盐碱胁迫对燕麦幼苗Na~+、K~+含量及产量的影响

以燕麦耐盐碱性品种白燕二号和盐碱敏感性品种草莜一号为试验材料,采用中性盐NaCl、Na2SO4及碱性盐Na2CO3、NaHCO3按摩尔比1∶1混合,研究不同盐、碱胁迫对燕麦生物产量及吸收Na+、K+的影响。结果表明,随着盐、碱胁迫浓度的增加,2个品种根、茎、叶中Na+含量增加,K+含量减少,K+/Na+和生物量下降,盐胁迫下K+/Na+及生物量降幅小于碱胁迫,Na+含量增幅小于碱胁迫;且同浓度胁迫下,盐胁迫较碱胁迫叶片中Na+含量较低,K+含量、K+/Na+较高。2个品种间存在差异,盐、碱胁迫下白燕二号中增加的Na+含量小于草莜一号,减少的K+含量、K+/Na+及生物量小于草莜一号,尤其在高盐、碱胁迫下叶片中K+含量及K+/Na+远大于同浓度下的草莜一号;白燕二号比草莜一号根中截留Na+和地上部选择性吸收K+能力强。     

混合盐碱胁迫对刺槐种子萌发的影响

将中性盐NaC l、Na2SO4和两种碱性盐NaHCO3、Na2CO3按不同比例混合,模拟出20种盐度、碱度各不相同的复杂盐碱逆境条件,进行刺槐种子发芽试验,测定其发芽率等6项指标。结果表明:在混合盐碱的胁迫作用下,刺槐种子的发芽受到明显的抑制,发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数等指标呈下降趋势,并随盐碱度递增,下降趋势变大,高盐高碱的共同作用结果远远大于单纯的高盐或高碱,SOD的活性总体上有不同程度的增加,CAT在不同处理组间均呈现上升的趋势,在50、100mmol.L-1的组内呈上升趋势,但在200、300mmol.L-1组内则是先升后降。可见盐胁迫与碱胁迫是两种完全不同的胁迫,应将碱性盐胁迫称为碱胁迫,而通常所说的盐胁迫应仅指中性盐胁迫,而且两者具有明显的协同作用。     

不同盐浓度对紫花野百合种子萌发特性的影响

以紫花野百合的蒴果为试验材料,模拟中性盐胁迫和碱性盐胁迫,对紫花野百合种子 在不同Na＋浓度下萌发情况进行研究,测定萌发过程中的萌发率、萌发势、萌发指数,分析不同 类型盐胁迫对种子萌发参数的影响。结果表明,中性盐胁迫下,Na＋浓度为30、50mmol.L-1 时, 促进种子的提前萌发,种子萌发率、萌发势、萌发指数提高;碱性盐胁迫下,随着Na＋浓度的升 高,萌发率、萌发势、萌发指数均呈现显著下降趋势,当中性盐和碱性盐Na＋浓度分别达到170、 130mmol.L-1 时,完全抑制种子的萌发。紫花野百合对中性盐的耐受水平比碱性盐高,盐胁迫下 表现出增效、负效和完全抑制三个方面的萌发特性。     

NaCl胁迫对不同南瓜品种幼苗Na+、K+量的影响

采用19个不同类型南瓜品种,研究了300mmol/L NaCl下,幼苗地上部和根系Na+、K+离子含量、Na+/K+比值的变化.结果表明,NaCl胁迫8d后,不同南瓜品种幼苗Na+含量均明显增加,而K+含量下降,离子平衡被打破.南瓜幼苗体内的Na+含量、地上部的Na+/K+比值的变化反映植物对盐离子和营养元素相对的吸收情况.青栗(Q1)南瓜幼苗根系Na+含量、地上部Na+/K+比值明显高于黑蜜南瓜(H2)和黑子南瓜(H3).不同南瓜品种幼苗体内Na+含量、地上部Na+/K+比值变化趋势与NaCl胁迫下不同南瓜品种幼苗的盐害指数的结果基本一致.进一步验证了Q1耐盐性强与盐胁迫下地上部Na+/K+比值较低,K+离子含量较高有关;而品种H2和H3对盐敏感与盐胁迫下地上部Na+/K+比值较高,K+离子含量较低有关.     

