铅在水稻中的迁移积累及其对水稻生长发育的影响

本文通过水稻盆栽试验,分析了铅在水稻中的迁移积累和不同浓度的铅在各生育期对水稻生长发育的影响。主要结果如下: 水稻对铅的吸收和积累因各生育期水稻的生长特性不同而异。根、茎、叶积累铅量最多的时期为拔节期;谷壳和糙米积累铅量最多的时期为结实期。在任何生育期施铅,水稻各器官的铅积累浓度顺序都为根>叶>茎>谷壳>糙米。掇和叶积累的铅量与施铅浓度呈正相关,谷壳和糙米积累的铅量与施铅浓度无关。 施入的铅大部分都积累在土壤中和被吸附在根表面上。铅主要随蒸腾流通过质外体进入导管,以晶体或沉淀的形式存于细胞间隙中或附于细胞壁上。水稻植株各器官的铅积累浓度不随施铅后植株生长天数的增加而增加。 水稻对铅的抗性较强,但在种子萌发期和幼苗期,较高浓度的铅仍会对植株造成一定的伤害,在一定的浓度范围内,水稻可通过自身的代谢调节来减轻铅对它的伤害。     

土壤和大气铅对玉米植株内铅积累的影响和贡献率

采用土壤添加Pb和叶面喷施Pb溶液的方式,分别研究了土壤Pb和大气Pb在玉米植株各器官中的积累规律和Pb污染浓度与籽粒Pb含量、叶片Pb含量与籽粒Pb含量的相关性,以及土壤Pb和大气Pb对玉米籽粒Pb的贡献率.结果表明:土壤添加Pb后,玉米各器官中Pb含量表现为根＞茎＞叶＞籽粒,且主要富集在根系中;叶面喷施Pb后,玉米各器官Pb含量大小顺序是叶片＞茎、根＞籽粒,且主要富集在叶片中;随着土壤和大气Pb浓度的增加,玉米各器官Pb含量均呈现不同程度的增加;玉米籽粒中的Pb含量与土壤和叶片Pb浓度呈显著正相关(P＜0.01);土壤施加Pb的毒性临界值为118.95 mg·kg-1;大气Pb对玉米籽粒的贡献率为53.7％,土壤Pb对玉米籽粒的贡献率为46.3％,说明大气Pb通过叶面传输是玉米籽粒吸收Pb的重要途径.     

水稻不同品种对铅吸收、分配的差异及机理

为探究水稻不同品种对Pb吸收积累的差异及机理,以20个不同基因型水稻品种(系)为材料,采用盆栽方法,研究了Pb在水稻植株各器官中的分配及在籽粒中的分布．结果表明,不同品种间,Pb积累量存在显著差异,但品种间的这种差异与品种类型关系不明显;不同器官、不同生育时期,Pb积累量和积累速率不同;各器官Pb浓度按根、茎、叶、穗、籽粒的顺序大幅度下降,分配到籽粒中的Pb比例很低;根与茎,茎与叶片、穗(抽穗期)、籽粒Pb含量呈极显著负相关;根与叶、穗(抽穗期)、籽粒,叶与穗(抽穗期)、籽粒的Pb含量呈正相关,相关性大多达极显著或显著水平;不同品种抽穗期叶片与成熟期籽粒间的Pb含量达显著正相关;Pb在稻米加工各产物中的分布很不均匀,稻谷经脱壳及精加工1次(2min)后,精米Pb含量仅为籽粒总含Pb量的32．88％．     

天津汉沽农田土壤－植物系统中汞的分布、迁移和积累

本文研究了受汞污染的农田土壤—植物系统中汞的分布,迁移和积累的规律。土壤中的汞在离污染源3公里的范围内含量最高;主要集中在0一20厘米的土壤上层,几乎不往下迁移。植物可以从土壤和大气中吸收、积累汞。在汉沽区没有发现由于汞污染所造成的植物受害症状。植物中的汞含量与土壤中的汞含量成正相关。土壤汞含量与水稻茎叶汞含量的相关系数为0.836(N=7),与糙米汞含量的相关系数为0.898(N=7)。植物不同部位的汞含量根>叶>茎>种子。不同作物种子比较,糙米>高粱>小麦。在大气中汞含量高的地段,植物地上部分汞含量高于根。土壤、植物中的汞不断地向大气扩散,而大气中的汞随着降雨、降尘等又不断地沉降到土壤和植物的气生表面,并可被植物吸收。汞向其邻近地区扩散的能力较小。     

