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。     

复合钝化剂对镉污染土壤三七生长及生理特性的影响

三七是云南最重要的中药材，为探究复合钝化剂对镉污染土壤上三七生长及其镉吸收累积的影响，以一年生三七为供试材料，采用盆栽试验方法，研究了钝化剂不同添加量（0、0.50%、1.00%、1.50%）对三七生长、生理生化指标以及镉吸收累积的影响。结果表明：施用钝化剂能够有效促进三七的生长，增加三七株高、叶长、叶宽、茎粗以及叶绿素含量，同时显著提高三七地上和地下生物量；复合钝化剂能够降低三七主根和叶片中MDA含量，而CAT活性却随着钝化剂添加量的增加而上升，同时，三七主根和叶片中游离氨基酸含量及主根可溶性蛋白含量降低。复合钝化剂不仅可以降低土壤中有效态镉的含量，还对三七各部位吸收镉产生一定的影响，与对照相比，三七主根镉含量降低了21.4%~57.1%、剪口降低了58.9%~62.6%、茎部降低了47.4%~67.4%、叶降低了25.0%~53.1%。研究表明，在镉污染土壤中使用复合钝化剂既可以有效地促进三七的生长发育，又可以减少镉在三七各个器官中的累积，在本试验条件下设置的3种钝化剂添加量中，添加量为1.50%的处理效果较好。     

水稻对外源硒的吸收利用研究

硒是人体必需的微量营养元素,食物是人体硒的主要来源,外源硒调控是生产富硒农产品的重要手段之一。通过盆栽试验,研究外源硒添加条件下水稻对硒的吸收利用问题。结果表明,土壤添加外源硒为0.2~0.6 mg Se·kg^-1土的条件下,对水稻的生长性状没有显著影响,但能显著增加水稻各部位的全硒含量。硒在水稻体内各部位的含量大小关系为：稻根 > 茎叶 > 糙米 > 精米 > 谷壳;但在各主要部位的总累积大小为：茎叶 > 糙米 > 精米 > 稻根 > 谷壳。在自然土壤上硒相对更多地富集于水稻根系,而外源添加四价硒处理,水稻吸收的硒相对更容易转移至地上部位,甚至更容易在糙米和精米中富集。水稻植株对外源硒的吸收利用率为2.87%~3.75%,地上部和籽粒累积外源硒的量占添加外源硒总量分别为2.60%~3.45%和0.94%~1.32%。     

土壤砷污染对三七皂苷含量的影响

探索土壤砷污染对三七中单体皂苷R1、Rg1、Rb1含量的影响。通过在盆栽土壤中分别添加不同量的有机砷和无机砷,经过10个月的种植后,采集三七植株,测定砷含量及单体皂苷。结果表明,土壤砷污染对三七中单体皂苷R1、Rg1、Rb1的含量有较显著影响,且对三七质量的影响有机砷大于无机砷。     

外源砷形态和添加量对作物生长及吸收的影响研究

采用盆栽模拟试验,研究了不同形态外源砷对小油菜生长及吸收砷的影响.结果表明,添加低量砷有利于提高小油菜的出苗率,而高量砷则导致出苗率显著下降.其中,当砷添加量为90 mg·kg-1时,二甲基砷(DMA)和As(Ⅴ)处理下小油菜的出苗率比对照分别降低了20.7%和19.5%.随着砷添加量的增加,添加DMA处理小油菜的生物量不断下降,而添加As(Ⅴ)处理在添加量小于15mg·kg-1时对小油菜具有一定的增产效果,超过15 mg·kg-1时则随着添加量的增加而下降.无论是添加DMA还是As(Ⅴ),小油菜植株中的砷含量均有随添加量增加而升高的趋势.与此同时.随着外源砷添加量的增加,土壤中有效态砷的含量亦呈显著增加的趋势(P<0.01),其中,添加DMA时的增加趋势更为明显,且其生物有效性和植物毒性均大于As(Ⅴ).     