盐碱胁迫对向日葵子叶渗透调节及离子平衡的影响

研究了盐碱胁迫对向日葵子叶渗透调节及离子平衡的影响.以向日葵品种白葵杂6号为试验材料,中性盐NaC1、Na2SO4及碱性盐NaHCO3、Na2CO3分别按摩尔比9∶1混合模拟盐胁迫、碱胁迫,各设计2种处理.结果表明,盐碱胁迫下,向日葵子叶中起渗调作用的主要无机离子和有机离子分别为K+、有机酸.通过试验结果推测,为了适应盐、碱胁迫,向日葵可能在体内启动了特殊的钠钾吸收转运通道,并且通过大量合成有机酸来维持细胞内离子平衡及pH稳定.     

引进大洋洲滨藜对盐碱适应性研究

采用室内模拟大田的试验方法,以引进大洋洲滨藜为试材,研究不同浓度的碱性盐NaHCO3胁迫下生物量、叶绿素含量、光合参数、Na+、K+、Ca2+等离子的动态变化。结果表明,随着NaHCO3胁迫浓度的升高,生物量、叶绿素质量分数、叶绿素a/叶绿素b的比值、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)呈现先升后降的趋势,即低浓度(150mmol·L-1)时最高,胞间CO2体积分数(Ci)呈现先降后升的趋势,Na+、Na+/K+的比值和Na+/Ca2+的比值呈现升高趋势,K+、Ca2+呈现降低趋势;随着时间的变化,14d时大洋洲滨藜生长状况最好;在300mmol·L-1胁迫下,加入脱硫废弃物后,生物量、叶绿素质量分数、叶绿素a/叶绿素b的值、Pn、Tr、Gs、K+和Ca2+质量分数等均高于处理。说明大洋洲滨藜在低浓度时(150mmol·L-1)较适宜生长;同时也说明脱硫废弃物在一定程度上可减缓碱胁迫对大洋洲滨藜的伤害。     

盐碱胁迫下绒毛白蜡种子的萌发特性

将中性盐NaC l,Na2SO4和2种碱性盐NaHCO3,Na2CO3按不同比例混合,模拟出20种盐度、碱度各不相同的复杂盐碱逆境条件,进行绒毛白蜡种子发芽试验。测定其发芽率等6项指标,结果表明:在混合盐碱的胁迫作用下,绒毛白蜡种子的发芽受到明显的抑制,发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数等指标呈下降趋势,并随盐碱度递增,下降趋势变大,高盐高碱的共同作用结果远远大于单纯的高盐或高碱,SOD的活性总体上有不同程度的增加,CAT在不同处理组间均呈现上升的趋势,在50,100mmol/L的组内呈上升趋势,但在200,300mmol/L组内则是先升后降。可见盐胁迫与碱胁迫是2种完全不同的胁迫,应将碱性盐胁迫称为碱胁迫,而通常所说的盐胁迫应仅指中性盐胁迫,而且两者具有明显的协同作用。     

盐碱胁迫对白刺幼苗生理特性的影响

以一年生实生白刺(Nitraria tangutorum)幼苗为实验材料,设置四种组分(中性盐Na Cl、Na2SO4(1:1)、碱性盐Na HCO3、Na2CO3(1:1)、混合盐碱Na Cl、Na2SO4、Na HCO3、Na2CO3(1:1:1:1)和单盐Na Cl和四个浓度梯度(100、200、300、400mmol/L)的盐碱组成来模拟大田的盐碱土,对白刺(N.tangutorum)的耐盐性进行盆栽试验研究。试验结果表明:白刺(N.tangutorum)幼苗可以耐受不超过300mmol/L的四种组分盐碱胁迫,随着处理浓度的升高,白刺(N.tangutorum)幼苗的细胞膜透性逐渐增加,膜质过氧化程度加剧,SOD及POD保护酶活性逐渐降低。白刺根、茎、叶中的Na+含量和Na+/K+随着处理浓度的增大呈上升的趋势,K+含量则逐渐下降,白刺体内根、茎、叶3个部位中Na+、K+含量和Na+/K+大小顺序依次为叶茎根。另外,不同组分盐碱胁迫下,白刺(N.tangutorum)幼苗的生长状态存在差异,高浓度碱性盐胁迫下最早出现植株萎蔫症状,且相对生长量较低,表明白刺(N.tangutorum)对不同组分的盐碱胁迫具有不同的耐盐性,碱对其危害更大。     

