不同改良剂对污灌区镉砷和多环芳烃复合污染土壤的修复研究

为了探讨不同改良剂对污灌区复合污染土壤的修复效果,以春玉米为材料,研究7种改良剂的添加对春玉米籽粒及土壤中镉(Cd)、砷(As)和多环芳烃(∑PAHs)含量的影响。结果表明：经过硫磺和酵素菌处理的土壤,玉米籽粒Cd、As含量显著增加(P<0.05),∑PAHs含量增加效果不显著;经过生石灰、钠质膨润土、腐植酸和硅藻土处理的土壤,玉米籽粒Cd、As显著降低(P<0.05),∑PAHs含量降低效果不显著;而CXEM菌剂的添加对玉米籽粒As、Cd含量的抑制不显著,但对∑PAHs含量抑制效果明显(P<0.05)。不同改良剂对土壤中Cd、As含量普遍影响不大,但在CXEM菌剂作用下,土壤∑PAHs含量与对照相比,降低了17.8%(P<0.05)。因此,不同改良剂对玉米籽粒及土壤中Cd、As、∑PAHs含量的影响,主要与土壤改良剂本身的性质有关。因此,不同改良剂对玉米籽粒及土壤中Cd、As和∑PAHs含量的影响,主要与土壤改良剂本身的性质有关。     

净化液处理对豇豆采后多环芳烃(PAHs)的净化效果研究

为降低蔬菜采后体内多环芳烃(PAHs)对人体的危害风险,以豇豆为材料,利用不同浓度洗洁精、食盐、米酒、米醋、植物油及清水分别对豇豆豆荚进行浸洗,通过高效液相色谱-质谱联用法检测豇豆采后体内PAHs的含量,并筛选出豇豆体内PAHs的最佳净化方法。结果表明,米酒和米醋处理对豇豆体内PAHs的去除效果基本一致,其中米酒处理组的∑PAHs（美国环保局公布的优先监测的16种多环芳烃的含量总和）降低68.92%,米醋处理组的∑PAHs降低73.88%,且对萘、二苯并(a,h)蒽和茚并(1,2,3-c,d)芘等均有明显的去除效果;清水浸洗可有效降低豇豆体内的茚并(1,2,3-c,d)芘含量,但会使菲的含量增加;食盐处理使∑PAHs增加了77.15%,主要表现在增加了2、3环PAHs在豇豆体内的积累;植物油处理可降低个别PAHs单体含量,但会引入其他PAHs单体,同时增加∑PAHs含量。毒性当量计算结果表明,米酒能有效降低豇豆体内的PAHs毒性,同时食盐处理也使豇豆体内的PAHs毒性当量降低。米酒和米醋能有效降低豇豆体内∑PAHs和二苯并(a,h)蒽的含量及其毒性当量。     

花后叶面喷施尿素对冬小麦氮素吸收利用和产量的影响

小麦开花后叶面喷施氮肥能延缓衰老、提高产量,但其对小麦氮素利用效率的影响鲜见报道。本研究以强筋冬小麦品种济麦229为试验材料,采用两因素随机区组设计,设置2个叶面喷施尿素的时期,分别为开花后7 d (S)和21 d (T),设置4个尿素溶液浓度(0、2%、6%和10%),探索开花后叶面喷施尿素对冬小麦氮素吸收积累及籽粒产量和氮素利用效率的影响。结果表明,小麦籽粒产量随喷施尿素溶液浓度的提高呈先增加后降低的趋势,并在2%浓度水平下达到最高(比对照增产5.1%),这主要得益于千粒重的增加(比对照提高3.3%)。开花后不同时间喷施2%浓度尿素溶液均促进了开花前营养器官贮藏氮素向籽粒中的再分配,亦增加了开花后同化氮素输入籽粒量,平均增幅分别为8.8%和21.1%;单位面积籽粒氮积累量及氮素收获指数的增幅分别为10.9%和7.9%,进而显著提高了籽粒含氮量、蛋白质含量及氮素利用效率。采用2%的尿素溶液叶面喷施,将喷施时间由开花后7d推迟至开花后21d,籽粒氮素积累量、籽粒产量和氮素利用效率的增幅更大。综上所述,开花后叶面喷施2%的尿素溶液可促进强筋冬小麦花后氮素的吸收及营养器官临时贮存氮素向籽粒...     