外源磷或有机质对板蓝根吸收转运砷的影响

采用土壤培养方法,研究了不同含砷水平土壤中添加外源磷或有机质对砷在板蓝根地下部和地上部累积与分配的影响.结果表明,在外源添加磷或者有机质的情况下,与自然土相比含砷土对板蓝根的生长有一定的促进作用;在自然土(13.4 mg/kg)中,外源磷没有明显影响板蓝根地下部对砷的累积,却显著降低了砷由地下部向地上部的转运,并且添加200 mg P2O5/kg显著降低了砷在地上部的累积.然而,在含砷土(33.4 mg/kg)中,100 mg P2O5/kg处理显著降低了砷在地下部的累积,但随磷用量的增加反而促进了地下部砷的累积;在添加有机质试验中,10 g/kg的有机质显著降低了自然土中板蓝根地下部和地上部对砷的累积,并且砷的吸收能力也明显下降.在含砷土(23.4 mg/kg)中,添加5g/kg的有机质不仅降低了砷在板蓝根中的富集,而且降低了其对砷的吸收能力,提高了砷由地下部向地上部的转运,但是随着有机质施用量增至10 g/kg,地下部砷含量及其吸收砷的能力均有一定程度的增大.因此,在砷水平较低的自然土壤上种植板蓝根添加200 mg P2O5/kg和10 g/kg的有机质是控制砷在该草药体内积累的适宜用量,而在砷水平较高的土壤上100 mg P2O5/kg和5 g/kg的有机质是降低板蓝根体内砷累积的适宜用量.     

砷污染下菌根接种对番茄生长和砷吸收的效应

为研究砷(As)污染条件下菌根真菌对番茄植株生长和砷吸收的效应,采用盆栽法,以全生育期的番茄植株为材料,对生长在不同砷浓度土壤中的番茄植株接种菌根真菌进行研究。结果表明:无论是接种还是不接种处理,基质砷添加水平增加植株总根长和比根长均呈现减少趋势;砷添加浓度从0 mg/kg增加到100mg/kg时,植株根冠比增加,但砷添加浓度为200 mg/kg时,对照植株根冠比在整个生育期明显增加,而在开花期和坐果期接种显著降低了植株根冠比;添加砷显著增加地上部分和根系砷含量,加砷后结果率显著降低,未接种植株结果量明显减少且质量下降,在200 mg/kg时,接种还是未接种植株均不结果实,但加砷条件下接种降低番茄果实中的含砷量和砷吸收量。     

外源铅砷对青稞生长品质及铅砷积累的影响研究

旨在研究外源铅(Pb)、砷(As)污染条件下对青稞生长品质以及铅砷富集等的影响,为农田土壤重金属复合污染防治以及改善人体饮食健康提供数据支撑。以青稞为供试作物,设置不同浓度Pb (480、720、960、1200、1440 mg/kg)、As (30、60、90、120、140 mg/kg)以及空白对照组（共计11个处理）,通过室外露天盆栽试验有针对性的检测外源铅砷胁迫下青稞生长和品质以及重金属的数据。外源铅、砷造成青稞根长、茎粗、株高、穗长、穗粒数、千粒重、地上及地下部干物质量与空白对照相比均降低了9.28%~66.58%。青稞的β-葡聚糖在铅浓度960 mg/kg时与空白相比下降了33.58%,水分与空白相比均低于空白;灰分、蛋白质与空白相比均高于空白;脂肪在铅浓度1440 mg/kg时与空白相比下降了54.16%,在铅浓度480 mg/kg条件下时与空白相比升高了13.75%。外源铅不同浓度处理下,青稞根、茎叶、籽粒中的铅含量均高于空白;外源砷不同浓度处理下,青稞根、茎叶、籽粒中的铅含量均高于空白。外源铅砷抑制了青稞生长、降低了青稞品质;青稞对铅的富集能力强于砷,且各器官铅、砷含量富集规律均为根>茎叶>籽粒。     

磷肥对辣椒砷含量及有效性的影响

以云南省丘北县树皮乡辣椒主产区辣椒为研究对象,通过大田小区试验,研究磷肥的施用对丘北辣椒砷含量及分配的影响.结果表明.随着磷肥施用量的增加,土壤水溶态砷含量逐渐下降,辣椒茎叶、根和果实中总砷含量也逐渐降低,辣椒果实中的总砷含量低于总量的1.5%;辣椒植株各部位的总砷含量和砷的有效富集系数均表现为根>茎叶>果实,辣椒果实砷的有效富集系数为0.32～0.75;随着磷肥施用量的增加,辣椒植株根、茎叶和果实砷的有效富集系数逐渐增加,过多的磷肥施用量可能成为增加砷在辣椒中积累的潜在威胁.     

