长期秸秆还田和地下水位对土壤镉积累及有效性的影响

以1982年开始的长期定位试验为对象,研究了2个地下水位(高水位-20 cm和低水位-80 cm)下3种施肥方式(高量秸秆还田HS、常量秸秆还田MS、化肥CF)对水稻土镉积累及有效性的影响。结果表明:高水位条件下,长期秸秆还田可增加土壤总镉及有效态镉含量,HS和MS处理分别较CF处理提高21.8%、59.9%和9.8%、49.2%。低水位条件下,HS处理土壤总镉及有效态镉含量高于CF处理,较CF处理分别提高11.2%和31.6%; MS处理土壤总镉及有效态镉含量低于CF处理,较CF处理分别下降8.8%和14.3%。2012年,在保证原定位试验有足够重复的前提下,变更高水位条件下的部分试验处理。当HS处理变更为CF处理5 a后,土壤总镉和有效态镉含量分别较变更前下降2.5%和5.7%;CF处理变更为MS处理后,土壤总镉和有效态镉含量分别较变更前增加16.5%和58.9%。相同施肥处理,高水位土壤总镉含量高于低水位土壤。在MS处理下,高水位土壤有效态镉含量也高于低水位土壤,而在HS和CF处理下,低水位土壤有效态镉含量高于高水位土壤。土壤镉含量和土壤基本理化性质的相关分析表明,土壤总镉与土壤有机质、络合态铁含量极显著正相关,与pH显著负相关;土壤有效态镉与土壤pH、游离氧化铁极显著负相关。研究表明,施肥方式和地下水位是通过改变土壤的基本性质影响土壤镉的积累及其有效形态。     

红叶甜菜-花生和油葵-花生轮作修复土壤Cd的能力

利用生物量高的经济作物进行轮作,可在加快修复土壤Cd污染进程的同时获得一定的经济效益。本研究在长沙市望城区群力村Cd轻度污染的土壤进行冬季种植红叶甜菜、夏季复种植花生和春末种植油葵、夏季复种植花生的轮作模式试验,探究重金属修复潜力。结果表明：花生、油葵、红叶甜菜各部位Cd富集系数除花生果实外均大于1,对Cd均有较强的富集能力。油葵-花生、红叶甜菜-花生轮作模式种植一季可提取土壤Cd总量分别为40.80 g·hm^-2和53.34 g·hm^-2。红叶甜菜-花生轮作将土壤Cd含量由0.316 mg·kg^-1降至0.286 mg·kg^-1,油葵-花生轮作一季将土壤Cd含量由0.316 mg·kg^-1降至0.283 mg·kg^-1。研究表明,红叶甜菜-花生、油葵-花生轮作模式均对土壤重金属Cd有较好的修复潜力。     

钝化材料对农田土壤Cd形态及微生物群落的影响

为探讨钝化剂对土壤Cd生态风险和土壤微生物群落结构的影响,通过田间试验,在轻度Cd污染水稻田中施加钝化剂（海泡石、石灰、秸秆生物炭和螯合铁肥）开展相关研究。结果表明：施加钝化剂使土壤pH值提高0.17~1.29个单位,Cd的可交换态减少29.79%~64.48%。施加海泡石、石灰、秸秆生物炭使得微生物群落的多样性指数（ACE、Chao1、Shannon）增加,但螯合铁肥不利于微生物群落的生长,多样性指数均减少。土壤微生物群落随钝化剂的施加发生显著改变,变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门相对丰度有所增加,芽单胞菌门、绿弯菌门、螺旋体菌门相对丰度均降低。相关性分析表明,pH和Cd是影响微生物群落的关键因素,此外Cd形态也对微生物群落产生了影响。研究表明,施用钝化剂可降低土壤中重金属Cd的潜在生态风险,改变土壤微生物群落结构,使多种微生物群落得到抑制或增强。     

南方某矿区土壤镉污染及作物健康风险研究

为了评估南方某县土壤镉污染情况、量化当地不同作物镉含量并对不同人群健康风险进行评估,从该县3个镇采集135份土壤样本,入户采集128份自产大米样本,种植区采集7份脐橙样本,对其中镉含量进行测定。结果表明,3镇采集土壤样品镉超标率分别为41.67%、28.81%和21.62%,地累积指数计算得到该县68.9%的土壤样本受到不同程度的镉污染,大米镉含量超标率分别为48.57%、34.48%、8.82%。而脐橙果肉样品中镉含量较低,远低于0.05 mg·kg^-1。计算不同作物的危害商数（HQ）可得,食用自产大米的危害商数（HQ）值普遍大于1,风险较高,而食用脐橙果肉产生的健康风险低。种植脐橙具有一定的经济效益,且当地具有脐橙适宜的生长条件,故考虑在重污染区种植脐橙取代种植水稻。     

基于GC-MS对水稻种子耐镉差异代谢物的筛选与分析

为了筛选耐镉性较好的水稻品种,本研究利用气相色谱质谱联用仪,对24份不同耐镉程度的水稻品种进行了代谢物的定性与定量分析,通过主成分分析(PCA)和偏最小二乘判别分析(PLS-DA)等多元统计分析方法筛选出水稻耐镉差异性代谢物。结果表明:24份水稻种子共检测出59种主要代谢产物,有机酸类物质可将不同耐镉水平的水稻区分开;同时结合PLS-DA与T检验筛选后得出4种差异代谢物(VIP>1,p<0.05),其中9,12-亚油酸主要存在于低耐品种,而丙二酸、扁桃酸和D-甘露醇主要存在于高耐品种中。说明有机酸类物质与水稻耐镉性相关,可作为区分水稻种子耐镉差异的标志代谢物。     