小麦基因型间籽粒镉积累差异及低镉积累资源筛选

为解决镉(Cd)污染带来的粮食安全问题,本试验采用盆栽试验对102份不同基因型的小麦资源在Cd污染土壤环境下小麦籽粒Cd积累差异进行了分析。结果表明,在土壤Cd含量为20mg/kg时,102份小麦中73.53%的籽粒Cd积累为4~7mg/kg,17.65%籽粒Cd积累〉7mg/kg,8.82%籽粒Cd积累〈4mg/kg。将在Cd浓度为20mg/kg下筛选出的9份低积累和16份高积累材料进-步在Cd浓度为0.4mg/kg, 5mg/kg和20mg/kg土壤环境下分析籽粒Cd积累差异, 结果表明,小麦籽粒Cd积累与基因型有很大的关系,不同基因型小麦在不同Cd浓度下籽粒Cd积累差异显著,籽粒Cd积累量与土壤中Cd含量呈显著正相关,籽粒Cd积累系数与土壤Cd含量呈负相关。同时根据材料在不同浓度Cd积累情况,筛选出3份低Cd积累小麦,为进一步选育小麦籽粒低Cd积累品种奠定材料基础。     

秸秆配施微生物菌肥对盐碱地土壤及作物盐分含量的影响

为探究秸秆与微生物菌肥对盐碱地土壤和作物盐分含量的影响，试验于内蒙古达拉特旗重度盐碱地，分别设不施秸秆不施微生物菌肥(CK)、秸秆单施(G)、微生物菌肥单施(F)、秸秆配施微生物菌肥(GF)4个处理，分别种植燕麦、高丹草、黍子、油用向日葵4种作物，分析秸秆配施微生物菌肥对盐碱地土壤和作物盐离子浓度及盐分含量的影响。结果表明，与CK相比，秸秆配施微生物菌肥能显著降低土壤含盐量，提高作物生物量及作物体内盐离子积累量，其中土壤全盐量在种植油用向日葵的土壤中最低，为4 400.41 mg/kg,较CK显著降低了13.85%;作物生物量及盐离子积累量以秸秆配施微生物菌肥处理下的高丹草最大，生物量和盐离子积累量分别较CK提高了68.32%,108.28%。此外，秸秆配施微生物菌肥增强了各作物对盐离子的选择吸收能力，配施处理下燕麦对Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-有较强吸收能力，分别较CK提高50.51%,72.74%,56.39%;高丹草对Ca²⁺有选择吸收能力，较CK提高76.01%;油用向...     

微生物菌肥对普陀樟、红楠2个树种苗木生长及养分状况的影响

为了增强海岛特色树种苗木抗逆性,提高海岛困难地造林成活率,以普陀樟、红楠容器苗为材料,研究不同菌肥及用量对苗木生长、生物量和养分状况的影响。结果表明：不同菌肥及用量通常对普陀樟生长和生物量的积累无明显作用,但可显著促进红楠的高、径生长和生物量的积累,其中应用40、60 g/盆百欧盖恩微生物菌肥,高、径生长量分别提高36.39%、33.76%和17.63%、15.40%,总生物量增加57.04%、56.50%,仅应用含N量较高的菌肥时明显抑制两者生长。菌肥的使用通常有利于促进N、P在普陀樟根、茎的积累,且能较大幅度地提升N、P、K在红楠植株各部位的积累,其中普陀樟应用20、40 g/盆百欧盖恩微生物菌肥,根上的N浓度分别增加13.87%、17.65%,茎、根上的P浓度分别增加13.39%、12.60%和27.29%、11.48%,含量的变化趋势与浓度基本一致;红楠应用40、60 g/盆百欧盖恩微生物菌肥,根上的N浓度分别增加10.53%、27.32%,P浓度分别大幅增加47.78%、70.82%,K浓度分别增加24.74%、35.99%,含量大幅上升。     

