植物根系固土力学机制模型

由于在边坡加固、生态环境保护等方面具有很多优越性,植物固土护坡技术近年来广泛应用于固土护坡工程中。植物固土护坡的力学效应主要体现在植物的根系上,包括植物浅根将岩土体变成加筋复合材料的加筋作用,以及深根将浅层岩土体风化带锚固到深层稳定岩土上的锚固作用。为了揭示并评价植物固土护坡的力学效应,需要具有实际应用价值的根系固土力学机制模型。本研究在分析植物根系固土力学机理的基础上,探讨了3个植物根系固土力学机制模型：Wu氏模型、能量法模型和纤维束模型的应用条件、模型的优缺点、适用范围及其环境适应性等,并展望了植物根系固土力学模型发展的趋势和方向,从模型角度深化植物根系固土力学机制理论研究,为全面揭示植物护坡的力学机理提供理论基础,为水土保持工程植物措施提供科学依据和理论指导。     

不同氮素水平下三七根系分泌物对小麦的化感作用

为探讨三七在不同氮素水平下根系分泌物的化感作用,以三七种苗为供体植物,小麦为受体植物进行生物测定。结果表明,三七根系分泌物对小麦表现出化感抑制作用(敏感指数M3=-004)。从发育时期来看,小麦种子萌发阶段较幼苗生长阶段更易受化感抑制作用影响,且其发芽指数受抑程度随氮素水平的升高而逐渐增强,即过氮>正常>缺氮;在小麦幼苗生长阶段,三七根系分泌物对其地上部化感作用以促进为主,对根部生长则以抑制作用为主;且三七根系分泌物对小麦的化感作用与培养液氮素水平有关。     

不同呼吸抑制剂对小麦幼苗根系硝酸还原酶活性的影响

为了从生理学角度阐明硝酸还原酶活性(NRA)和呼吸作用的关系,在水培条件下,研究了三羧酸循环的抑制剂之一丙二酸(C3H4O4)、呼吸链抑制剂叠氮化钠(NaN3)、呼吸链解偶联剂2,4-二硝基苯酚(DNP)以及质膜H+-ATPase抑制剂钒酸钠(Na3VO4)对小麦幼苗根系硝酸还原酶活性(NRA)的影响。结果表明,当丙二酸浓度由0增加到1.0 mmol/L时,NRA直线下降,而当丙二酸浓度由1.0 mmol/L再增加到5.0 mmol/L时,NRA几乎保持不变;当NaN3浓度由0 mmol/L增加到1.0 mmol/L时,NRA近直线下降,当NaN3浓度由1.0 mmol/L增加至5.0mmol/L时,NRA下降趋势趋于平缓;在试验浓度范围内,呼吸链解偶联剂2,4-二硝基苯酚对NRA几乎无影响;质膜H+-ATPase的专一抑制剂钒酸钠也对NRA有抑制作用,当Na3VO4浓度由0增加到0.5 mmol/L时,NRA呈直线下降,后随Na3VO4浓度的继续升高,NRA总体呈下降趋势,但下降幅度较为平缓。小麦根系NRA活性依赖于根系呼吸作用的顺利进行,同时也对质膜H+-ATPase有依赖作用。     

生菜叶中磷含量的光谱定量分析

为快速、准确检测生菜叶内的磷含量,提出了应用光谱技术结合化学计量法无损检测生菜叶内磷含量的方法。通过获取不同施磷量下生菜叶片于波长350~2500nm处的反射光谱,对光谱数据进行5点平滑和一阶导数变换后,利用联合区间偏最小二乘算法（siPLS）提取了与生菜叶磷元素相关的4个特征波段,即950~1070nm, 1430~1549nm,1906~2025nm和2144~2263nm。进一步利用连续投影算法（SPA）对全光谱波段和4个特征波段进行特征波长提取,分别筛选出变量63个和25个。分别对4个特征波段、63个和25个特征波长进行主成分降〖JP2〗维,当主成分数分别为7、5和4时,隐含层神经元数分别为7、5和3时,建立了siPLS+BPANN,SPA+BPANN,siPLS+〖JP〗SPA+BPANN生菜叶磷含量检测模型。研究结果表明：siPLS+SPA+BPANN模型的预测结果优于其他模型,验证集相关系数为0.911,验证均方根误差为479mg/kg。     

