脲酶硝化双抑制剂缓释肥提高番茄产量及NPK养分吸收

为提高番茄肥料的利用效率,该文采用恒温培养和土培试验研究了自制番茄专用缓释肥（special slow-realease fertilizer for tomato,TSRF1和TSRF2）在酸、中、碱性土中的氮素释放特性以及对番茄产量、NPK养分吸收利用的影响。结果表明,在3种不同土壤中,氮素释放累积量均表现为普通复合肥（ordinary compound fertilizer,OCF）>商品缓释肥（commercial slow-release fertilizer,MSRF）>自制专用肥（special compound fertilizer for tomato,TCF）>自制专用缓释肥1（TSRF1）>自制专用缓释肥2（TSRF2）,且各施肥处理在3种不同土壤类型上的氮素累积释放量大小表现为碱性土>中性土>酸性土。在整个培养期,各施肥处理在3种不同土壤中氮素相对累积释放率大小总体表现为碱性土>中性土>酸性土,且土壤中不同形态氮素累积量均是铵态氮大于硝态氮。铵态氮、硝态氮的累积量大小也表现为碱性土>中性土>酸性土。不同形态氮在3种土壤中的累积释放量动态释放以一级动力学方程拟合最好（r=0.963～0.998）。采用一级动力学方程,不同形态氮素的最大释放量表现为总N>NH4+-N>NO3--N,这与土壤中各形态氮素养分的累积释放特性变化规律表现一致。在土培试验中,两种专用缓释肥（TSRF2和TSRF1）显著提高了番茄果实干物质量,较TCF、MSRF和OCF处理分别增加了18.18%、7.24%、31.40%和13.45%、2.96%、26.15%,且番茄产量在各处理之间的差异达到显著水平。各处理对氮素的积累量大小顺序为TSRF2>TSRF1>MSRF>TCF>OCF,对磷的吸收上表现为TSRF1>TSRF2>MSRF>TCF> OCF,钾素吸收积累量的趋势与氮素基本相同。与普通复合肥相比,两种专用缓释肥处理的N、P、K利用率分别增加了10.66%、20.53%和18.62%（TSRF1）,14.94%、18.48%和21.95%（TSRF2）。两种专用缓释肥（TSRF2和TSRF1）在抑制剂的作用下,能够延缓肥料中N素养分的释放,增加番茄植株对氮磷钾养分的吸收,从而提高了NPK养分利用率和番茄产量。     

外源锌对不同品种番茄光合特性、品质及镉积累的影响

采用土培试验研究了在重金属Cd污染条件(10mg/kg)下,叶面喷施Zn(Zn浓度为0,200,400μmol/L)对2个番茄(Solanum lycopersicum Mill.)品种("4641"和"渝粉109")生长、光合特性、品质及番茄体内Cd形态和积累量的影响.结果表明,随Zn浓度增加,2个番茄品种的果实、根、茎、叶干重及植株总干质量均呈上升趋势.2个品种叶片净光合速率和气孔导度及"渝粉109"叶片蒸腾速率随Zn浓度增加呈现先增后降趋势;叶片胞间CO2浓度及"4641"叶片蒸腾速率随Zn处理浓度的增加而显著降低.随着喷Zn浓度的增加,2个番茄品种果实内氨基酸质量比、"4641"品种的果实Vc质量比和"渝粉109"品种的果实内硝酸盐质量比均显著下降,"渝粉109"果实的Vc质量比则显著增加;2个品种果实的还原糖质量分数随Zn浓度增加呈现先升后降趋势.低Zn(200μmol/L)减少了番茄果实各形态Cd质量比和Cd总提取量,但高Zn(400μmol/L)反而增加了"渝粉109"果实中FE质量比,以及增加了2个品种中FNaCl,FHCl,FR和总提取量.与对照处理相比,随喷Zn浓度的增加,"4641"和"渝粉109"叶、茎、根和果实Cd质量比分别减少了18.81%~21.55%和16.64%~20.15%,31.09%~35.76%和29.00%~36.71%,31.19%~26.13%和40.12%~41.81%,5.32%~11.73%和4.35%~12.73%.比较2个番茄品种,无论是否喷Zn,果实中Cd质量比及Cd积累量"4641"都高于"渝粉109",植株Cd总积累量以"渝粉109"高于"4641".     