土壤盐碱胁迫对春小麦K^＋、Na^＋选择性吸收的影响

通过对2种浓度土壤盐分胁迫下春小麦各品种不同时期各器官K^ 、Na^ 含量以及K^ /Na^ 的变化及其与抗盐性的关系研究,结果表明,随土壤盐浓度的升高,各品种的产量及各农艺性状值均有所下降,但不同品种的下降程度不同。随土壤盐浓度的升高,植株中K^ 、Na^ 含量均有所增加,但K^ 增加的幅度小于Na^ 的增加幅度,因而K^ /Na^ 呈明显下降趋势;在不同土壤盐分胁迫下,小麦品种K^ 、Na^ 随生育进程在体内各器官的分配发生动态变化,在分蘖期地上部K^ /Na^ ＞根部,孕穗期各器官K^ /Na^ 依次为：幼穗＞旗叶＞茎＞倒4叶,而灌浆期则依次为：籽粒＞旗叶＞茎＞倒4叶,说明生长旺盛的器官拒Na^ 能力强于其它器官;不同品种的K^ 、Na^ 含量及K^ /Na^ 不同,一般抗盐性强的品种在各时期均具有较高的K^ /Na^ ,反之则K^ /Na^ 较低;小麦的籽粒产量在一定范围内与其植株地上部各器官的K^ /Na^ 中一定的正相关,其中与分蘖期植株地上部的K^ /Na^ 及叶（K^ /Na^ ）／根（K^ /Na^ ）呈极显著正相关,而与此时期的SNa^ K^ 相关性最强,γ为－0．9670。因而,以分蘖期的K^ /Na^ 尤其是SNa^ K^ 作为小麦田间抗盐性的指标,具有一定的可靠性。     

东北羊草草地锰、铜、锌含量特征的研究

 本文研究了羊草(Aneurolepidium chinense)草地割草场3种植物必需的微量元素锰、铜、锌的含量特征。结果表明,在生长季各时期,优势种羊草各器官元素含量有很大变化,总的趋势是：根>根茎>茎>叶>穗(Zn：叶>茎),各器官之间元素含量差异显著(P<0.05)。其它种类植物根中锰、铜、锌含量也显著高于地上各器官。羊草地上部锰、铜、锌积累量在生长季中的变化近似于“S”型曲线,但各元素曲线最高点出现的时间不同。寸草苔(Carex duriuscula)和针蔺(Heleocharis acicularis)地上部锰、铜、锌积累量变化与生物量变化相似,基本为双峰型曲线。三种元素在群落中的分布规律是：根>茎>叶>穗,与生物量分布规律相同。但锰、铜在地上各器宫中积累量占植物总积累量的比率低于相应的生物量比率,而锌这两者的比率则与生物量比率相近。群落中锰、铜、锌积累量与根层土壤中锰、铜、锌总量之比分别为0.10%,0.33%和0.09%。     

大穗型小麦叶片性状、养分含量及氮素分配特征

采用田间试验研究了8个大穗型小麦新品系和西农979不同生育期比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)与养分含量的差异性,并对其不同器官氮素积累和分配情况进行了探讨。结果表明,大穗型小麦的SLA和LDMC平均值小于西农979;小麦叶片养分含量由大到小依次为全氮(N)、全钾(K)和全磷(P);成熟期大穗型小麦品系各器官平均氮素积累能力都高于对照,氮素积累量及分配比例的大小顺序为籽粒>茎+鞘>穗草(穗轴+颖壳)>旗叶>倒二叶>余叶;大穗型小麦平均转移率和贡献率较西农979低;抽穗期旗叶SLA和LDMC呈负相关关系,SLA和N含量呈不显著的正相关,和P、K呈极显著的负相关。小麦叶片结构性状与养分含量影响体内有机物质的积累与转运,通过水肥调控措施来提高大穗型小麦养分利用效率的研究需进一步加强。     

