外源La(Ⅲ)和Si对水稻幼苗植硅体固镧能力的影响

为研究环境中稀土元素(REEs)和硅(Si)对植物植硅体固镧能力(PLSA)的影响,以水稻(Oryza sativa L.)为代表,通过设置不同浓度镧[La(Ⅲ)]和Si正交实验,利用微波消解法提取根、茎和叶植硅体,以电感耦合等离子体原子发射光谱和实时荧光定量PCR等实验手段揭示环境La(Ⅲ)对水稻各器官PLSA的影响。结果显示,低浓度La(Ⅲ)使叶哑铃型植硅体大小和根Lsi1表达增加,促进叶和根PLSA,而高浓度La(Ⅲ)会减少叶哑铃型植硅体大小,降低根Lsi1和Lsi2表达,抑制根、茎和叶PLSA。外源La(Ⅲ)是提高根、茎和叶植硅体镧固定效率的重要因素。与单一La(Ⅲ)浓度影响相比,La(Ⅲ)与Si的复合处理显著促进叶和茎PLSA,外源Si能够缓解高浓度La(Ⅲ)对根、茎和叶PLSA的抑制作用。研究证明不同浓度的外源La(Ⅲ)和Si能够改变水稻不同器官的PLSA。     

La和Fe改性木芙蓉和龙牙花树枝粉对畜禽废水中磷的吸附

畜禽养殖废水中过量的磷排放易导致水体富营养化。为有效去除畜禽废水中的磷和对园林废弃物进行资源化利用,本研究探讨La和Fe分别改性木芙蓉树枝粉(HM)和龙牙花树枝粉(EC)得到的4种材料(La-HM、La-EC、Fe-HM和Fe-EC)在不同投加量、溶液pH、吸附时间和初始磷浓度等条件下对模拟废水中磷吸附的影响。结果表明,4种改性材料对模拟废水中磷的单位吸附量随投加量的增加呈指数或幂函数下降(P0.05);随溶液pH的升高,La改性的两种材料对磷的吸附量呈先上升后下降趋势,Fe改性的两种材料则相应呈幂函数下降(P0.05)。它们的吸附动力学过程符合准二级动力学模型,吸附等温线更适合用Freundlich模型拟合。4种改性材料对模拟废水中磷的理论最大吸附量分别为15.00、12.02、7.18 mg·g~(-1)和8.43 mg·g~(-1),对实际养猪废水中磷的吸附量为11.63～21.71 mg·g~(-1),是未改性前的1.58～3.23倍。因此,La和Fe改性木芙蓉和龙牙花树枝粉是吸附畜禽废水中磷的潜在材料。     

镧对镉胁迫下水稻矿质元素吸收与转运的影响

[目的]探究镉胁迫下施加镧对水稻中矿质元素吸收和转运的影响,为缓解水稻镉毒害及降低环境中镉对作物的危害提供有效方法,也为利用稀土元素减轻水稻的镉毒害提供理论依据.[方法]以南方大面积种植的8个水稻品种(湘早籼46、湘晚籼12、早籼788、早籼802、扬稻6、湘早143、中早27、赣晚籼34)为试验材料,采用外源施入0.2 mmol/L氯化镧(LaCl3)的方法[对照(CK)未施LaCl3],对比分析施入镧后不同水稻品种在2μmol/L氯化镉(CaCl2)胁迫下根部和地上部对钙、铁、镁、锌和钾5种矿质元素吸收量、转运系数及矿质元素间相关性的变化.[结果]与CK相比,施入LaCl3可促进多数水稻品种地上部对铁和锌元素的吸收,其中湘早籼46的地上部铁含量升幅最高,较CK显著升高80.12%(P<0.05);施入LaCl3对多数水稻品种根部的钙、铁、锌吸收均起抑制作用,除扬稻6的钙含量、湘晚籼12的铁含量和中早27的锌含量高于CK外,其他品种的钙、铁、锌降幅分别为7.61%~35.84%、7.09%~42.01%和10.23%~55.27%.LaCl3处理提高了水稻根部向地上部转运钙、铁和锌元素的能力,大部分品种对钙、铁和锌元素的转运系数表现为LaCl3处理高于CK.相关分析结果表明,LaCl3处理降低了镉胁迫下水稻体内矿质元素间的相关性.[结论]镉胁迫下施加镧可抑制多数水稻品种幼苗根系对钙、铁和锌元素的吸收,同时促进地上部对铁和锌元素的吸收,提高水稻根系向地上部转运钙、铁和锌元素的能力,并降低镉胁迫下水稻体内矿质元素间的相关性,进而缓解水稻的镉毒害.     