盐、碱胁迫条件下粳稻Na~+、K~+浓度的QTL分析

【目的】水稻栽培区土壤的盐、碱化日趋严重,植物体内Na+、K+浓度及Na+/K+是植物耐盐、碱性重要指标。在盐、碱胁迫条件下检测水稻苗期地上部和根部的Na+、K+浓度及Na+/K+的QTL位点,为水稻的耐盐、碱性遗传机制及分子标记辅助育种提供理论依据。【方法】以优质高产水稻品种东农425与耐盐、碱水稻品种长白10为亲本构建重组自交系(RIL)为作图群体,利用102对SSR标记构建遗传连锁图谱,该图谱覆盖水稻基因组约1 915.05 c M,标记间平均距离为18.77 c M;在140 mmol·L-1 Na Cl盐胁迫和0.15%Na2CO3碱胁迫处理条件下,对水稻苗期地上部和根部的Na+、K+浓度及Na+/K+等性状进行测定,利用SPSS v19.0对各性状进行相关分析,并采用QTL Ici Mapping v3.3的完备区间作图法(ICIM)进行QTL定位。【结果】盐、碱胁迫条件下,亲本及RIL群体地上部Na+、K+浓度均高于地下部Na+、K+浓度,各性状在RIL群体中基本符合正态分布,表现出典型的数量性状遗传特征,符合QTL定位要求。相关分析结果表明,盐、碱胁迫条件下,地上部Na+与K+及根部Na+与K+均呈极显著正相关,2种胁迫条件下的各性状相关性不显著。盐、碱胁迫条件下共检测到15个与Na+、K+浓度和Na+/K+相关的QTL,2种条件下所检测到的QTL位于不同染色体区域。在盐胁迫下共检测到5个QTL,包括1个与地上部K+浓度相关QTL,位于第8染色体的RM1308—RM281区间内,贡献率为6.83%;3个与根部Na+浓度相关QTL,位于第3和第8染色体上,其中q SRNC3-1贡献率最大,为16.41%;1个与根部K+浓度相关QTL,贡献率为3.52%;未检测到与地上部Na+浓度、Na+/K+及根部Na+/K+相关的QTL。在碱胁迫下共检测到10个QTL,包括1个与地上部Na+浓度相关的QTL,位于第2染色体的RM1347—RM48区间内,贡献率为14.41%;1个与地上部K+浓度相关QTL,位于第2染色体的RM1255—RM213区间内;3个与地上部Na+/K+相关QTL,分别位于第2、7、10染色体上,其中q ASNK2贡献率最大,为7.57%;1个与根部Na+浓度相关QTL,位于第3染色体的RM293—RM232区间内,贡献率为13.71%;2个与根部K+含量相关QTL,分别位于第1染色体的RM5—RM9和第2染色体的RM12865—RM12941区间内;2个与根部Na+/K+相关QTL,分别位于在第3和第4染色体上,其中q ARNK3贡献率较大,为10.48%。通过比较图谱发现,本研究中的大部分QTL与以往不同群体中影响耐盐、碱相关性状的QTL定位在同一或相邻的染色体区域,另外在碱胁迫下所检测到的q ASKC2和q ARKC2在前人研究中未见报道,可能存在新的耐碱性位点。【结论】在盐、碱胁迫条件下,Na+、K+的吸收和运输均是平行而独立的过程,且根部对Na+和K+的吸收与向地上部运输存在不同的遗传机制;盐、碱胁迫条件下,水稻Na+、K+浓度的遗传是相互独立的。     

盐胁迫对野大豆种子萌发特性的影响

对野大豆种子在Na 浓度依次为50mmol/L、100mmol/L、150mmol/L、200mmol/L的中性盐(NaCl)和碱性盐(Na2CO3)溶液中的萌发情况进行研究,分别测定盐溶液对发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数等指标的影响.结果表明,中性盐(NaCl)溶液处理下,Na 浓度高于50mmol,L时,野生大豆种子发芽率、发芽势、活力指数随Na 浓度的增加而显著下降(p<0.05),发芽指数在100mmol/L时有增加但与其他浓度差异不显著;碱性盐(Na2CO3)溶液处理下对发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数影响随Na 升高而下降,且下降幅度大于中性盐(NaCl).碱性盐(Na2CO3)对野生大豆种子胁迫除主要由Na 作用外可能与高pH值的作用有关.     

