螯合剂对油葵修复镉砷复合污染土壤的影响

为提高油葵对农田土壤重金属的提取效率,研究了不同螯合剂(NTA、EGTA、EDDS和EDTA)对油葵修复Cd、As复合污染农田土壤的影响。结果表明,施用4种不同螯合剂对油葵根、茎、叶、花盘和籽粒生物量影响不大。不同螯合剂对油葵各器官Cd、As含量和积累量影响不一样。与CK处理相比,施用NTA、EGTA、EDDS、EDTA导致油葵花盘Cd含量分别提高30.2%、55.1%、41.9%和43.3%,根系As含量分别提高23.6%、18.1%、15.6%和15.4%,但是对籽粒和茎中Cd含量影响不显著。施用NTA、EGTA、EDDS和EDTA处理使油葵植株总Cd积累量分别比CK处理提高32.8%、45.3%、40.5%和41.6%,而对油葵As积累量没有显著影响。4种螯合剂对油葵各器官Cd、As富集系数有不同影响,而对Cd、As转运系数影响不显著。施用EDTA处理使根际土壤Cd含量比CK处理降低25.0%,施用NTA和EDTA处理使根际土壤As含量分别降低18.1%和14.3%。4种螯合剂均可以提高油葵对Cd、As污染土壤的修复效率。     

石灰性土壤上不同小麦基因型对施锌的反应

为比较石灰性土壤上面包型小麦(Triticum aestivum L.)对施锌的反应,选择20种小麦基因型在温室中进行了土培试验。结果表明,在杨凌当地土壤有效锌含量水平(0.6 mg kg-1左右)下,施Zn对供试基因型小麦植株生长量均无明显影响,由于小麦根冠比主要受基因型控制,施锌对它的影响也很小。然而,供Zn显著提高了所有基因型小麦植株各部分的Zn含量和吸Zn量,根、茎、叶、籽粒中Zn含量增加幅度分别达0.22～3.22倍、0.26～2.82倍、0.10～3.84倍、0.10～0.84倍,整株吸Zn量均大幅度增加,幅度在28.8%～219.3%之间,平均增加104.8%。施Zn后不同基因型的Zn转运率有明显差异,范围在13.5%～90.2%之间,收获籽粒的6种基因型小麦对锌的转运率明显高于其它正处于抽穗期的基因型,表明灌浆期是Zn从根部向穗部转运的关键时期。施锌也显著提高了土壤有效锌含量。总之,对生长在有效锌含量不高的石灰性土壤上的小麦施锌是改善其营养品质的重要措施。     

不同供Zn量对三种小麦基因型幼苗生长和养分吸收的影响

采用溶液培养方法,研究了不同供Zn量(0、0.5、104、0.mg/L,分别用Zn0、Zn0.5、Zn10、Zn40表示)对三种亲缘关系很远的半冬性小麦基因型郑麦9023、陕512、西农979幼苗生长发育及Zn、Fe、Mn吸收的影响,以期为筛选耐高锌的小麦基因型提供理论依据。结果表明,不供Zn时小麦幼苗未出现缺Zn症状;Zn0.5对小麦的正常生长影响较小。三种基因型小麦的幼苗在过量供Zn(Zn10、Zn40)时均受到严重伤害:抑制小麦分蘖、根系及地上部生长,叶片叶绿素SPAD值显著降低,小麦植株尤其是根部的耐性指数降低;施入的Zn的转运率显著降低,却大大提高了小麦植株尤其是根部的Zn含量和吸收量,但Zn10时幼苗体内Zn含量和吸收量大于Zn40,且Zn10比Zn40更能在根部积累Zn。Zn与Fe的吸收在根部似乎表现为互助作用,而地上部表现为颉颃作用;Zn与Mn之间表现出强烈的颉颃作用。过量供Zn时以西农979耐性指数最大,Zn转运率最高,植株体内的Fe、Mn含量也高。总之,供Zn量为通常配方的51～0倍时对小麦幼苗的生长尚无明显影响;1002～00和4008～00倍时则能对小麦幼苗造成严重伤害,三种供试小麦基因型中以西农979对过量Zn毒害的耐性最强。     