硫素对土壤砷生物有效性与水稻吸收的影响研究

为探讨硫素添加对土壤-水稻系统中砷迁移转化的影响,通过在添加砷的污染土壤中施加不同形态硫素,采集全生育期土壤溶液和成熟期水稻植株样品,分析硫素添加对砷移动性、生物有效性以及水稻砷吸收的影响。结果表明:微生物在影响土壤溶液中Fe(Ⅱ)和砷的移动性方面起到了重要作用,灭菌处理与不灭菌处理差异较大;硫素的添加降低了根际、非根际土壤溶液中砷的移动性,降低了As(Ⅲ)的浓度,从而降低了砷的毒性;硫素添加也降低了根际土壤中砷的生物有效性,相同硫含量的硫酸钠比单质硫的影响更显著。硫素添加促进了水稻的生长,促进了水稻根表铁膜的形成,一定程度降低了水稻地上部对砷的累积,但是过量硫素的施用可能会增加水稻米粒中砷的累积。     

磷镉交互作用对白骨壤幼苗体内镉的亚细胞分布和生理特性的影响

为研究镉(Cd)和磷(P)交互作用对白骨壤幼苗体内Cd亚细胞分布和生理特性的影响,以一年生白骨壤幼苗为试验材料,采用差速离心法提取不同亚细胞组分,氮蓝四唑法、愈创木酚法、分光光度法和考马斯亮蓝G-250法分别测定超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和叶绿素、蛋白质含量。结果表明:随着Cd浓度的增加,白骨壤幼苗体内各亚细胞组分的Cd含量逐渐增加,其中细胞壁和可溶性组分中Cd含量增加较多,就分布而言,大部分的Cd(占整个植株的65.23%~96.92%)分布于白骨壤幼苗的根部。Cd集中分布于根中,表明细胞壁的固定及液泡区室化是白骨壤幼苗对Cd的解毒机制之一。研究也发现:外源P能促使Cd向液泡转移,同时提升了植株的抗氧化能力,表现为白骨壤植株SOD、POD活性增加、叶绿素和蛋白质含量升高。外源P能够缓解Cd对红树植物白骨壤的影响,增强白骨壤对Cd的耐受能力。     

碱蓬和滨藜对镉和钠吸收、转运及亚细胞分布特性的比较研究

采用水培试验方法,比较了不同类型盐生植物碱蓬和滨藜的Cd耐性,研究了两者对Cd和Na的富集规律及亚细胞水平上的Cd解毒机制差异。结果表明,Cd胁迫下碱蓬和滨藜的根长、株高及干重等均受到不同程度的抑制,两者的表观毒害症状及对Cd的响应敏感度也存在明显差异;根系耐性指数可以作为评价两者Cd耐性的指标,碱蓬表现出更强的Cd耐性。另外,除1μmol·L-1Cd胁迫下,碱蓬根表的单位面积Cd吸附量均显著高于滨藜;两者吸收的Na大量转运至地上部,吸收的Cd则主要富集在根部,但碱蓬对Cd的转运能力比滨藜弱。亚细胞分布分析发现,两种盐生植物各器官中Cd均主要分布于细胞壁,其次为胞液;细胞壁的固定为两者亚细胞水平上的主要Cd解毒机制,且碱蓬不同器官细胞壁的固定能力比滨藜强,根部Cd亚细胞分布特性对Cd从根部向地上部转运有显著影响。Cd胁迫除产生直接毒害外,也影响碱蓬和滨藜地上部及根部的Na含量,干扰了两者不同器官及亚细胞水平上的正常Na稳态。     

联合施肥对复合污染农田水稻As、Cd吸收的影响

探究不同施肥模式与土壤调理剂联合措施对As-Cd复合污染农田水稻生长及水稻不同部位吸收转运重金属的影响，为中轻度复合污染农田的安全利用提供科学依据。在As-Cd复合污染农田上，分别设置农民常规施肥（尿素+过磷酸钙+氯化钾）、碱性复合肥料、水稻专用肥3种施肥模式以及分别与硅钙土壤调理剂联合配施的试验处理，测定了不同处理对水稻长势及产量水平、不同器官（根、茎、叶、籽粒） As、Cd的累积量，以及土壤重金属有效态、pH和有机质，重点分析了硅钙调理剂对水稻籽粒As、Cd含量及转运的影响因子和作用效应。结果表明：在As-Cd复合污染农田上，与对应单一化肥相比，仅碱性肥料与硅钙调理剂的联合施用下水稻的茎粗、穗长、穗粒数、产量4项指标分别提高了18.4%、7.8%、24.9%、16.1%，且均达到了显著差异（P<0.05），而常规施肥和水稻专用肥模式下的联合施肥对水稻包括产量在内的各农艺指标起到了部分抑制或无显著影响的效果；3种施肥模式下，以碱性肥料与硅钙调理剂的联合措施对水稻各器官中As、Cd的吸收累积抑制效果最好，其中对籽粒、叶片、茎秆、根系中As的累积抑制率分别为32.1%、19.8%、21.8%、32.7%，对籽粒、根系Cd的累积抑制率分别为43.8%、10.3%，且均达到了显著性差异水平（P<0.05）；碱性肥料+硅钙土壤调理剂联合措施在降低根系对土壤As、Cd吸收同时，对通过根系进入到茎秆的重金属As、Cd的再分配进行了调控，即促进了茎秆As、Cd向叶片转运，抑制了其向籽粒转运。3种联合施肥措施中，以碱性肥料+硅钙土壤调理剂对As-Cd复合污染农田安全利用的效果最佳，不仅降低了水稻（尤其是籽粒）对As、Cd的吸收转运，还提高了水稻的产量水平。     