基于镧系金属有机框架材料检测水体中酰胺类除草剂残留的可视化技术研究

研发水体中酰胺类农药残留简便快捷的检测技术，对评估农药造成的水体污染和提出相应的治理对策具有重要意义。以共掺杂镧系金属离子 (Eu3+ 和Tb3+) 作为配位金属离子，分别利用水热法和微波法制备了镧系金属有机框架材料 (lanthanide metal-organic frameworks, Ln-MOF)，对其结构和性质进行了表征，并采用所制备的Ln-MOF对水体中残留的5种常见酰胺类除草剂 (乙草胺、异丙草胺、丙草胺、敌草胺和异丙甲草胺) 进行了定性和定量分析。结果表明:与水热法相比，采用微波法制备的Ln-MOF样品呈蓬松的簇状、结晶度好，且具有更高的发光效率，故选择微波法制备Ln-MOF。农药残留检测试验结果表明，不同除草剂对Tb3+和Eu3+的发光会产生差别性猝灭，并使整体发射光发生变化，进而实现水体中农药的可视化检测。进一步研究发现，荧光强度比值I (Tb3+)/I (Eu3+) 与丙草胺浓度在0.1~1 mmoL/L范围时呈线性相关，线性相关系数R2 = 0.998，检测限 (LOD) 为0.08 mmoL/L。另外，该材料对于用湖水配制的除草剂溶液也具有一定的定性检测能力。本研究结果展现了Ln-MOF用于水体中酰胺类除草剂的定性、定量分析具有良好应用前景。     

硝酸镧处理对短穗鱼尾葵幼苗耐寒性的影响

为探明硝酸镧对短穗鱼尾葵(Caryotamitis)耐寒生理指标的影响,用4个不同浓度的硝酸镧溶液(0、100、350、500mg/L)喷施盆栽短穗鱼尾葵叶片,经变温处理后检测各项耐寒指标。结果表明,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)、脯氨酸、可溶性蛋白和叶绿素的含量表现出明显的浓度效应,而且25℃恢复后幼苗叶片的各项耐寒指标的模糊隶属函数值分别为0.41、0.46、0.70、0.50,其中350mg/L硝酸镧溶液处理对提高短穗鱼尾葵幼苗的耐寒性具有显著的效应。     

稀土镧和铈对东北大豆荚果干物质和籽粒氮积累的影响

为研究稀土对大豆荚果干物质及籽粒中氮积累量的动态影响规律,揭示其与产量形成的内在关系,以东北典型不同品质类型的大豆东农42(高蛋白型)、东农47(高油脂性型)和东农52(兼用型)为试验材料,采用盆栽方式种植,在苗期和初花期分别叶面喷施不同浓度的LaCl_3、CeCl_3和LaCl_3+CeCl_3溶液,测定大豆初荚至成熟期干物质和氮积累量的动态变化。结果表明:初荚后20~40 d为干物质和氮素积累的主要时期,40 d后积累速度减缓,呈现慢快慢的增长趋势。适宜浓度的稀土溶液可以提高大豆干物质和氮积累总量及最终产量,且稀土对各指标的影响程度因大豆品质型的不同而存在差异性。东农42在60 mg·L~(-1)CeCl_3处理下干物质、氮积累总量和产量均最高,较对照分别显著增加22.66%、38.41%和39.48%。东农47在30 mg·L~(-1)CeCl_3处理下3个指标均最高,较对照分别显著增加18.71%、31.62%和29.62%。东农52在30 mg·L~(-1)CeCl_3处理下3个指标均最高,其中氮积累总量较对照显著增加13.10%,干物质和产量分别增加6.80%和4.20%,但差异不显著。由此看来,稀土铈的处理效果最佳,且对高蛋白大豆的促进作用最大。     

