外源脯氨酸对镉胁迫下小麦幼苗生长的影响

以高蛋白小麦品种“北农9549”为试材,研究喷施不同浓度脯氨酸(0、1.0、5.0和10.0 mmol·L^-1)对镉胁迫下小麦幼苗生长和重金属吸收的影响.结果表明： 以不施镉为对照,1.0 mmol·L^-1CdCl₂胁迫下,小麦幼苗的根长、株高和干质量分别显著下降24.0%、15.0%和27.5%,叶绿素a、b和类胡萝卜素含量分别显著下降23.3%、6.7%和30.8%,超氧化物歧化酶(SOD)活性降低了18.4%,内源脯氨酸、抗坏血酸和丙二醛(MDA)含量分别显著上升78.6%、31.5%和17.9%,细胞膜相对透性显著升高24.8%,过氧化物酶(POD)活性为对照的2.4倍,并且促进对铜的吸收,抑制锌的吸收.随外源脯氨酸浓度的增加,小麦幼苗的根长、株高、干质量、叶绿素和类胡萝卜素含量均逐渐恢复到对照水平,抗坏血酸、内源游离脯氨酸含量和SOD活性均上升,可溶性蛋白含量先上升后下降,POD活性、MDA含量和细胞膜相对透性下降,而锌积累量升高,镉、铜积累量下降.叶面喷施外源脯氨酸可缓解镉对小麦幼苗生长的胁迫,以喷施5.0～10.0 mmol·L^-1外源脯氨酸效果最佳.     

外源脯氨酸对镉胁迫下小麦幼苗生长的影响

以高蛋白小麦品种“北农9549”为试材,研究喷施不同浓度脯氨酸(0、1.0、5.0和10.0 mmol·L-1)对镉胁迫下小麦幼苗生长和重金属吸收的影响.结果表明:以不施镉为对照,1.0 mmol·L-1CdCl2胁迫下,小麦幼苗的根长、株高和干质量分别显著下降24.0％、15.0％和27.5％,叶绿素a、b和类胡萝卜素含量分别显著下降23.3％、6.7％和30.8％,超氧化物歧化酶(SOD)活性降低了18.4％,内源脯氨酸、抗坏血酸和丙二醛(MDA)含量分别显著上升78.6％、31.5％和17.9％,细胞膜相对透性显著升高24.8％,过氧化物酶(POD)活性为对照的2.4倍,并且促进对铜的吸收,抑制锌的吸收.随外源脯氨酸浓度的增加,小麦幼苗的根长、株高、干质量、叶绿素和类胡萝卜素含量均逐渐恢复到对照水平,抗坏血酸、内源游离脯氨酸含量和SOD活性均上升,可溶性蛋白含量先上升后下降,POD活性、MDA含量和细胞膜相对透性下降,而锌积累量升高,镉、铜积累量下降.叶面喷施外源脯氨酸可缓解镉对小麦幼苗生长的胁迫,以喷施5.0～10.0 mmol·L-1外源脯氨酸效果最佳.     

镉胁迫对桂花生长和养分积累、分配与利用的影响

桂花(Osmanthus fragrans var. thunbergii)是长江流域镉污染地区普遍栽植兼具绿化、观赏和净化环境等重要价值的园林树种之一。为了解镉胁迫条件下桂花生长适应特性, 采用盆栽试验研究了不同镉浓度处理下(CK: 0 mg·kg^-1; I: 25 mg·kg^-1; II: 50 mg·kg^-1; III: 100 mg·kg^-1; IV: 200 mg·kg^-1)一个生长季节内一年生桂花生物量生产、生物量分配格局以及C、N、P积累、分配与利用特征。植物各器官生物量生产及C、N和P积累量均表现出随镉处理浓度的增加而降低的趋势, 较高浓度镉处理(II、III、IV)明显抑制了桂花的生物量生产、C、N和P的积累, 显著改变了生物量及其C、N和P积累量的分配格局, 但相对较低浓度镉处理(I)对桂花生物量生产以及C、N和P的积累与分配特征影响并不显著。一定浓度的镉胁迫处理(I、II、III)表现出提高桂花N的利用效率而降低P的利用效率的趋势, 但重度镉胁迫(IV)均降低了桂花N和P的利用效率。结果表明桂花具有一定的抗镉胁迫能力, 但较高程度的镉胁迫显著影响了桂花生长及养分格局。     