钝化剂对冶炼厂周边中碱性农田土壤重金属及其在小麦中累积的影响

通过冶炼厂周边田间试验，探讨了钝化剂2,4,6-三巯基均三嗪三钠(TMT)对冶炼厂周边中碱性农田中小麦生长末期重金属累积的影响。结果显示：在污染土壤中，添加w=0.10%（质量分数）TMT55材料，60～240 d后土壤DTPA有效态镉含量较对照降低效率为18.50%～41.53%;DTPA有效态铅含量较对照降低效率为21.06%～28.43%。在有效态镉含量为0.97 mg/kg的污染土壤中添加w=0.10%（质量分数）TMT55材料，200 d后小麦根、茎、叶镉含量较对照分别降低32.04%、27.38%、35.39%,240 d后小麦根、茎、叶、籽粒镉含量较对照分别降低18.12%、34.86%、12.39%、20.81%。在有效态铅含量为56.72 mg/kg的污染土壤中添加w=0.10%（质量分数）TMT55材料，200 d后小麦根、茎、叶铅含量较对照分别降低26.84%、23.84%、29.32%,240 d后小麦根、茎、叶、籽粒铅含量较对照分别降低14.34%、46.36%、19.29%、42.40%。TMT55材料能抑制小麦在生长末期对重金属镉和铅的累积，是潜在重金属污...     

高产小麦耗水特性及干物质的积累与分配

在2005—2006年和2006—2007年小麦生长季降水量分别为128.0 mm和246.4 mm条件下, 采用不同灌水量处理, 研究了高产条件下冬小麦的耗水特性和小麦干物质的积累与分配。结果表明, 底水和拔节水分别灌溉60 mm处理(W2)在两个生长季获得了最高的籽粒产量, 2005—2006年生长季其水分利用效率和灌溉水的利用效率均显著高于其他灌水处理; 2006—2007年生长季, 其水分利用效率较高, 降水量、灌水量和土壤供水量分别占农田耗水量的47.32%、23.04%和29.64%; 与不灌水处理(W0)相比, 灌水处理显著提高开花后干物质的积累量和开花后干物质积累量对籽粒的贡献率, 以W2处理最高, 分别达8 241.59 kg hm-2和84.18%。灌水量过多显著减少光合产物向籽粒的分配, 使产量降低。随灌水量增加, 小麦全生育期耗水量显著增大, 灌水量占农田耗水量的比例增加, 降水量和土壤供水量占农田耗水量的比例均降低, 以土壤供水量所占比例降低最大。综合考虑小麦的籽粒产量和水分利用效率, 在本试验条件下, 以底水和拔节水各60 mm的灌溉量为最优。在小麦生长季降雨量为246.4 mm条件下, 仅灌60 mm底水亦可获得较高的籽粒产量, 其土壤供水量占农田耗水量的比例和灌溉水的利用效率高于底水和拔节水处理。     

脱落酸对葡萄幼苗镉积累的影响

为降低镉污染条件下葡萄对镉的积累,促进葡萄生长,采用盆栽试验研究镉污染(5 mg/kg)条件下喷施脱落酸对葡萄幼苗生长及镉积累的影响。结果表明,葡萄幼苗各部位的生物量和叶片的光合色素含量均随着脱落酸浓度的增加(0、1、5、10、20μmol/L)而先降低后增加。随着脱落酸浓度的增加,葡萄幼苗叶片的POD及CAT活性和土壤pH呈现先增加后降低的趋势,而SOD活性随着脱落酸浓度的增加而增加。另外,喷施脱落酸能使葡萄幼苗各部位镉含量显著低于对照,并随着脱落酸浓度的增加而减少,脱落酸浓度为20μmol/L时,葡萄幼苗的根系和地上部分分别较对照降低了36.54%和74.36%。综上,喷施脱落酸能够降低葡萄对镉的吸收,以20μmol/L脱落酸浓度最佳。     

