基于产学研合作的大学综合化学设计实验的教学探讨

产学研合作教育是把课堂教学与实践能力直接结合起来,在理论和实际结合的过程中启发学生的创新思维。因此,开展创新性的教学实验就显得非常重要。综合设计性实验是理论与实际结合较强的一门专业实践课程,开设该课程的主要目的是使学生加深对本专业所学理论知识的理解,并与实际生产紧密结合,从而使学生成为适应社会需求的应用型人才。本论文从实验内容和实验方式等方面对大学综合化学设计实验教学进行了探讨。     

中国粮食主产区化肥施用时空特征及生态经济合理性分析

研究粮食主产区化肥施用状况能够为化肥减量增效、防治化肥损失引起的面源污染、保障国家粮食安全提供决策参考。该研究在分析中国粮食主产区化肥施用强度的时空变化特征的基础上,根据大田粮食作物对氮磷钾的养分要求,提出化肥施用生态经济合理性评价方法,并对中国粮食主产区化肥施用生态经济合理性进行评价。研究表明:从1993到2017年,中国粮食主产区化肥施用强度从205.5 kg/hm~2增加到319.9 kg/hm~2,其中氮、磷、钾化肥的施用强度分别从133.8、48.0、23.7 kg/hm~2增加到162.6、84.2、73.2 kg/hm~2;总化肥及氮、磷、钾化肥施用生态经济适宜量分别从217.4、108.7、54.4、54.4 kg/hm~2增加到300.6、150.3、75.2、75.2 kg/hm~2;氮肥施用强度在1993年已经超过了其生态经济适宜量,磷肥从2001年开始超过了其生态经济适宜量,钾肥在2009年后逼近其生态经济适宜量;1993-2007年间,河南、山东、江苏一直是高强度施肥省份,其他次高强度施肥的省份由高强度施肥省份逐步向周围扩散。2017年,河南为化肥施用生态经济不合理区,化肥施用明显过量;河北、江苏、安徽、山东和湖北则属于经济合理生态不合理区,化肥施用有所过量;湖南、吉林、辽宁和内蒙古施肥适当,属于施肥生态经济合理区;黑龙江、四川和江西为施肥生态合理经济不合理区,化肥施用不足。因此,中国粮食主产区化肥施用强度及生态经济合理性差异较大,总体施肥过量,部分地区存在施肥不足的情况。节肥增效、防治农业面源污染要坚持分类指导、因地减量的原则,完善配方测土施肥政策和技术手段,大力推进信息技术和有机肥利用,走有机无机肥相结合道路。     

新型根系分泌物采样装置的介绍与应用

根系分泌物在土壤-植物养分循环和缓解植物环境胁迫方面具有重要作用。根系分泌物的收集是研究植物根系过程和相应机制的基础。通常所用的溶液收集法简单易操作,但由于人为扰动大,不能反应根系分泌物的真实情况。介绍了一种新型根系分泌物原位连续采样装置,该装置由根系生长箱和根系分泌物收集装置二部分组成。根系生长箱中土壤和根系之间由滤膜隔开,土壤中的营养元素可以透过滤膜供应植物生长,带有真空抽气泵的根系分泌物收集装置可以实现用去离子水原位淋洗根系、收集根系分泌物的目的。该收集装置外源葡萄糖加标回收率为89%±2%。小麦种植在根系生长箱中,在小麦生长42 d期间,用新型采样装置和溶液收集法分别收集了根系分泌物,研究了小麦根系分泌DOC能力随生长时间的变化。结果表明,收集方法不同,小麦根系分泌DOC能力随生长时间变化不同。在新型收集装置法中,小麦根系分泌DOC能力随着生长时间呈现降低的态势,而溶液收集法则呈现出上升的态势。新型采样装置能实现植物土壤生长条件下原位收集根系分泌物,采样中扰动小,为根系分泌物研究提供了较好的收集方法。但也存在设备复杂、采样流量不易控制等缺点,是今后需要改进的方向。     