激素对花生根愈伤组织诱导的影响

【目的】通过试验优化激素配比,获得花生根愈伤组织诱导率高的激素组合。【方法】以花生根组织为原料,采用三元二次通用旋转方法设计试验,将花生根组织接种在含不同配比的激素培养基中进行诱导,并统计其诱导率。【结果】三元二次通用旋转方法分析结果表明,回归模型R^2为0．9521,所获回归模型可较好拟合愈伤组织诱导率与各参试因子之间的关系,并达到极显著水平,二次回归数学模型为：y=83．399-1．335x1-2．156x2＋5．469x3-1．844x1x2-1．259x1^2-1．940x2^2-3．557x3^2。单因子分析结果表明,诱导率与2,4-D、KT、6-BA之间均呈抛物线关系,随着激素浓度水平的增加,诱导率表现为先增加后下降的趋势;2,4-D、KT、6-BA的最佳诱导浓度分别为2．04、1．67、3．05mg／L。2,4-D、KT和6-BA的交互作用明显,当2,4-D、KT和6-BA3种激素组合浓度分别为2．50、1．80、3．00mg／L时,花生愈伤组织诱导率达最高值,为87．55％。【结论】不同激素种类对花生根愈伤组织诱导率的影响程度为6-BA〉KT〉2,4-D。以MS为基本培养基,附加30g／L蔗糖、9g／L琼脂及不同浓度配比的2．50mg／L2,4-D、1．80mg／LKT、3．00mg/L6-BA,对花生根愈伤组织诱导具有明显促进效果。     

水稻不同生育期对硒吸收累积及铁膜的吸附特性

采用盆栽试验方法,研究不同生育期水稻各部位对硒的吸收累积及根表铁膜对水稻吸收积累硒的影响机制。结果表明:水稻营养器官生物量在拔节期积累最快,不同时期营养器官中硒含量不同,根中的硒在拔节期达到最大,根和茎中的硒在灌浆期和成熟期被转运至其他部位。水稻各组织中约50%的硒在拔节期和孕穗期被吸收,小穗吸收总硒的47.22%且是在孕穗期完成的,说明这两个时期对于水稻硒吸收累积非常关键。铁膜中硒占总硒的比例在幼苗期高达73.63%,是同时期茎中硒所占比例的4.87倍。随着生育期的推进,铁膜中硒所占比例显著递减,在成熟期降低至20.02%,同时期茎中硒占总硒的比例为65.42%。这表明,根表铁膜在水稻整个生长周期内通过吸附作用使其表面能够富集一定量的硒,在水稻生育后期,当土壤溶液中硒含量较少时,根表铁膜可能会作为一个硒源,吸附在根表铁膜中的硒重新被水稻所利用,铁膜在水稻硒吸收转运的过程中扮演了"缓冲器"的角色。明确不同生育期根表铁膜对水稻硒累积特性,在生产管理中可在不同生育期采取措施提高稻田硒生物有效性,从而为进一步提高农产品中硒含量提供科学依据。     