缓/控释肥料研究进展

缓/控释肥料对作物产量的影响因作物种类、肥料种类和试验条件而异,大多数植物增产比较明显,如大豆使用长效尿素,与普通尿素相比增产幅度最高可达33%。各种类型的缓/控释肥料,均可不同程度的提高肥料利用率。缓/控释肥料在农业上的应用能有效地保护生态环境,如抑制土壤NH4 向NO3-氧化,减少土壤NO3-的积累,从而减少氮肥以NO3-形式淋溶损失,减少了施肥对环境的污染;可以减少土壤N2O的释放等。提出了目前缓/控释肥料在农业应用中存在的问题及今后的发展方向。     

镉、锌、铜胁迫对向日葵早期幼苗生长的影响

分析了3种重金属离子(Cd2+、Cu2+、Zn2+)对向日葵种子胚根伸长和早期幼苗生长的影响.结果表明,3种重金属离子对向日葵胚根伸长的抑制作用依次为:Cd2+>Cu2+>Zn2+.3种重金属胁迫明显降低了幼苗生长和叶绿素含量,并显著提高了H2O2水平.其中Cd2+胁迫引起幼苗H2O2爆发高于Cu2+和Zn2+胁迫.进一步分析植株抗氧化系统的变化发现,随着重金属离子浓度的增加,向日葵幼苗酶类抗氧化物质SOD和CAT的活性表现为先增加后降低的趋势;重金属胁迫提高了非酶类的抗氧化物质脯氨酸和GSH的含量.其中Cd2+和Zn2+胁迫对脯氨酸含量变化的影响大于Cu2+胁迫;而Cu2+胁迫对GSH含量变化的影响大于Cd2+和Zn2+胁迫.     

控释肥料对桔梗生长的影响

2008年在山东农业大学药用植物栽培基地,采用盆栽技术研究控释复合肥（N∶P₂O₅∶K₂O = 14∶14∶14）对桔梗生长的影响.结果表明： 与普通复合肥（N∶P₂O₅∶K₂O = 15∶15∶15）处理相比,等养分用量控释复合肥处理能够提高桔梗生育后期叶绿素含量、根体积和根系活力,增加根粗,但降低了根长度;氮素施用量在0.24和0.32 g·kg^-1时,控释复合肥的桔梗根产量分别提高了26.78%和22.50%;可溶性糖、蛋白质和总皂苷含量分别提高了9.77%和6.99%、11.38%和2.20%、8.85%和5.47%.施氮量增加使桔梗可溶性糖含量下降,总皂苷含量上升.在本试验条件下,施氮量0.24 g·kg^-1的控释复合肥效果最佳.     

NaHSO3对盐胁迫下小麦幼苗氮同化酶及脯氨酸含量的影响

以普通小麦(Triticum aestivumL.)为材料,研究了NaHSO3对不同盐度胁迫下小麦幼苗氮素同化酶和脯氨酸含量的调节。结果表明,盐胁迫降低了叶片中硝酸还原酸(NR)的活性,加入NaHSO3之后,NR活性表现出进一步的降低。谷氨酰胺合成酶(GS)在低浓度盐胁迫下活性增加,在高浓度盐胁迫下活性降低;NaHSO3加入时,即便在低盐浓度下GS活性也降低。依赖于NADH的谷氨酸脱氢酶(NADH-GDH)和依赖于NADP的异柠檬酸脱氢酶(NADP-ICDH)的变化趋势一致,在盐胁迫下它们的活性都明显增加;NaHSO3加入促进了它们活性的进一步增加,尤其对NADH-GDH活性的促进更为明显。游离脯氨酸在高浓度盐胁迫下大量积累,在低浓度盐胁迫下含量增加不明显;NaHSO3促进了盐胁迫下脯氨酸的积累,提示了NaHSO3促进了盐胁迫下小麦幼苗碳氮营养元素的贮存。     

壳聚糖对镉胁迫条件下小麦生长及生理的影响

以小麦为材料,研究了镉对水培小麦幼苗的胁迫作用及壳聚糖对镉胁迫的缓解效应。结果表明:250μmol·L-1的镉胁迫处理后,小麦幼苗的生长受到严重抑制,叶片中叶绿素含量明显下降,金属硫蛋白和丙二醛的含量显著上升(P<0.05);培养液中添加0.01%的壳聚糖能降低小麦幼苗中镉的积累,对小麦幼苗的镉胁迫具有明显地缓解效应。     

