外源Ca2+对模拟酸雨胁迫下不同抗性水稻根系氮吸收的影响

为减轻酸雨对植物生长的不利影响,探究Ca²⁺对植物耐酸性的调控机制,本文以五优308（抗性种）和南粳9108（敏感种）两个品种水稻为研究对象,研究外源Ca²⁺对低强度酸雨（pH 4.5,SAR1）和高强度酸雨（pH 3.0,SAR2）胁迫下水稻幼苗根系生长、氮（NO₃^-和NH₄⁺）含量及吸收速率、ATP含量、质膜H⁺-ATPase活性及其磷酸化水平的影响。结果表明： SAR1处理下两个品种水稻的H⁺-ATPase磷酸化水平和活性增加（P<0.05）,促进ATP分解,增加供能,使NH₄⁺吸收增加（P<0.05）,但NH₄⁺仅在南粳9108根中过量积累（P<0.05）,引起铵毒,造成根系生长抑制,五优308中NO₃^-和NH₄⁺含量及其生长均未受影响（P>0.05）。SAR2处理下,两个品种水稻质膜H⁺-ATPase活性和NO₃^-、NH₄⁺吸收速率及含量均降低,根系生长受到抑制（P<0.05）,其中南粳9108降幅大于五优308。Ca²⁺+SAR1处理组两个品种水稻根系质膜H⁺-ATPase磷酸化水平和活性、NO₃^-和NH₄⁺吸收和积累以及根系生长均与对照（叶喷去离子水处理）差异不显著（P>0.05）。Ca²⁺+SAR2处理下H⁺-ATPase活性、NO₃^-和NH₄⁺吸收和积累以及根系生长低于对照（P<0.05）,但显著高于单一SAR2处理（P<0.05）。研究表明,外源Ca²⁺可有效保障模拟酸雨（pH 4.5、3.0）下质膜H⁺-ATPase磷酸化水平,促进H⁺-ATPase活性升高,缓解酸雨对NO₃^-和NH₄⁺吸收的抑制,维持根系生长。其中,外源Ca²⁺对相同强度模拟酸雨胁迫下五优308的调控效果优于南粳9108,说明外源Ca²⁺对酸雨胁迫下植物氮吸收的影响不仅受酸雨强度限制,而且也会受品种影响。本实验中,外源Ca²⁺对不同强度酸雨胁迫下不同抗性水稻氮吸收均有调控效果,合理利用外源Ca²⁺将有助于调节酸雨区农作物的营养吸收,缓解酸雨对农业生产的危害。     

微囊藻毒素对水稻幼苗营养吸收的影响

为进一步解析作物对水体中微囊藻毒素(MCs)的适应机制,通过水培试验研究MCs对水稻幼苗营养吸收及质膜H~+-ATPase基因表达的影响。结果表明:胁迫7 d后,1μg·L~(-1)MCs组水稻幼苗根系活力增加。10μg·L~(-1)MCs组水稻幼苗根系活力和质膜H~+-ATPase活性增加,促进了矿质营养(Mg~(2+)、Fe~(2+)、Zn~(2+)和NO_3~-)的吸收。其中质膜H~+-ATPase活性上升与OSA1、OSA2、OSA3、OSA4、OSA6、OSA8和OSA9表达上调有关。高浓度MCs(100μg·L~(-1)和1000μg·L~(-1))组水稻幼苗根系活力和质膜H~+-ATPase活性降低,阻碍了水稻幼苗对矿质营养的吸收,此时质膜H~+-ATPase的基因表达呈下调趋势,且降低程度随MCs处理浓度增大而增强。恢复7 d后,10μg·L~(-1)MCs组根系活力、质膜H~+-ATPase活性和营养元素含量恢复至对照水平。100μg·L~(-1)MCs组各指标均优于胁迫期,而1000μg·L~(-1)MCs对营养吸收的抑制未恢复。研究表明,MCs胁迫导致的水稻幼苗中营养元素含量的变化受质膜H~+-ATPase活性的调控,且调控能力受MCs浓度限制。     

南美蟛蜞菊改变资源分配应对CO2升高对其竞争力的负影响

大气二氧化碳(Carbon dioxide,CO2)浓度正随着人类活动向着前所未有的浓度积累.作为光合作用的重要底物,CO2的增加会对植物生长及竞争能力产生影响,因此,研究未来CO2浓度升高背景下植物竞争力的变化对预测未来全球变化背景下植物群落演替及外来植物入侵具有重要意义.本研究以人工气候培养箱控制CO2浓度,探究了...     