氮锌配施对石灰性土壤锌形态及肥效的影响

通过分析石灰性土壤上施用锌肥后土壤中锌的形态变化,研究锌肥的有效性及后效,为指导合理施用锌肥提供理论依据。结果表明在潜在性缺锌的石灰性土壤施锌肥没有明显的增产效果,可增加小麦籽粒锌含量,但不同基因型反应差异很大;土壤中的锌主要以矿物态存在,占全锌91.5%~97.6%,其次为松结有机态锌(1.34%~5.53%)、碳酸盐结合态锌(0.47%~1.55%);施入土壤中的锌增加了交换态、松结有机态、碳酸盐结合态、氧化锰结合态锌含量,但大部分转化为矿物态;种植小麦可以使土壤中的锌向有效态转化;施氮增加了小麦对锌的吸收,也增加了锌矿化的比例;主成分分析结果表明,交换态、松结有机态和碳酸盐结合态均能不同程度反映土壤锌的有效性,石灰性土壤中碳酸盐结合态和有机结合态锌含量占有较为可观的比例,因此增加这两种形态储备容量是调节和控制土壤锌营养状况的重要措施。     

不同基因型冬小麦对氮肥与锌铁肥配施的反应

以10种不同基因型冬小麦为材料,采用田间再裂区设计,研究了不同氮肥用量(0,105 kg N/hm2)与锌铁用量(Zn:0,6.8 kg/hm2;Fe:0,12.1 kg/hm2)对冬小麦幼苗(返青期)生长及锌铁吸收的影响.结果表明,施氮对10种基因型冬小麦的生物量、分蘖数和叶绿素SPAD值均有显著影响,增幅分别达到15.8%,14.7%,4.6%;施用锌铁肥后生物量增加8.0%,但分蘖数减少5.8%,而对叶绿素SPAD值几乎无影响;10种不同基因型小麦植株的长势有较大差异.施用氮肥后,显著提高了各基因型小麦植株的锌含量与锌携出量,平均提高7.6%和22.9%,而小麦植株铁的含量降低6.4%,但携出量提高7.2%;施用锌铁肥显著增加了小麦的锌含量和携出量,增幅分别11.9%和19.2%,但对铁的含量和携出量影响不显著.10种不同基因型小麦植株锌铁携出量存在一定差异,吸收值较高的三种基因型分别为绵阳31、陕优225、陕优253.     

夏玉米根系密集区与行间N2O浓度及与氨氧化细菌和反硝化细菌数量的关系

采用硅胶管法和微生物分子生态学方法对华北平原典型旱地土壤夏玉米根系密集区与行间土壤产生的N2O及与氨氧化细菌和反硝化细菌数量的关系进行了研究。结果表明:夏玉米三叶期和十叶期的施肥灌水措施以及超过15 mm左右的降雨均显著促进了土壤N2O的产生。夏玉米行间产生的N2O略高于根系密集区,但二者未达显著差异。相关分析表明影响土壤N2O产生的主要环境因子为土壤空隙含水量（WFPS）及土壤NO3--N含量,二者决定系数分别为0.79和0.51。N2O浓度与氨氧化细菌amoA基因拷贝数及反硝化细菌nirS基因拷贝数之间的显著正相关关系（决定系数分别达0.55和0.62）表明土壤中N2O的产生与氨氧化细菌和nirS基因反硝化细菌数量的增加亦有关。表明在该试验条件下,夏玉米根系生长对根系密集区土壤中氮和水的消耗以及氨氧化细菌和反硝化细菌数量的变化并未引起根系密集区和玉米行间N2O浓度的显著差异,即在田间布设N2O观测箱时,采样箱是否覆盖作物根系或采样箱覆盖作物根系的多少对N2O排放量的测定结果没有显著性影响。     

外源褪黑素处理对镉胁迫下水稻种子萌发的影响

为探讨外源褪黑素对Cd胁迫下植物生长发育的影响,采用室内培养实验研究外源褪黑素对Cd胁迫下水稻种子萌发及相关生理指标的影响。结果表明:外源褪黑素对Cd胁迫下水稻种子萌发具有一定的促进作用,褪黑素施用可提高水稻种子的发芽率和发芽势,促进水稻幼根和幼芽的生长,当Cd浓度为100μmol·L~(-1)时,添加100μmol·L~(-1)褪黑素使得水稻根系活力和总根长分别比对照处理提高15.2%和133.7%;外源褪黑素能显著降低Cd胁迫下水稻幼芽的MDA含量,提高水稻体内的POD、SOD和CAT的活性,当Cd浓度为100μmol·L~(-1)时,添加10~1000μmol·L~(-1)褪黑素会使水稻幼芽MDA含量比对照处理降低8.2%~16.0%,POD、SOD和CAT的活性分别比对照处理提高21.3%~45.5%、24.2%~32.2%和77.8%~145.8%。褪黑素可以有效地缓解Cd对水稻的毒害作用。     

