香根草对铜绿微囊藻的生长抑制及其成分分析

随着水体富营养化程度的加剧,藻类等大量繁殖,在对水体造成破坏的同时,藻类产生的藻毒素会使动物中毒或通过食物链传递,威胁人类的健康。为控制富营养化水体中蓝藻的数量,减少水华的发生,利用生态浮床技术,以浮床植物香根草为研究对象,通过在铜绿微囊藻培养中添加香根草种植水,研究香根草对铜绿微囊藻的抑制效应。每3 d使用血球计数板计算藻细胞密度,记录接种微囊藻的种植水和对照处理下的藻类数量;并用分光光度法测定培养液中铜绿微囊藻的叶绿素a含量,使用固相萃取方法收集香根草种植水中的根系分泌物,经气质联用仪(GC-MS)分析香根草种植水中的化学物质。结果表明:以蒸馏水培养5 d收集获得的香根草种植水对铜绿微囊藻的生长有明显的抑制作用。与对照组相比,香根草种植水中培养的铜绿微囊藻生长缓慢。其中培养6 d后,香根草种植水开始对铜绿微囊藻的生长产生抑制作用,且抑制作用随时间的推移而增加,在与铜绿微囊藻共培养21 d后,抑制率达到76%。种植水中藻类叶绿素a含量为447. 62 mg/L,对照组铜绿微囊藻叶绿素a含量则高达3 592 mg/L,为试验组的8倍。香根草根系分泌物中有24种化合物,其中己酸、棕榈酸、硬脂酸等脂肪酸对铜绿微囊藻等藻类有抑制作用。2-羟基丙酸相对含量最高,为50. 71%;其次是棕榈酸,相对含量为23. 2%。香根草种植水通过抑制铜绿微囊藻的光合作用,对铜绿微囊藻的生长产生抑制作用。     

臭氧氧化-苦草深度处理猪场废水对无机营养盐的去除效果初探

进行了经氧化塘和人工湿地处理的猪场废水的臭氧氧化-苦草深度处理研究,考察了不同浓度臭氧氧化处理无机营养盐(N、P)含量的变化,和臭氧氧化-苦草处理对去除无机营养盐的作用。结果表明,三个臭氧投加浓度(10、30、50 mg·L~(-1))分别使NO-2含量降低7.7%、17.6%和21.4%,使NO-3增加5.7、4.2和2.4倍,使PO3-4增加40.1%、26.0%和0.7%;臭氧氧化-苦草处理使TN、NH+4、NO-2、TP含量分别降低11.4%~15.7%、29.9%~34.2%、22.6%~40.7%和36.0%~38.0%,使NO-3含量增加0.4~1.0倍。结果表明,臭氧氧化可以使N、P的形态发生变化,且低浓度的臭氧投加就能达到显著效果,苦草显著促进臭氧氧化后猪场处理尾水中无机营养盐的去除。     

农村面源污染治理的“4R”理论与工程实践——水环境生态修复技术

当前,我国农村水体普遍污染严重,作为农村面源污染治理技术体系中的最后一环,农村水环境生态修复技术的实施具有十分重要的现实意义。本文在自己已有工作的基础上,总结和梳理了国内外适合我国农村的水环境生态修复技术,并分别按技术原理进行了阐述。研究表明,其中的生态浮床技术具有投资少、见效快、管理方便等优点,是一种行之有效的水体原位生态修复技术,尤其是采用水稻等能产生经济效益的植物作为浮床植物,不仅可以改善水质,其收益也能补偿部分投资成本;水生植物恢复技术是提高水体自净能力、恢复水生态系统结构和功能的必然选择,按照目标要求进行水生植物恢复,可以有效降低水体污染物浓度,促进水生态系统良性发展;以土壤生物工程为主的生态护坡技术适合我国农村河道的边坡修复,河岸植被群落能够得到良好恢复,坡岸土壤侵蚀和农业面源污染均能得到有效控制。生态修复技术的应用需与生态拦截技术和养分利用技术相协调,要以不同功能和目标需求为导向,注重采用组合技术工艺进行修复,以提高水环境生态修复的效果。     

室内展示的水稻展品养成技术

在长达半年之久的2010年上海世博会期间，水稻作为为数不多的生命有机体活体展示品，在中国国家馆“希望的大地”展区内进行了全程展示，所展水稻的长势长相及理论产量均达到了超级水稻的水平，且均为抽穗期，取得了良好的展示效果。本文主要介绍了支撑水稻室内展示的水稻展品养成技术，以期为发展农作物的室内展示提供参考和技术支持。     

