硒减轻油菜幼苗硼毒害机理的研究

【目的】硼是植物生长发育所必需的微量元素,但在土壤中过量存在会对植物产生毒害。在干旱半干旱地区硼毒害是限制作物生长的重要因子,此外,硼矿开采以及硼肥用量过大或施用不均匀均会导致硼浓度过高,从而限制作物生长。适量硒能提高作物抗性,减轻作物因逆境产生的伤害,本文旨在通过适量硒处理,研究硒对高硼条件下油菜生物量及油菜活性氧代谢的变化,探讨硒缓解高硼对油菜生长抑制作用的机理,进而提高作物对硼的适宜范围,减轻硼毒害对农业生产的危害。【方法】本文以油菜（湘农油571）为试验材料,设置硼和硒2因素2水平（硼水平为：50、500 μmol•L-1,分别用B50、B500表示,硒水平为：0、1 μmol•L-1,分别用Se0、Se1表示）完全随机试验,共4个处理,通过苗期溶液培养,研究硒对高硼（500 µmol•L-1）胁迫条件下油菜幼苗生长、硼吸收累积和抗氧化酶及非酶系统的影响。【结果】高硼胁迫条件下油菜幼苗地上部和地下部干物质重显著降低,与正常硼（50 μmol•L-1）处理相比分别降低20.1%和32.0%;硼含量和累积量显著增加,与正常硼处理相比分别增加2.95和2.97倍;油菜幼苗因硼毒害导致叶片内抗氧化酶（过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX））活性和非酶抗氧化物（谷胱甘肽（GSH））含量显著降低,与正常硼处理相比,CAT、POD和APX活性分别降低19.7%、11.0%和15.0%;而过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）含量显著增加,比正常硼处理分别增加19.0%和18.5%。高硼条件下,经1 μmol?L-1硒处理,与无硒处理相比,地上部和地下部干物质重分别增加22.8%和28.6%,硼含量和累积量分别降低38.6%和31.9%;油菜幼苗叶片内抗氧化酶活性和非酶抗氧化物含量显著增加,CAT、POD和APX活性分别增加12.8%、15.1%和15.3%,GSH和ASA含量分别增加9.7%和21.0%;而过氧化氢和丙二醛含量分别降低25.1%和21.2%。【结论】适量硒可降低高硼胁迫下油菜幼苗硼的吸收累积,增强抗氧化酶和非酶系统抗氧化作用,降低活性氧累积,减轻细胞质膜因过氧化作用而产生的损伤,从而显著减轻过量硼对油菜生长的影响,提高油菜幼苗对硼过量的适应性。     

不同硒源对小麦生长、硒吸收利用以及玉米后效的影响

湖北恩施蕴藏有丰富硒矿资源。为了明确植物对硒矿及土壤中几种常见硒形态的吸收利用差异,通过土培试验,研究了不同硒源(亚硒酸盐、硒酸盐、硒矿及硒粉)对小麦生长及硒吸收分配的影响,并分析了其对小麦后茬作物玉米的后效。结果表明,施用硒酸盐、亚硒酸盐及硒粉对小麦各部位生物量无显著影响,施用硒矿显著增加了小麦生物量,其增幅可达11.56%。小麦对不同硒源的吸收能力为硒酸盐亚硒酸盐硒矿硒粉,不同硒源处理下硒向小麦地上部的转移能力为硒酸盐硒矿硒粉亚硒酸盐。施用硒矿、亚硒酸盐、硒酸盐以及硒粉后小麦籽粒中硒含量的比例为1∶2.95∶19.19∶0.15,其后效在玉米地上部硒含量的比例为1∶1.96∶6.44∶0.07,由此表明硒矿在玉米后效上与亚硒酸盐和硒酸盐处理的差距显著缩小,硒粉则难以被作物吸收利用。总的来看,硒矿对作物生长的改善能力最强,而且具有相对持久的后效。     