芦苇对人工盐碱湿地中Na+的吸收与转运特征

以芦苇为材料,通过构建人工盐碱湿地研究芦苇对Na~+的转运特征及Na~+在湿地系统中的分布特征。实验设置4个处理,CK、T1(浇灌100 mmol·L~(-1)的盐水)、T2(浇灌200 mmol·L~(-1)的盐水)及T3(浇灌300 mmol·L~(-1)的盐水),于不同时间测定各处理下芦苇地上及地下部分Na~+与K~+含量,计算Na~+/K~+及二者的转移系数,从而分析湿地盐分对芦苇体内Na~+、K~+平衡的影响及芦苇对Na~+的转运特征;测定土壤及水体中Na~+与K~+的含量,计算去除率,分析芦苇对湿地的脱盐作用。结果显示:与CK相比,高浓度(T3)Na Cl处理使芦苇地上及地下部分Na~+含量最终分别增加了6.09倍和1.61倍,地上及地下部分K~+含量分别降低了26.88%和18.10%。地上部分Na~+/K~+随处理时间逐渐升高,地下部分则相反。CK及T1的Na~+转移系数为0.30~0.86,随处理时间延长而减小;T2及T3的Na~+转移系数为0.51~0.91,随处理时间延长而增加。芦苇对处理组土壤Na~+及K~+的去除率分别为11.0%~13.4%和3.8%~9.8%,对处理组水体Na~+及K~+的去除率分别为42.7%~51.6%和6.8%~74.2%。研究结果表明,盐胁迫会影响芦苇体内的Na~+、K~+平衡,芦苇能有效地吸收Na~+,将Na~+从植物地下部分转运到地上部分。芦苇对湿地具有一定的除Na~+脱盐作用,且高浓度Na~+的存在会影响芦苇对K~+的吸收及去除。     

草酸对镉污染土壤油葵生物量及土壤酶活性和镉形态的影响

探究草酸浓度与施入时间对Cd污染土壤酶活性、Cd形态及油葵生物量的影响。采用盆栽试验,以油葵为供试植物,研究了不同草酸施用浓度(1、2、3、4、5 mmol·kg~(-1)和6 mmol·kg~(-1))和施入时间(出苗后20、30、40、50 d)对土壤酶活性、油葵干物质量及土壤Cd形态的影响。结果表明,施用草酸提高了土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性,比CK分别提高4%～84.4%和2%～147%。草酸提高了油葵地上部分及根干生物量,比CK处理分别提高7%～126%和11.4%～139%;施用2～3 mmol·kg~(-1)浓度草酸,地上部和根干质量较高,在出苗后30～40 d时施入草酸,地上部和根干质量较高。草酸降低了土壤可交换态、铁锰氧化物结合态及有机物结合态Cd浓度;施入2～3 mmol·kg~(-1)浓度草酸,土壤可交换态、铁锰氧化物结合态及有机物结合态Cd浓度较低,在出苗后30～40 d时施加草酸,可交换态、铁锰氧化物结合态及有机物结合态Cd浓度较低。在油葵出苗后30 d时施入4 mmol·kg~(-1)浓度草酸,土壤Cd去除率最高,相比CK提升89.2%;草酸可有效提高油葵修复Cd污染土壤能力,具有一定的应用潜力。     