ET0变化趋势分析及估算模型研究——以新乡站为例

【目的】参考作物蒸散量(ET0)的估算是计算作物腾发量的基础,也是区域水资源评价与灌溉政策制定的前提,因此,研究ET0变化趋势与估算模型能够对该地区农田灌溉用水预报提供基础支持,进而为灌溉制度的制定以及水资源高效利用提供科学依据。【方法】以河南新乡气象站1962―2016年气象资料为基础,运用Penman-Monteith模型计算ET0序列,Mann-Kendall趋势检验法对年及季节尺度ET0序列变化趋势进行分析,并用均值生成函数模型对其进行了拟合与验证。【结果】①新乡地区年尺度ET0序列在1975―2016年间呈减小趋势,并在1985―2004年、2006年显著;②新乡地区春季ET0序列在1982―1983年及1988―2003年间呈显著的减小趋势,夏季ET0序列在1980―2012年间呈显著的减小趋势。③均值生成函数模型在对年尺度ET0序列进行拟合时,其一致性系数达到0.83,绝对误差与相对误差分别在-120.8~120.0mm及-14.0%~18.2%之间。④均值生成函数模型在对季节尺度ET0序列进行拟合时,其一致性系数在春、夏、秋、冬各季节分别达到0.85、0.81、0.88及0.89,绝对误差分别在-60.2~64.3、-64.4~58.9、-39.6~32.8、-37.0~25.1mm之间,相对误差分别在-20.1%~36.7%、-22.1%~32.1%、-18.0%~22.9%、-23.9%~24.6%之间。【结论】新乡地区年尺度ET0序列在1985―2004年间显著减小,均值生成函数模型在对年及各季节尺度ET0序列进行拟合时整体效果较好,因此,可通过其进行年及季节尺度ET0序列的估算,且其在秋、冬二季的拟合效果明显好于春、夏二季。     

蚯蚓粪对豇豆根际土壤生物学特征及微生物活性的影响

通过大田试验,研究CK（对照,不施肥）、CF（单施化肥）、VC（蚯蚓粪）和VC+CF（蚯蚓粪和化肥各提供50%的氮）处理对豇豆根际土壤微生物数量、微生物量碳、根系分级、根系分泌物、微生物呼吸及代谢熵的影响。结果表明：与CF处理相比,VC+CF处理显著增加了根际土壤微生物数量与微生物量碳,其中细菌数分别较CK,CF和VC处理增加124.13%,70.48%和17.83%。施用蚯蚓粪明显促进了豇豆根系的生长,尤其增加了毛细根的数量及在根体系中的比例。同时,VC+CF处理还显著提高了根际土壤中根系分泌物含量,并增强了土壤微生物呼吸作用,但降低了代谢熵,其中,土壤微生物呼吸分别比CK,CF和VC处理增加64.91%,36.23%和16.05%,而代谢熵分别下降10.85%,9.06%和5.32%。与VC+CF处理相比,VC处理对豇豆根际土壤微域的影响较小。综上,施用蚯蚓粪相比单施化肥能明显改善豇豆根际土壤的微生态环境,且能显著增强土壤微生物活性,尤以蚯蚓粪与化肥配施的效果更优。     

不同密度对棉花根系生长与分布的影响

 利用根钻挖掘法研究了大田条件下6个种植密度对棉花根系生长分布的影响。结果表明：1.5万～8.7万株·hm^-2密度水平根干物质质量密度、根长密度在吐絮之前持续增加,而10.5万株·hm^-2处理在盛铃期后出现下降。在盛蕾期至初花期,棉花根干物质质量密度、根长密度均随种植密度的增加而增大;在盛花期至吐絮初期,根干物质质量密度以3.3万株·hm-2处理最高,3.3万～10.5万株·hm^-2处理根长密度显著高于1.5万株·hm^-2。根系垂直分布结果表明,0～30 cm土层内的根干物质质量和根长分别占所测土体中根量的67.80%～97.44%和54.01%～93.33%。低密度处理（1.5万株·hm^-2、3.3万株·hm^-2）的浅层（0～20 cm）根干物质质量密度和根长密度在盛蕾期均低于其它处理,深层（30～60 cm）根干物质质量密度和根长密度在初花期至盛铃期低于其它处理。吐絮初期,各密度处理根长密度在深层土壤有显著差异。     

石墨炉原子吸收光谱法检测市售藕粉中重金属Pb和Cd的含量

[目的]测定市售藕粉中重金属Pb、Cd的含量,为市民安全食用藕粉提供科学依据。[方法]将藕粉进行干法灰化后采用石墨炉原子吸收光谱法测定其重金属Pb、Cd含量。[结果]石墨炉原子吸收法测得不同品牌藕粉中Pb的含量在0.000 193 0~0.044 020 0mg/kg,Cd的含量在0.001 433~0.016 140 mg/kg,相比国家标准均未超标。[结论]不同产地的藕粉中重金属含量有差异,但供试样品中不同品牌藕粉的Pb、Cd的含量均未超出国家标准,可放心食用。