秸秆还田对黄土风沙区土壤微生物、酶活性及作物产量的影响

针对内蒙古黄土高原风沙区农作物秸秆利用率低、处置不当和农田土壤生态退化等问题,通过连续2年的田间小区试验,探究了0、3000、6000、12000 kg hm~(-2)不同秸秆还田量对玉米全生育期农田土壤酶活性、微生物动态变化及作物产量的影响。0、3000、6000、12000 kg hm~(-2)秸秆还田量分别相当于当地单位面积玉米农田年生产秸秆数量的0%、25%、50%和100%。结果表明:秸秆还田后,土壤酶活性、微生物数量及作物产量年际间变化趋势一致。与秸秆不还田处理相比,秸秆还田量25%、50%和100%处理土壤的过氧化氢酶活性提高21.4%、30.9%和16.5%(P 0.05),秸秆还田量25%和50%处理土壤脲酶活性显著提高(P 0.05),而秸秆还田量50%处理土壤蔗糖酶活性提高了26.8%(P 0.05);秸秆还田量25%、50%和100%处理土壤细菌数量分别提高了27.3%、33.7%和28.7%,真菌数量提高了9.3%、13.0%和11.1%,放线菌数量提高了22.3%、31.9%、29.3%。在产量方面,秸秆还田量50%处理的玉米产量显著高于秸秆不还田处理,两年分别增产11.7%和12.1%。综上所述,秸秆还田量25%(3000 kg hm-2)、50%(6000 kg hm~(-2))和100%(12000 kg hm~(-2))均可增加土壤酶活性、微生物数量及作物产量,尤其以秸秆还田量50%效果最显著。     

外源As（Ⅲ）、As（Ⅴ）在石灰性土壤中的转化及其对有机碳降解酶活性的影响

砷在土壤中的转化积累特性与其生物有效性密切相关。然而,外源As(Ⅲ)、As(Ⅴ)添加对石灰性土壤中砷的动态转化及其生态毒理的影响仍不清楚。通过设置不同剂量(0、20、50、100、180、280、450和800 mg kg-1)砷的土壤培养试验,采用连续浸提方法、物料袋方法研究了As(Ⅲ)、As(Ⅴ)在石灰性土壤中的动态转化特征及土壤生物学性状对As(Ⅲ)、As(Ⅴ)响应的剂量效应。结果表明:(1)土壤交换态砷(AE-As)浓度随培养时间延长而下降,而铝型砷(Al-As)、铁型砷(Fe-As)、钙型砷(Ca-As)浓度则明显升高,说明水溶性砷逐渐转化为难溶性砷,且以Ca-As为主,As(Ⅲ)和As(Ⅴ)处理间差异不显著。(2)过氧化氢酶活性随外源As(Ⅲ)和As(Ⅴ)剂量增加而呈下降趋势(30 d和100 d),蔗糖酶活性随As(Ⅲ)和As(Ⅴ)添加剂量而明显上升(30 d),说明As(Ⅲ)和As(Ⅴ)对过氧化氢酶有抑制作用,对蔗糖酶有刺激作用;As(Ⅲ)和As(Ⅴ)添加对多酚氧化酶活性影响不明显;As(Ⅴ)处理的过氧化氢酶、多酚氧化酶及蔗糖酶平均活性分别比As(Ⅲ)处理高13.7%、1.9%、1.2%,说明As(Ⅲ)生态毒性大于As(Ⅴ)。此外,通过对土壤各形态砷含量与酶活性进行相关分析可知,蔗糖酶对土壤砷的响应较过氧化氢酶和多酚氧化酶更敏感,可作为石灰性土壤砷污染的指示酶。(3)添加于土壤中的大豆秸秆的降解率随外源砷剂量增加而下降,但As(Ⅲ)和As(Ⅴ)处理间差异不显著。综上可以得出如下结论:不同形态的砷在石灰性土壤中转化、转化为以Ca-As为主,As(Ⅲ)和As(Ⅴ)处理间差异不显著;外源As(Ⅲ)和As(Ⅴ)对土壤有机碳降解均有明显抑制作用,且As(Ⅲ)对碳转化相关酶的生态毒性大于As(Ⅴ)。     

大豆质核互作雄性不育系花器官发育生理生化特性的变化

以大豆质核互作雄性不育系JLCMS9 A及其同型保持系JLCMS9 B为试验材料,测定花芽期、花蕾期、成花期中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性以及丙二醛(MDA)、淀粉、可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸的含量,分析3个时期生长素(IAA)、赤霉素(GA3)、异戊烯基腺嘌呤核苷(iPA)、脱落酸(ABA)的含量及变化.结果表明,在花芽期不育系中的SOD、CAT活性以及MDA、游离脯氨酸的含量均高于保持系,而在花蕾期和成花期相反,其值均低于保持系;不育系的POD活性在花芽期显著低于保持系,在花蕾期和成花期相反,其值均高于保持系;不育系9A的淀粉、可溶性糖含量整体呈上升趋势,在花蕾期和成花期均低于保持系9B.花器官整个发育过程中,不育系9A的IAA含量呈先升后降的变化趋势,iPA含量为逐渐升高趋势,不育系各激素含量均低于保持系.不育系的IAA/ABA、IAA/GA3、IAA/iPA、ABA/GA3的比值与保持系存在差异.由此推断,花器官发育生理特性的异常与大豆质核互作雄性不育有关,花蕾期可能是大豆质核互作雄性不育系花器官生理生化指标发生异常的关键时期.     