农村面源污染治理的“4R”理论与工程实践——水环境生态修复技术

当前,我国农村水体普遍污染严重,作为农村面源污染治理技术体系中的最后一环,农村水环境生态修复技术的实施具有十分重要的现实意义。本文在自己已有工作的基础上,总结和梳理了国内外适合我国农村的水环境生态修复技术,并分别按技术原理进行了阐述。研究表明,其中的生态浮床技术具有投资少、见效快、管理方便等优点,是一种行之有效的水体原位生态修复技术,尤其是采用水稻等能产生经济效益的植物作为浮床植物,不仅可以改善水质,其收益也能补偿部分投资成本;水生植物恢复技术是提高水体自净能力、恢复水生态系统结构和功能的必然选择,按照目标要求进行水生植物恢复,可以有效降低水体污染物浓度,促进水生态系统良性发展;以土壤生物工程为主的生态护坡技术适合我国农村河道的边坡修复,河岸植被群落能够得到良好恢复,坡岸土壤侵蚀和农业面源污染均能得到有效控制。生态修复技术的应用需与生态拦截技术和养分利用技术相协调,要以不同功能和目标需求为导向,注重采用组合技术工艺进行修复,以提高水环境生态修复的效果。     

稻田防侧渗措施对水稻生产灌溉用水的减量效果

研究了稻田防侧渗措施对水稻生产灌溉用水的减量效果以及在基本不影响水稻单产前提下的减灌可行性。结果表明:在防侧渗试验区氮肥用量仅为大田对照的约70%前提下,灌溉标准与大田对照相同的全灌处理,4年平均产量达到9.4 t/hm~2,单产显著高于大田对照,实际灌溉次数和总量较大田对照均减少了50%以上,说明稻田防侧渗措施可大幅度地提高灌溉水利用效率却不降低单产。不同灌溉量对水稻单产的影响研究表明,稻田采用防侧渗措施后,在较传统稻田大幅度降低灌溉用水量的基础上,还有一定的减灌空间,其中的减灌30%(70%灌)处理虽然4年平均产量有所降低,并达到了显著水平,但减产幅度相对较小。     

大宗农作物室内栽培及展示的现状与前景

论述了国内外观赏植物和大宗农作物室内栽培及展示的发展历程与现状,从可行性角度简要介绍了2010年上海世博会中国国家馆水稻活体展示的案例,分析了大宗农作物室内展示的发展前景。     

弱光胁迫对黑藻生理生化特性的影响

[目的]研究不同光照强度下黑藻[Hydrilla verticillata(L.f.)Royle]的生理生化反应,为探索沉水植物的引种栽培和繁殖以及先锋群落的优化配置提供理论基础。[方法]将经过预处理的黑藻分别置于7800、3100、1250、500、200 lx光照下培养,于培养后的第5天第1次取样,之后每5 d取1次,共取6次,测定可溶性蛋白和丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性。[结果]黑藻对弱光有一定耐受性,但其耐受性会随光照时间延长而变弱。光强为1 250 lx时持续20 d,SOD活性即开始升高;光强为500 lx时,CAT、POD活性开始升高,可溶性蛋白含量开始下降;光强为200 lx条件下,光照5 d时SOD活性出现一高峰值随后持续下降,CAT活性一直处于较大波动状态,表明200 lx光强下黑藻体内活性氧代谢就会失衡,细胞可能会遭到不可逆转的伤害,200 lx可能是黑藻的光补偿点。试验过程中,MDA含量变化不明显,各处理差异不显著。[结论]弱光胁迫可以引起黑藻体内活性氧的产生和积累,诱导抗氧化酶活性升高。当胁迫超过一定强度时,抗氧化酶活性受到抑制,活性氧不能及时清除,从而对植物体形成氧化损伤,这可能是富营养化水体中影响沉水植物恢复的重要机制之一。     

利用水上栽培方法研究水稻根系

对水上种植条件下的水稻根系的一些性状与水田条件下种植时进行了比较。结果表明,水上水稻的根系数量、根系分枝特性、根粗等形态指标以及根系活跃吸收面积百分比等生理指标与水田水稻根系表现出较好的一致性,而且在整个生育期内的动态变化也呈现出较一致的趋势。说明利用水上种植方法研究水稻根系是可行的,能较好地反映较高产量水平的水稻根系在自然环境条件下的生长情况,因此有望成为今后水稻根系研究的一条简便有效的新方法。     

不同类型水稻的根系分布特征比较

对不同类型水稻的根系分布进行了比较,研究发现籼型水稻和粳型水稻的根系垂直分布有比较明显的差异,在20 cm以下的根系干物重占总根重的百分比籼型水稻一般在10%以下,而粳型水稻一般高于15%。根深指数对比结果同样表明了这一趋势,粳型水稻的根深指数一般在10以上,而籼型水稻的根深指数一般低于10。上述两个指标均表明,与籼型水稻相比,粳型水稻具有明显的深扎根性。亚种间杂交水稻的根系分布更接近粳型水稻。