砷对冬小麦根系生长和养分吸收的影响

[目的]研究砷对冬小麦根系生长和养分吸收的影响,揭示砷对小麦根系的毒害作用与机理。[方法]采用水培试验,设定砷浓度分别为0、5、10、15、20 mg/L,培养30 d,测定小麦根长、根体积和根系活力,分析根系中砷的累积量和养分元素含量。[结果]小麦根系能够累积较高浓度的砷,根系砷含量最高达4 506.11 mg/kg。砷显著抑制了小麦根系总吸收面积、活跃吸收面积、根长、根体积,降低了根系的生物量。溶液砷浓度为5～10 mg/L时,小麦根系中P、K、Mg和Mn、Cu、Zn的含量有增加的趋势;溶液砷浓度为15～20 mg/L时,小麦根系P、Mn、Zn的含量与对照相比均降低。小麦根系N的含量受溶液砷浓度影响不显著,砷显著降低了小麦根系Fe的含量。[结论]砷的毒害作用主要体现在抑制小麦根系生长,降低根系活力及生物量;砷对小麦根系中N、K、Ca和Mg等的含量影响较小,对Fe、Mn、Cu和Zn等微量元素含量影响较大;15～20 mg/L砷处理时,砷与P的竞争作用明显,抑制小麦根系对磷的吸收。     

外源硅和有机质对污染土壤中小麦砷、铅累积的影响

研究了外源硅和有机质对铅锌尾矿区污染土壤中生长的小麦各部位砷(As)、铅(Pb)累积的影响。结果表明,小麦不同部位砷、铅累积的规律为根系秸秆颖壳籽粒;与对照相比,单施硅可促进小麦生长,降低小麦根系、秸秆和颖壳中As浓度,幅度分别为19.7%,18.5%和14.3%,同时也降低了小麦地上部Pb浓度,幅度为27.6%~47.3%;添加有机质处理则抑制了小麦的生长且增加了小麦体内砷和铅的累积;同时施用硅和有机质的处理对小麦生长及其体内砷、铅的累积情况与单施硅处理没有显著差异。可见,单施硅可促进铅锌矿区农田土壤中小麦的生长并在一定程度上降低其体内砷、铅的累积。     

P、Fe及水分对土壤砷有效性和小麦砷吸收的影响

为探讨外源调控措施对土壤中砷的结合状态和植物砷吸收的影响,利用室内盆栽试验,研究了外源添加不同的磷酸盐、FeCl_3和不同水分条件下土壤中砷的有效性和小麦砷吸收的变化。研究结果显示,加Fe能显著降低土壤pH值、土壤溶液中砷的含量及土壤中非专性吸附态和专性吸附态砷的含量,降低植物对砷的积累。施加不同形态磷酸盐后,土壤溶液中砷的浓度显著增加,其中以KH_2PO_4和Ca(H_2PO_4)_2处理条件下增加效果更明显。加磷处理也能显著增加小麦地上部砷含量,但对土壤不同提取态砷的含量影响不明显。不同土壤含水量并不能引起土壤pH的显著变化,饱和水处理时土壤溶液和土壤各提取态砷的含量略高于干湿交替处理。小麦地上部分砷的含量与土壤溶液砷浓度和土壤中专性吸附态砷含量分别呈极显著(P0.01)和显著(P0.05)正相关,而与无定形Fe-Al氧化物结合态和晶质Fe-Al氧化物结合态均呈显著负相关(P0.05)。小麦地上部生物量与专性吸附态和晶质Fe-Al氧化物结合态砷之间呈显著正相关(P0.05),与无定形Fe-Al氧化物结合态和残渣态砷含量之间呈显著负相关(P0.05),其中与无定形Fe-Al氧化物结合态砷含量的相关性达极显著水平(P0.01)。地上部砷含量和生物量之间呈极显著负相关(P0.01)。结果表明:不管是在加磷还是不加磷的条件下,FeCl_3均能显著降低土壤溶液中砷的含量和小麦对砷的吸收;三种磷酸盐处理显著增加了土壤溶液和小麦地上部砷的含量,小麦地上部对砷的积累在三种磷酸盐处理之间没有显著差异。     