中低镉胁迫下叶面肥对水稻生长状况及镉积累调控效果的影响

为探究自制多养分复合叶面肥对水稻生长状况及Cd积累调控效果的影响。[方法]以中早39水稻为试验材料,通过盆栽试验的方法测定了中低Cd胁迫下,喷施叶面肥对水稻生长状况、各部位Cd含量、Cd富集转运的影响,同时分析了水稻籽粒Cd含量与各器官Cd含量的关系。[结果]喷施5种叶面肥对水稻籽粒降Cd效果依次为S＞P＞Se＞Mg＞Si,分别降低73.50%、66.41%、58.55%、58.50%、46.86%;叶面喷施S肥籽粒Cd富集系数降低73.5%,籽粒Cd转运系数降低72.9%。[结论]5种叶面肥对比而言,叶面喷施S肥降Cd效果最好,若综合考虑水稻生长状况、产量和降镉效率等因素,则叶面喷施Si肥效果最好,且水稻茎秆是影响籽粒Cd积累量的最主要部位,是籽粒积累Cd的主要通路之一。     

土壤质地对小麦SPS、SS活性及其与淀粉合成关系的影响

在池栽条件下, 研究了黏壤土、中壤土和沙壤土对豫麦49灌浆期旗叶、旗叶鞘、穗茎和籽粒中蔗糖代谢关键酶蔗糖磷酸合酶(SPS)和蔗糖合酶(SS)的活性变化。结果表明, 在3种不同质地土壤上, 小麦灌浆期各器官中SPS和SS活性均呈单峰曲线变化。沙壤土上除了籽粒中SPS活性略低于中壤土外, 其他部位酶活性均最高; 而中壤土籽粒中SPS在灌浆前期及SS在灌浆中后期的活性显著高于其他壤土。中壤土和沙壤土上小麦千粒重和籽粒淀粉含量均显著高于黏壤土, 但中壤土和沙壤土间差异不显著。说明中壤土和沙壤土对小麦的蔗糖合成与降解有一定的影响, 沙壤土有利于小麦营养器官中蔗糖的合成, 而中壤土对小麦籽粒中蔗糖的合成比较有利。相关分析表明, 沙壤土和中壤土上SPS、SS活性与小麦籽粒灌浆速率、支链淀粉和总淀粉积累速率均达显著或极显著相关; 而在黏壤土上, 酶活性与总淀粉积累速率的相关系数(除籽粒SPS外)未达显著水平或相关性小于在其他2种土壤上。中壤土和沙壤土上小麦营养器官中SPS催化的蔗糖合成代谢和籽粒中SS催化的蔗糖降解代谢对籽粒淀粉和支链淀粉的积累具有十分重要的作用。     

土壤砷的形态与粮食作物品质安全相关性研究

为了探讨土壤各种形态砷与农作物籽粒中砷积累的相互关系,为安全利用受污染农田,减少砷向食物链的转运,以及当地粮食安全生产提供科学依据,笔者测定了土壤中砷的全量、有效态和碳酸盐态含量,并对对应点位小麦、玉米籽粒中砷的含量进行分析比较。研究表明：调查区域内土壤中砷的各种形态取值范围变化较大,外源污染干扰明显。中度污染、重度污染点位处的小麦超标,玉米籽粒对砷的积累均低于小麦。小麦籽粒中砷积累明显强于玉米籽粒,小麦籽粒中砷含量与土壤中砷全量、碳酸盐态、有效态均呈现极相关;而玉米籽粒中砷与土壤砷各形态之间相关性不大。这与小麦、玉米的生长周期和生理特性有关。     

