施硒对黄芪生长、硒含量及转运的影响

为了解黄芪对硒的吸收转运能力,以黄芪为试材,采用根施和叶面喷施硒2种方式,探索施用不同浓度(0、5、10、50、100μmol/L)的硒酸钠和亚硒酸钠,对黄芪生物量、硒含量以及硒在植物体内的转运能力进行研究。结果表明,无论是以硒酸钠还是亚硒酸钠作为硒源均有利于黄芪地上部和根部干物重、硒含量的增加,随着硒浓度的增加干物重呈先升高后下降的趋势,黄芪地上部硒含量呈逐渐上升的趋势,根部硒含量与之相反。添加硒酸钠和亚硒酸钠处理时,在10μmol/L浓度处理时黄芪地上部和根部干物重最大,分别比CK增加了49.89%、60.87%和23.36%、60.00%。添加相同浓度的硒酸钠处理时,黄芪地上部和根部中硒含量高于施亚硒酸钠处理,在100μmol/L浓度处理下黄芪地上部硒含量最大为119.13μg/g,在5μmol/L浓度处理下黄芪根部硒含量最大为52.25μg/g。2种施硒方式下,根部施硒酸钠更有利于黄芪对硒的富集,且黄芪根部向地上部转运硒的能力随施硒浓度的升高逐渐增大。     

市售茶叶中重金属含量特征及其分析

为了解市售主要茶叶中重金属的含量情况,采集市售主要茶叶种类,采用高压密闭消解系统、电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)和原子荧光光谱法测定茶叶中的铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)的含量,并根据《食品中污染物限量》(GB 2762—2012)、《茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》(NY 659—2003)以及《绿色食品-代用茶中华人民共和国农业行业标准》(NY/T 2140—2012)分析了市售茶叶中Pb、Cd、Hg、As的含量特征。结果显示,茶叶中Pb、Cd、Hg、As含量范围分别为0.1~1.67、0.0006~0.085、0.00021~0.022、0.00~0.78 mg/kg,所有茶叶样品Pb、Cd、Hg均符合相关标准。但1.9%茶叶样品中As含量超过国内《绿色食品-代用茶》中As的标准(As≤0.5 mg/kg),超标样品为散装黑茶。茶叶中Pb、Cd、Hg、As含量具有一定的相关性,Pb与As、Hg、Cd元素之间,Cd与As元素之间存在极显著相关。对市场中茶叶进行选择时,建议选择定型包装茶叶,产于广西的定型包装的茉莉花茶较安全;而市场中黑茶和散装茶质量差异较大,在选择相关茶叶商品时应根据其原产地、包装类型及单价分辨其质量的高低。     

土培条件下外源硒对黄芪吸收和转运硒的影响

以黄芪(Astragalus membranaceus)和2种价态的硒为主要研究对象,采用土壤盆栽试验方法探讨了添加不同浓度(0,2,4,6,8mg/kg土)硒酸钠(SeVI)和亚硒酸钠(SeIV)对黄芪地上部和根系硒累积与分配的影响。结果表明:土壤中添加硒浓度为2~6mg/kg的亚硒酸钠有利于黄芪地上部和根部干物质的累积,比CK增加34.55%~38.24%,但是添加硒浓度超过2mg/kg的硒酸钠抑制了黄芪植株的生长;添加不同浓度的2种形态硒均可显著提高黄芪地上部和根部硒浓度,且土壤中添加硒酸钠和亚硒酸钠的硒浓度分别与黄芪植株硒含量呈极显著正相关关系(SeVI:r=0.884**,SeIV:r=0.973**);随着硒处理浓度的升高,添加硒酸钠和亚硒酸钠处理的黄芪根系对硒吸收能力高于对照,转移系数和富集系数均大于1,且硒含量地上部根部,这表明土壤中添加外源硒可以提高黄芪对硒的吸收和转运能力。综上所述,在中性偏碱性土壤上施用硒酸钠和亚硒酸钠均可促进黄芪对外源硒的吸收、转运和累积,且土壤施用2~6mg/kg的亚硒酸钠对黄芪的生长和硒的累积效果更好。     

