东南景天对镉—苯并[a]芘复合污染土壤的修复效果

采用盆栽试验研究2种生态型东南景天对镉-苯并[a]芘(Cd-B[a]P)复合污染土壤的修复效果.结果表明:在Cd-B[a]P复合处理条件下,超积累生态型东南景天生长主要受高浓度B[a]P影响,而Cd是抑制非积累生态型东南景天生长的主要因素,在低Cd处理条件下,5 mg·kg-1 B[a]P能促进2种生态型东南景天根系的生长;超积累生态型东南景天地上部镉含量远远大于非积累生态型,且不受B[a]P水平的影响;2种生态型东南景天各部位B[a]P含量主要受土壤B[a]P水平的影响;在Cd-B[a]P复合处理条件下,超积累生态型东南景天对镉的去除效果显著高于非积累生态型,但在高质量浓度B[a]P(25 mg·kg-1)处理条件下,镉的去处效果明显降低;未种植物的土壤B[a]P平均去除率达到43.7%,而种植东南景天的土壤B[a]P平均去除率达到58.2%.本结果说明超积累生态型东南景天对中轻度CdB[a]P复合污染土壤具有较好的修复效果.     

氮对低镉处理下东南景天根系形态及镉积累的影响

通过水培试验,本文研究了施氮肥(尿素)对低镉处理下两种生态型东南景天根系形态及镉积累的影响。结果表明,在一定范围内供氮(4.0￣16.0mmol/L)能明显促进东南景天的根系生长,各项根系形态指标,如根系长度、根系表面积、根系直径、根体积和侧根均有升高,在16.0mmol/L达到最大值。但是,随着供氮(32.0￣64.0mmol/L)增加,表现出一定的负效应:东南景天的各项根系形态指标明显受到抑制,与对照相比差异达显著或者极显著水平。氮素对东南景天的镉积累有一定的促进作用,随着氮素用量的增加,体内镉积累逐渐升高,与根系形态不同的是,镉含量在氮水平32.0mmol/L条件下达到最大。研究结果表明适当提高营养液氮素水平有利于提高东南景天的各项根系形态指标以及对镉的吸收积累。     

水稻品种对石灰性土壤缺Zn耐性机理的研究

选用缺Zn敏感水稻品种IR26和耐缺Zn水稻品种IR8192－31－2,采用营养液培养的方法,研究了水稻品种耐石灰性土壤Zn与HCO^-3关系的生理生化机制。在低锌浓度下,HCO^-3严重抑制敏感品种根系生长,而对耐性品种影响很小;HCO^-3增加增加了两种水稻品种根中的苹果酸和柠檬酸浓度,但敏感品种增加的幅度大,以上结果表明HCO^-3对敏感品种根生长的抑制,并诱发缺Zn是由于根中有机酸过度积累导致的,HCO^-3显著提高敏感品种根中PEP羧化酶活性可能是HCO^-3增加其有机酸只累,从而影响根生长及Zn有效性机理的重要过程。     

植物根系对养分缺乏和毒害的适应及其与养分吸收效率的关系

根系是植物对养分最敏感的部位,直接与养分接触,参与养分的吸收过程,在养分胁迫(缺乏或毒害)下最先引起反应。植物在低氮、低磷、低钾和元素中毒胁迫下,其形态和生理上都发生一定的变化。综述了养分缺乏和元素毒害胁迫下植物根系形态的变化、生理反应、分子生物学基础及其与养分吸收效率和对元素毒害的抗性的关系。     

锌离子活度对水稻幼苗锌吸收分配的影响及基因型差异

采用卜HEDTA螯合缓冲营养液,在4个锌水平(pZn2+即-log[Zn2+])分别为11.4、11.0、10.3和9.7下对锌营养效率不同的4个水稻基因型[IR8192、IR26、BY(碧玉早糯)、Z921(浙农921)]进行营养液培养试验,研究水稻幼苗对Zn吸收、转运和利用规律。结果表明,随着锌离子活度下降,各水稻基因型的锌累积量下降,锌从地下部向地上部的转运率提高,锌利用效率提高,且各基因型间差异显著。在锌离子活度较低时,耐低锌基因型(IR8192)锌养分利用效率和提高养分利用率的能力要远远高于锌敏感基因型IR26和子粒富锌基因型BY;在锌离子活度较高时,水稻子粒富锌基因型BY有较强的锌富集能力,具有较高的秧苗锌累积量,这可能是其子粒富锌的主要机理之一;利用苗期营养性状筛选子粒富锌水稻基因型效果可能较好。     

不同养分管理对杂交稻生育后期功能

研究了在施肥总量和NPK比例相同的条件下,不同时期施肥对水稻后期功能叶光合速率以及产量、粒重、结实率、籽粒灌浆速率的影响.结果表明,氮钾分次施肥对水稻产量有明显的影响,施用粒肥能显著地提高杂交水稻的产量,其中以粒肥中配以锌硼肥和BR的处理对产量的提高作用最为显著,比仅施基肥和分蘖肥的处理产量提高达30%.粒肥能延缓功能叶的衰老,使其在水稻生长后期仍维持较高的光合速率、灌浆速率和较长的灌浆时间,提高千粒重和结实率.加强后期的养分管理对杂交稻的影响比常规稻更显著.表明杂交水稻的粒重和结实率不仅受遗传控制,也受养分管理的影响.可以通过加强生育后期的养分管理提高杂交水稻的产量.加强水稻生长发育后期的养分管理还能显著改善稻米品质,如包括Asp、Lys、Ala、Gln等的氨基酸含量,在子实肥中加入锌能够显著地提高稻米中锌含量.     

