不同配方蚕沙有机无机复混肥在叶菜类蔬菜上的效果研究

通过盆栽试验,对由蚕沙作为主要有机物料研制的有机无机复混肥的不同配方在生菜和青菜上的施用效果,及其对植株吸收养分和土壤养分供应的影响进行研究。试验结果表明,施用配方1、2、3的蚕沙有机无机复混肥的青菜分别比对照增产35.1%、16.2%、42.1%;生菜增产33.0%、23.4%、38.5%。施用3个配方的蚕沙有机无机复混肥与对照相比,具有促进植株对N、P、K养分吸收的作用,长期施用蚕沙有机无机复混肥对提高和保持土壤养分是有益的。     

不同磷浓度对钝顶螺旋藻吸附、吸收和转化砷酸盐的影响

采用室内培养实验,首先用0~300μg·L-1砷酸盐[As(Ⅴ)]处理钝顶螺旋藻(Spirulina platensis),分析了螺旋藻对As(Ⅴ)的吸附和吸收特性,并在300μg·L-1 As(Ⅴ)处理下,研究了不同磷浓度(P正、1/10 P正、1/25 P正、1/50 P正)对螺旋藻吸附、吸收和转化As(Ⅴ)的影响。结果表明,在本研究As(Ⅴ)处理范围内,螺旋藻的干重与对照没有显著差异。随着As(Ⅴ)浓度的升高,藻体富集的总砷含量增加,当As(Ⅴ)处理浓度为150~300μg·L-1时砷富集量为1.006~1.569 mg·kg-1,超过了国家保健(功能)食品的砷污染限量1.0 mg·kg-1(GB 16740—1997)。随着培养基中磷浓度的降低,螺旋藻体内吸收的砷含量呈现增多趋势。在正常磷(P正)和1/10 P正条件下,螺旋藻体内的砷均为As(Ⅴ);当磷浓度降低至1/25 P正时,藻细胞中的砷有3.28%为As(Ⅲ);当磷浓度降低为1/50 P正时,螺旋藻吸收的砷增加至1.457 mg·kg-1,其中有9.24%和37.35%分别转化为As(Ⅲ)和二甲基砷(DMA),表明降低培养基中磷浓度促进了螺旋藻体对As(Ⅴ)的吸收、还原和甲基化,但藻细胞中砷的主要形态仍为As(Ⅴ)。在正常磷浓度培养下,藻体富集的砷以藻细胞表面吸附为主,通过磷酸盐缓冲液脱附可去除95%以上螺旋藻富集的砷。     

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。     

硒对水稻镉毒性的影响及其机制的研究

为探究外源四价硒[Se(Ⅳ)]对水稻镉(Cd)吸收和分布的影响,采用水培试验方法,参考稻田土壤淹水后硒的主要存在形态,研究外源Se(Ⅳ)对不同浓度Cd处理下水稻Cd吸收、转运的影响及其解毒机制。结果表明,在低浓度Cd处理(0.5μmol·L-1)下,外源Se(Ⅳ)对水稻Cd的积累和分布影响不显著,但在高浓度Cd处理(5.0μmol·L-1)下,外源Se(Ⅳ)会显著降低水稻对Cd的吸收和转运。不同浓度Cd处理均会增加水稻对Se的吸收,影响Se在水稻体内的分布,并且显著减少Se向地上部的转运。Cd、Se复合处理会导致水稻地下部非蛋白巯基(NPT)含量增加,同时改变Cd在地下部的亚细胞分布,使细胞壁组分的Cd含量上升,细胞可溶物质组分和细胞器组分的Cd含量下降,从而减少Cd向茎叶的转运,降低地上部的膜脂过氧化程度。由于试验所选用的水稻品种对Cd、Se抗性较强,不同处理下水稻地上部抗氧化酶活性与总抗氧化容量差异均不显著,且水稻生物量及表型特征也无显著差异。     

淹水土壤中镉活性变化及其制约机理

近年来,面对全球土壤Cd污染日益严重的现状,国内外许多专家和学者对土壤中Cd的迁移转化进行了大量的探索和研究。但是,由于土壤自身的复杂性以及影响因素的多样性和不确定性,有关淹水土壤中镉(Cd)活性变化及其制约机理的研究常常出现截然不同甚至相反的报道。铁锰氧化物、碳酸盐、固相有机质、硫化物、DOM、阴离子(主要是Cl-和SO42-)和阳离子(如Al3+、Ca2+、Mg2+、Na+等)等繁多的制约因素及其制约机理使得Cd的土壤化学理论复杂化,也给土壤Cd污染的控制和治理带来困难。本文从Cd在土-水界面发生迁移转化的化学过程(吸附与解吸、沉淀与溶解和配位与螯合)入手,总结并阐述了淹水土壤中Cd活性的变化及其制约机理,同时对该领域的研究进行了展望,试图为淹水土壤中Cd活性的深入研究和Cd污染土壤的修复与治理提供参考。     