水稻秸秆生物炭对江汉平原麦区小麦养分吸收和产量的影响

旨在探明水稻秸秆生物炭施用量和施用时期对江汉平原稻茬麦养分吸收、土壤养分含量以及产量的影响。选择江汉平原典型潮土稻麦轮作区,以基施化肥但不施生物炭处理为对照,设置小麦播种前基施、返青拔节期追施以及两个时期同施不同剂量的生物炭等处理,采用比色法和火焰光度计法测定了不同处理小麦籽粒、植株茎叶和土壤的氮、磷、钾含量,并比较了籽粒产量的变化。结果表明,施用生物炭促进了小麦籽粒和植株茎叶对氮、磷、钾元素的吸收,增加了地上部分氮、磷、钾养分吸收总积累量,且以基施及追施13500 kg/hm²生物炭处理最高,较对照处理籽粒总氮、磷、钾分别提高了20.3%、17.8%和12.4%,茎叶总氮、磷、钾分别提高了11.9%、34.5%和13.9%,氮、磷、钾总积累量显著增加18.2%、24.0%、13.7%(P<0.05);施用生物炭后土壤pH升高、有机质和速效磷含量增加,小麦株高增高,结实率和千粒重增大。施用水稻秸秆生物炭对于改善土壤和提高小麦产量具有一定促进作用。     

不同土壤条件下化学调控对小麦产量和品质的影响

为探究不同土壤条件与不同化控剂结合对小麦产量及品质的调控效应,通过盆栽方式,研究农麦5号在黑土（A1）和潮土（A2）条件下,在拔节初期喷施清水（B1）、矮壮素（B2）和吨田宝（B3）对其籽粒产量和品质的影响。结果表明,小麦株高、穗长、穗粒数、千粒重、籽粒产量和蛋白质产量在相同化控处理下均表现为A1>A2,其中潮土条件下籽粒产量和总蛋白质产量分别较黑土低56.0%和55.1%,小麦的总蛋白质及其组分含量均为A2>A1。小麦籽粒产量和穗粒数在黑土条件B2处理下达到最大值,株高和穗长在B3处理下达到最大值;在潮土条件下使用化学调控剂处理中,小麦籽粒总蛋白质含量显著高于B1处理,其中清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白含量均表现为B2>B3>B1,且差异显著。因此,不同土壤条件配合使用适宜化控剂可以有效促进小麦优质高产,即在黑土条件下配合使用化学调控剂可以显著提升小麦产量;在潮土条件下配合使用化学调控剂可以显著提升小麦品质。     

石灰配施有机物料对稻麦轮作土壤镉影响研究

研究旨在开展探究田间试验条件下铜陵市矿区附近镉重度污染农田土壤经石灰和有机物料修复后土壤镉形态的变化,为农田镉污染提供依据.通过水稻和小麦生长田间试验,研究生物有机肥、生物炭、生物肥3种有机物料与石灰配施对稻麦轮作土壤中镉形态变化的影响.研究结果显示:石灰配合有机物料施用后,小麦季土壤酸碱度范围为pH 4.72～5.3...     

