苎麻对重金属复合污染土壤的修复效率研究

通过盆栽试验模拟了砷(As)、铅(Pb)、锌(Zn)复合污染环境,并研究了复合污染环境下不同As浓度对苎麻生长及其重金属在植株体内吸收、富集和迁移的影响。结果表明,在复合污染情况下,低浓度(≤100 mg/kg)的As对苎麻生长没有显著影响,而高浓度的As可使苎麻植株变矮、叶片易损、分蘖数及生物量减少,但仍能完成正常生理周期并且无严重毒害症状出现。由此表明,苎麻对As/Pb/Zn复合污染土壤具有一定的耐受性。且在试验条件下,苎麻植株对As、Pb、Zn的转运系数分别在0.11~2.43、0.11~1.03和0.59~1.66之间,苎麻地上部对As、Pb、Zn的富集系数分别在0.01~0.45、0.01~0.12和0.17~1.48之间,表明苎麻可作为As、Pb、Zn单一或复合污染土壤修复的植物。     

钙碱浓度对磺酸盐共聚物稳定Zn2＋性能的影响研究

通过静态容量瓶法研究了不同钙碱水质条件下,磺酸盐共聚物对Zn2＋的稳定性及Zn2＋、Ca2-和碱度之间的关系。结果发现：钙碱浓度的变化对磺酸盐共聚物稳定Zn2＋的性能影响较大,Ca2＋浓度为600～800mg／L是磺酸盐共聚物对Zn2＋稳定性的拐点,Ca2＋浓度低于600mg／L时,磺酸盐共聚物对Zn2＋稳定性较好,此时碱度为主要影响因素,应重点控制水中的碱度;Ca2-浓度高于800mg／L时,磺酸盐共聚物对Zn2＋稳定性较差,应该开发高钙条件下专用的稳锌聚合物。     

Bioavailability of amino acids chelated and glass embedded zinc to rainbow trout, Oncorhynchus mykiss, fingerlings

A 2 × 4 factorial experiment was conducted to determine the bioavailability of zinc (Zn) from amino acids chelated (Zn–Am) and glass embedded Zn (Zn–Gl) as sources for rainbow trout, Oncorhynchus mykiss , fed practical type diets. Two levels of Zn (20 and 40 mg kg⁻¹) were supplemented to the diets using either zinc sulphate (Zn–Sf), zinc methionine (Zn–Mt), Zn–Am or Zn–Gl. Rainbow trout with an average weight of 2 g were fed the experimental diets for 15 weeks. Growth and feed gain ratio (FGR) were not significantly influenced by the dietary Zn content and forms. Alkaline phosphatase (ALP) activity for both levels of Zn–Am was significantly higher than that of Zn–Sf and Zn–Gl at 20 mg supplementation. In another experiment, fish of about 95 g were fed the same experimental diets to determine the absorption of Zn and it was found to be significantly higher from Zn–Am compared with the rest. Retention from Zn–Am at 20 mg was significantly higher than the rest, excluding Zn–Sf. The results suggest that the availability of Zn from Zn–Am might be superior among the sources compared.     

Binding characteristics of the Zn-binding membrane protein from common carp

ABSTRACT:    This study incorporated the 43 kDa Zn-binding membrane protein isolated from common carp into liposome. The specificity and strength of the binding of ⁶⁵Zn to the 43 kDa protein-liposomes, and the binding of the ⁶⁵Zn-labeled 43 kDa protein-liposomes to laminin were studied. It was found that ⁶⁵Zn was bound to the external side of the 43 kDa protein-liposomes. Specific binding of ⁶⁵Zn to the protein-liposomes was detected. The binding parameter of Zn to the protein was found to be: maximum binding site (N_max), 76.7 pmole/µg protein (approx. 3 mole of Zn²⁺/mole); and equilibrium dissociation constant (Kd), 0.19 µM. Of the cations introduced (Ca²⁺, Cd²⁺,Co²⁺, Cr²⁺, Cu²⁺, Fe²⁺, Hg²⁺, Mg²⁺, Mn²⁺, Ni²⁺, Pb²⁺), only Co²⁺ competed significantly with Zn. The protein-liposomes were also found to bind specifically to laminin with a N_max of 1.1 pmole/µg laminin, and Kd of 4.79 µM. No significant protein-liposome binding occurred to other extracellular matrix proteins (fibronectin, fibrinogen or vitronectin). Furthermore, the binding was specifically inhibited by the Arg-Gly-Asp (RGD) peptide or GRGDSPG, while two other analogs (GRGESPG and GRADSPG) were without effect.     