盐胁迫下苗期栽培大豆生理响应及Na~+动态平衡关键基因的表达

【目的】研究耐盐栽培大豆和盐敏感栽培大豆对盐胁迫的响应,特别是盐胁迫对大豆幼苗光合特性、离子含量及Na~+动态平衡相关基因表达的影响,通过比较盐胁迫下不同大豆品种的响应差异,揭示不同基因型大豆耐盐机制,为大豆栽培管理、耐盐品种的选育及人工调控提供理论参考。【方法】以耐盐栽培大豆(Y8D6008、Y8D6013)和盐敏感栽培大豆(Y8D6132、Y8D6136)为材料,选取长势一致的大豆幼苗于1/2×Hoagland营养液中培养,待第一片复叶完全展开时,营养液中加入Na Cl,每天递增50 mmol·L~(-1)到达处理浓度150 mmol·L~(-1),处理持续7 d。以不加Na Cl的1/2×Hoagland营养液作为对照,研究盐胁迫下大豆幼苗的光合特性、离子含量及Na~+动态平衡相关基因表达变化。【结果】150 mmol·L~(-1) Na Cl不同程度地抑制了4种大豆幼苗生长,同时显著降低SPAD值、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,但是Na Cl胁迫对盐敏感大豆影响程度显著高于耐盐品种;盐胁迫显著降低耐盐大豆的胞间CO2浓度,而盐敏感大豆与之相反,说明150 mmol·L~(-1) Na Cl处理下气孔限制是引起耐盐品种光合速率下降主要因素,而盐敏感品种光合速率下降主要因素是非气孔限制。对大豆植株的不同离子含量进行测定,发现盐胁迫下4种大豆叶片中Na~+积累均显著升高,盐敏感品种上升幅度显著高于耐盐品种,而K~+含量与Na~+含量的变化规律相反。盐敏感大豆叶片中磷含量(P)均受盐胁迫显著下降,而耐盐大豆叶片P在胁迫后略有增加。相关分析表明净光合速率变化幅度与叶片中Na~+、K~+和P含量变化幅度存在显著的相关性。对6个参与大豆植株体内Na~+动态平衡相关基因Gm SOS1、Gm Ncl1、Gm SALT3、Gm NHX1(离子通道基因)、Gm CIPK1(信号转导基因)和Gm AVP1(能量运输相关基因)相对表达量进行分析,发现盐胁迫后4种大豆的Gm Ncl1表达量均显著上调,盐敏感品种上调倍数高于耐盐大豆品种,这种表达变化与大豆的耐盐性具有一定的关联性,而其他5个基因表达量与大豆的耐盐性没有明显的关联性。【结论】与盐敏感大豆相比,耐盐大豆在盐胁迫环境条件下减少Na~+在叶片中的积累,保持相对较高的K~+和P含量,并维持相对较高的光合速率,这是耐盐大豆比盐敏感大豆具有较强耐盐特性的因素之一,另外Na~+动态平衡相关基因GmNcl1可能与大豆耐盐特性有一定关联性。     

沼液施用对贵州典型黄壤油菜地氮淋溶的影响

了研究西南喀斯特山区沼液灌溉氮淋溶风险,以及率定沼液还田安全施用量,以该区域典型土壤——黄壤为供试土壤,主栽作物油菜为供试作物,牛场沼液为施用材料,开展大棚盆栽试验模拟沼液灌溉,评估沼液灌溉氮淋溶风险,考察油菜农艺性状响应,率定沼液安全施用量。设置油菜不施肥（CK）、无作物施沼液（NP480,施氮量480 kg·hm^-2）、油菜施化肥（CF,480 kg·hm^-2）、油菜沼液低施用量（R120,120 kg·hm^-2）、油菜沼液中施用量（R240,240 kg·hm^-2）、油菜沼液高施用量（R480,480 kg·hm^-2） 6个处理,将化肥水溶或沼液稀释后按每12 d 1次、每次25 mm连续灌入12次。结果表明：沼液灌溉存在氮淋溶风险,该风险以NO-3-N负荷为主,NO-3-N淋溶风险随施氮量增加而增大,R480处理NO^-₃-N淋溶量分别是CK、R120、R240处理的2、1.8倍和1.4倍;同施氮量下,沼液灌溉氮淋溶风险低于化肥处理,CF处理TN、NH⁺₄-N、NO^-₃-N淋溶量分别是R480处理的3.8、2.3倍和2.9倍; R480处理的氮淋溶风险值得警惕,但油菜氮素吸收能够降低该风险,使TN、NH⁺₄-N、NO^-₃-N淋溶量分别降低34%、30%、32%;适量施用沼液（施氮量120 kg·hm^-2）相对CF处理能改善油菜农艺性状,但过量施用沼液（施氮量480 kg·hm^-2）不利于油菜生长。研究表明,西南喀斯特山区油菜黄壤沼液灌溉存在一定氮淋溶风险,综合考虑氮淋溶风险、油菜农艺性状和沼液消纳需求,沼液还田施氮量控制在240 kg·hm^-2以内为宜。     

