶绿素b含量,降低叶绿素a和类胡萝卜素含量。总体上,铬处理30 d烤烟叶片NR、GS、GPT活性,可溶性蛋白、叶绿素a、类胡萝卜素含量均高于处理15 d。综上,铬处理下,幼苗氮代谢受到不同程度的抑制,部分指标的变化对铬胁迫表现出一定的时间适应性; Cr~(6+)对叶片氮代谢相关指标的影响略大于Cr~(3+)处理;红大对铬的抵抗力稍强于云烟87。     

CO2施肥对设施油桃叶片特性的影响

以3年生油桃为试材,在水暖玻璃温室中进行CO2施肥试验。结果表明:CO2施肥可使桃树叶面积明显增加,叶绿体中光合色素的含量升高,叶绿素a/b值下降;叶片比叶重上升,含水量下降;可溶性糖、淀粉、蛋白质、碳水化合物含量和C/N值均有所上升;优质叶片的形成进一步促进了光合性能的改善。     

缺铁黄化对酥梨叶片营养元素含量和光合特性的影响

对不同缺铁黄化程度酥梨叶片的矿质营养元素含量、光合色素和光合特性的研究,结果表明,随着缺铁黄化程度的加大,叶片的P、K、Cu、Zn、B含量显著增加,N、Mg、Fe变化不明显,Ca、Mn、活性Fe明显减少,全Fe含量与缺铁黄化程度关系不明显,活性Fe是叶内铁营养水平的指标.叶绿体各色素含量随黄化明显下降,a/b增大,叶绿素/类胡萝卜素减小,其比值可作为缺铁的诊断指标.缺铁黄化还使Pn下降,Ci增大,E、GS变化不明显.     

硼、氮、钾营养水平对油菜吸收硼、籽粒品质及产量的影响

 本文研究了硼、氮、钾施用水平对不同品种油菜（Brassica napus L.）吸收硼、籽粒品质及产量的影响。试验证明：⑴B、N、K不同营养水平显著影响51双低、84-1低硫、浙引84-7双低油菜及九二-13系常规油菜对硼的吸收，在土壤缺硼或低氮施硼条件下，钾抑制硼的吸收，但在高氮施硼条件下，叶片含硼量随钾肥用量的增加而增加。⑵油菜叶片是施用硼肥反应的敏感部位、油菜籽粒产量与土壤水溶性硼及叶片含硼量均有密切相关，但后者比前者相关性更显著，r=0.8779，显著性达1%。⑶施硼并提高N、K水平对油菜的生长、CO#-2同化率、硝酸还原酶活性（NRA）及干物质积累有明显的促进作用。⑷甘蓝型油菜不同品系的硫甙、芥酸含量差异很大，其含量随硼、钾施用水平的提高有降低的趋势，油脂含量却有相应的增加；但氮肥的作用相反。⑸硼、氮、钾三者协调施用对油菜籽粒产量有明显的增产效果，田间试验证明，在等氮、磷条件下，以K#-（3）B#-2配合处理产量最高，K#-（2）B#-1、K#-（2）B# -2处理的产量居次，经LSR统计分析与其它处理比较达5%显著性差异。     

干旱胁迫下AM真菌对丹参生长和养分含量的影响

以非灭菌土(农田土∶沙=2∶1)为生长基质,采用盆栽试验,研究了在土壤相对含水量为75%、50%和25%条件下接种 AM真菌对丹参(Salvia miltiorrhiza Bge.)生长和养分含量的影响.结果表明:干旱胁迫显著抑制了菌根侵染率并降低了植株生物量.不同土壤含水量下,接种 AM 真菌提高了丹参根系菌根侵染率...     

盐胁迫对大花金鸡菊生长及生理的影响

[目的]研究盐胁迫对大花金鸡菊(Coreopsis grandiflora)生长和生理的影响,为大量栽培应用大花金鸡菊,加快其在园林绿化中的应用步伐提供理论依据,并为盐碱地绿化提供适宜的材料。[方法]以大花金鸡菊幼苗作为试验材料,用浓度为0.2%、0.6%、1.0%NaCl、Na2SO4在其幼苗生长过程中进行胁迫,调查盐胁迫对幼苗生长的影响,并测定盐胁迫过程中叶片中蛋白质含量、可溶性糖含量、光合色素含量、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、脯氨酸含量变化。[结果]盐胁迫抑制了大花金鸡菊的生长;大花金鸡菊叶片中脯氨酸含量随处理浓度的增加而增加;高浓度盐处理使POD活性升高;NaCl处理下,SOD活性升高,但Na2SO4处理下低于对照;盐胁迫下,蛋白质、可溶性糖、丙二醛含量变化不显著,光合色素变化规律不明显。[结论]大花金鸡菊具有一定抗盐性。     