水稻和小麦累积镉和砷的机制与阻控对策

农作物可食用部位累积的镉和砷是人体摄入镉和砷的主要来源之一.研究农作物对镉和砷的累积机制,在此基础上研发阻控农作物对镉和砷累积的方法和技术,是保障被污染农田的安全利用和农产品质量安全的最有效途径,对解决农田镉、砷污染难题具有重大意义.鉴于水稻和小麦是中国最主要的粮食作物,本文就水稻和小麦对镉和砷的吸收、积累和转运机制进行了综述,比较和分析了镉、砷在土壤-作物系统中迁移、转化过程中的异同点及其相应的阻控对策,并探讨了该领域未来的研究方向.     

砷对小麦种子萌发影响的探讨

以砷对小麦种子萌发的影响进行了研究,结果表明：砷浓度≤７．５ｍｇＬ－１时,对小麦发芽率、芽长的影响不大;砷浓度＞７．５ｍｇＬ－１时,砷浓度与发芽率、芽长呈显著的负相关;砷浓度≥１．０ｍｇＬ－１时,对根长有显著影响,浓度愈大,抑制愈强。砷对根系活力、α－淀粉酶活性有极显著、显著地抑制作用,对呼吸强度亦有抑制趋势。两种价态砷毒性不同,对形态特征的毒性为Ａｓ（Ⅲ）＞Ａｓ（Ⅴ）,对生理生化特性的毒性为Ａｓ（Ⅴ）＞Ａｓ（Ⅲ）．     

砷对小麦种子萌发影响的探讨

以砷对小麦种子萌发的影响进行了研究,结果表明：砷浓度≤７．５ｍｇ·Ｌ＾－１时,对小麦发芽率、芽长的影响不大;砷浓度〉７．５ｍｇ·Ｌ＾－１时,砷浓度与发芽率、芽长呈显的负相关;砷浓度≥１．０ｍｇ·Ｌ＾－１时,对根长有显影响,浓度愈大,抑制愈强。砷对根系活力、α－淀粉酶活性有极显、显的抑制作用,对呼吸强度亦有抑制趋势。两种价态砷毒性不同,对形态特征的毒性为Ａｓ（Ⅲ）〉Ａｓ（Ⅴ）,对生理生化特性     

土壤高砷污染对冬小麦和油菜生长影响的比较研究

采用盆栽试验研究了土壤高浓度砷污染对冬小麦和油菜生长、生物量、产量的影响及磷、砷在此2种作物各个部位的累积规律。结果表明,200 mg·kg-1土壤砷污染显著抑制了冬小麦的生长,收获时冬小麦株高较对照降低17%;冬小麦地上部分、根系的生物量和产量较对照分别降低了52.2%,60.6%和46.8%。但土壤砷污染对油菜株高、生物量影响均不显著,产量较对照降低了15.4%。砷在冬小麦、油菜各部位的含量为根系>茎叶>颖壳(角果皮)>种子。相同砷污染条件下,小麦根系砷浓度(74.86 mg·kg-1)显著高于油菜根系砷浓度(57.76 mg·kg-1),但地上部分砷含量差异不大,冬小麦籽粒中砷的含量高于油菜籽粒,但均未超过0.7 mg·kg-1。土壤砷污染对冬小麦、油菜根系、茎叶中磷含量影响不大,但显著降低了颖壳(角果皮)中磷的含量。油菜较冬小麦对砷有更高的耐性,砷污染土壤中种植越冬作物时,更适合种植油菜。     

小麦株高和茎秆不同部位砷镉磷含量与籽粒砷镉磷含量的关系

以12个小麦品种为供试材料,利用盆栽试验研究了小麦穗下节间长、株高和茎秆不同部位砷、镉、磷含量在不同品种间的差异以及它们与小麦籽粒砷、镉、磷含量之间的关系。结果显示,小麦株高、穗下节间长以及茎秆不同部位砷、镉、磷含量存在明显的品种差异。皮尔森相关性分析结果显示,小麦籽粒砷含量与颖壳和穗轴部位砷含量显著正相关,相关系数分别为0.659(P0.01)和0.433(P0.05)。籽粒镉和磷含量与株高和穗下节间长呈显著负相关,其相关系数:镉分别为-0.264(P0.05)和-0.345(P0.01),磷分别为-0.583(P0.01)和-0.437(P0.01)。籽粒磷含量分别与颖壳、穗轴和节间磷含量呈显著正相关,相关系数分别为0.526(P0.01)、0.430(P0.05)和0.532(P0.01)。籽粒砷和镉含量与颖壳和穗轴中磷含量均存在显著相关性。这些结果表明,颖壳和穗轴部位砷含量大小可以用来表征籽粒砷含量,选育植株较高的小麦品种有利于降低籽粒镉的积累。     