遮荫对鸡爪槭非结构性碳和化学计量特征的影响

为了探究鸡爪槭（Acer palmatum）的光适应生长策略,测定并分析了不同光照强度（CK、60%光照与40%光照）下鸡爪槭根、枝与叶中非结构性碳积累、分配及其C:N:P化学计量特征。结果表明：随着遮荫程度增加,根的非结构性碳水化合物含量（NSCs）及其组分增大,枝与叶的NSCs及其组分减小,叶N、P含量增大,C:N、C:P减少,枝N含量、N:P先减小再增大,P、C:N和C:P先增大再减小,根N、P含量先增大再减小,N:P、C:N和C:P先减小再增大。在全光照下,NSCs及其组分为叶>枝>根,N含量为叶>根>枝,N:P和C:N为根>叶>枝;60%的光照下,NSCs及其组分为叶>枝>根,N含量与N:P为叶>根>枝,C:N与C:P为枝>叶>根;40%光照下,NSCs及其组分根>叶>枝,N、P含量为叶>枝>根,C:N与C:P为根>枝>叶。相关性分析表明,叶可溶性糖、淀粉、NSCs含量与N、P含量呈显著负相关,与C:N和C:P呈显著正相关（P < 0.01）;枝NSCs含量与N和C:N呈显著负相关（P < 0.05）,根NSCs与C:N呈显著正相关（P < 0.05）,枝SS:ST与N、N:P与C:N呈极显著负相关（P < 0.01）。由此可见,随着光照强度的降低,鸡爪槭通过增加根系NSCs积累与分配,保证根系的存活以及提高叶片N、P含量的策略来适应荫蔽环境。     

南亚热带红锥人工林生物量分配与碳氮磷积累特征

为了探究南亚热带红锥人工林的碳氮磷积累及其分配特征,为区域尺度生物量和碳储量的估算和碳汇潜力的评估提供基础数据,通过样地标准木生物量实测和实验室分析结合的方法,研究了广东省乐昌林场15年林龄红锥人工林的生物量分配和碳氮磷积累特征。结果表明：（1）随着胸径（D）的增加,红锥整株生物量和各器官生物量呈增加的趋势,器官生物量的大小排序依次为干、皮、枝、叶和根。（2）采用D和D²H建立的红锥生物量方程差异很小,2个整株生物量模型y = 0.490 5 D^{2.082 8}和y = 329.01(D²H)^{0.830 4}拟合度高。（3）红锥根的C含量显著低于叶、枝、干和皮（P < 0.05）,而红锥叶的N和P含量显著高于枝、干、根和皮。（4）红锥各器官C积累量排序为干＞根＞皮＞叶＞枝;N积累量排序为叶＞枝＞干＞根＞皮;P积累量排序为皮＞枝＞根＞叶＞干。综上,红锥人工林碳氮磷积累量较大且具有较高的养分利用效率,在南亚热带人工林经营和林分改造中,选择如红锥阔叶树种造林可获得较高的林分生产力和碳汇效益。     

基于“3414”的三七氮磷钾施肥量研究

通过研究氮磷钾肥对三七[Panax notoginseng（Burk）F.H.Chen]产量及主要有效成分产量的影响,为三七种植生产推荐合理的施肥量,试验采用"3414"随机区组设计,进行连续2年的田间小区试验,测定三七植株农艺性状、产量、总皂苷产量等指标,通过肥料效应函数方程拟合氮磷钾施肥量。结果表明,施肥不同程度促进了三七株高、茎粗、叶长、叶宽等农艺性状,且以适当施氮和磷的效果为最佳;二年七（二年生三七）对钾的依赖性较氮磷强,而三年七（三年生三七）对氮的依赖性最强;施氮能显著提高三七单位面积总皂苷产量,在低氮水平即可获得最高总皂苷产量,而磷、钾肥对皂苷含量及总皂苷产量的影响不明显;氮磷钾对三七产量的影响有互作效应,低磷、中钾水平利于氮肥肥效发挥,低氮、中钾水平利于磷肥肥效发挥,而低氮、中磷水平利于钾肥肥效发挥。根据三七总皂苷产量的三元二次回归方程,最大化三七总皂苷产量的施肥量：二年七为N 157~164 kg·hm^-2、P₂O₅ 179~187 kg·hm^-2、K₂O 337~356 kg·hm^-2;三年七为N 192~200 kg·hm^-2,P₂O₅ 179~187 kg·hm^-2,K₂O 412~435 kg·hm^-2。因此,分别针对二年七和三年七,适当控制施氮量和施钾量,增加施磷量,将三者进行合理配比,对提高单位面积三七总皂苷产量有重要意义。     