小麦籽粒游离多胺对土壤干旱的响应及其与籽粒灌浆的关系

为探明干旱胁迫下小麦内源游离多胺在籽粒灌浆过程中的作用,2013-2014和2014-2015年度选用高产品种扬麦16和宁麦13进行不同水分条件的盆栽试验。自分蘖末期至成熟期设置正常供水(WW)、土壤轻度干旱(MD)和土壤重度干旱(SD) 3种处理,观察不同土壤水分对籽粒中游离多胺和籽粒灌浆的影响。两个品种的结果一致表明,与WW相比,MD处理对叶片水势及光合作用没有显著影响,显著增加弱势粒灌浆速率(12.5%)和粒重(11.8%),对强势粒灌浆无显著影响;SD处理则严重抑制叶片光合作用,显著降低叶片水势,强势粒的灌浆速率和粒重分别下降10.1%和9.5%,弱势粒的灌浆速率和粒重分别下降14.5%和11.7%。MD处理显著提高了灌浆期弱势粒中游离亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量及其与腐胺(Put)的比值,而SD处理的结果则相反。籽粒灌浆速率、粒重与籽粒中Spd和Spm含量及Spd/Put和Spm/Put值呈极显著正相关,与Put含量呈极显著负相关。喷施Spd和Spm,显著增加3个处理弱势粒及SD处理强势粒的灌浆速率(11.2%~25.9%)和粒重(9.9%~17.7%),但对WW和MD处理的强势粒无显著影响;喷施Spd和Spm合成抑制剂[甲基乙二醛-双脒基腙(MGBG)]后,3个处理强、弱势粒的灌浆速率和粒重均显著降低,分别下降20.5%~28.8%和16.9%~28.5%。表明小麦籽粒中多胺对土壤水分的响应因土壤干旱程度而异,通过轻度土壤干旱处理增加籽粒中Spd和Spm含量以及Spd/Put和Spm/Put值,可以促进籽粒灌浆,增加粒重。     

夏玉米粒收质量及水分利用效率的化学调控效应研究

解析不同水分处理条件下,夏玉米粒收质量及水分利用效率的化学调控效应。以登海605和豫单9953为供试品种,设置植物生长调节剂（HK: 8~9片叶喷施植物生长调节剂,CK: 喷施同量清水）和灌水量25（W1）、45（W2）和65mm（W3）两因素试验,采用随机区组试验设计,分析比较调节剂下玉米粒收质量和水分利用效率的差异。结果表明,与CK相比,2个品种HK处理的秃尖长和总损失率均值分别下降12.08%和7.78%,百粒重和产量水分利用效率（WUE_Y）分别增加4.88%和3.65%。灌水量对2个品种的产量、WUE_Y、总损失量和总损失率影响极显著。植物生长调节剂和灌水量对豫单9953的破碎率表现出明显互作效应。籽粒含水率与耗水量呈极显著正相关（登海605,r=0.885^**;豫单9953,r=0.872^**）,与土壤含水率呈显著或极显著相关（登海605，r=0.527^*;豫单9953,r=0.683^**）。兼顾节水增产和粒收质量,推荐8~9片叶时喷施植物生长调节剂、土壤水分下限设置为田间持水率的65%~70%、喷灌定额45mm作为黄淮平原井灌区夏玉米适宜田间栽培及灌水管理方案。     

施硒对小麦籽粒硒富集、转化及蛋白质与矿质元素含量的影响

为研究小麦对外源硒的吸收、转化规律及施硒效应,于2012-2013和2013-2014年冬小麦生长季,通过叶面喷施亚硒酸钠溶液,分析了田间施用硒肥后小麦产量变化、籽粒中硒的富集和转化特征,不同施硒量与施硒时期对硒利用率、籽粒粗蛋白和矿质元素含量的影响。结果表明,施硒对小麦籽粒产量和千粒重无显著影响;籽粒中总硒和有机硒含量随施硒量增加而增大,且有机硒占总硒的比例稳定在78.5%~82.1%之间,相同施硒量条件下,灌浆前期的施用效果好于孕穗期;灌浆前期喷施150 g hm^–2纯硒,籽粒中总硒含量可达3101 μg kg^-1。小麦对硒的利用率在3.3%~19.0%之间,随施硒量的增加而降低,相同施硒量下,硒利用率以灌浆前期喷施最大,孕穗期喷施最小。施硒提高了籽粒中粗蛋白含量,促进了磷、铁、锰、锌4种元素及降低了钠在籽粒中的累积,对钾、镁、铜的含量影响不显著。