大气CO_2浓度升高与氮肥管理对麦田土壤有效氮的影响

为了探讨全球气候变化对农田土壤氮素动态的影响,采用中国稻麦轮作系统FACE(Free-Air CO2 Enrichment)平台,开展了大气CO2浓度升高和氮肥管理对麦田土壤有效氮含量影响的研究.结果表明:在低N和常规N处理下,大气CO2浓度升高使拔节期土壤C/N分别增加了5.6%和10.2%,土壤pH分别降低了 2.4%和6.4%(p＜O.05).在小麦生育期内.低N和常规N条件下.大气CO2浓度升高降低了土壤总有效氮和NO3--N含量,相对于低N处理.常规N处理下降的趋势更为明显.在低N条件下,大气CO2浓度使拔节期和成熟期土壤中NH4+-N含量分别增加了7.4%和9.9%,而常规N处理中则表现出相反的趋势.本研究显示,大气CO2浓度升高降低了土壤有效氮含量,而施用氮肥增加了土壤有效氰含量.     

Effects of Mg on C and N Metabolism of Soybean at Different Nitrogen Supplying Levels

A pot experiment was conducted to study the effects of magnesium on carbon and nitrogen metabolism of soybean at different nitrogen supplying levels. The results showed that the effects of magnesium at low nitrogen rate on N content, soluble protein, soluble sugar contents were not alike at different growth stage, although nodule dry weights raised, the yield and protein content of seeds decreased, however, the oil content was improved. The application of magnesium at medium and high nitrogen supplying levels promoted the uptake of N effectively, increased the soluble protein and soluble sugar contents, but the nodule dry weights of application magnesium at medium nitrogen supplying level decreased and the yield increased only a little despite the improved quality. Application of magnesium at high nitrogen supplying level raised nodule dry weights and soybean yield significantly, the quality of seeds was also improved.     

氮肥与有机肥配施对设施土壤可溶性氮动态变化的影响

【目的】在氮肥与有机肥配施条件下,研究设施番茄生长期内土壤可溶性氮（矿质氮和可溶性有机氮）的动态变化,评估可溶性氮在设施土壤中的作用,为设施土壤的合理施肥提供理论参考。【方法】以连续两年不施肥（CK）、不同施氮量（N0、N1、N2、N3）、单施有机肥（M）以及不同氮量配施有机肥（MN0、MN1、MN2、MN3）的设施番茄栽培的田间小区试验的方法,研究氮肥与有机肥配施以及不同施氮量对番茄生长期、休耕期土壤可溶性氮动态变化的影响。【结果】在番茄生长期,与施用氮肥处理相比,氮肥与有机肥配施处理均能够显著增加0-30 cm土层土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮的含量（P＜0.01）,特别是提高了矿质氮的含量。土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮均表现出比较大的动态变化,总体来说,土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮含量均在第一穗果膨大期最高,在第二穗果膨大期土壤矿质氮含量大于可溶性有机氮含量,而在收获期土壤可溶性有机氮含量大于矿质氮含量,且在整个生长季内土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮含量之间均有显著的正相关关系（P＜0.05）。在休耕期（番茄收获后60 d）,与施用氮肥处理相比,氮肥与有机肥配施处理均能显著增加0-50 cm土层土壤矿质氮和0-10 cm土层土壤可溶性有机氮的含量（P＜0.05）;在0-50 cm土层内,土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮的含量均随土层深度加深呈逐渐下降趋势,且在20-40 cm处有明显的累积。此外,不管是在番茄生育期还是在休耕期,总体上来看,不施有机肥处理下,土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮的含量均以N2处理的含量为最高,而且土壤可溶性有机氮在可溶性氮中占有更大的比例;而在氮肥与有机肥配施处理中,MN2和MN3处理的土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮含量最高,而且在可溶性氮库中以土壤矿质氮为主。【结论】本试验条件下,适量氮肥与有机肥配施能够更好协调和改善设施土壤中可溶性氮的供应状况。     

肥料施用及环境因子对农田土壤CO_2和N_2O排放的影响

采用静态箱／气相色谱（GC）法研究了等氮量的肥料施用以及环境因子对农田土壤CO2和N2O排放的影响。结果表明，肥料施用对农田土壤CO2排放的季节模式无明显影响，但是影响了N2O的季节模式。有机肥施用促进了小麦季土壤CO2和N2O的排放，后作玉米季施用化肥的情况下，仃机肥处理的土壤CO2与对照没有显著的差异，N2O排放通量和对照差异显著。虽然是等氮量施入，由于牛粪中有机碳和氮的可降解性要低于猪粪，施入土壤后对土壤中CO2和N2O排放的影响也要低于猪粪处理。除了受肥料施用的影响外，土壤CO2和N2O的排放还受环境因子如土壤温度和土壤水分的影响，相关分析结果表明，土壤CO2排放与大气温度、地表温度、土壤温度和土壤水分均呈显著正相关关系（P〈0．01）。土壤N2O排放只在对照处理中与土壤水分相关显著（P〈0．05），施肥处理中，肥料效应掩盖了土壤温度和水分效应，使得相关性并不显著。