安全小麦示范区土壤质地对土壤重金属含量的影响

通过对鹤壁小麦"食品安全关键技术应用综合示范区"小麦土壤环境的监测,发现小麦生长期、土壤质地及施肥方法对土壤砷、铅、汞、铬、镉的含量均有明显的影响。同时结果表明:示范区各监测因子均符合国家标准限值,质量级别为1级,说明鹤壁市小麦示范区能够生产安全优质小麦。     

不同小春作物重金属含量与土壤质量的关系研究

通过对6种小春作物3年同田试验结果分析,发现小麦籽粒与土壤中的砷、汞、铅、镉含量相关关系不显著。油菜中汞含量与土壤中汞含量呈显著性相关关系,油菜、土豆、萝卜、莴笋和白菜中砷含量与土壤中砷含量呈极显著性相关关系。     

土壤和叶面施锌对小麦农艺性状、籽粒产量和对锌、铁及硒微量元素浓度的影响

锌(Zn)是动植物和人体必需的微量元素,能预防肺炎等疾病和提高人体免疫功能。小麦作为中国主要粮食作物,为满足人体对锌的营养需求,提高小麦籽粒锌含量十分必要。为给优质富锌小麦生产提供理论依据和技术支撑,通过在田间条件下进行土壤和叶面施锌试验,研究其对小麦农艺性状和籽粒产量的影响,尤其是对籽粒锌浓度的生物强化效果,以及对籽粒中其他2种有益微量元素（铁和硒）的影响规律。结果表明：土施锌肥使小麦穗数从447.0万穗/hm²增加到511.5万穗/hm²,增幅14.4%。土壤和叶面施Zn使得小麦籽粒产量从5419.5~6250.5 kg/hm²增加到6372.0~6811.5 kg/hm²,增幅5.2%~17.6%,对籽粒铁和硒浓度均无显著影响,有效提升籽粒Zn浓度,从34.0~39.6 mg/kg提高到44.6~46.6 mg/kg,增幅17.7%~32.9%,达到世界卫生组织等机构和科学家所推荐的生物强化目标值(40~50 mg/kg)。因此,土壤和叶面施Zn提高小麦产量的同时,可以提升籽粒锌营养品质,是实现小麦提质增效的有效途径,建议大面积推广应用。     

小麦品种改良过程中物质积累转运特性与产量的关系

【目的】探明小麦品种改良过程中物质积累与转运特性及其与产量形成的关系,为选育高产品种、制定育种目标提供理论依据。【方法】选用32个20世纪不同年代代表性小麦品种于2007-2009年进行大田试验,分析小麦不同生育时期干物质生产与积累转运特性的演进特征及其与产量的关系。【结果】随着品种改良进程,籽粒产量和收获指数逐步提高,而20世纪60年代品种生物产量显著降低随后保持稳定;开花期叶面积、叶面积指数及旗叶光合速率逐步提高,为花后物质积累提供了物质和能量来源。品种改良显著提高了小麦拔节前和开花后物质积累量及群体生长速率,但降低了拔节至开花期积累量和生长速率;提高了花前干物质转运量、转运率及贡献率,但降低了花后干物质贡献率。小麦籽粒产量与拔节前及开花后干物质积累量、生长速率及花前干物质贡献率显著正相关,与拔节开花阶段物质积累量和生长速率及花后干物质贡献率显著负相关。【结论】品种改良提高了小麦物质生产能力和生产效率,协调了不同生育阶段物质积累,平衡了花前和花后干物质对籽粒的贡献。因此,提高拔节前营养生长、增加花后干物质积累和花前物质转运是小麦产量改良的重要物质基础,也是今后小麦高产育种的重要目标。     