外源添加物对自制生物有机肥保存期的影响

生物有机肥是传统有机肥和菌肥二者的有机结合体,研究乳酸和柠檬酸两种外源添加物对生物有机肥保存期间产品品质的影响,具有较为重要的实践价值。结果表明,添加乳酸和柠檬酸后,生物有机肥的品质在6 个月后仍能满足我国生物有机肥标准(NY 884-2012),其中,活菌数分别为0.6 亿和0.8 亿CFU/g,而对照处理有机肥在第5 个月结束时的活菌数仅为0.001 亿CFU/g,低于标准规定的0.2 亿CFU/g。与添加乳酸相比,柠檬酸的添加更有利于保存期间生物有机肥品质的提高,氮磷养分及小分子有机物氨基酸的含量均高于添加乳酸的处理,分别为5.76 和128.95 mg/g。     

城市污泥与园林绿化废弃物共堆肥效果研究

为促进城市有机废弃物的减量化与资源化利用,以城市污泥和园林绿化废弃物为堆肥原料,研究城市污泥与园林绿化废弃物不同配比对共堆肥效果的影响。结果表明：不同配比对共堆肥效果具有显著影响。与质量比2∶3和3∶3的处理相比,城市污泥与园林绿化废弃物采用45∶3的比例可显著加快堆体升温进程,提高堆体温度并延长高温持续时间;各处理水溶性有机碳与有机质含量均随堆肥进行而下降,其中4.5∶3与6∶3处理的降解量显著高于2∶3与3∶3;堆肥后相对全氮含量较堆肥前均有所增加,且4.5∶3与6∶3处理要显著高于2∶3与3∶3,但前两者绝对氮损失率要高于后者。考虑到为将两种废弃物同时最大化处理并取得较好的堆肥效果,建议城市污泥与园林绿化废弃物采用质量比4.5∶3的比例混合共堆肥。     

不同种污泥胞外聚合物的提取方法与组成特征

针对废水生物处理系统中各类污泥的功能与结构特点,比较了常用胞外聚合物(EPS)提取方法的效能优劣,并从反应器溶解氧条件、微生物营养类型和污泥空间形态等方面对不同种污泥的EPS组成特征进行了分析,重点强调了EPS组分在培养全自养脱氮颗粒污泥等特殊微生物聚集体中的重要作用。     

基质固相分散萃取-高效液相色谱串联质谱法测定土壤中残留的磺酰脲类除草剂

建立了基质固相分散萃取-高效液相色谱串联质谱法(MSPD-HPLC-MS/MS)测定土壤中3种磺酰脲类除草剂(氯磺隆、甲磺隆、苯磺隆)残留的分析方法。对基于球磨的基质固相分散萃取条件进行了详细优化,最终确定最佳条件为:0.2 g土壤样品、0.8 g HC-C18粉末状分散剂与直径为8 mm的小钢珠一起球磨10 min后,转移至空的玻璃萃取小柱,用10 m L乙腈洗脱,氮气吹干后用甲醇定容至0.6 m L,再经0.22μm的滤膜抽滤后装入自动进样瓶中。用Syncronis C18反相色谱柱分离,以甲醇(A)~1‰甲酸溶液(B)为流动相进行梯度洗脱,选择反应监测(SRM)模式下进行检测。氯磺隆在20~200μg·kg~(-1),甲磺隆和苯磺隆在10~200μg·kg~(-1)范围内线性良好,相关系数r在0.997 9~0.999 5。土壤样品的平均加标回收率在84.7%~104.6%,相对标准偏差在4.5%~7.9%(n=5)。方法的检出限(S/N=3)0.32~0.68μg·kg~(-1)。该方法简单、效率高、干扰少、回收率高,满足土壤中除草剂的残留分析要求。     