碱蓬和三角叶滨藜幼苗生长、光合特性对不同盐度的响应

为了探讨碱蓬和三角叶滨藜对不同盐度的响应机制,采用砂培试验,用含不同浓度NaCl的Hoagland营养液处理其幼苗30 d,分析其生物量、株高、含水量(WC)、叶绿素(Chl)含量、类胡萝卜素(Car)含量、Chl/Car、Chl a/Chl b、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、细胞间CO₂浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)和气孔限制值(Ls)的变化。结果表明,1)和对照(不加NaCl)相比,低盐(100 mmol/L NaCl)显著提高碱蓬幼苗的干重(DW)、株高和地上部WC,三角叶滨藜的株高不受明显影响,而其地上部DW和WC显著下降;中盐(400 mmol/L NaCl)胁迫下,碱蓬株高、地上部DW和WC无显著变化,而三角叶滨藜地上部DW和WC显著下降;高盐(800 mmol/L NaCl)下,两植物DW和含水量均明显降低,且碱蓬干重和含水量的降幅要显著低于三角叶滨藜。2)低盐对两植物的Chl含量没有明显影响,随着盐度的增加,其Chl含量均显著下降,碱蓬Chl含量的降幅显著大于三角叶滨藜。低盐明显提高碱蓬叶片的Car含量,但是不影响三角叶滨藜叶片的Car含量,随着盐度的增加,两植物的Car含量均显著下降,碱蓬Car含量的降幅显著大于三角叶滨藜的。随着NaCl浓度增加,两植物的Chl a/Chl b均逐渐上升,而对三角叶滨藜的Chl/Car影响也不显著,但是随着盐度的增加,碱蓬叶片Chl/Car呈先降低后升高的趋势。3)100 mmol/L NaCl处理显著提高碱蓬的Pn、Gs和Tr,但显著降低三角叶滨藜的Pn、Gs和Tr, 随着盐度的进一步增加,二者的Pn、Tr、Gs均显著下降,其中碱蓬Pn、Tr的降幅要显著低于三角叶滨藜的。随着盐度的增加,碱蓬Ci逐渐显著下降;而随着盐度增加,三角叶滨藜的Ci呈先降低、再升高的趋势,800 mmol/L NaCl处理的Ci显著高于对照。4)碱蓬生物量与Tr、Pn、地上部WC、Car含量、根WC、Gs、根冠比、株高、Chl含量、Ci有极显著的正相关,而与Chl/Car、Ls呈极显著负相关,与WUE显著负相关;三角叶滨藜生物量与地上部WC、Chl含量、Pn、Car含量、Tr、Gs、根WC、株高呈极显著正相关,与Chl a/Chl b呈极显著负相关。综上所述,碱蓬和三角叶滨藜幼苗具有高度的耐盐性,且前者的耐盐性高于后者,主要是因为高盐下前者维持更高的光合效率和水分利用效率;Tr、Pn和地上部WC可优先作为评价碱蓬耐盐性的指标,而可作为优先评价三角叶滨藜耐盐性的指标为地上部WC、Chl含量和Pn;高盐下碱蓬Pn的下降主要是气孔限制的结果,而三角叶滨藜Pn下降则主要是由于非气孔限制导致的。     

植被三维结构对水蚀红壤粒径分布及养分含量的作用

基于福建省长汀县河田镇48个样区(15 m×15 m)植被垂直分层类型,不同垂直层次的总体植被覆盖度、枯落物厚度、土壤粒径分布及养分含量3类土壤属性数据,分析植被特征与土壤属性间的相互关系,并比较不同侵蚀程度、不同垂直结构类型下植被覆盖度、枯落物厚度与土壤粒径分布及养分含量的差异.结果表明,植被覆盖度、枯落物厚度与侵蚀程度显著负相关,与土壤中有机质含量、全氮含量、全磷含量显著正相关,但与全钾含量差异不显著.当植被覆盖度达到50％、枯落物厚度达到20 mm时,可以有效保持水土,其中枯落物较上层植被的水土保持作用更明显.不同植被垂直结构组合中,选择林灌草、林灌、灌草、纯草均可以较好地促进植被生长、改良土壤结构、保持土壤肥力.     