肥水管理新技术—肥灌

肥灌(Fertigation)就是通过灌溉系统为植物提供营养物质的过程。Fertigation以微灌系统为基础,典型的微灌系统由水源、首部枢纽、输配水管网、灌水器以及流量、压力控制部件和量测仪表等组成。Fertigation所用的肥料应全是水溶性的化合物或液体肥料。Fertigation能够减少水分和养分损失,降低总需水量,提高养分利用率。     

稻菜轮作制下土壤有效态汞提取剂和提取条件研究

选择长三角地区代表性人为耕作土——青紫泥为研究对象,通过网室盆栽和室内试验,选用CaCl2,HCl,DTPA(二乙烯三胺五乙酸)和NH4OAc共4种提取剂,研究了水稻—小白菜—萝卜作物轮作系统中土壤有效态汞提取剂的选择与提取条件的优化问题。结果表明,不同提取剂提取的有效态汞含量随提取时间的延长而逐渐增加,30min可作为提取剂提取土壤有效态汞的最佳平衡时间;随土水比的减小,提取剂提取的土壤有效态汞量明显提高,1∶5为较适宜的土水比;不同提取剂的提取能力不同,对供试土壤,提取剂提取能力的大小顺序为:CaCl2>HCl>NH4OAc>DTPA。提取剂提取的土壤有效态汞量之间存在显著正相关,其中CaCl2和NH4OAc之间相关性最高;在土壤—水稻系统和土壤—萝卜系统中作物可食部位汞含量与提取剂提取的土壤有效态汞含量之间存在显著正相关关系,但在土壤—小白菜系统中相关性不强。综合分析,确定CaCl2为供试土壤汞有效态的最佳化学提取剂。     

不同氮形态对东南景天镉积累的影响

    通过水培试验,研究不同氮形态对2种生态型东南景天生长和镉吸收积累的影响.结果表明,外加(NH4)2SO4、Ca(NO3)2或NH4NO3均能显著提高超积累生态型东南景天地上部生物量及叶绿素含量.且无论在低镉(10 μmol·L-1)还是高镉(100 μmol·L-1)条件下,以(NH4)2Sv处理的增幅最大.不同氮形态对2种生态型东南景天地上部镉含量没有显著影响,而在一定程度上提高了根系镉的含量.3种氮形态显著提高了2种生态型东南景天地上部和根系的镉积累量,对超积累生态型东南景天,无论在何种镉水平下,(NH4)2SO4处理效果明显好于Ca(NO3)2或NH4NO3处理.本研究结果表明不同氮形态对东南景天Cd积累的促进顺序为:NH4+-NNO3--N,因此从植物修复角度考虑,在Cd污染土壤中施用适量的(NH4)2SO4提高超积累植物东南景天的生物量和地上部镉积累量具有重要的应用价值.     

水浮莲(Pistia stratiotes L．)对NH_4~+-N和NO_3~--N吸收动力学研究

水体中的营养元素过多（特别是氮、磷）所导致的富营养化现象已是全球性的环境问题。近来利用大型维管束植物对富营养化水体的修复已备受关注。然而,水体中氮的去除受到包括氮的离子形态及其在水体中浓度等各种因素的影响。研究通过Michaelis—Menten动力学方程来研究植物根系表面氮的浓度与植物吸收氮的相互关系。该方程包括2个参数：吸收最大速率（Vmox）和米氏常数（Km）,其分别表示植物吸收不同氮形态的最大速率和对不同氮形态亲和力的高低。利用加权回归分析结果表明,生长在不同浓度营养液水浮莲（Pistia stratiotes L．）吸收速率拟和Michaelis—Menten方程。水浮莲对NH4^＋LN的Km很高。表明其对NH4^＋-LN亲和力高;在NO3^--N单一氮源提供下,水浮莲对NO3^--N的吸收动力学与NH4^＋-N相似。然而,在营养液中同时存在NH4^＋-N和N03^--N时,NO3^--N吸收的最大速率明显降低,但对其Km的影响不大,这种抑制作用看来属于非竞争性的。在NH4^＋-LNN和NO3^--N的同时存在下,由于植物吸收NO3^--N能力的降低可能导致植物对氮的利用率下降。