施加钝化剂及叶面肥对大田小麦-玉米轮作Cd吸收转运的影响

为研究施加钝化剂、叶面肥对大田小麦-玉米轮作Cd吸收转运的影响,实现安全利用类耕地农作物的安全生产,通过大田轮作试验的方式,选用小麦秸秆生物炭、钙镁磷肥为土壤钝化剂,叶面硒肥为叶面阻隔剂,在田间共设置6个处理：小麦和玉米常规种植（CK）、基施生物炭（B）、基施钙镁磷肥（P）、叶面喷施硒肥（F）、叶面喷施硒肥的同时基施生物炭（BF）、叶面喷施硒肥的同时基施钙镁磷肥（PF）。小麦和玉米成熟后对其籽粒、秸秆、根系3部分的Cd含量进行检测,并对耕地土壤的pH值、有效态Cd、全量Cd进行测定。结果表明：与CK处理相比,小麦和玉米各处理土壤pH值有不同程度的升高,其中B处理和BF处理会显著提升土壤pH值;小麦和玉米各处理土壤中全量Cd无明显变化; P处理和PF处理可显著降低土壤有效态Cd含量。与CK处理相比,各处理农作物籽粒中Cd含量均有不同程度的降低,且叶面阻隔联合土壤钝化技术（BF、PF）的效果更好。较CK处理,PF处理小麦和玉米籽粒Cd含量下降最明显,降幅分别为39.91%、43.51%,BF处理小麦和玉米籽粒Cd含量分别下降了22.58%、33.53%,F、B处理和P处理变化较小,降低效果表现为B处理相似文献   

磷硫配施对冬小麦硒吸收及转运的影响

为了探讨磷硫配施对冬小麦产量、硒的吸收及转运的影响，为生产富硒小麦或合理调控小麦硒含量提供理论依据，采用盆栽试验，设置不同磷、硫水平，在小麦成熟期测定产量及植株各部位硒含量。结果表明：硫磷的配合施用能显著提高冬小麦产量，S0.1P0.4处理下冬小麦产量最高。除颖壳外，冬小麦各部位硒含量最高值都出现在S0P0处理。不论施硫与否，施磷均能显著降低冬小麦各部位硒含量，提高小麦植株硒累积量，促进冬小麦茎叶向颖壳的硒迁移，降低根向茎叶、颖壳向籽粒的硒迁移系数，还会减小籽粒的硒分配。单独施硫会降低植株的硒累积量，促进冬小麦根向茎叶、茎叶向颖壳的硒迁移，降低颖壳向籽粒的硒迁移系数，低硫处理能增加小麦籽粒的硒分配，高硫处理则降低了籽粒的硒分配。S0P0.2处理能显著提高籽粒硒累积量，而高浓度的磷硫配施会降低籽粒硒累积量；S0.1P0和S0.1P0.2处理籽粒硒分配较大,分别是45.3%和44.8%。因此，硫磷的合理配施能显著提高小麦产量，低硫（S0.1）高磷（P0.4）处理增产最显著。低硫（S0.1）低磷（P0.2）处理能更有效地增加植株硒累积量，增强硒在籽粒中的累积。     

氮、磷、有机肥配合对小麦氮肥利用率的影响

用导数法研究了氮、磷,有机肥配合对小麦氮肥利用率的影响。结果表明,在速效磷含量低的土壤上,氮、磷、有机肥配合能显著提高小麦地上部及小麦籽粒的氮肥利用率,而在土壤速效磷含量高的土壤上,氮、磷,有机肥配合效果不显著。     

2014年气象条件对枣庄峄城区冬小麦生长发育的影响分析

根据冬小麦生长发育的农业气象指标,利用对比分析的方法得出2014年驿城区冬小麦高产的有利气象条件。播种－出苗阶段,底墒水充足,小麦出苗率高,生长整齐;返青提前,使返青期长,穗分化时间加长,可能造成小麦小穗数增加,穗粒教增多;拔节－抽穗期,虽然降水比常年偏少,但能够基本满足小麦开花灌浆对水分的需求;适宜的温度,充足的降水和日照条件,对小麦的抽穗、灌浆非常有利,也是小麦增产的主要原因。     