湿热处理制备马铃薯抗性淀粉工艺优化

为获得湿热处理制备马铃薯抗性淀粉的最适工艺参数,以抗性淀粉得率为考察指标,研究淀粉含水量、湿热处理温度和湿热处理时间对抗性淀粉得率的影响。在单因素试验的基础上进行正交优化,确定了制备马铃薯抗性淀粉的最佳工艺条件为：淀粉含水量30%,湿热处理温度90 ℃,热处理时间90 min。在此条件下制得的抗性淀粉得率为26.63%。淀粉经过湿热处理后仍然保持偏光十字,为颗粒型抗性淀粉。     

采后UV-C处理对树莓贮藏保鲜效果的影响

以"September"树莓果实为材料,采用0.43、2.15、4.3和6.45 kJ/m2的UV-C进行辐照处理,并在4℃下贮藏,通过测定贮藏期间果实腐烂指数、失重率、可溶性固形物含量、总酚含量和抗氧化能力,研究UV-C处理对树莓果实保鲜效果的影响。结果表明,UV-C处理能够显著抑制果实腐烂指数、失重率的上升,减缓果实可溶性固形物含量、总酚含量的下降,增强果实的抗氧化能力,维持果实较好的品质。在4个UV-C处理剂量中,4.3 kJ/m2UV-C处理组果实的腐烂指数、失重率最低,可溶性固形物含量和总酚含量最高,抗氧化能力最强。适宜剂量的UV-C处理(4.3 kJ/m2)能维持树莓果实采后品质,增强抗性,延缓衰老。     

采后减压预处理对番木瓜果实贮藏品质及抗氧化活性的影响

以"日升"品种番木瓜果实为材料,研究了不同梯度的减压预处理(0 MPa(常压),0.025、0.050、0.075 MPa)对15℃贮藏条件下番木瓜果实品质变化和抗氧化活性的影响。结果表明:减压处理能显著延缓番木瓜果实硬度下降,延缓可溶性固形物(TSS)、抗坏血酸(VC)、类黄酮及总酚含量的变化,维持较高的超氧化物歧化酶(SOD)活性和抑制丙二醛的积累,有利于番木瓜果实贮藏品质和抗氧化能力的保持,而且以0.050 MPa处理的保鲜效果最为显著。     

EMS诱导水稻‘一目惚’表型变异和部分基因表达变异的比较

本研究利用甲基磺酸乙酯(Ethy methan sulfonate)试剂胁迫诱导粳稻品种‘一目惚’(Hitomebore),获得性状稳定遗传的水稻矮杆突变体(E58),对株高、分蘖、千粒重等表现与相同环境生长下的野生型‘一目惚’对照(E63)进行对比分析,结果表明,该突变体田间表现为植株矮化,分蘖增多,千粒重减少,且株高与对照相比呈极显著差异,分蘖呈显著差异,千粒重呈极显著差异。EMS诱导的序列变异可能对基因表达产生影响,进而引起水稻矮化的表型变异。根据前人试验结果,应用Real-time PCR对与胁迫及矮化相关的39对引物中筛选出24对引物进行Real-Time PCR扩增,结果表明:引物OsNR1、OsP5CS、OsGS1;1、OsGDH1、OsHKT1;5、OsNRT1;1、OsGDH3、OsAKT1、OsAMT2;3、OsGS1;2、OsSOS1、OsNHX2、OsNRT2;1、OHAK16、OsGS2、OsHAK1、OsGDH2、OsAMT3;3在E63、E58表达差异极显著;OsHAK10、OsNHX1、OsAMT1;1表达差异显著;OsNADHGOGAT、OsFd-GOGAT、OsGS1;3表达差异不显著。EMS诱导对部分水稻基因表达产生影响,从而影响水稻表现型,为进一步工作提供科学依据。     

基于二次正交旋转组合设计的西葫芦果实 贮前热处理条件的优化

为明确热水处理减轻西葫芦果实冷害的最佳处理条件,以“绿丰”西葫芦为材料,电解质外渗率y为冷害的表征指标,在单因素试验基础上,采用二次正交旋转组合试验设计,研究热处理温度x₁、热处理时间x₂对西葫芦果实表征函数影响,并经统计分析,建立数学模型。 结果表明,所得回归方程为y= 142.608 647-0.690 821x₂ + 0.051 444 x₁² + 0.007 499 x₂²,达到极显著水平,且无失拟因素存在;在热处理（43.3℃、28.4 min）的最佳工艺条件下,于（4±0.5）℃低温下胁迫10 d后西葫芦果实电解质外渗率实测值为33.41%,与理论值相对误差为0.95%,较未处理组降低了27.26%。该试验优化西葫芦果实冷害减轻的热处理工艺参数准确可靠、稳定、可行,为西葫芦采后贮藏技术与果蔬冷害防治的进一步研究提供了一定的技术依据。