EDDS对Cd胁迫下三叶鬼针草生长和抗氧化酶系统及Cd积累的影响

为探讨乙二胺二琥珀酸(EDDS)对镉(Cd)胁迫下三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)生长和抗氧化酶系统及Cd积累的影响,采用盆栽实验,研究了40 mg·kg~(-1)Cd胁迫下,施加0(CK)、0.5、1.5、2.5 mmol·L~(-1)和5.0 mmol·L~(-1)EDDS后三叶鬼针草生长和抗氧化酶活性及Cd积累的变化。结果表明:施加0.5 mmol·L~(-1)和1.5 mmol·L~(-1)的EDDS利于三叶鬼针草幼苗的生长,株高、根长、地上部鲜干重和地下部鲜干重均显著增加;施加0.5、1.5 mmol·L~(-1)和2.5 mmol·L~(-1)EDDS使地下部(根)和地上部(茎和叶混合)组织中Cd含量均显著大于CK,且在1.5 mmol·L~(-1)时Cd积累量达到最大(分别为31.954 mg·kg~(-1)和109.454 mg·kg~(-1)),富集系数和转运系数也达到最大(分别为3.521和3.426);随施加EDDS浓度的升高,植物地下部和地上部组织中过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现先增强后降低或持续增强的趋势,说明抗氧化酶系统被启动,以清除胁迫过程中积累的活性氧(ROS),缓解胁迫对植物造成的膜脂过氧化损伤。因此,施加适宜浓度的EDDS可促进三叶鬼针草幼苗的生长,增加三叶鬼针草对Cd的吸收和富集能力,有利于Cd污染土壤的修复,综合考虑螯合剂的成本以及对土壤造成的二次污染,宜选用EDDS的浓度为1.5 mmol·L~(-1)。     

邻苯二甲酸二丁酯对3种蔬菜作物种子萌发及幼苗生长的影响

采用不同浓度的邻苯二甲酸二丁酯对茄子、黄瓜、辣椒3种蔬菜作物种子进行处理,研究其对3种蔬菜种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明,在0.05～1 mmol·L-1时随着浓度的升高,邻苯二甲酸二丁酯对茄子和黄瓜种子萌发及幼苗生长的促进作用逐渐增强.当浓度为1 mmol·L-1时,萌发效果最好;当浓度升高到4 mmol·L-1时,邻苯二甲酸二丁酯对两种蔬菜种子萌发和幼苗生长呈抑制作用.邻苯二甲酸二丁酯对辣椒种子的发芽率、发芽势、发芽速度、活力指数、根长以及苗高呈促进作用,且随浓度的增加而下降,最佳作用浓度为0.05 mmol·L-1.     

不同黄贮预处理对水稻秸秆干法厌氧发酵特性的影响

针对长三角水源区高C/N水稻秸秆干法厌氧发酵产气效率低的问题,利用自制全自动不锈钢发酵罐装置,探索了不同黄贮预处理技术对厌氧发酵效率的影响,并从预处理前后物料结构变化与降解效果方面对秸秆产沼机理进行了初探。结果表明,在发酵物料C/N为50的条件下,8 mg·L~(-1)Ca(OH)_2的稀碱处理组和稀释20倍沼液的微生物处理组产气效果最佳,单位干物质产气量分别达407 L·kg~(-1)VS与397 L·kg~(-1)VS,总产气量分别是对照组的1.64倍和1.59倍,可以达到最佳C/N条件下的80%～115%,表明适宜的预处理方式可在一定程度上解决因氮源不足造成的产气效率低下问题。两种预处理方式均可使水稻秸秆表面蜡质层、颗粒物与丝状物分解,进而提高纤维素类物质降解效率。研究表明,稀碱预处理可缓冲发酵前期酸化对产气的抑制作用,沼液处理组可显著提高发酵初期沼气中的甲烷含量,但所需预处理时间相对较长,约为稀碱预处理的4倍,工程应用中可根据实际需求选择适合的预处理方式。     