梭鱼草化感物质丁二酸、肉桂酸及香草酸对铜绿微囊藻生长的抑制效应

  目的  探讨从梭鱼草Pontederia cordata根状茎中分离鉴定出的3种有机酸类化感物质对铜绿微囊藻Microcystis aeruginosa生长的影响。  方法  以丁二酸、肉桂酸及香草酸标准品模拟研究了梭鱼草根状茎有机酸单一及联合处理对铜绿微囊藻生长的影响。  结果  ①丁二酸、肉桂酸、香草酸单一及联合处理均可以有效抑制铜绿微囊藻的生长，以100 mg·L?1丁二酸+肉桂酸联合处理7 d时抑藻率最高(92.78%)。②3种有机酸类化感物质单一作用时，其抑藻能力从高到低依次为肉桂酸、丁二酸、香草酸；联合作用时，其抑藻能力从高到低依次为丁二酸+肉桂酸、肉桂酸+香草酸、丁二酸+肉桂酸+香草酸、丁二酸+香草酸，同时香草酸可以在一定程度上削弱丁二酸+肉桂酸对铜绿微囊藻生长的抑制效应。③丁二酸与酚酸(肉桂酸、香草酸)、肉桂酸与香草酸及三者联合可以协同增强对铜绿微囊藻的抑制效果，表明同类或不同类有机酸联合作用可以协同增强抑藻效果。  结论  梭鱼草根状茎有机酸类化感物质很可能具有良好的抑藻效果，同时多种化感物质联合作用可能是梭鱼草抑制铜绿微囊藻水华的一种主要机制。丁二酸、肉桂酸、香草酸具有开发为抑藻剂的潜质。图2表2参26     

关中灌区农业土壤重金属污染调查与评价

通过对关中宝鸡峡灌区、交口灌区、洛惠东灌区农业土壤样品的采集、监测,依据关中土重金属元素背景值和国家《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)二级标准作为评价标准,重点分析评价了对土壤环境及人体危害较大的Cd、As、Cr、Pb等重金属元素的累积程度和污染程度。结果表明:以关中土重金属元素背景值为评价标准,关中灌区土重金属综合累积程度依次为交口灌区、宝鸡峡灌区、洛惠东灌区,土壤重金属累积程度具有PbAsCrCd的特征;关中灌区农业土壤重金属Pb累积程度普遍较高,主要是由于长期污水灌溉所致。以国家土壤环境质量二级标准为评价指标,关中灌区土重金属污染程度依次为宝鸡峡灌区、洛惠东灌区、交口灌区,土壤重金属污染程度具有AsCrCdPb的特征;关中灌区农业土壤重金属综合污染指数P均小于0.7,土壤样品单项污染指数Pi均小于0.7。因而,关中灌区农业土壤环境中的重金属元素含量现状适宜于无公害农产品和果品基地建设的要求。     

国内外杂交油葵品种耐盐性鉴定及方法比较

为了鉴定中国新育成杂交油葵品种康地102（K102）、康地5（K5）的耐盐性,以引进的高耐盐杂交油葵G101为对比材料,在不同浓度的盐胁迫下,通过萌发期、幼苗期、全生育期实验,比较了它们的耐盐性。实验结果表明,油葵萌发出苗期耐盐性较强,含0.2% ~ 0.6% NaCl的盐土胁迫使油葵达到最大出苗率的时间延长,但最终不影响出苗率;在NaCl处理下,油葵的生育期延迟,其株高、茎粗、果盘面积和籽粒重均显著下降,0.6% NaCl的盐土胁迫下所有油葵品种均不能完成其生活史,而0.4% NaCl 的盐土胁迫下K5不能完成其生活史。不同油葵的耐盐性顺序是：G101>K102>K5。不同方法得出的结论是不一样的,全生育期试验是油葵耐盐性鉴定的最可靠的方法     

国内外杂交油葵品种耐盐性鉴定及方法比较

为了鉴定中国新育成杂交油葵品种康地102(K102)、康地5(K5)的耐盐性,以引进的高耐盐杂交油葵G101为对比材料,在不同浓度的盐胁迫下,通过萌发期、幼苗期、全生育期实验,比较了它们的耐盐性。实验结果表明,油葵萌发出苗期耐盐性较强,含0.2%￣0.6%NaCl的盐土胁迫使油葵达到最大出苗率的时间延长,但最终不影响出苗率;在NaCl处理下,油葵的生育期延迟,其株高、茎粗、果盘面积和籽粒重均显著下降,0.6%NaCl的盐土胁迫下所有油葵品种均不能完成其生活史,而0.4%NaCl的盐土胁迫下K5不能完成其生活史。不同油葵的耐盐性顺序是:G101>K102>K5。不同方法得出的结论是不一样的,全生育期试验是油葵耐盐性鉴定的最可靠的方法。     

钙调蛋白在PC12细胞分化和迁移中的作用

PC12 细胞经神经生长因子 (NGF)作用后,利用免疫荧光染色、单个细胞迁移率检测等方法,研究了钙调蛋白在PC12 细胞中的分布以及钙调蛋白对PC12 细胞分化和迁移的影响.免疫荧光染色结果表明,钙调蛋白在PC12细胞突起的顶端处呈密集分布.加入钙调蛋白抑制剂W7的细胞仅有少量长出突起.单个细胞迁移率检测表明钙调蛋白...