铅胁迫下产铁载体细菌对芒草幼苗的促生特性研究

[目的]探讨产铁细菌对芒草铅吸收特性的影响。[方法]从土壤中分离产铁载体细菌,并进行土壤pH影响芒草铅富集试验和产铁载体细菌影响芒草促生特性试验。[结果] pH值越接近7,植株生物量、株高生长势越强,叶片、根系对铅的吸收能力越弱;铅胁迫下添加产铁载体细菌均提高了芒草植株的叶、根重量及其总干重、根冠比、株高,使根系含铅量下降,叶片含铅量在400、600 mg/kg胁迫下也显著下降。[结论]产铁载体细菌可提高铅胁迫下芒草抗逆性,降低富集量,应用价值高。     

外源钙对模拟酸雨胁迫下水稻质膜组分和钙形态的调节

为了探寻减轻植物酸致伤害的有效方法,采用水培法研究了外源钙(Ca,5 mmol·L~(-1))对模拟酸雨(SAR,pH 4.5/3.0)胁迫下水稻根系质膜稳定性、质膜组分以及钙形态的影响。结果表明:低强度SAR(pH 4.5)对水稻根系膜稳定性无显著影响,而高强度SAR(pH 3.0)显著降低水稻根系膜稳定性,且水稻根系质膜磷脂(磷脂酰胆碱和磷脂酰甘油)、膜蛋白和非水溶性钙含量显著减少,胞内水溶性钙含量显著增加,恢复5 d后仅SAR(pH 3.0)组上述指标仍显著低于对照。与单一SAR和单一Ca~(2+)处理组相比,pH4.5+Ca~(2+)组水稻根系膜稳定性无显著变化。pH 3.0+Ca~(2+)组水稻根系质膜稳定性、磷脂(磷脂酰胆碱和磷脂酰甘油)、膜蛋白和非水溶性钙含量显著低于对照但高于单一SAR(pH 3.0)组,水溶性钙含量仍显著高于对照但低于SAR(pH 3.0)组,且恢复5 d后上述指标均达到对照水平。外源Ca~(2+)增强水稻根系质膜耐受SAR胁迫能力与其维持水溶性钙-非水溶性钙平衡及缓解磷脂和膜蛋白的降解有关,且缓解效果受酸雨强度限制。     

减肥条件下生物质炭施用对水稻田土壤细菌多样性的影响

为了研究肥料减施和水稻秸秆生物质炭添加对水稻田土壤细菌多样性的影响,采用MiSeq高通量测序分析技术,对不同施肥量（100%、90%、80%常规施肥）和添加水稻秸秆生物质炭（1%）的水稻田非根际和根际土壤进行了细菌多样性分析。结果表明,与非根际土相比,水稻根际微生物细菌多样性更加丰富。从门水平看,最主要是变形菌门,占34.85%~47.57%,添加生物质炭降低了变形菌门在非根际土中的丰度,而促进其在根际土中富集,肥料减施对变形菌门丰度的影响刚好相反,且减施肥料越多对变形菌门影响越大;酸杆菌门次之,占10.48%~19.42%,变化趋势与变形菌门相反。从属水平看,Unclassified Burkholderiaceae、Unclassified Subgroup 6、Unclassified bacterium 126等菌属在土壤中占比较高。典范对应分析（CCA）结果表明,优势菌群丰度与采样位置、肥料添加、生物质炭添加等环境因素存在一定的相关性。研究表明,不同减肥条件下（80%和90%）生物质炭的施用（1%）均会对土壤细菌多样性造成影响,其变化与采样位置、肥料减施量和生物质炭添加密切相关。