土壤施锌和叶面喷锌对风沙土玉米Zn吸收与积累的影响

【目的】研究土施和叶面喷施锌肥条件下玉米吸收、积累锌的规律,旨在为科学调控玉米锌营养状况、提高玉米籽粒锌含量提供理论依据。【方法】2011年在吉林风沙土地区采用大田试验,研究了土施锌肥(0kg/hm2(S0)、3.4kg/hm2(S3.4)、6.8kg/hm2(S6.8)、10.2kg/hm2(S10.2))和叶面喷施锌肥(0kg/hm2(F0),2.25kg/hm2(F))共计7个处理(S0F0(对照)、S3.4F0、S6.8F0、S10.2F0、S0F、S3.4F、S6.8F)对玉米各生育期植株锌含量、籽粒锌含量、籽粒产量和地上部分生物量以及锌肥利用率、Zn吸收总量和Zn吸收速率的影响。【结果】玉米植株中Zn的含量随着土施锌肥量的增加而增大,苗期较S0F0处理增加了2.7~8.5倍,其他生育期增加幅度有所降低;与S0F0处理相比,S3.4F0、S6.8F0、S10.2F0可以使玉米增产9.7%~37.7%,地上部分生物量增加6.2%~20.4%,玉米Zn吸收总量增加21.5%~81.9%。土施+叶面喷施锌肥处理比单独土施锌肥增产5.5%~17.0%,生物量增加18.5%~30.8%。【结论】土施+叶面喷施锌肥可以明显提高玉米籽粒锌含量和籽粒产量。     

氮肥形态对伴矿景天生长和锌镉吸收性的影响研究

以锌镉超积累植物伴矿景天为供试植物,采用单边根袋法盆栽试验研究了铵态氮肥和硝态氮肥施用对植物根际和非根际土壤中Zn、Cd的化学行为,以及伴矿景天生物量和Zn、Cd吸收性的影响。结果表明,施用硝态氮肥更能提高根际土壤Zn和Cd的生物有效性,显著增大植物体内Zn和Cd浓度(P0.05),增率分别为38.2%和110%,但施用铵态氮肥更有利于促进伴矿景天的生长,增率为49.4%;氮肥形态对伴矿景天生物量的影响显著大于对植物地上部Zn、Cd浓度的效应,施用铵态氮肥显著提高Zn和Cd总吸收量,增率分别为53.3%和123%,施用硝态氮肥对其则无显著影响。施用铵态氮肥较硝态氮肥更能提高伴矿景天的污染土壤Zn、Cd吸取修复效率。     

不同畜禽粪肥与化肥配施下黑土中Zn含量及形态变化特征

通过培养实验并采用改进的BCR连续提取法研究了不同畜禽粪肥与化肥配施作用下黑土中Zn含量及形态在3年内动态变化特征。研究结果显示:不同畜禽粪肥与化肥配施增加了土壤中Zn总量和土壤各形态Zn含量,其中猪粪与化肥配施处理Zn总量为单施化肥处理的1.69倍,各形态Zn含量平均增幅达238.9%;不同畜禽粪肥与化肥配施还导致了Zn由生物有效性低的可氧化态和残渣态向生物有效性高的酸可提取态和可还原态转化,转化程度依次为猪粪与化肥配施鸡粪与化肥配施牛粪与化肥配施、单施化肥。在对影响Zn形态转化因素进行相关分析时发现:不论施肥与否,土壤中酸可提取态和可还原态Zn均与pH值、有机质含量呈显著负相关关系,而可氧化态和残渣态Zn与pH值、有机质含量呈显著正相关关系。此外,不同畜禽粪肥与化肥配施使得土壤中残渣态Zn与pH值间正相关性增强,而对各形态Zn与有机质含量间相关性影响不大。本研究条件下,畜禽粪肥与化肥配施造成了Zn在土壤中积累,提高了Zn的生物有效性,因而增加了土壤Zn污染风险;而不同粪肥间以猪粪与化肥配施对Zn污染影响最为显著,牛粪与化肥配施则与单施化肥差别不大。     

