生理阻隔剂对苗期小麦生长和镉、砷及微量元素含量的影响

为探讨我国北方石灰性土壤地区小麦在生理阻隔剂处理下镉(Cd)、砷(As)含量变化,采用盆栽试验,比较了8种生理阻隔剂对小麦幼苗生长和Cd、As及微量元素含量的影响。结果表明,铁(Fe)、镁(Mg)、锰(Mn)处理均增加了小麦生物量,其中Fe处理效果最佳。Mn和Mg处理对小麦Cd积累的抑制效果较好,使小麦幼苗地上部Cd含量分别降低了20.6%和15.2%。所有生理阻隔剂处理均未显著影响小麦As含量。同时还发现,Zn和Se处理降低了小麦Fe含量。总体来说,喷施Mn和Mg有望成为抑制小麦积累Cd的有效措施,但在使用时应考虑其对小麦中微量元素的影响。     

不同来源地黄化感物质对土壤微生物 功能多样性的影响

地黄连作障碍严重制约了地黄的产量和品质、化感自毒作用是植物连作障碍形成的重要原因之一、研 究地黄化感物质的来源（根尧叶尧根系分泌物）显得尤为重要。通过在土壤中添加地黄化感物质的不同载体（根尧叶尧根 系分泌物）、对一段时期内土壤微生物功能多样性发生的变化进行分析、基于BIOLOG 平板法分析不同时期各个处 理以酚酸类物质为碳源及以其他碳源为底物的微生物生长情况、研究化感物质的主要来源。结果表明院处理1 d、根 处理最有利于以多聚物尧氨基酸尧糖类尧胺类尧羧酸为碳源的微生物生长、叶处理最有利于以酚酸为碳源的微生物生 长、根系分泌物处理微生物生长情况仅好于对照。处理30尧60尧90尧180 d、根处理最有利于以酚酸为碳源的微生物生 长、叶处理最有利于以多聚物尧氨基酸为碳源的微生物生长、根系分泌物处理微生物多样性最差、不利于以各类碳源 为底物的微生物生长。     

多环芳烃污染土壤的植物-微生物联合修复初探

在温室盆栽条件下,通过种植紫花苜蓿单独或联合接种菌根真菌(Glomus caledonium L.)(AM)和多环芳烃专性降解菌(DB),研究了利用植物-微生物强化修复多环芳烃(PAHs)长期污染土壤的效果。试验结果表明,接种菌根真菌和PAHs专性降解菌能促进紫花苜蓿的生长和土壤中PAHs的降解。经过90天修复试验,种植紫花苜蓿接种AM、DB和DB+AM处理的PAHs的降解率分别为47.9%、49.6%、60.1%,均高于只种植紫花苜蓿的对照处理(CK)(21.7%)。另外,随着PAHs苯环数的增加,其平均降解率逐渐降低,但是接种PAHs专性降解菌能够提高4环和5环PAHs的降解率。同时也发现土壤中脱氢酶活性和PAHs降解菌数量越高的处理,土壤PAHs的降解率也越高,这也是种植紫花苜蓿接种微生物能够有效促进土壤PAHs降解的原因。     

纤维素、秸秆和木屑对农田土壤硝化作用及微生物的影响

采用微宇宙试验方法,研究了纤维素(CL)、秸秆(ST)和木屑(SD)单独及分别与尿素配施处理(CL-N、STN和SD-N)对土壤硝化作用的影响,并结合高通量测序,探究不同处理中土壤细菌群落结构的变化。结果表明,这些处理中铵态氮含量、硝态氮积累量和细菌群落结构均发生了变化。0～14 d时纤维素、秸秆和木屑处理可溶性铵态氮含量显著降低; 14 d后纤维素、秸秆和木屑处理硝态氮积累量显著低于对照(CK),纤维素+尿素(CLN)、秸秆+尿素(ST-N)和木屑+尿素(SD-N)处理硝态氮积累量显著低于单加尿素处理(CK-N)。56 d时CLN处理中土壤细菌群落Chao 1和Obs指数较高,且CL和CL-N处理细菌群落结构变化最大;与CK相比,Nitrosospira(亚硝化螺菌属)、Nitrosococcus(亚硝化球菌属)、Nitrososphaera和Nitrospira(硝化螺菌属)在不同处理中都是负响应;群落多重比较分析表明,CK处理会显著富集一些硝化微生物,CL、ST和SD处理显著富集纤维素降解菌,而CL-N、ST-N和SD-N均富集有慢生根瘤菌。综上可知,纤维素、秸秆和木屑能有效滞留氮素,减少土壤氮素损失,改变土壤微生物群落结构。     

低磷胁迫对小麦镉吸收的影响

为探究低磷胁迫下小麦根系生理和形态的变化及其对镉的吸收能力的影响,以Ca₃（PO₄）₂作为磷源,通过砂培试验研究了在低磷胁迫下小麦根系形态和分泌物变化特征,以及这些变化对难溶态镉（CdCO₃）的活化与吸收的影响。结果表明,在低磷处理中,小麦地下部生物量显著低于对照,降幅为27.3%（P<0.05）,根长度、根表面积和根体积均显著变小（P<0.05）。此外,低磷胁迫下小麦地上部和地下部磷含量均显著降低,降幅分别为35.4%和23.1%（P<0.05）,但是显著促进了难溶态磷的溶解（P<0.05）。同时还发现低磷胁迫显著提高了小麦植株Cd含量和Cd的总活化量,增幅分别为190.8%和82.8%（P<0.05）。低磷胁迫下培养基pH降低了0.3,同时根中草酸根和苹果酸根含量显著升高,增幅分别为1 588.1%和37.7%（P<0.05）,由此可见,低磷胁迫下小麦通过分泌质子和羧酸根促进了磷的活化,并促进了Cd的活化,进而导致小麦Cd吸收的增加。这些结果阐明了低磷胁迫影响小麦Cd吸收的机制。     

