一种新发现的铜积累植物——密毛蕨

对铜尾矿上生长的密毛蕨(Petridium revolutum)进行了野外调查分析和温室营养液砂培实验.结果表明,密毛蕨所生长的废铜矿土壤中Cu含量平均为2 432 mg·kg^-1 DW,最高达7 554 mg·kg^-1 DW;地上部生物量平均为18.33 g·plant^-1 DW,最高达40.05 g·plant^-1 DW;地上部Cu含量平均为201 mg·kg^-1 DW,最高达567 mg·kg^-1 DW;地下部Cu含量平均为346 mg·kg^-1 DW,最高达1 723 mg kg^-1 DW;密毛蕨对Cu的转移系数平均为0.81,最高达3.88.在营养液砂培的条件下,Cu 7 mg·L^-1处理没有抑制密毛蕨地上部的生长;密毛蕨体内的Cu含量随着介质中Cu浓度的增加而显著增加,但是大部分的Cu积累在地下部.密毛蕨对Cu具有较强的忍耐和较高的积累能力,可作为修复Cu污染土壤的新材料.     

不同区域松蓝根、叶(板蓝根、大青叶)有效成分含量差异

以靛蓝、靛玉红为指标性成分,采用HPLC法对不同生长环境(产地)的板蓝根和大青叶中有效成分进行测定.结果表明,不同产地的板蓝根、大青叶中有效成分含量存在显著差异.板蓝根的有效成分总含量以陕西汉阴为最高(16.27 mg·kg^-1),其次为宁夏隆德(15.67 mg·kg^-1)、安徽亳州（14.90 mg·kg^-1)和安徽临泉(14.23 mg·kg^-1),黑龙江佳木斯最低(13.97 mg·kg^-1 );大青叶中有效成分总含量以陕西汉阴为最高(698.32 mg·kg^-1),其次为宁夏隆德(683.68 mg·kg^-1)、安徽亳州(680.11 mg·kg^-1)和安徽临泉(654.19 mg·kg^-1),黑龙江佳木斯最低(642.73 mg·kg^-1);各产地大青叶HPLC图谱有所差异,不仅表现在指标性成分的峰面积所占比例不同,其成分的种类也存在较大差异.结合产品外观质量和内在品质等因素可以认为,菘蓝地道产区仍需进一步调查分析和确定.     

镧对镉胁迫下大蒜幼苗生长及镉积累的影响

采用土培实验研究了镧(La²⁺)对镉(Cd)胁迫下大蒜幼苗生长及Cd积累的影响。结果表明：低浓度Cd（＜5 mg·kg^-1）对大蒜生长有微弱的促进作用而高浓度Cd对其有明显抑制作用。外施系列浓度La²⁺对高浓度Cd胁迫下大蒜幼苗生长具有明显的缓解效应,单株鲜重、干重、根长及地上部分高度均具有明显或不同程度的增加。测定结果表明,Cd主要积累在大蒜根部而向地上部分转运的较少,外施系列浓度La²⁺对高浓度Cd胁迫下大蒜幼苗根系对Cd积累具有显著的抑制效应,同时也抑制Cd向地上部分转运。从外施La²⁺对高浓度Cd胁迫下大蒜幼苗生长及大蒜对Cd积累情况来看,La²⁺的适宜缓解效应浓度是在Cd浓度为20 mg·kg^-1时,La²⁺浓度为10～15 mg·kg^-1;在Cd浓度为40 mg·kg^-1,La²⁺浓度为5 mg·kg^-1。     

三种农作物中镉积累与全硫含量的关系

采用田间试验方法,研究了土壤中镉浓度分别为2和5 mg·kg^-1时,向日葵(Helianthus annuus)、玉米(Zea mays)和大豆(Glycine max)从苗期至成熟期各生长阶段茎叶中镉积累与全硫含量的关系。结果表明,玉米和向日葵各生长时期茎中镉含量与其全硫含量呈极显著相关,叶片中镉含量与硫含量没有相关性,说明硫在植物镉的运输过程中发挥着重要的作用。土壤中镉浓度为2 mg·kg^-1时,籽实中镉含量从高到低的顺序是：向日葵＞大豆＞玉米;土壤中镉浓度为5 mg·kg^-1时,籽实中镉含量从高到低的顺序是：大豆＞向日葵＞玉米,与籽实中硫含量的高低顺序一致;玉米籽实中镉含量最低,在2个镉浓度处理下平均值仅为0.01和0.03 mg·kg^-1,低于国家标准食品中镉限量值。     

锦州湾及附近河口沉积物中砷含量、分布及形态

对葫芦岛3条河流和锦州湾水体、沉积物中As的含量、分布和形态进行了研究。结果表明：葫芦岛的连山河和五里河未受到明显的As污染,沉积物总As含量低于10 mg·kg^-1,河水As含量低于10 μg·L^-1,茨山河下游紧邻葫芦岛锌厂,受到了一定程度的As污染,沉积物As含量达75.2 mg·kg^-1;五里河口区As污染非常严重,锌厂在该区排污口处沉积物As含量高达3176.1 mg·kg^-1,超过国家沉积物As标准158倍;受锌厂排污的影响,锦州湾As污染也很严重,沉积物中As最高含量达到569.5 mg·kg^-1,沉积物和孔隙水含量在剖面上具有相似的变化趋势,表明孔隙水As含量主要受沉积物As含量影响;锦州湾沉积物中As主要以可交换态存在,残渣态次之,盐酸提取态最少,表明锦州湾沉积物中As的活性很强,有大量的可交换态As随时会进入上覆水体,是重要的As释放源,而铁对As行为的影响占次要地位;沉积物中大量As的释放可能会对葫芦岛和锦州湾地区生态系统造成严重的威胁。     