铁对番茄镉积累及其化学形态的影响

 采用番茄盆栽试验研究了在重金属Cd（10 mg · kg-1）污染条件下,叶面喷施不同浓度（0、 200 和400 μmol · L-1）Fe（FeSO4 · 7H2O）对番茄‘4641’和‘渝粉109’生长、光合特性、抗氧化酶活性 及番茄体内Cd 形态和积累量的影响。结果表明,喷施Fe 后,番茄果实、根、茎、叶干质量和植株总干质 量,以及Cd 含量和积累量在2 个品种之间的差异达到了显著水平。Fe 处理显著增加了2 个番茄品种的果 实、根、茎、叶及植株总干质量。随Fe 浓度增加,番茄叶片Pn、Gs 和Tr 以及‘渝粉109’POD 活性、‘4641’ 叶CAT 活性先增加,然后降低;而叶片Ci 以及‘渝粉109’叶SOD 活性则先下降然后回升。番茄果实中 各形态Cd 含量的顺序为：残渣态Cd（FR）> 盐酸提取态Cd（FHCl）> 乙醇提取态Cd（FE）> 氯化钠提 取态Cd（FNaCl）> 乙酸提取态Cd（FHAc）> 去离子水提取态Cd（FW）。适量的Fe（200 μmol · L-1）减少 了番茄果实中各形态Cd 含量,但高量Fe（400 μmol · L-1 ）增加了‘4641’果实中FHCl、FR 以及‘渝粉 109’果实中FE、FNaCl、FR 和Cd 总提取量。番茄各部位Cd 积累量的顺序为：叶 > 茎 > 果实 > 根。叶 面喷施Fe（200 μmol · L-1）使番茄叶、茎、根和果实中的Cd 含量相比对照处理分别降低了7.1% ~ 21.9%、 35.6% ~ 50.4%、13.1% ~ 37.0%和2.8% ~ 8.2%。供试2 个番茄品种,无论喷Fe 与否,果实Cd 含量、果实 Cd 积累量和植株Cd 总积累量均为‘4641’<‘渝粉109’。     

硅对不同辣椒品种生理特性、镉积累及化学形态的影响

采用盆栽试验方法研究了重金属Cd（10 mg?kg-1）胁迫下,叶面喷施有机Si和无机Si对不同辣椒品种生长、抗氧化酶活性及辣椒体内Cd形态和积累量的影响。结果表明：在Cd污染（10 mg?kg-1）土壤上,2个辣椒品种对叶面喷施有机Si或无机Si的反应不同。喷施Si后,世农朝天椒的果实干质量较对照分别增加28.1 %、11.4 %,艳椒425的果实干质量较对照分别降低了32.3 %、55.1 %;喷施Si提高了辣椒叶片CAT和POD活性;辣椒果实中Cd的形态以FNaCl>FHAC>FE>FHCl>>FW>Fr,喷施Si明显降低了世农朝天椒果实中乙醇提取态Cd、氯化钠提取态Cd含量和Cd总提取量,增加了艳椒425果实中氯化钠提取态Cd、醋酸提取态Cd含量和Cd总提取量;辣椒中Cd积累量以茎>根或叶>果实,叶面喷施有机Si或无机Si明显减少Cd在2个辣椒品种果实中的蓄集,艳椒425和世农朝天椒果实Cd积累量降幅分别为19.1 %、23.3 %和13.4 %、26.1 %;在相同处理条件下,辣椒果实中Cd的含量和积累量均以艳椒425>世农朝天椒。     

重金属富集植物黑麦草对Zn的响应

采用根袋土培试验研究了重金属Zn胁迫对黑麦草（Loliurn perenne L．）生长、抗氧化酶活性、游离脯氨酸含量、根系活力及锌积累的影响。结果表明，黑麦草对重金属锌有很强的抗性和耐性．即使在高锌下（16mmol Zn／kg）。黑麦草生长也未受到抑制。黑麦草地上部干重、根系千重在8mmol Zn／kg下达到最大值。分别较对照增加48．8％，52．2％;高锌处理（16mmol Zn／kg）的植株地上部千重也较对照增加11．2％。黑麦草POD活性随Zn胁迫增加，先下降，然后回升SOD活性则随锌胁迫增加而下降。随Zn胁迫增加，叶脯氨酸、根系活力先增加，然后下降。地上部、根系Zn含量随Zn胁迫增加而增加，最大值分别为746．5，521．0mg／kg DW（16mmol Zn／kg）。高锌处理下（≥4mmol／kg）Zn转运率（S／R）〉1．0。     

重金属富集植物黑麦草对锌、镉复合污染的响应

采用盆栽试验研究了锌、镉单一及复合污染对重金属蓄集植物黑麦草生长、叶绿素、抗氧化酶活性、锌及镉吸收的影响。结果表明,锌、镉及复合污染对黑麦草生物量存在不同程度的抑制作用。锌、镉及复合污染均明显降低了黑麦草叶绿素含量,提高了叶片POD、SOD的活性。黑麦草吸收的锌、镉主要集中在植株地上部。以锌、镉复合污染的处理植株抗氧化酶POD、SOD活性最强,对锌、镉的吸收量最大,其地上部锌、镉含量分别达到(3108.72、73.97mg/kg)。黑麦草存在作为土壤重金属锌、镉复合污染植物修复材料的潜力。     