水稻吸收积累硅和锑的相互影响水培试验研究

通过溶液培养试验,研究两种价态锑Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)与Si交互作用对水稻吸收积累Sb和Si的影响。结果表明,这两种价态的Sb对水稻生长均有抑制作用,Sb(Ⅲ)比Sb(Ⅴ)对水稻毒害更明显,施Si可缓解Sb对水稻的毒害。Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的添加可显著地影响水稻根系和茎叶对Si的吸收积累。当Si的浓度为1.0mmol·L-1时,添加30μmol·L-1Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)可使水稻根系Si含量分别比对照处理降低46.0%和36.0%,水稻茎叶Si含量分别降低52.2%和23.5%。同样,Si的添加也可以显著地降低水稻根系和茎叶对两个价态Sb的吸收积累。在10μmol·L-1Sb(Ⅲ)处理下,添加1.0和2.0 mmol·L-1的Si可使水稻根系和茎叶Sb浓度分别比对照降低52.0%~88.4%和24.6%~45.4%;在10μmol·L-1Sb(Ⅴ)处理下,添加1.0 mmol·L-1和2.0 mmol·L-1的Si可使水稻根系和茎叶Sb浓度分别比对照降低53.8%~75.5%和34.8%~49.6%。Si的添加对Sb在水稻根系和茎叶中的富集系数和分配比率也有显著影响。研究结果表明,在Sb污染农田中可通过施用Si肥来提高植物的Si营养,降低植物对Sb的吸收积累,从而降低Sb的危害。     

外源褪黑素处理对镉胁迫下水稻种子萌发的影响

为探讨外源褪黑素对Cd胁迫下植物生长发育的影响,采用室内培养实验研究外源褪黑素对Cd胁迫下水稻种子萌发及相关生理指标的影响。结果表明：外源褪黑素对Cd胁迫下水稻种子萌发具有一定的促进作用,褪黑素施用可提高水稻种子的发芽率和发芽势,促进水稻幼根和幼芽的生长,当Cd浓度为100μmol·L-1时,添加100μmol·L-1褪黑素使得水稻根系活力和总根长分别比对照处理提高15.2%和133.7%;外源褪黑素能显著降低Cd胁迫下水稻幼芽的MDA含量,提高水稻体内的POD、SOD和CAT的活性,当Cd浓度为100μmol·L-1时,添加10~1000μmol·L-1褪黑素会使水稻幼芽MDA含量比对照处理降低8.2%~16.0%,POD、SOD和CAT的活性分别比对照处理提高21.3%~45.5%、24.2%~32.2%和77.8%~145.8%。褪黑素可以有效地缓解Cd对水稻的毒害作用。     

缺锌条件下小麦的养分吸收状况及不同基因型的耐性差异

采用螯合-缓冲营养液（Chelator-buffer culture solution）进行培养试验,对缺锌条件下3种小麦基因型（绵阳19、邯6172、新麦13）的生长发育状况及对P、Cu、Fe、Mn营养的影响进行了研究,并且应用4种指标,即锌效率（缺锌与锌充足供应条件下小麦地上部干物质之比）、相对冠根比（缺锌与锌充足供应条件下小麦冠根比之比）、缺锌条件下小麦地上部的锌吸收量、干物质量,对3种小麦的耐缺锌能力进行了比较。结果表明,在锌缺乏条件下小麦地上部生长量明显降低,而根系依然能保持相对较强的生长发育能力;不同小麦基因型对缺锌的耐性存在明显差异,其中邯6172的耐性最强;在缺锌胁迫条件下,小麦地上部Cu、Fe、Mn含量及Cu／Zn、Fe／Zn、Mn／Zn均明显升高,地上部锌含量与Cu、Fe、Mn含量均呈极显著负相关,说明锌缺乏能够促进Cu、Fe、Mn在地上部的累积。与此相反,锌缺乏条件下小麦P含量及吸收量均明显降低,地上部磷、锌含量之间极显著正相关,但与Cu,Fe,Mn相似,缺锌后P从根系向地上部的转运率升高。同时,对缺锌耐性最强的小麦基因型邯6172在锌缺乏条件下,地上部Cu、Fe、Mn含量的升高与P含量的降低幅度均是3种供试小麦中最大的,似乎表明小麦对锌缺乏的耐性大小与对Cu、Fe、Mn的吸收能力及与对P吸收的抑制有关。