叶面施硅时期对冬小麦镉铅砷累积的阻控效应研究

本试验采用田间小区试验对不同生长时期冬小麦进行叶面施硅处理,对比了冬小麦产量、籽粒及秸秆中镉(Cd)、铅(Pb)、砷(As)含量,以期筛选出最佳的叶面施硅时期。结果表明:任何时期叶面施硅均可显著增加冬小麦产量(P0.05),增产11.9%~18.57%;冬小麦籽粒中Cd(0.033~0.051 mg/kg)、Pb(0.069~0.177mg/kg)和As(0.046~0.062 mg/kg)含量均低于食品安全国家标准的食品中污染物安全限值(GB 2762—2012);从小麦籽粒中Cd、Pb、As的含量来看,拔节期施硅2次及拔节期-灌浆期各施硅1次,冬小麦籽粒中Cd、Pb含量明显低于对照,其中Cd含量分别降低20.00%和31.03%,Pb含量分别降低25.83%和31.79%;冬小麦拔节期-灌浆期及拔节期-抽穗期各施硅1次可降低籽粒中As含量,与对照相比分别降低20.14%和20.23%;小麦秸秆中Cd、Pb、As含量显示,拔节期施硅2次可降低冬小麦秸秆中Cd、Pb、As含量,降幅分别为13.73,13.87%和19.04%。冬小麦籽粒和秸秆中的Cd、Pb、As含量聚类分析结果显示拔节期施硅2次为冬小麦籽粒、秸秆中Cd、Pb、As低含量类群。研究表明,冬小麦拔节期叶面施硅2次为最佳的叶面施硅时期,可为降低重金属污染土壤中冬小麦可食部位重金属的累积量提供可行性措施。     

配施硫基肥对夏玉米镉铅累积的阻控效应

该文以府河流域污灌区农田为研究对象,通过田间小区试验研究了5种施肥措施对土壤重金属镉(Cd)、铅(Pb)有效性以及夏玉米(Zea mays L.)对Cd、Pb富集和转运能力的影响。结果表明:与农民常规施肥(CK)相比,尿素、磷酸二铵和氯化钾配施(N-P-K)以及腐殖酸复合肥、尿素和磷酸二铵配施(HA-N-P)的表层土壤Cd、Pb有效性以及夏玉米对Cd、Pb的富集和迁移能力差异均不显著(P0.05)。然而,腐殖酸复合肥、硫酸铵和磷酸二铵配施(HA-S-P)以及硫酸铵、磷酸二铵和硫酸钾配施(S-P-K)2种施肥措施的表层土壤有效Cd含量分别比CK降低了10.60%和6.36%,表层土壤有效Pb含量分别比CK降低了11.49%和6.00%。此外,HA-S-P处理和S-P-K处理夏玉米Pb转运系数分别比CK降低了50.33%和77.10%,且夏玉米籽粒Pb含量分别比CK降低了59.75%和80.43%(P0.05),但各处理间夏玉米对Cd的转运和富集能力差异并不显著,这说明施用硫基肥可有效抑制夏玉米对Pb的富集和转运,但并未影响其对Cd的富集和转运。综上所述,该污灌区轻度Cd、Pb复合污染农田土壤种植夏玉米建议硫酸铵、磷酸二铵和硫酸钾配施,或者腐殖酸复合肥、硫酸铵和磷酸二铵配施。     

草酸青霉菌产酶条件优化及其秸秆腐解能力

目前还田的玉米秸秆存在腐解难的特点,如何加速玉米秸秆腐解成为国内外研究的热点。该试验采用纤维素-刚果红染色法从河北山前平原小麦-玉米轮作且长期秸秆还田的土壤中分离筛选到一株纤维素酶活性高的真菌。将测得的ITS基因序列与NCBI数据库上进行同源性比对,综合形态特征和ITS基因序列同源性分析,该菌株鉴定为草酸青霉(Penicillium oxalicum)。该文对其产酶条件和玉米秸秆分解能力进行了进一步研究。结果表明,在羧甲基纤维素钠(CMC-Na)液体培养基和玉米秸秆液体培养基上30℃培养72 h,内切葡聚糖酶(CMCase酶)和滤纸酶(FPase酶)活性分别达672.8、282.9和774.6、618.3 U;以玉米秸秆为底物其产天然纤维素总酶活性可达到376.1 U,说明该菌具有较强的玉米秸秆分解能力。该菌最佳产酶条件为:0.3%的牛肉膏蛋白胨为氮源,接种量为5%,培养温度为28~35℃,pH值=4~7,培养48~96 h;最优发酵条件为固液比为1∶10,培养时间为48 h,培养温度为30℃,pH值为6.5。该菌株对玉米秸秆腐解能力的研究表明,在秸秆揺瓶试验中,培养10 d后,秸秆腐解率达87.3%,为对照的1.90倍;在土壤培养试验中,培养45 d时,腐解率达83.5%,是对照的1.62倍;在玉米秸秆还田的小麦盆栽试验中,培养65 d时,秸秆腐解率达70.8%,高于对照15.1%。因此,从原位秸秆还田土壤中筛选出来的草酸青霉对玉米有较强的腐解能力。     