La/P/Ni改性分子筛催化裂解生物油模型化合物

为研究不同分子筛催化剂对生物油催化裂解特性的影响,该文采用稀土元素La、非金属元素P以及活泼金属元素Ni对ZSM-5分子筛催化剂进行改性,在连续式固定床反应器中对乙酸乙酯、二丙酮醇、糠醛和愈创木酚等生物油模型化合物进行催化裂解试验,进而对比HY、HZSM-5、ZSM-5催化剂以及改性后ZSM-5催化剂对模型化合物的催化裂解反应特性以及脱氧效果。试验结果表明:在反应温度为400℃、反应质量空速为4/h条件下,经La/P/Ni改性ZSM-5分子筛催化剂,模型化合物有机相收率提高,结焦率下降;HY分子筛所得有机相收率最低,结焦率最高。模型化合物各组分裂解难易程度由易到难为二丙酮醇乙酸乙酯糠醛愈创木酚;改性后ZSM-5分子筛使组分单一转化率和总转化率均出现下降;HZSM-5分子筛作用下,反应转化率达到最高。模型化合物催化裂解脱氧产物以芳香烃为主,经La改性ZSM-5分子筛作用后,其芳香烃选择性较ZSM-5略微上升;P和Ni改性后,芳烃选择性下降;HZSM-5对于芳香烃选择性最高,达7.36%;HY对于芳香烃选择性最低,仅为3.15%。通过液体产物组分分析进一步探讨模型化合物反应路径,从而为生物油的催化裂解提供一定的理论基础和科学依据。     

硝酸镧、混合稀土对甘蔗叶片多酚氧化酶和过氧化物酶活性的影响

在3个甘蔗品种的分蘖初期,分别喷施硝酸镧和混合稀土溶液,结果这两种处理都能促使甘蔗叶片在不同生长期的多酚氧化酶活性极显著高于喷清水的对照,而且喷施混合稀土的又极显著高于硝酸镧处理。混合稀土还能使即将进入工艺成熟期的甘蔗叶片的过氧化物酶活性高于对照。     

蛋氨酸铬与稀土(镧、铈)壳糖胺螯合盐协同作用对肥育猪生长性能和肉品质的影响

试验旨在探讨蛋氨酸铬与稀土(镧、铈)壳糖胺螯合盐对肥育猪生产性能的影响。试验选择平均体重(59±1.32)kg的"杜×长×大"三元杂交猪108头,随机分成4个组,每组3个重复,每个重复9头猪。试验组日粮分别在玉米-豆粕型基础日粮中添加不同水平的蛋氨酸铬(以铬计0、0.2、0.4、0.6 mg/kg)与稀土(镧、铈)壳糖胺螯合盐200 g/t,对照组饲喂基础日粮。试验期41 d。试验结果表明:添加0.4 mg/kg蛋氨酸铬+200 g/t有机稀土(Ⅱ组)和0.6 mg/kg蛋氨酸铬+200 g/t有机稀土(Ⅲ组)显著提高肥育猪的日增重和饲料转化率。试验Ⅱ组、Ⅲ组与对照组相比,屠宰率、滴水损失差异显著(P<0.05)。     

镧对油菜种子萌发及其生理生化指标的影响

以油菜种子为材料,测定了不同浓度的镧处理(5、10、20、30、50、100 mg/L)下种子的发芽率、发芽势、发芽指数及种子萌发过程中呼吸速率和可溶性蛋白的含量及其幼苗根系活力。结果表明,低浓度的镧(10～30 mg/L)能促进油菜种子的萌发,增强代谢和提高幼苗的根系活力,其中以镧浓度为30 mg/L时效果最好;而高浓度的镧(30 mg/L)对油菜种子的萌发有抑制作用,代谢活动和幼苗的根系活力降低。