不同生长期茶树对土壤中铅的吸收及体内运移特性研究

选取江苏省宜兴市阳羡茶场的新、老两个茶园进行实地试验,分析了幼年期和成年期茶树各部位中铅含量的差异,以及茶树各部位铅含量与土壤铅含量的相关性;同时通过向茶园土壤进行投加铅处理后,分析土壤Pb污染条件下茶树吸收铅的特性以及不同生长期茶树对土壤中铅的富集和运移规律。结果表明,铅在茶树各部位含量分布的一般趋势为：侧茎>老叶>主茎>侧根>主根>嫩叶,侧茎比茶树其余部位中的铅含量高出3倍以上;对于不同生长期的茶树而言,幼年期茶树嫩叶的铅含量较成年期茶树嫩叶的高。同时茶树各部位铅含量与土壤铅含量的相关性分析的结果表明,茶树根与土壤中的铅含量相关性最为显著,其次为叶,再次为茎。当土壤受到铅污染后,茶树各部位的铅含量均有所增加,其中侧根和主根中铅的增加量最为明显;随着土壤铅污染时间的延续,茶树各部位中的铅逐渐向侧茎集聚,使侧茎的含铅量在茶树各地上部分中居于最高水平。     

硅对土壤-烟草系统中铅迁移及形态分布的影响

通过盆栽试验,以烟草为对象,研究了硅对土壤 烟草系统中铅的迁移以及土壤、烟草中铅形态分布的影响.结果表明： 施硅使非根际土壤可交换态铅向铁锰氧化物结合态转化,使根际土中交换态铅向铁锰氧化物结合态和残渣态转化,降低了土壤中铅的植物有效性与迁移性.施硅显著提高了烟草根部和叶部的生物量,显著降低了烟草铅的总吸收量和烟草各器官的铅含量,其中烟草铅的总吸收量降低了6.5%～44.0%,烟叶铅含量降低了3.1%～60.4%.施硅使烟草根、茎和叶中乙醇提取态、去离子水提取态和氯化钠提取态向盐酸提取态和残渣态转化,降低了烟草体内铅的毒性与迁移性.土壤-烟草系统中土壤向烟草根部的移动指数和根部向茎部的移动指数随施硅量的增加而降低,烟草茎部向叶部的移动指数随着施硅量的增加呈先增高后降低的趋势.硅通过降低土壤铅有效性、缓解铅对烟草的毒害、改变烟草体内铅的形态分布,进而抑制土壤中铅向烟草叶部的迁移,降低烟叶中的铅含量.施硅是降低土壤铅的迁移性及烟叶铅含量的有效措施.     

干旱区湿地芦苇各器官生态化学计量对土壤因子的响应

了解植物养分浓度及其化学计量对土壤因子的响应,对预测脆弱而敏感生态系统对环境变化的响应至关重要。以敦煌阳关湿地优势种芦苇(Phragmites australis)为对象,通过野外调查与实验分析,研究芦苇不同器官生态化学计量特征及其影响因素。结果表明:芦苇各器官C、P含量为叶>根>茎,N含量及N∶P为叶>茎>根,C∶N为根>茎>叶,C∶P则为茎>根>叶。叶、根C含量显著高于茎(P<0.05),叶、根C含量之间无显著差异(P>0.05),根、茎和叶N、P含量及C∶N、C∶P和N∶P差异显著(P<0.05);芦苇根N∶P<14,叶片N∶P>16,茎N∶P介于14~16;C含量在各器官之间均无显著相关性(P>0.05),根与茎、叶N含量之间呈极显著正相关(P<0.01),根与茎P含量呈极显著正相关(P<0.01),茎与叶N含量呈显著正相关(P<0.05);土壤盐分与芦苇根和茎N含量呈极显著正相关(P<0.01),土壤P含量与茎P含量呈极显著正相关(P<0.01),土壤有效P与根、茎N含量呈极显著正相关(P<0.01);土壤P是影响芦苇根、茎化学计量的主要因素,土壤盐分是影响叶片化学计量的主要因素,芦苇趋向提高各器官N含量来应对高盐、低P的土壤环境。     