土壤水分含量对三七叶片生长、抗氧化酶活性及渗透调节物质含量的影响

通过研究土壤水分含量对三七［Panax notoginseng（Burk）F. H. Chen］叶片生长与生理的影响,探讨三七叶片对土壤水分含量的响应特点。以3 a生三七植株为材料,在人工控制土壤水分的盆栽条件下,研究在土壤含水量为田间持水量的0.45倍（0.45FC）、田间持水量的0.60倍（0.60FC）、田间持水量的0.70倍（0.70FC）和田间持水量的0.85倍（0.85FC）土壤上的三七的叶片生长和生理指标的差异。结果表明：0.60FC和0.70FC处理的三七叶片生长量、含水量、叶绿素含量和还原型谷胱甘肽含量显著高于0.45FC和0.85FC处理;丙二醛含量在4种土壤水分条件下差异不显著;在0.60FC和0.70FC处理下SOD活性、CAT活性、APX活性、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量和可溶性总糖含量显著低于0.45FC和0.85FC处理。说明土壤水分含量过高或过低都不利于三七叶片的生长,并影响干物质的积累量,三七叶片能够通过调节保护酶活性与渗透调节物质含量适应土壤水分含量的变化。     

三七主根皂苷组分含量与生态因子的关系

为探究生态因子对三七[Panax notoginseng（Burk.）F.H.Chen]主根皂苷组分的影响，明确影响三七皂苷组分的主导因子，采用相关、逐步回归、通径和决策等分析方法逐层剖析，阐明三七主根皂苷组分含量与生态因子的数量关系。结果表明：三七主根三七皂苷R₁含量与土壤pH、纬度、7月均温呈显著负相关，其中土壤pH、纬度是其主要决定性因子，7月平均温是其主要限制因子；三七主根人参皂苷Rg₁含量主要受1月最低温、7月最高温和纬度的制约，其中以1月最低温影响最大；三七主根人参皂苷Rb₁含量主要受大气湿度和主根钙含量的影响，这两者均为其决定性因子；三七主根总皂苷含量主要受1月最低温、纬度、主根钙含量、主根铜含量的影响。研究表明，三七主根总皂苷含量以及各皂苷组分含量具有明显的地域特征，较高的1月低温、大气湿度、土壤钙含量，较低的纬度、7月平均温是获得三七主根高皂苷含量的关键。     

砷胁迫下3-吲哚乙酸对不同砷富集能力植物根系形态和生理的影响

采用室内水培法,研究了2 mg·L~(-1)五价砷胁迫下,外源添加不同浓度(0、10、20、40、60 mg·L~(-1))3-吲哚乙酸(IAA)14 d对砷超富集植物大叶井口边草(Pteris cretica var.nervosa)和同属的非超富集植物剑叶凤尾蕨(Pteris ensiformis)株高、生物量、砷含量、根系形态(根长、根尖数、根表面积)、根系活力、根细胞质膜ATPase活性、抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD)活性以及细胞膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量的影响,并用逐步回归法分析了根部砷含量与所测定根系形态和生理指标的关系。结果表明:20 mg·L~(-1)IAA处理下,两种植物的生物量与对照相比显著增加,大叶井口边草叶片和叶柄砷含量、根系活力和根细胞质膜ATPase酶活性显著增加,且明显高于剑叶凤尾蕨;20~60 mg·L~(-1)IAA处理下,大叶井口边草根中的CAT、SOD和POD活性显著增加,而剑叶凤尾蕨根中的CAT活性显著降低,SOD活性显著增加,POD活性则无显著变化;20~40 mg·L~(-1)IAA处理下,两种植物根中的MDA含量显著降低,但大叶井口边草显著低于剑叶凤尾蕨。逐步回归分析结果显示,大叶井口边草根中砷含量与根系活力显著正相关,而剑叶凤尾蕨根中砷含量与各变量无关。因此,IAA的添加促使大叶井口边草保持较高的根系活力,进而有助于其超量富集砷。