太子参连作障碍及其根际土壤尖孢镰刀菌数量变化

 福建柘荣太子参是道地药材,但是其连作障碍严重制约了相关产业的发展,研究太子参连作障碍及其形成的原因具有重要的科学意义和应用价值。本文以柘参2号为材料,采用大田试验研究连作对太子参产量和品质的影响,并测定了未种植太子参的水稻田土壤（对照）和太子参—水稻轮作土壤、太子参—太子参连作土壤中尖孢镰刀菌的数量。研究结果显示：连作导致太子参产量下降为1/3,其根鲜重、分根数均极显著（P<001）下降,根长显著（P<005）下降,品质指标总人参皂苷和多糖含量均极显著（P<001）下降;太子参—水稻轮作土壤、太子参—太子参连作土壤中尖孢镰刀菌数量比对照土壤的均极显著（P<001）增多,分别是对照土壤中的127和130倍,太子参—太子参连作土壤中尖孢镰刀菌数量与“太子参—水稻—太子参”轮作土壤的相比略有增多,但差异未达显著水平（P>005）。研究结果说明太子参连作导致其产量和品质均显著降低,连作障碍现象极严重,而尖孢镰刀菌数量增多引起太子参枯萎病,可能是太子参连作障碍的主要因素之一。     

铜锌复合胁迫对包菜种子萌发、幼苗生长及子叶若干生理指标的影响

以不同铜锌复合浓度为变量,采用包菜种子进行萌发试验,试验设8个处理,每个处理3次重复来探讨包菜种子萌发、幼苗生长对铜锌复合胁迫的响应。结果表明:随着铜锌复合浓度的增加,包菜种子的相对发芽率、相对发芽指数、萌发活力指数及相对萌发活力指数、主根长、根干重、苗高、子叶光合色素含量均显著下降,相对伤害率极显著上升,发芽指数、发芽势、发芽率在较低浓度(Cu 100mg/kg+Zn 100mg/kg)有所提高,但与对照相比差异不显著,苗干重和子叶可溶性蛋白质含量均表现出低促高抑效应。结论:铜锌复合胁迫不利于包菜种子萌发、幼苗生长及子叶光合色素含量的累积;中低浓度铜锌复合胁迫有利于提高包菜子叶可溶性蛋白质含量,高浓度的使包菜子叶可溶性蛋白质含量大幅度下降。     

太子参光合速率变化特征初探

为探明太子参Radix pseudostellariae光合速率变化特征,采用Li 6400光合测定系统,在晴朗的天气测定了太子参倒二叶的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gc)的日变化和不同生长期的变化。研究结果表明：太子参的光合作用日变化呈单峰型,不存在“光合午休”现象,光合速率和蒸腾速率都在很大程度上决定于气孔导度,气孔导度与光合速率和蒸腾速率均表现为极显著（P<0.01）的正相关关系。太子参光合速率和蒸腾速率都随着整个生长期的推进,先缓慢升高后在倒苗期间急剧降低。     

太子参连作障碍蛋白差异表达分析

为探明太子参连作障碍分子机理,本研究采用差异蛋白质组学方法研究了不同种植制度下(连作、轮作)太子参叶片蛋白质的差异表达。结果表明,不同种植制度下太子参叶片中共有27个差异表达蛋白质点,经生物信息学查询到24个蛋白质。差异蛋白质功能分析结果表明,连作导致太子参叶片中与植物衰老或病害相关的5个蛋白表达量全部上调;与植物抗性相关的5个蛋白(磷脂氢谷胱苷肽过氧化物酶、植物性丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶、钙依赖蛋白激酶、查尔酮合成酶和硫氧还相关蛋白)表达量上调,4个蛋白(细胞壁富含甘氨酸蛋白、SKP1同源蛋白、锌指蛋白和成熟酶K)表达量下调;与光合作用相关的2个蛋白(Rubisco大亚基和细胞色素b₆)表达量下调,2个蛋白(核酮糖二磷酸碳酸酵素小链c和细胞色素b₆/f复合体亚基VI)表达量上调;与能量代谢相关的蔗糖-UDP葡萄糖基转移酶和与细胞分裂相关的NF-Y5表达量均下调,而蛋白酶1型β亚基、ATP合成酶β亚基、细胞分裂素组氨酸磷光体转移蛋白4和NAD依赖-3-磷酸甘油醛脱氢酶表达量均上调。这说明太子参连作导致叶片致病性或衰老相关蛋白表达量上调,是太子参连作病害频发和提前退黄的主要原因,同时连作导致抗性相关蛋白以及能量代谢和细胞分裂相关蛋白紊乱(或降低或上调),是太子参连作障碍的结果在蛋白质水平的表现,连作还导致重要的光合相关蛋白表达量下调,是连作太子参光合作用能力下降的分子基础。     