氯离子在土壤水分与作物生长关系研究中的指示作用

以小麦为试材,采用盆栽试验和氯离子指示技术,研究了不同土壤水分条件下,小麦在苗期对氯离子的吸收与累积特性和同期土壤中氯离子迁移特征。结果表明:(1)氯离子在小麦体内的累积与土壤含水量的关系密切,小麦苗期根系中氯离子累积量决定于根系与氯离子的接触几率,在植物地上部分的分配依赖于蒸腾强度;(2)在土壤含水量较低条件下,氯离子在根部累积明显,向地上部分移动不强,而在高含水量(18%)情况下,向地上部移动累积较为明显,氯离子在植物体中累积与分配关系很好地指示了土壤水分条件与植物生长之间关系;(3)在生长发育期间,当土壤含水量低于18%时小麦根系以伸长主动觅水,满足蒸腾需要为主;高于18%时,土壤水分移动以补偿根际蒸腾为主,土壤水分强烈的液态迁移存在着明显的临界含水量,可以用土壤剖面上氯离子含量的变化过程确定小麦根系水分利用的有效土层深度,以便准确地计算水分生产效率。因此,氯离子作为指示元素,在研究旱地土壤水分条件、水分移动能力等与作物生长的关系方面具有一定的可行性。     

长白山自然保护区道路使用对路域植物和土壤的影响

道路是森林景观内边缘生境的重要成因之一,确定道路对路域植物和土壤的影响范围是整合道路影响和生态过程的核心问题。以长白山自然保护区两条6 m～8 m宽的利用程度不同的公路周围次生白桦林为对象,研究了道路周围108 m内植被的多样性动态,及大气温度和土壤理化性质。结果表明:(1)利用程度不同的道路对其影响域内林内气温、土壤表层温度、土壤含水量、土壤pH等环境因子,都呈现一定的边缘正效应,且利用程度高道路的影响距离较利用程度低的道路远12 m～24 m。(2)道路边缘0 m～20 m内乔木层的Shannon-Wiener多样性指数均明显高于林内。(3)公路利用程度越高,从路旁林缘到林内草本植物的Shannon-Wiener多样性指数的变化幅度越大,草本植物多样性的变化距离为12 m～24 m,路旁草本植物的丰富度比林内大7～11。     

Effects of road-traffic pollutants (lead and cadmium) on tree fine-roots along a motor road

The aim of this investigation was to study the effects of lead and cadmium pollutants from road traffic on fine roots and mycorrhiza and their accumulation in soil. The effects of salt and phosphorus, calcium and pH were furthermore included in the study. Soil sampling was carried out in a Norway spruce (Picea abies (L.) Karsten stand along the European road E18 in the neighbourhood of Västerås. Cylindrical soil samples were taken along two parallel lines at a distance of 20 and 200 m from the about 10 m open area on both sides of the road. There were more root tips per soil core in the FH-horizon 200 m from the road than near the road. The amount of fine roots (dry weight and length) was furthermore higher in the FH-layer in the forest than adjacent to the road. The estimated pH was higher in the FH- and mineral soil horizon near the road than in the forest. The lead concentration was highest in the FH-layer near the road, in spite of the high pH and calcium concentration in the soil. The lead and cadmium concentrations in dead fine-roots were higher close to the road than in the forest. In relation to lead the related cadmium concentration in the soil was very low.     

稻田不同耕作制下有机质和氮磷钾的变化研究

６ａ定位研究的结果表明,在东洞庭湖地区土壤,气候及施肥等条件下,４种主要耕作制中,稻－稻－冬闲耕作制不仅产量较低,而且经济效益也较差,并有可能导致土壤肥力的下降和退化,稻－稻－肥（紫云英）耕作制由具有一定的增产效果,并且有较高的经济效益,土壤肥力亦呈现出上升和进化的趋势,稻－稻－麦（大麦）和稻－稻－油（油菜）耕作制则不仅使土地的得用率提高,增加了单位的产量,且土壤肥力也同样得到了上升和进化,但其经     

The role of bacterial motility in the survival and spread of Pseudomonas fluorescens in soil and in the attachment and colonisation of wheat roots