淹水还原作用对红壤镉生物有效性的影响

用添加20mg·k~(-1)镉(Cd)的红壤(pH4.46)室温淹水培养41 d,研究淹水还原作用对Cd溶解性的影响,同时设置水稻培养试验.在红壤淹水初期(1-11 d)和后期(淹水31-41 d)植入水稻秧苗,以比较不同淹水时段红壤Cd对水稻的有效性.结果表明,红壤淹水后1-25 d水溶性Cd浓度由0.210 mg·L~(-1)上升到0.254 mg·L~(-1),淹水28-40 d水溶性Cd浓度由0.221 mg·L~(-1)下降到0.092mg·L~(-1),在淹水1～11 d和31-41 d水稻茎叶Cd含量分别为48.37和16.25 mg·kg~(-1).说明淹水初期红壤Cd活性和生物有效性高于淹水后期.通过红壤淹水过程Fe、Cd溶解性及CEC、阳离子饱和度等的研究,表明红壤淹水后氧化铁的还原溶解作用导致pe+pH下降和pH上升,由此控制着Cd活性和生物有效性的升降.     

镉胁迫下两种水稻GSH和GST应答差异的研究

还原型谷胱甘肽(GSH)和谷胱甘肽转硫酶(GST)是水稻解毒系统中的重要组成部分.采用水培法研究了耐性不同的两种水稻(特优559和K优818)在不同程度镉(Cd)胁迫下GSH和GST的变化情况.结果表明,Cd处理导致两种水稻生物昔减少、Cd吸收积累增加,水稻根部Cd含量和积累量均高于地上部,但Cd从水稻根部向地上部的转运存在明显的种间差异,耐性较弱的特优559的Cd转移率(S/R)随处理Cd浓度提高而上升,而耐性较强的K优818则恰好相反,将Cd更多地钝化在根部.两种水稻GSH和GST的变化趋势也有所不同,Cd胁迫使特优559的GSH含量和GST活性显著增加,而K优818的GSH在低浓度Cd处理时出现了小幅下降,但其GST活性变化与特优559相似,根部增幅更为显著.以上结果说明,水稻GSH和GST在Cd解毒和钝化过程中发挥了重要的作用,而且其应答机制存在着一定的基因型差异,这可能与两品种GST同功酶的组成、表达和功能不同有关.     

土壤水分对华荠荸光合生理生态特性影响的研究

用闭路气流法对土壤相对含水量分别为100％、60％、40％和20％的环境下华荠荸的光合生理生态特性进行研究。结果表明，华荠荸日平均净光合速率（PNmean）、气孔导度（Gs）和水分利用效率（WUE）在60％水分处理下最高；叶绿素a含量和叶绿素a／b的值在100％和60％处理下较大，该水分条件可降低强光对植物的伤害。野外调查表明中生偏湿生境中华荠荸生长良好，但对这种生境的占据能力差，说明华荠荸的最适水分生态位为中生偏湿，野外华荠荸实际水分生态位与最适水分生态位不符，这可能是限制该物种野外种群扩大的主要原因。     

溶液pH值对水稻幼苗Cd吸收的影响

采用含10mg/L Cd的营养液培养水稻幼苗,设置pH4.0至7.5的不同处理以研究溶液pH对幼苗Cd吸收的影响。结果表明:在pH5.0时,两个水稻品种茎的Cd含量和累积量达到最高;根的Cd含量和累积则随pH值上升而增加,至pH7.5时达最大值。这两种变化趋势都能用二次方程加以描述。此外,Cd胁迫使水稻的鲜重和干重显著降低而MDA和蛋白质含量显著升高。因此,在一定Cd浓度下,溶液不同pH对水稻根和茎吸收Cd影响也不同,而10mg/L Cd抑制了水稻幼苗的生长。     

水稻对镉的吸收转运与耐性的关系研究

[目的]明确了水稻品种耐Cd能力与体内分布的关系。[方法]采用水培法对江苏地区10个水稻品种对镉(Cd)的吸收转运和耐性特点进行了比较。[结果]不同水稻品种耐Cd能力和体内分布存在显著差异。特优559的地上部生长受Cd抑制最大,而镇稻8号没有受到Cd处理的影响。扬辐粳7号的地上与地下部Cd浓度比(S/R)最大,而K优818的S/R值最低。水稻的吸收转运和耐性之间没有直接的联系。按照水稻对Cd的耐性指数和冠根比进行聚类分析,可将10个品种分为4类:①Cd转运多且耐性弱(扬辐粳7号和特优559);②转运较少但耐性较弱(两优培九和苏优22);③转运少且耐性较强(Ⅱ优838、K优818和武运粳7号);④转运较多但耐性强(宁粳1号、镇稻8号和86优8)。[结论]该研究为筛选同时具有低Cd含量和高Cd耐性特点的水稻品种提供依据。