镉与微量元素在小麦吸收过程中的相互影响

为开发小麦生理阻控降Cd材料,以郑麦1354和郑麦1860为供试小麦品种,通过水培试验方法,研究了不同Zn（1~10μmol·L^-1）和Mn （1~10 μmol·L^-1）供应量对小麦生物量和Cd/Zn/Mn含量的影响,以及不同Cd （1~50 μmol·L^-1）胁迫水平对小麦生物量和Cd/Zn/Mn含量的影响。结果表明,5 μmol·L^-1 Zn和10 μmol·L^-1 Mn处理显著提高了两种小麦的生物量。Mn （1~10 μmol·L^-1）处理使郑麦1354和郑麦1860小麦地上部Cd含量分别降低了22.8%~29.4%和15.2%~17.5%,地下部Cd含量分别降低了25.7%~30.0%和28.6%~31.6%,Zn（1~10 μmol·L^-1）处理使郑麦1354和郑麦1860小麦地下部Cd含量分别降低了20.3%~34.3%和18.9%~43.0%,此外还使郑麦1354地上部的Cd含量降低了10.1%~13.1%。不同Cd胁迫（1~50 μmol·L^-1）均有提高小麦生物量的趋势。随着Cd胁迫水平的提高,两个品种地上部和地下部Cd含量均呈升高趋势,地下部Zn含量呈先增加后降低的趋势,Mn含量呈逐渐降低的趋势,表明在小麦吸收金属元素过程中,Cd与Mn存在竞争关系,而与Zn的关系则较为复杂,且其竞争程度因品种而异。研究表明,适度提高Mn和Zn供应能显著降低小麦植株Cd含量,因此Mn和Zn是实现小麦降Cd的有效生理阻控材料。     

施用氮肥对烟草镉积累及其根际细菌群落的影响

[目的]虽然烟草有望成为一种理想的镉污染土壤修复植物,但氮肥如何影响烟草镉积累及其机制需进一步明确.[方法]采用室内试验,比较了施用3种氮肥(硝酸钾、尿素、硫酸铵)对烟草富集镉的影响,以及根际细菌群落结构的变化.[结果]施用3种氮肥均在一定程度上改善了烟草的生长,并提高了植株镉含量及镉提取量.其中施用尿素效果最佳,使烟...     

外源有机磷在黄棕壤中的淋溶和转化特征

采用Bowman和Cole提出的有机磷分级体系,分3个灌水量对外源活性有机磷β-甘油磷酸钠在黄棕壤中的淋溶和转化特征进行了研究。结果表明,大于50mm的灌水量可以使β-甘油磷酸钠发生淋溶。施入黄棕壤中的β-甘油磷酸钠在24h内可以转化为速效磷和中活性有机磷,灌水量愈大,速效磷和中活性有机磷积累的土层也愈深。中稳性有机磷和高稳性有机磷含量没有明显变化。     

不同品种烟草对Cd的富集及根际有机酸的分泌特征

为探索用烟草修复Cd污染土壤的可行性,采用盆栽试验,以7种常见的烟草品种(云烟87、中烟100、粤烟96、长脖黄、K326、8326和NC628)为供试植物,研究了烟草对Cd的富集能力及根际有机酸的分泌特征。结果表明:Cd胁迫下,"长脖黄"根、茎、叶生物量均最高;"云烟87"叶Cd含量最高,为64.67 mg·kg~(-1),"长脖黄"茎Cd含量最高,为27.1 mg·kg~(-1),"8326"根Cd含量最高,为23.75 mg·kg~(-1);从Cd贮存部位看,不同烟草品种均为叶茎根;从去除率看,"长脖黄"对Cd的去除率最高,达3.48%。通过高效液相色谱法分析根际土壤有机酸含量发现,Cd胁迫下7种烟草主要分泌草酸。因此,烟草有望被用于土壤重金属污染的实际修复,其中"长脖黄"最具优势。     

根际促生菌对烟草吸收和积累Cd的影响

为探讨植物根际促生菌用于强化烟草修复Cd污染土壤的可行性,采用盆栽试验,比较了4种根际促生菌剂对烟草吸收和积累Cd的影响。结果表明,4种植物根际促生菌(友益君菌剂、光合细菌菌剂、胶冻样芽孢杆菌菌剂、巨大芽孢杆菌菌剂)均提高了烟草地上部、地下部的Cd含量,并提高了烟草干质量,其中以光合细菌菌剂处理效果最优。相比对照(不加菌处理),施用光合细菌菌剂使烟草地上部、地下部Cd含量分别提高了36.4%、52.4%,使Cd总含量提高了191.2%,同时使烟草地上部、地下部的干质量均提高了100.0%。进一步分析发现,光合细菌菌剂处理提高了土壤有效Cd含量、总氮含量。光合细菌菌剂有望成为用于强化烟草修复Cd污染土壤的有效措施。