Motile and non-motile strains of Pseudomonas fluorescens SBW25 were constructed using different combinations of the lacZY, xylE and aph marker genes which allowed their detection and differentiation in soil, root and seed samples. The survival of motile and non-motile strains was investigated in both non-competitive and competitive assays in water and non-sterile soil. Although there was no difference between strains in water, the motile strain survived in significantly greater numbers than the non-motile strain after 21 days in soil. There was no significant difference between competitive assays, where motile and non-motile cells were co-inoculated into soil, and non-competitive assays where strains were inoculated separately. Bacterial survival decreased as matric potential increased from -224 to -17 kPa but matric potential had no significant effect on motile compared to non-motile strains. Vertical spread of both motile and non-motile strains was detected 6.4 mm from the inoculum zone after 14 days in the absence of percolating water. There was no significant difference, for either strain, in distance moved from the inoculum zone after 14, 26 or 40 days. The motile strain had a significant advantage in attachment to sterile wheat roots in both non-competitive and competitive studies. When the spatial colonisation of wheat root systems was assessed in non-sterile soil, there was no significant difference between the motile and non-motile strain from either seed or soil inoculum. However, when the whole root system was assessed as one sample unit, differences could be detected. Bacterial motility could contribute to survival in soil and the initial phase of colonisation, where attachment and movement onto the root surface are important.     

大气CO2浓度升高对稻季土壤中麦秸降解及氮素分趋的影响

利用中国唯一的稻麦轮作FACE(free-air carbon dioxide enrichment,开放式空气CO2浓度增高)试验平台,研究大气CO2浓度升高对稻季土壤中小麦秸秆降解速率及其氮素分趋的影响.试验设置Ambient(目前空气对照)和FACE(Ambient+200 μmol·mol-1)两个CO2浓度以及低氮处理(LN,150 kg·hm-2)和高氮处理(HN,250 kg·hm-2)两个氮肥水平,在稻季之初按标记麦秸/土壤重量比0.3%添加15N标记小麦秸秆,根据水稻生长时期依次采样测定秸秆降解速率,并通过分析土壤全氮、植株全氮及其15N丰度来观察已降解秸秆的氮素分趋情况.结果发现,大气CO2浓度升高对高氮处理土壤中小麦秸秆降解速率没有显著影响,但显著促进了低氮处理土壤中小麦秸秆的降解(p < 0.05),使其提高到与高氮处理土壤相当水平;大气CO2浓度升高显著增加了已降解秸秆中氮素的流失,在高氮处理土壤中尤为严重,而对植物吸收已降解秸秆中的氮素没有显著影响.结果表明,大气CO2浓度升高在土壤氮素相对不足时会加速土壤中小麦秸秆的降解,而在土壤氮素相对充足时又会加大降解秸秆中氮素的流失.     

小麦开花期灌水对土壤养分及根系分布的影响

本研究通过分析开花期灌水对小麦产量、植株养分分配和土壤养分分布的影响及其与根系特性的关系,为小麦充分利用水肥资源提供理论支撑。以抗旱高产品种‘洛麦28'和高光效品种‘百农207'为材料,采用2 m深土柱栽培方法,设置开花期灌水(T₁)和开花期不灌水(T₂)两个水分处理,测定了不同组织器官、不同土层土壤氮、磷、钾含量及根系分布特性等指标。结果表明: 小麦收获期土壤中铵态氮、速效磷和速效钾主要分布在0～80 cm土层中,硝态氮主要分布在80 cm以下土层中,开花期灌水促进小麦吸收0～60 cm土层的铵态氮、速效磷、速效钾和80 cm以下土层的硝态氮,减少了硝态氮向深层土壤的淋溶;小麦根系主要集中在0～60 cm土层中,随土壤深度的增加而减少。成熟期干物质积累量、全氮和全磷主要分配在小麦籽粒中,而全钾主要分配在茎秆中;开花期灌水显著增加了小麦百粒重,提高了小麦产量;根系形态指标与土壤硝态氮在0～40 cm土层中呈显著负相关,与土壤铵态氮在80～100 cm土层中呈极显著正相关,与土壤速效磷在0～100 cm土层中呈显著正相关。开花期灌水促进了根系在小麦生育末期对土壤养分的充分吸收,延长了养分从营养器官向生殖器官的转运功能期,使营养器官中的养分充分地转运到籽粒中去,增加小麦粒重,进而提高产量。     