外源四价硒条件下硫对小麦硒吸收的影响机制

【目的】研究硫肥对外源四价硒条件下土壤硒赋存形态和价态变化的影响,旨在揭示硫调控小麦硒吸收的作用机制。【方法】以郑麦9023为试验材料,通过苗期土培和水培进行,土培试验设3个硫水平,分别为0、150和300 mg·kg^-1,硫源为硫磺,2个硒水平,分别为0和5 mg·kg^-1,硒源为亚硒酸钠,生长至70 d收获并取土样;水培试验先将幼苗在1/5 Hogland-Arnon营养液中培养2周,然后开始进行处理,设3个硫水平,分别为0、1和2 mmol·L^-1,硫源为硫酸镁,硒水平为10 µmol·L^-1,2种硒源,分别为亚硒酸钠和硒酸钠,培养24 h后收获,土培和水培试验均为完全交互设计,重复4次,采用HG-AFS-8220型双道原子荧光光度计对小麦地上部和根以及土壤中硒含量进行测定,根据与植物硒吸收的相关性,将土壤总硒分成不同赋存形态和价态。【结果】施用适量硒和硫对小麦生长均有一定的促进作用;150 mg·kg^-1硫可以显著降低小麦地上部和根中硒含量和硒累积量,降幅分别可达61.7 %、34.4%和55.7%、24.7%,但是这种降低不会随施硫量的增加而显著变化;施硫可以显著降低土壤pH值,最高可降低0.50个单位,并增加了土壤有机质含量,最高可增加0.78 g·kg^-1。施硫可以显著降低土壤中水溶态硒含量,并显著增加铁锰氧化物结合态硒含量,也增加了有机结合态和残渣态硒含量,而对交换态硒含量无显著影响,表明施硫促使了硒在土壤中的钝化。施硫可以显著降低水溶态中各种价态硒含量,其降幅基本一致,施硫可以增加交换态中四价硒含量而显著减少六价硒含量,表明施硫抑制了硒在土壤中向高效价态的转化。小麦对四价硒和六价硒的吸收差异与是否施硫密切相关,无硫时,六价硒处理下小麦地上部和根中硒含量分别为四价硒处理的44.7和22.4倍,而硫浓度为1 mmol·L^-1时,其硒含量迅速降为四价硒处理的2.8倍和51.8%,表明硫可以显著缩小小麦对四价和六价硒的吸收能力差异。【结论】施用适量硫肥在改善小麦生长的同时,可以通过降低土壤pH和提高有机质含量,促使水溶态硒在土壤中向铁锰氧化物结合态、有机结合态及残渣态的钝化,并抑制交换态中四价硒向六价态的转化,从而降低小麦对硒的吸收。因此,可以通过在高硒缺硫地区增施硫肥以及缺硒高硫地区减施硫肥来有效调控作物体内的硒含量     

江汉流域经济区土壤硒的分布特征及资源量研究

在湖北省江汉流域经济区多目标区域地球化学调查的基础上,对大量数据进行分析统计,显示江汉平原及周边丘峦存在大量富硒土壤资源。按照多目标区域地球化学调查规范中所采用的双层网格化采样模式,采取单位土壤硒量的方法,按照直线公式计算土壤硒资源量,并分别从土壤类型及成土母质的特征来分析研究。结果表明,江汉流域经济区表层(0~0.2 m)土壤硒资源量为5 314.69 t,深层(0~1.8 m)土壤硒资源量为38 764.66 t;区内两大储硒类型为灰潮土、潴育型水稻土,且土壤硒主要集中分布在第四系的成土母质类型中。     

鄂西咸丰地区土壤元素地球化学分布及其影响因素

本研究以鄂西咸丰县土壤为研究对象，统计了区内表层土壤中30种元素指标的地球化学背景值，再结合因子分析方法，探讨了地球化学背景值的成因机制，分析了土壤元素空间分布及其影响因素。结果表明，咸丰地区土壤B、Cd、Cr、F、Hg、Se元素的含量明显高于全国和湖北省背景值，I、Mo、Sr、Ca O、Na₂O等元素较全国贫乏。因子分析结果表明成土母质、工矿活动、腐殖质过程、风化作用、地形因素以及人类的生产活动共同影响着研究区内表层土壤的背景值特征，其中成土母质决定了土壤中化学元素的分布特征，但是工矿活动、地形特征和人类活动等过程重塑了区域元素分布特征。     

荆门市耕地不同利用方式土壤质量综合评价

为研究江汉平原荆门地区耕地不同利用方式土壤质量，以水田（水稻田、油稻田、麦稻田）、旱地土壤为研究对象，测定土壤有机质、全量氮磷钾硫、速效磷钾和重金属As、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb等15个指标，采用因子分析确定权重并以间距法进行肥力综合评价，以内梅罗综合指数法进行土壤环境综合评价，两者叠加构造矩阵进行土壤质量综合评价。结果表明：耕地土壤肥力总体较好，土壤肥力综合指数为4.45，以二等和三等为主，各养分指标含量中等及以上均超过60%，不同耕地利用方式土壤肥力不同，以油稻田最高，麦稻田次之，水稻田和旱地最低；耕地土壤环境质量较好，以清洁为主，不同耕地利用方式土壤环境不同，油稻田和麦稻田无轻度及以上污染，旱地有1.25%轻度污染，水田有1.27%中度污染，主要污染贡献为Cd和Hg。综合评价显示研究区耕地土壤质量较好，中等以上耕地占比98.93%，且以油稻田和麦稻田中等以上占比最高。