外源一氧化碳对小麦幼苗耐盐性以及根中脯氨酸含量的影响

小麦幼苗经饱和度为50％的一氧化碳（C0）溶液预处理24h可以缓解随后以200mmol·L^-1NaCl处理所导致的小麦幼苗生长的受抑程度和相对含水量的下降。CO预处理还可有效提高盐胁迫下小麦幼苗根中吡咯啉-5-羧酸合成酶（P5CS）活性及其基因的表达,同时抑制脯氨酸脱氢酶（ProDH）活性,从而诱导脯氨酸的大量合成,缓解盐胁迫对小麦幼苗的伤害。     

缓控释肥料在不同介质中的养分释放特性及其肥效

采用水浸法和土壤培养法测定了4种缓控释肥料（CRF1、CRF2、SCU、IBDU）的养分释放特性,并通过盆栽试验评价了缓控释肥料养分释放特性与油菜需肥规律的吻合性.结果表明：CRF1和CRF2在水中的释放曲线为“S”型,SCU为“破裂式释放”,IBDU的释放曲线呈倒“L”型;4种缓控释肥料在水浸法和土壤培养法中的养分释放特性均可用二项式方程进行拟合,说明两种方法存在一定的相关性.CRF1、CRF2两处理的油菜养分吸收量和生物量显著高于其他处理,以CRF2处理为最高,并且CRF1、CRF2的养分释放特性更接近油菜的需肥规律.     

缓/控释复合肥料对土壤氮素库的调控作用

采用小麦盆栽生物试验、实验室化学分析和仪器分析方法研究了缓/控释复合肥料(SRF)对土壤氮素养分库中不同组分(微生物量氮、固定态铵、NH4+-N、NO3--N、铵离子周转库)动态变化的影响及其与小麦吸收氮素养分的关系。结果表明,在小麦分蘖初期,SRF处理土壤微生物量氮、NH4+-N含量较普通复合肥料(CCF)低,此后整个小麦生育期的土壤微生物量氮、NH4+-N含量的总体变化趋势以SRF处理高于CCF处理,其中SRF处理的小麦土壤NH4+-N含量较CCF处理高108.1%—271.7%;在小麦生长前期,SRF处理土壤固定态铵含量较CCF低;在小麦生长中期,SRF处理土壤固定态铵含量较CCF处理高;与CCF处理比较,SRF处理小麦土壤硝态氮含量经历先升高后降低、在生育后期又升高的趋势。在小麦生育前期,CCF处理土壤"铵离子周转库"由371.3 mg/kg降至259.1 mg/kg;SRF处理土壤"铵离子周转库"由306.5 mg/kg升至324.5 mg/kg。在小麦需氮量较高的拔节期,CCF处理土壤"铵离子周转库"与前一次之差值仅为34.18 mg/kg,而SRF处理则达到77.21 mg/kg,表明小麦生育前期SRF土壤"铵离子周转库"能够固定更多的铵离子,降低铵离子的损失;在小麦需氮量较高的时期,"铵离子周转库"则释放更多的铵离子以供给小麦吸收利用。小麦生长初期CCF处理释放养分速率较快,小麦植株吸氮量高于SRF处理;生长中、后期SRF处理释放养分量较CCF处理高,此阶段小麦吸氮量以SRFCCF。不同处理对小麦吸氮量的影响与对小麦生物量变化是基本一致的,即初期以CCFSRF,中后期以SRFCCF,收获期SRF处理较CCF处理分别提高小麦生物量15.32%、吸氮量13.51%。相关分析表明,小麦生物试验中SRF处理土壤微生物量氮、固定态铵以及"铵离子周转库"的动态变化与小麦吸氮量之间达到显著或极显著负相关关系(r=-0.8728*—-0.9006**),SRF调控土壤氮素库的能力较CCF更强,能更好的协调土壤氮素养分供应与小麦氮素需求间的动态平衡和提高肥料氮素利用效率。     

环境因素对甲壳素包裹缓释肥料养分释放特性的影响

探讨了土壤中水分、温度、pH值及水蒸气压、介质盐分浓度对甲壳素包裹肥料(CCF)养分释放特性的影响.结果表明:CCF具有良好的缓释效果,养分释放速率与包裹层内水蒸气压差呈线性关系; CCF的养分释放速率随介质盐分浓度的增高而降低,随着土壤水分的增加而增大,并随着温度的升高而增大,温度每提高10℃,养分释放速率提高约1.3～1.4倍,但不同温度下养分累积释放曲线具有相似性和规律性.土壤pH值对CCF养分释放速率的影响不显著.     