轮叶黑藻对无机砷的吸收和释放

采用室内模拟试验,通过对无机砷的吸收和释放研究,结合砷形态测定,研究了沉水植物轮叶黑藻[Hydrilla verticillata(L.f.) Royle]对无机砷(As)的吸收和释放能力.结果表明:黑藻对五价砷(AsⅤ)和三价砷(AsⅢ)均具有较高的吸收速率(最大吸收速率分别为105、96.1 nmol·g^-1 DW·min^-1),且对AsⅤ和AsⅢ的最大吸收速率差异不显著(P >0.05).无论暴露于AsⅤ还是AsⅢ溶液中,黑藻体内均以AsⅢ形态为主(> 90%),而且黑藻可以将外界AsⅤ迅速吸收进入体内并还原为AsⅢ,并快速将AsⅢ释放到外部溶液中(AsⅢ释放量占AsⅤ吸收量的53%).加磷(P)显著抑制黑藻对AsⅤ的富集(体内主要存在形态AsⅢ为不加P时的1/3),进一步导致溶液中的砷形态以AsⅤ为主(占总砷含量90%),加P不影响黑藻对AsⅢ的富集;植物螯合素(PCs)合成抑制剂丁胱亚磺酰亚胺(BSO)显著抑制黑藻对AsⅤ和AsⅢ的吸收,无论是AsⅤ还是AsⅢ处理,黑藻体内AsⅢ含量均降低,分别为对照处理的8%和10%,且溶液中砷形态含量与对照相比差异不显著(P >0.05).     

秸秆还田土壤中高效纤维素分解菌的筛选及其特性

采用纤维素-刚果红染色法,从河北省山前平原秸秆还田土壤中分离筛选出3株高效纤维索菌(B1、B2、B3),并进一步研究了其显微特性和酶活性.结果表明,B1、B2为芽孢杆菌,B3为无芽孢杆菌.培养12h时B1和B3菌株的CMC酶活力接近峰值,分别为31.2、24.4U;培养18h时B2菌株的CMC酶活力最高,为36.3U.培养12h时B1菌株的FPA酶活力达高峰,为34.1U;培养8h时B2、B3菌株的FPA酶活力最大,分别为39.2、163.6U.     

微生物菌剂与耕作方式对冬小麦土壤化学性状的影响

为了解不同的耕作方式和微生物菌剂施用下土壤化学性状的动态变化特征,在玉米秸秆还田的基础上,于冬小麦季通过田间小区试验,研究了旋耕和深耕2种耕作方式以及添加不同外源微生物菌剂条件下,冬小麦不同生育期土壤速效磷、速效钾、土壤微生物量碳氮的动态变化特征。结果表明,2种耕作方式下对土壤速效磷、速效钾、微生物量碳氮含量差异不显著,但小麦季不同生育期对这些的影响达到显著水平。旋耕方式下,施用（沼液+根际促生菌）和EM菌分别对土壤速效磷、土壤速效钾效果最明显;深耕方式下,施用（沼液 根际促生菌）和沼液分别对土壤速效磷、土壤速效钾效果最好;2种耕作方式下施用根际促生菌降低了土壤碳氮比值,有利于秸秆的腐解。土壤速效钾在小麦季收获期根区较非根区含量分别增加了44.31%（旋耕）和32.61%（深耕）。2种耕作方式下的根区土壤微生物量碳、氮显著高于非根区,且添加EM菌均能提高土壤微生物量碳、氮含量。