锌胁迫对大白菜养分含量及锌积累的影响

采用土培根袋试验研究了锌胁迫对大白菜4个品种生长,N,P,K养分及Zn吸收积累的影响。结果表明,Zn在一定范围内(0~0.5 mmol/kg)内促进了大白菜生长,最大生物量增量地上部为4.7%~30.2%,根系为10.3%~25.1%,Zn2 ≥1.0 mmol/kg,大白菜生物量显著下降。4个品种大白菜地上部N,K含量均随Zn浓度的增加而增加,地上部、根系P含量随Zn浓度的增加先增加,然后下降。大白菜地上部Zn含量、根系Zn含量均随Zn浓度的增加而增加。以丰抗78和丰园高抗1号2个品种对Zn积累和转移较高,其地上部Zn含量最大值分别为139.1,154.7 mg/kg(2 mmol/kg Zn2 )。在不使用Zn的地区该2品种可以作为富Zn蔬菜栽培,而在重金属Zn污染地区,选择Zn转运率、积累量均低的丰抗80、丰抗90为大白菜栽培品种。     

不同Zn浓度对黑麦草生长及土壤养分的影响

采用土培根袋试验研究了不同Zn浓度对黑麦草的4个品种生长、Zn含量及土壤养分含量的影响．结果表明,Zn在一定范围内（托亚在0～2mmol／kg,夜影在O～4mmol／kg,泰德、爱瑞斯在0～8mmol／kg）促进了黑麦草生长,黑麦草对zn有较高的耐受性,但高浓度zn仍时黑麦草有毒害作用而抑制其生长．4个品种地上部锌、根系锌含量随锌胁迫的增加而增加．植物地上部和根系干质量、地上部干质量／根系干质量以泰德最大,其地上部干质量平均超过其它3品种2g／钵以上（Zn浓度≤8mmol／kg）,表现出明显的生长优势,地上部锌含量最大值为583．9mg／kg（Zn浓度为16mmol／kg）．高Zn胁迫降低了黑麦草根际有效N,P,K含量和非根际N含量,而非根际P,K含量随zn浓度增加先降低,然后增加．黑麦草根际有效Zn含量,在Zn浓度4mmol／kg时达到最高值,然后下降．根际有效Zn含量以爱瑞斯、泰德低于夜影和托亚．     

黑麦草与丛枝菌根对番茄Cd质量分数及根际Cd形态的影响

采用大田试验研究在重金属Cd(5.943mg/kg)污染下,黑麦草和丛枝菌根对2个品种番茄("德福mm-8"和"洛贝琪")产量,Cd质量分数以及对根际Cd形态的影响.结果表明,黑麦草和丛枝菌根单一或复合处理使2个品种番茄果实、叶、茎、根及植株总干质量不同程度增加,增幅达2.67%~38.42%;同时显著降低2个番茄品种的果实、叶、茎及根部的Cd质量分数,降幅达4.59%~42.45%.番茄叶、根和茎为Cd主要积累部位,果实中Cd积累较少."洛贝琪"表现出Cd低积累特性,其果实Cd质量分数、积累量及植株Cd总积累量均低于"德福mm-8".在Cd污染土壤上,种植番茄的同时套种黑麦草或接种丛枝菌根,可减少土壤中可交换态(EXC-Cd),碳酸盐态(CABCd),铁锰氧化态(Fe-Mn-Cd)及Cd全量,其中土壤Cd全量降幅达8.65%~23.21%("德福mm-8")和15.89%~27.52%("洛贝琪").番茄果实Cd质量分数与土壤可交换态Cd,铁锰氧化态Cd质量分数之间呈显著正相关性关系(p0.05).接种丛枝菌根能促进黑麦草的生长及其对Cd的吸收,黑麦草地上部及总生物量、黑麦草Cd质量分数及Cd积累量均显著增加,分析番茄Cd质量分数与黑麦草Cd质量分数,二者呈显著负相关性(p0.05).     

重金属富集植物黑麦草对锌、镉复合污染的响应

采用盆栽试验研究了锌、镉单一及复合污染对重金属蓄集植物黑麦草生长、叶绿素、抗氧化酶活性、锌及镉吸收的影响。结果表明,锌、镉及复合污染对黑麦草生物量存在不同程度的抑制作用。锌、镉及复合污染均明显降低了黑麦草叶绿素含量,提高了叶片POD、SOD的活性。黑麦草吸收的锌、镉主要集中在植株地上部。以锌、镉复合污染的处理植株抗氧化酶POD、SOD活性最强,对锌、镉的吸收量最大,其地上部锌、镉含量分别达到（3108.72、73.97 mg/kg）。黑麦草存在作为土壤重金属锌、镉复合污染植物修复材料的潜力。