不同有机无机复混肥对水稻产量和氮素利用率的影响

通过田间试验,研究了菜粕堆肥、猪粪堆肥和中药渣堆肥有机无机复混肥与化肥对常优1号水稻产量、氮素利用效率、土壤供氮特征以及土壤微生物多样性的影响.结果表明：各施氮肥处理的稻谷产量（7918.8～9449.2 kg·hm^-2）均显著高于对照（6947.9 kg·hm^-2）,其中有机无机复混肥处理的稻谷产量(8532.0～9449.2 kg·hm^-2)显著高于化肥处理（7918.8 kg·hm^-2）,比化肥处理增产7.7%～19.3%;菜粕堆肥、猪粪堆肥、中药渣堆肥有机无机复混肥处理的氮素积累量、氮素转运率、氮素回收率和氮肥农学利用效率及生理利用效率均显著高于化肥处理;有机无机复混肥处理明显提高了土壤矿质氮含量,改善了土壤供氮特性,提高了氮利用率;对各处理土壤DNA条带采用邻接法分析显示：5个处理土壤样品可分为三大族群,化肥与对照处理为第一族群,猪粪堆肥、中药渣堆肥处理为第二族群,菜粕堆肥处理属第三族群.表明施入外源有机物质(菜粕、猪粪与中药渣)可能会改变土壤的细菌群落结构,而施入化肥对土壤的细菌群落结构影响较小.     

不同缓控释肥对鲜食玉米产量、品质及氨挥发的影响

采用田间试验,设置不施氮对照(CK)、常规施肥(U)、增效尿素(DU)、包膜尿素(CU)、缓控释掺混尿素(CDU)共5个处理,研究了常规施肥(240 kg N·hm^-2)和不同缓控释肥料一次性减量施用(180 kg N·hm^-2)对鲜食玉米产量、品质与土壤无机氮变化和氨挥发的影响。结果表明: U处理氨挥发总量最高,追肥是产生氨挥发损失的重要因素;与U处理相比,DU、CU、CDU处理氨挥发减排78%～81%。收获后U处理80～100 cm土层硝态氮浓度最高,为51.6 mg·kg^-1,氮淋溶风险较高,而DU、CU、CDU处理同土层硝态氮含量均较低,降低了淋溶风险。与U处理相比,减氮25%的3个缓控释肥处理没有减产,并增加了籽粒维生素C、可溶性糖和蛋白质含量;缓控释肥处理之间,DU处理的氮肥农学效率和经济效益最高。综上,减量施用新型缓控释肥可以实现鲜食玉米稳产提质,显著降低氨挥发损失和硝态氮淋失风险。与成本较高的树脂包膜控释肥相比,双效抑制剂增效肥(DU)成本低、制作便捷,是鲜食玉米专用肥的较好选择。     

硫膜和树脂膜控释尿素对小麦产量、品质及氮素利用率的影响

通过田间试验,研究了硫膜和树脂膜控释尿素对小麦产量、品质和耕层土壤无机氮含量及氮素利用率的影响.结果表明：与普通尿素相比,硫膜和树脂膜控释尿素均能显著提高小麦籽粒产量和品质,增产幅度达10.4%～16.5%,小麦籽粒蛋白质和淀粉含量分别提高5.8%～18.9%和0.3%～1.4%;两种控释肥均能有效保持耕层土壤无机氮含量,且其氮素后移的功效满足了小麦生育后期对氮素的需求;有效提高了氮肥偏生产力,降低了土壤氮素依存率（降幅11.0%～17.3%）,提高了氮素利用率（增幅58.2%～101.2%）.其中,树脂膜控释尿素比硫膜控释尿素表现出更好的增产效应,实现了氮素的高效利用.     

气候和土地利用变化对中国北方农牧交错带植被覆盖变化的影响

基于1986、2000年中国北方农牧交错带的遥感影像及研究区的气象数据,利用植被覆盖度信息提取模型研究了1986—2000年间研究区植被覆盖度的时空变化,并分析了气候和土地利用变化对植被覆盖度变化的影响.结果表明：1986—2000年,研究区高盖度植被的面积缩减,低盖度植被的面积增加;植被覆盖升高区主要位于该区东北段的东部、北段的西部和西北段的西部,其他地段的植被覆盖明显退化;植被覆盖度与降水、干燥度指数呈正相关,与温度呈负相关;不同土地利用类型的植被覆盖度变化方向和程度各异.