喷施宝叶面肥对农药胁迫下土壤脲酶活性的影响

【目的】科学合理评价水溶性有机肥及杀虫剂的环境效应，探讨叶面肥喷施宝对 3 种农药（哒螨 灵、联苯菊酯、毒死蜱）胁迫下茶园土壤脲酶活性的影响。【方法】模拟茶园喷施农药，采用苯酚 - 次氯酸钠 比色法测定土壤脲酶活性。【结果】试验早期哒螨灵对茶园土壤脲酶活性影响不显著，后期表现为激活效应， 脲酶活性比空白对照（喷施清水）高 23%。整个试验周期联苯菊酯未对茶园土壤的脲酶活性产生显著影响。叶 面肥喷施宝对哒螨灵或联苯菊酯胁迫下茶园土壤脲酶活性的影响表现为先明显抑制后逐渐减弱，最终恢复到原 有水平。试验早期，喷施宝复配哒螨灵两个处理的脲酶活性分别比空白对照下降 22%、24%，比单施哒螨灵下 降 25%、23%。喷施宝复配联苯菊酯处理的脲酶活性比对空白对照下降 17%，比单施联苯菊酯下降 15%。毒死 蜱和叶面肥喷施宝对茶园土壤脲酶活性的影响均表现为先显著抑制后逐渐恢复的效应，试验早期叶面肥喷施宝 对毒死蜱胁迫下脲酶活性的抑制作用有所缓解。【结论】叶面肥喷施宝复配 3 种杀虫剂的使用对茶园土壤脲酶 活性产生不同影响。     

蟛蜞菊对污泥重金属的响应、吸收与富集作用

植物修复(phytoremediation)是解决越来越突出的重金属污染问题的一种较好方法,成为生态学和环境学研究的重要课题。而植物对重金属的响应、吸收与富集作用是该课题的科学基础。为此,本研究采用盆栽实验方法,设定污泥与砂壤土的不同体积配比(0%污泥、10%污泥、20%污泥和40%污泥)作为生长基质,测定在含重金属基质中生长不同时间(3、4、5和6个月)的蟛蜞菊(Wedelia trilobata)叶片的生理指标(叶绿素含量、POD活性、SOD活性)和在含重金属基质中生长6个月后的蟛蜞菊根、茎、叶中重金属(Cd、Cr、Mn、Ni、Pb、Cu和Zn)含量。研究结果显示,总体上,蟛蜞菊叶片中叶绿素含量随着生长基质中污泥体积比例升高而显著(P<0.05)升高;随着生长基质中污泥体积比例升高,蟛蜞菊叶片中SOD活性、POD活性变化显著(P<0.05),在含重金属的生长基质中生长5个月后,SOD活性和POD活性都显著(P<0.05)下降;在含较高浓度的污泥重金属的生长基质(20%污泥和40%污泥处理)中生长6个月后,蟛蜞菊叶片中Ni、Cu、Cr含量较高。研究结果说明污泥对蟛蜞菊叶绿素含量有促进作用;蟛蜞菊对污泥重金属有较强的耐受性,叶片对Ni、Cu、Cr具有超富集作用。     