锌镉互作对水稻幼苗镉和矿物质积累的影响

研究分析了在浓度梯度的Zn×Cd胁迫下两个水稻品种黄华占和IR68144幼苗根部和地上部Cd和矿物质的积累特征.结果表明:(1)随着营养液Cd2+浓度的上升,黄华占和IR68144根部和地上部的Cd含量都大幅增加.中等浓度的Zn2+能有效地减少高浓度Cd胁迫时水稻根系对Cd的吸收,但低浓度Cd胁迫时表现为协同吸收,而高浓度Zn2+则主要促进Cd的吸收.中等浓度的Z2++在一定条件下也能有效减少水稻地上部的Cd积累量,但其作用与Cd2+浓度和水稻基因型都有关,而高浓度Zn2+则完全表现为促进Cd的积累.(2)黄华占和IR68144根部和地上部的Zn含量都随着营养液Zn2+浓度的提高而增加.Cd对水稻Zn积累的影响与Zn2+浓度和基因型都有关,但大多数情况下Cd胁迫明显降低了水稻对Zn的积累.(3)在正常Zn2+浓度(0μmol/L)营养液中,Cd2+浓度上升时,黄华占和IR68144根部Fe积累量都保持相对平稳,但两者地上部Fe积累量明显持续降低;两品种根部Mn含量都不断增加,但黄华占地上部Mn积累量持续下降,而IR68144中保持平稳.Zn×Cd互作对水稻Fe积累的影响在根部主要表现为促进作用,在地上部则主要显示出抑制作用,但两品种的Mn积累量表现出复杂的Cd2+、Zn2+浓度和基因型相关性.说明锌镉互作能有效调控水稻幼苗对镉的吸收与转运,但其互作效应与Zn2+和Cd2+浓度有关,且表现出明显的基因型差异;同时还改变了水稻幼苗中锌、铁、锰等的积累.     

氮锌配施对不同玉米品种灌浆期生理特性和籽粒氮锌含量的影响

提高粮食作物中可食部分的锌生物有效性是解决人体缺锌的重要措施。为研究氮锌肥料施用对玉米籽粒锌营养的影响,本研究以郑单958和谷神玉66为试验材料,在大田条件下研究3个氮水平(90、180 和225 kg N·hm^-2)和2个喷锌处理(0和4.5 kg·hm^-2 ZnSO₄·7H₂O)下玉米籽粒产量和氮锌含量以及灌浆期叶片生理特性的变化。结果表明,吐丝后,与施氮量90 kg·hm^-2处理相比,施氮量180和225 kg·hm^-2处理提高了吐丝后穗位叶SPAD值及硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、碳酸酐酶(CA)、超氧化物歧化酶(SOD)活性和灌浆后期PSⅡ综合性能指数(PI),降低了丙二醛(MDA)含量。施锌能提高吐丝后穗位叶CA、SOD、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和灌浆后期SPAD值和PI,降低MDA含量。2个品种相比,谷神玉66灌浆后期穗位叶SPAD值、叶片初始荧光(F_o)和最大荧光(F_m)较高,而灌浆前期穗位叶PI和吐丝后NR、CA、SOD以及POD活性则以郑单958较高。施氮量为90 kg·hm^-2时,玉米籽粒产量平均为8.55 t·hm^-2,随着施氮量增加,玉米籽粒产量显著提高。籽粒中氮含量以施氮量180 kg·hm^-2时最高,为14.85 g·kg^-1。施氮量90和180 kg·hm^-2时,籽粒锌含量平均为27.2 mg·kg^-1,显著高于施氮量225 kg·hm^-2处理。与不施锌相比,喷锌后玉米籽粒产量未有显著变化,籽粒中氮、锌含量分别增加了11.7%和18.0%。郑单958籽粒产量较谷神玉66提高了3.8%,籽粒氮锌含量则分别减少了11.9%和5.3%。综合来看,施氮量为180 kg N·hm^-2时,与喷施ZnSO₄·7H₂O 4.5 kg·hm^-2 配合施用能够增强玉米灌浆期叶片SPAD和荧光特性,提高氮锌代谢关键酶活性,增强氧自由基清除系统酶活性,减弱膜脂过氧化作用的伤害,促进籽粒中氮、锌的吸收和累积。本研究结果可为玉米生产中优化锌生物强化措施提供理论依据。     

不同陪伴阴离子条件下Zn对玉米吸收积累Cd的影响

采用盆栽试验方法研究了不同陪伴阴离子条件下,土壤不同Zn含量对2个品种玉米吸收Cd、Zn的影响。不同阴离子NO-3、Cl-、SO42-以Zn(NO3)2,ZnCl2和ZnSO43种不同Zn化合物形式添加,添加Zn浓度设0、80、160和240mg·kg-14个水平,土壤Cd浓度为10mg·kg-1。结果表明,土壤中Zn添加促进了玉米生物量,其中NO-3陪伴下增加幅度最大。与对照相比,不论何种阴离子陪伴下,土壤中Zn的添加都明显降低了2个品种玉米地上部分的Cd含量(P<0.001),最小Cd含量出现在Zn80mg·kg-1或Zn160mg·kg-1处理。3种阴离子相比,NO-3比SO24-和Cl-降低幅度更为明显(P<0.001)。不同阴离子陪伴下2个品种玉米体内Cd浓度大小分别为(吉单209)SO42->Cl->NO-3,(长单374)Cl->SO24->NO-3。SO24-和Cl-处理下Cd浓度并未表现出显著差异。与地上部相反,Cl-陪伴时根系Cd浓度较低,而SO42-陪伴下Cd浓度最高。Cl-利于玉米根系对Zn的吸收及向地上部分的转移。