小麦籽粒PPO活性和戊聚糖含量对面粉白度影响

以不同类型小麦品种为材料,研究籽粒形成灌浆过程中多酚氧化酶（PPO）活性和戊聚糖含量动态变化,以及二者在籽粒中分布及其与面粉白度的关系。结果表明：小麦籽粒中PPO主要分布在籽粒外层,面粉白度和籽粒中PPO活性呈极显著负相关,面粉中PPO活性与面粉白度呈负相关,但不显著;籽粒形成与充实过程中,PPO活性呈先上升后下降再上升趋势,开花至花后21 d左右时,呈先上升后下降趋势,花后21 d PPO活性迅速上升,至成熟期达最大值;戊聚糖在小麦籽粒中的分布具有由内到外逐渐增加的特性,面粉和麸皮中戊聚糖含量与白度呈显著负相关,随着戊聚糖含量的增加,面粉白度逐渐降低,不同小麦品种籽粒戊聚糖含量的动态变化表现较为一致,均呈先上升后下降再上升趋势。     

蓝、紫粒小麦籽粒花色苷组成分析

【目的】应用超高效液相色谱配以串联质谱技术和二极管阵列检测技术对蓝、紫粒小麦籽粒中的花色苷进行分离与鉴定,揭示蓝、紫粒小麦籽粒花色苷组成成分。【方法】小麦籽粒花色苷用90%甲醇水溶液(含0.5%甲酸)超声波提取,SPEC18柱净化处理。应用超高效液相色谱串联质谱对蓝、紫粒小麦籽粒中的花色苷提取物进行母离子扫描,初步确定蓝、紫粒小麦籽粒中的花色苷种类,用全扫描、子离子扫描,多反应检测技术对蓝、紫粒小麦籽粒中的花色苷组分和含量进行分析。【结果】蓝、紫粒小麦籽粒中含有14种不同种类的花色苷类化合物,且不同的蓝、紫粒小麦籽粒中花色苷的种类与含量不同。【结论】明确了蓝、紫粒小麦籽粒中花色苷的组分与含量,建立了应用质谱快速分离与鉴定蓝、紫粒小麦籽粒中花色苷的方法。     

密穗与疏穗型小麦强、弱势籽粒淀粉积累及库强度的比较

 【目的】研究小麦强、弱势籽粒淀粉积累与库容量、库活性间的关系及不同穗型间的差异。【方法】以密穗型小麦品种鲁麦21、济麦20和疏穗型小麦品种山农1391、山农12为材料,对籽粒发育过程中强、弱势粒淀粉积累、胚乳细胞数目及相关酶活性变化进行比较。【结果】两种类型小麦强势粒直、支链淀粉积累量均高于弱势粒,密穗型小麦籽粒直、支链淀粉积累量在强、弱势粒间的差异幅度高于疏穗型小麦。Logistic方程拟合籽粒淀粉积累进程表明,强势粒淀粉积累量较弱势粒高的原因是其积累启动时间较早和淀粉积累速率较高;密穗型小麦强、弱势粒淀粉积累速率的差异幅度较大,是造成其籽粒最终淀粉积累量在强、弱势粒间的差异幅度大于疏穗型的原因之一。小麦强势粒胚乳细胞数目显著高于弱势粒,与疏穗型小麦相比,密穗型小麦强、弱势粒胚乳细胞数目的差异幅度较大。4个小麦品种弱势粒蔗糖含量在灌浆期均高于强势粒,说明籽粒蔗糖含量即淀粉合成底物的供给并不是造成强、弱势粒淀粉积累存在差异的限制因子。小麦强势粒蔗糖合酶（SS）、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPP）、可溶性淀粉合酶（SSS）和颗粒结合态淀粉合酶（GBSS）活性均高于弱势粒,密穗型小麦强、弱势粒上述酶活性差异幅度均较疏穗型大。【结论】小麦库容量（胚乳细胞数目）和库活性（淀粉合成相关酶活性）是制约强、弱势粒淀粉积累的主要因素。密穗型小麦强、弱势粒间的胚乳细胞数目和淀粉合成相关酶活性差异较大,这可能是造成密穗型小麦籽粒淀粉积累量在强、弱势粒间的差异幅度大于疏穗型的原因。