空心莲子草对污泥重金属的响应与吸附效应

植物修复（Phytoremediation）是解决越来越突出的重金属污染问题的一种较好的方法,已成为生态学和环境学研究的重要课题,而植物对重金属的响应和吸附效应是该问题的科学基础。为此,本研究采用盆栽方法,设定污泥与沙壤土的不同体积配比（无污泥、5%污泥、10%污泥和20%污泥）作为生长基质,测定在含不同重金属的基质中生长不同时间（3-6月）的空心莲子草（Alternanthera philoxeroides）叶片的生理指标[叶绿素含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性]和在含重金属基质中生长6个月后的空心莲子草根、茎、叶中重金属元素（Cd、Cr、Mn、Ni、Pb、Cu、Zn）含量。结果表明,空心莲子草叶片中叶绿素含量总体上随生长基质中污泥体积比例升高而升高;空心莲子草叶片中SOD活性、POD活性总体随生长基质中污泥体积比例升高而升高,但在含重金属的生长基质中生长5个月后,叶绿素含量、SOD活性和POD活性均明显下降;在各处理下,空心莲子草对Mn、Ni、Cr、Pb、Cu和Zn的吸收主要分布在叶片,且空心莲子草的转运系数大于1。研究结果说明,空心莲子草对污泥重金属有较好的耐受性,且转运系数大于1。虽然该植物根、茎、叶的富集系数均小于1,不属于超富集植物,但在受重金属污染的土壤植物修复中仍有一定的参考作用。     

不同结构日光温室光环境及补光研究

光照状况是影响日光温室生产力的重要因素。在建筑材料相同的情况下，结构(几何形状)对温室内光照起决定性作用。为具体分析不同结构温室内光环境，分别对单斜面、抛物面、圆-抛物面三种结构类型日光温室内不同位点的光照进行了测定、比较和分析，结果表明：圆-抛物面温室虽然提高了透光率，南北方向上光照度也较其他两温室均匀，但室内光照度仍远低于室外，且南北方向上光照度仍有明显差异。在温室后墙上张挂反光膜以补充温室内后墙附近光照度，可以缩小温室内南北方向上光照度的差异，有效地改善温室内整体光环境，提高作物产量。     

地槽贮水对春小麦生长与产量的影响

地槽贮水技术有利于改善农田土壤水环境,在此基础上,对春小麦生长发育与生物产量形成有积极的影响。实验结果表明,春小麦生长旺盛期,各处理的Chla、Chlb及Chla b都高于对照(CK);春小麦拔节期,各处理的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(E)及气孔导度(GS)亦都高于CK;最终的籽粒产量(yield)、千粒重(biomass per 1 000grains)、穗粒数(grain number per spike)、穗长(spike length)等由大到小排序都为:40 cm深的槽(Ta)>50 cm深的槽(Tb)>60 cm深的槽(Tc)>CK,部分差异达显著水平。     

蟛蜞菊耐受土壤Cu污染胁迫的光合特性与机理

为揭示蟛蜞菊(Wedeliatrilobata)耐受土壤Cu污染胁迫的机制,设计盆栽试验模拟土壤Cu污染胁迫处理蟛蜞菊。处理3个月后,测定其地上生物量,叶片叶绿素含量,用Ciras-2测定其叶片气体交换常数、Pn-CO_2响应曲线及根呼吸强度,用Handy-PEA测定其叶片荧光参数。结果显示,不同程度的Cu污染胁迫显著(P0.05)影响蟛蜞菊叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)、气孔导度(Gs)、细胞间CO_2浓度(Ci);Cu污染也影响蟛蜞菊叶片Pn-CO_2响应曲线;Cu污染胁迫使蟛蜞菊叶片光合性能指数(PIabs)明显下降,单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、单位反应中心捕获的用于还原QA的能量(TR0/RC)、以吸收光能为基础的驱动力(DFabs)、反应中心捕获的激子中用来驱动电子传递到电子传递链中超过QA的其他电子受体的激子占用来驱动QA还原激子的比率(ψE0)、用于电子传递的量子产额(φE 0)等指标均有所下降,快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP)出现K点。但是,不同程度的Cu污染胁迫对蟛蜞菊的地上生物量、根呼吸强度均无显著(P0.05)影响,非高浓度Cu污染胁迫(≤373.27 mg·kg~(-1))对蟛蜞菊叶片Chla、Chlb也无显著(P0.05)影响。研究结果说明蟛蜞菊能耐受Cu污染胁迫以叶绿素不受破坏和根系活力不受影响为基础。