盐分不均匀分布对紫花苜蓿生长和离子特征的影响

【目的】土壤盐分浓度在空间上呈不均匀分布,研究不均匀盐胁迫对紫花苜蓿生长、水分吸收、光合作用以及根叶部位K~+和Na~+的影响,探讨紫花苜蓿适应根部不均匀盐胁迫的生理机制,为紫花苜蓿耐盐品种培育及改良盐碱地紫花苜蓿种植技术提供理论依据。【方法】通过水培法,将紫花苜蓿幼苗的根均匀分成两部分置于分根装置中,给予两侧根部相同或不同浓度的NaCl处理,设置对照(0/0)、低盐胁迫根部分别为0 mmol·L~(-1)NaCl(0/400)和100 mmol·L~(-1)NaCl(100/300)的不均匀盐胁迫处理和均匀的200 mmol·L~(-1)NaCl胁迫处理(200/200),处理7 d后取样分析。【结果】不均匀盐胁迫与均匀盐胁迫均抑制了紫花苜蓿生长,导致水分吸收减少、叶片Na~+浓度增加和叶片K~+浓度减少。然而,0/400处理紫花苜蓿地上部分鲜重、水分吸收分别比200/200处理提高了24.3%和44.2%,其叶片Na~+浓度比200/200处理降低了53.6%、叶片K~+浓度与200/200处理无显著差异。0/400处理0侧根部水分吸收比对照提高12.3%、Na~+浓度是对照的10.5倍、K~+浓度与对照无显著差异。100/300处理紫花苜蓿地上部分鲜重、整株水分吸收、叶片K~+浓度均与200/200处理无显著差异。100/300处理叶片Na~+浓度比200/200处理提高了31.0%。100/300处理100侧根部水分吸收比对照降低了33.9%、Na~+浓度是对照的39.5倍、K~+浓度比对照降低了31.3%。0/400、100/300与200/200的蒸腾速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度无显著差异且均显著低于对照,而0/400的净光合速率与200/200无显著差异,均显著高于对照,100/300的净光合速率与对照无显著差异。【结论】紫花苜蓿根部平均盐分浓度为200 mmol·L~(-1)NaCl时,一侧根部NaCl浓度等于或高于其半致死浓度,另一侧根部NaCl浓度为0 mmol·L~(-1)时,不均匀盐胁迫缓解了根部高浓度盐胁迫对紫花苜蓿生长的抑制,当低盐胁迫根部NaCl浓度为100 mmol·L~(-1)时,不均匀盐胁迫不能够缓解根部高浓度盐胁迫对紫花苜蓿生长的抑制。     

离子强度和腐植酸对高岭土协同磺胺二甲基嘧啶迁移的影响

为探讨土壤环境条件对粘土矿物协同磺胺二甲基嘧啶(SM2)迁移的影响,选取高岭土胶体与SM2作为主要实验材料,通过土柱淋溶实验,研究了高岭土与SM2共同迁移的相互影响,不同离子强度下高岭土协同SM2迁移情况以及高离子强度下腐植酸对高岭土协同SM2迁移的影响。研究结果显示:当离子强度为0.1 mmol·L-1时,高岭土悬浊液加入0.25 mg·L-1SM2后,高岭土胶体的穿透曲线峰值从76%降为70%,表明SM2对高岭土迁移影响很小,略有抑制;SM2悬浊液加入高岭土后,SM2穿透曲线峰值从5.4%增大到50%,表明高岭土可以显著促进SM2的迁移;随着溶液离子强度增强,高岭土的穿透曲线峰值依次为70%(离子强度0.1 mmol·L-1)、27%(1 mmol·L-1)、3%(10 mmol·L-1),SM2的穿透峰值依次为50%(离子强度0.1 mmol·L-1)、48%(1 mmol·L-1)、17%(10 mmol·L-1),表明随着溶液离子强度增强,高岭土迁移量及高岭土协同SM2迁移量显著降低;当溶液离子强度为10 mmol·L-1时,加入8 mg·L-1腐植酸后,高岭土的穿透曲线峰值从3%增长至57%,SM2的穿透曲线峰值从17%增长至50%,表明当溶液离子强度较高时腐植酸可以促进高岭土协同SM2迁移。