混合盐碱胁迫对罗布麻生理特性的影响

为探究混合盐碱胁迫对罗布麻生理特性的影响,以罗布麻为研究对象,采用盆栽法研究不同混合盐碱浓度处理对一年生罗布麻幼苗保护酶活性和渗透调节物质的影响,并运用模糊数学隶属函数法对不同种源地罗布麻幼苗耐盐碱性进行综合评价。结果表明,随着混合盐碱胁迫浓度的增加,2个种源地罗布麻幼苗叶片保护酶活性均呈现先上升后下降的趋势,POD、CAT、APX酶活性在盐碱胁迫浓度300 mmol/L时达到最大值,SOD酶活性在盐碱胁迫浓度为200 mmol/L时达到最大值;MDA、超氧阴离子、可溶性蛋白含量则呈现逐渐上升趋势,由隶属函数综合评价值可见,来源于甘肃民勤的罗布麻比来源于第二师31团的罗布麻耐盐碱能力强。     

纳米氧化锌对玉米幼苗生长及酶活性的影响

利用竹叶优化合成纳米氧化锌,采用紫外可见吸收光谱法确定纳米氧化锌的最佳合成条件、比色法测定纳米氧化锌对玉米幼苗酶活性影响,并通过电镜扫描纳米氧化锌的形状.结果表明,纳米氧化锌最适合成条件为10mL滤液、1mmol/L Zn(CH3COO)2、pH 6、反应温度60℃,合成的纳米氧化锌为近球形或短杆状,分散性良好.纳米氧化锌对玉米幼苗生长的影响表现为低浓度促进生长,高浓度抑制生长;低浓度纳米氧化锌能够为玉米幼苗膜系统提供保护作用;适量添加生物合成的纳米氧化锌能够促进玉米幼苗生长,提高其抗性.     

pH对青蛤的钙化率和两种酶活性的影响

pH是影响水生动物的重要环境因子,pH的改变会引起水生动物一系列的生理应答。青蛤(Cyclina sinensis)是我国重要的养殖贝类,其在养殖过程中面临各种pH挑战。为了解青蛤在不同pH下的生理应答,实验设置了5个pH梯度:7.4、7.8、8.2、8.6、9.0,进行了7 d不同pH暴露。结果发现,经过7 d pH暴露,pH7.8组钙化率仅稍微降低,而pH 7.4、pH 8.6、pH 9.0组钙化率变为负值;pH 7.8、pH 8.2、pH 8.6组中各组织CA酶活性在整个实验期间保持稳定,pH 7.4、pH 9.0两组暴露3 h后CA酶活性开始升高并在24 h达到峰值,然后开始下降至120 h恢复至初始水平后保持稳定;与CA酶类似,pH 7.8、pH 8.2、pH 8.6组中各组织SOD酶活性在整个实验期间保持稳定,pH 7.4、pH 9.0两组从暴露12 h后开始升高并在24 h达到峰值,然后开始下降至48 h恢复至初始水平后保持稳定。结果表明,青蛤可以承受较大的pH波动,推测酸碱环境因素变化可能使青蛤产生生理应激效应,导致SOD和CA短期波动,但最后通过其自身调节可以恢复到初始状态。     

不同施氮水平对烤烟叶片关键酶活性的影响

采取大田试验,以烤烟品种云烟87为试验材料,研究不同施氮水平对烤烟叶片硝酸还原酶活性、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性和丙二醛含量等生理指标的影响。结果表明,15～75 kg/hm~2施氮水平范围内在烤烟整个生育期,硝酸还原酶活性先升高后下降,并在60 d左右达到最高水平;丙二醛含量随着生育期的延长不断升高;超氧化物歧化酶活性随生育期先升高后降低;过氧化物酶活性随生育期不断下降。在同一生育时期内,硝酸还原酶活性、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性随施氮水平的升高而升高,丙二醛含量随施氮水平的提高而有所下降。因此,适当增加氮肥使用量有利于烤烟的生长发育和氮同化,提高烤烟的抗衰老、抗逆性和抗氧化能力。     

饥饿和重摄食对鲤鱼脂蛋白脂肪酶活性的影响

采用对硝基苯酚法测定正常摄食、饥饿(14 d)和重摄食(3 d)状态下鲤鱼不同组织和器官中脂肪酶及脂蛋白脂肪酶(lipoproteinlipase,LPL)的活性。结果显示:与正常摄食相比,饥饿鲤鱼肌肉、脂肪和心脏中脂肪酶比活力显著下降(P0.05),但脂肪和心脏中LPL比活力显著升高(P0.05);除脂肪中LPL外,重摄食3d的鲤鱼各组织和器官中脂肪酶和LPL比活力比正常摄食和饥饿鲤鱼均显著升高(P0.05),有明显的补偿作用。