青海高原小麦叶片净光合速率日变化的中午降低现象对环境中生态因素的响应

以土培盆栽和大田栽培小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍ）为研究材料,探讨了青海高原小麦在正常生长的自然条件下,出现的土壤水分含量（ＳＷＣ）的变化所引起的植物叶片相对含水量（ＲＷＣ）和叶水势（ｗｌ）的变化以及自然强光（ＰＦＤ;Ｑ）导致的高温（Ｔａ）所产生较低的空气相对温度（ＲＨ）对小麦叶片净光合速率（Ｐｎ）日变化的中午降低现象的影响。结果表明,在大田小麦正常生长的自然条件下,当ＳＷＣ等于或低干３０％时,小麦叶片的ＲＷＣ和ｗｌ下降,气孔导度（Ｇｓ）变小,气孔阻力增大,ＣＯ＿２的供给受到了限制,从而也引起了小麦叶肉细胞进行光合作用的能力下降,Ｐｎ日变化就出现了明显的中午降低现象。当ＳＷＣ在８０％左右时,小麦叶片的ＲＷＣ和ｗｌ升高,Ｇｓ增大,气孔阻力变小,ＣＯ＿２供应充分,小麦叶肉细胞进行光合作用的能力增强,Ｐｎ日变化就没有出现中午降低现象（图１）,而青海高原偶然出现的自然强光（ＰＦＤ）导致较高的Ｔａ所产生较低的ＲＨ％和较低的ＳＷＣ一样也是晴天中午,小麦叶片Ｐｎ日变化产生中午降低现象的直接原因。所以说,晴天中午,青海高原大田ＳＷＣ的高低和ＲＨ％的大小是引起小麦叶片Ｐｎ日变化出现中午降低现象轻重与否的主要生态因素     

Comparative assessment of the sensitivity of oilseed rape and wheat to limited water supply

The drought‐sensitivity of oilseed rape (OSR, Brassica napus cv. SW Landmark) was investigated, using the more widely studied crop species wheat (Triticum aestivum cv. Tybalt) as a benchmark. The water relations of OSR and wheat were compared in lysimeter and controlled environment experiments to test the hypothesis that the growth of OSR is restricted to a greater extent by soil drying than wheat and to determine whether the greater sensitivity results from differences in root or shoot traits. Plants were grown, with or without irrigation, in 1.2 m tall lysimeters packed with a sandy clay loam soil. The experiment was conducted in an open‐sided glasshouse to encourage air flow and to resemble a field environment as far as possible; plant population densities were equivalent to commercial crops. Irrigated OSR (evapo)transpired more water than wheat (498 vs. 355 mm), but had a comparable water use efficiency (WUE; 4.1 vs. 4.4 g DW mm^?1 H₂O). Oilseed rape showed a greater reduction in above‐ground growth (52% vs. 21%) and a smaller increase in WUE (27% vs. 45%) when water was withheld. Oilseed rape also responded to soil drying at a lower soil moisture deficit than wheat; transpiration rates fell below the potential of irrigated plants when plant available water remaining in the soil profile declined from 54 to 23% compared to 38 to 9% for wheat. The root hydraulic conductivity of young OSR plants, measured on root surface area basis, was about twice that of wheat, and was comparable on a root length basis. The results show that OSR was more sensitive to a restricted water supply than the benchmark species wheat and that the greater sensitivity resulted from differences in shoot, rather than root, characteristics. The root system of OSR was at least as efficient as wheat at extracting water from soil.     

灌溉对孕穗期冬小麦农田温度的影响

灌溉是抵御和减轻冬小麦晚霜冻危害的有效措施之一。针对黄淮地区2010年4月的一次强降温过程,通过郑州农业气象观测站的灌溉防霜试验,对比分析了冬小麦孕穗期田间空气温度和土壤温度特征。结果表明:在外界环境温度下降时,灌溉可以提高田间最低气温0.1～0.6℃,增温效应主要集中在地上5cm处,灌溉可减少气温≤0℃的持续时间1～2h;对土壤温度的影响随着深度而存在差异,0cm土壤温度以增加为主,5～20cm土壤以降温效应为主;灌溉减小了气温和0～5cm土壤温度的变异系数和平均相对变率,而增大了10～20cm土壤温度的变异系数和相对变率;灌溉引起的温度差异只在15和20cm土壤处比较显著,其余各层温度差异并不明显。