长柔毛委陵菜对锌的吸收动力学特性

采用水培方法研究了不同Zn处理水平和处理时间下长柔毛委陵菜对锌的吸收动力学特性. 结果表明,在10 mg·L^-1 Zn处理下,植株地上部和根系的Zn含量均在第8天达到最高值,分别为2.49×10³ mg·kg^-1和2.21×10³ mg·kg^-1;在100 mg·L^-1 Zn处理下,植株地上部的Zn含量在第16天达最高值1.23×10³ mg·kg^-1,而根系Zn含量不存在饱和现象. 在0～160 mg·L^-1 Zn处理下,植株叶片和叶柄Zn含量随Zn处理水平的提高显著增加,Zn浓度大于160 mg·L^-1后, 植株叶片和叶柄Zn含量不再随介质中Zn浓度的提高而增加（甚至减少）, 根系含Zn含量与介质中的Zn浓度和培养时间呈正相关,且根系Zn吸收动力学曲线具有二型性,即开始为快速的线性吸收,随后是较缓慢的饱和吸收,两者分界点约在1～2 h,这可能分别与根细胞壁吸附Zn和Zn跨根细胞膜运输有关.     

添加玉米和水稻秸秆对淹水土壤pH、二氧化碳及交换态铵的影响

通过温室土壤培养试验,研究了不同添加量玉米和水稻秸秆对淹水土壤pH、CO₂及交换态铵的影响.结果表明：在接近中性的土壤中加入秸秆可使土壤pH值降低,4 g·kg^-1玉米和水稻秸秆处理的土壤pH值均与对照差异显著（P＜0.05）,而1 g·kg^-1玉米和水稻秸秆处理与对照差异不显著（P＞0.05）.土壤溶液中的CO₂含量随秸秆添加量的增加而增大,1 g·kg^-1玉米和水稻秸秆处理的土壤溶液CO₂含量最大值分别为35.9％和31.9％（v/v）,与对照（25.8％）差异达显著水平（P＜0.05）,但两者间差异不显著（P＞0.05）;4 g·kg^-1玉米和水稻秸秆处理的土壤溶液CO₂含量最大值分别为54.2％和41.8％（v/v）,与对照差异极显著（P＜0.01）,两者间差异也达显著水平（P＜0.05）.在不施氮肥的情况下,添加秸秆可降低土壤铵态氮浓度,且铵态氮浓度随秸秆添加量的增加而降低,不同添加量处理间差异显著（P＜0.05）;在施入氮肥的情况下,1 g·kg^-1玉米和水稻秸秆处理提高了土壤铵态氮浓度,而4 g·kg^-1玉米和水稻秸秆处理降低了土壤铵态氮浓度.无论是否施入氮肥,玉米和水稻秸秆处理的土壤铵态氮浓度差异不显著（P＞0.05）.     

施氮和玉米生长对土壤氧化亚氮排放的影响

运用土壤盆栽试验、静态箱法采样和气相色谱分析技术研究了种植玉米土壤和裸土在两种土壤施氮水平 (低氮:150 mg·kg^-1土,和高氮:300 mg·kg^-1土) 下对土壤排放N₂O的影响.结果表明,在种植玉米的土壤中,N2O排放率的峰值出现在苗期,且氮肥施用量的影响显著,土壤N₂O排放率与温度没有显著的相关性.在裸土中,土壤N₂O排放率的峰值出现在试验后期,土壤N₂O排放率与温度呈极显著指数相关.土壤施氮量增加,土壤N₂O排放总量增加,裸土N₂O增加尤其显著,种植玉米比裸土减少87%～92%的N₂O排放量.这一结果表明种植作物与否,不仅改变了土壤N₂O排放的季节变化和排放量,而且改变了温度与土壤N₂O排放之间的关系.     

水肥耦合对橡胶树产胶量的影响

水分和养分是限制橡胶树生长和产胶量的重要因子.以17年生的7-33-97橡胶树为试验材料,采用施氮量、灌水量、施磷量和施钾量四因素五水平(1/2实施)的二次回归通用旋转设计,通过田间小区试验,研究了不同水肥耦合水平对橡胶树产量和干胶含量的影响,并建立了橡胶树干胶产量的水肥回归数学模型.结果表明：不同水肥耦合水平对橡胶树橡胶产量和干胶含量都有显著影响;各因素对橡胶产量的效应顺序为：施氮量＞灌水量＞施磷量＞施钾量;各因素间耦合效应顺序为：氮、水＞氮、磷＞磷、水＞钾、水,且施钾量和土壤水分呈负交互效应;水肥调控的最佳组合为：尿素用量为476.39 kg·hm^-2,过磷酸钙用量为187.70 kg·hm^-2,氯化钾用量为225.77 kg·hm^-2,土壤相对含水量控制在82.78％左右.     

长效油菜素内酯TS303和二氢茉莉酸丙酯协同提高大豆光合能力

研究了长效油菜素内酯TS303、二氢茉莉酸丙酯(PDJ)及二者复配对大豆光合作用的影响及作用机理。试验结果表明：(1)0.01~1 mg·L^-1 TS303浸种促进大豆干物质积累, 以0.1 mg·L^-1的浓度效果最好, TS303对干物质在地上部和根之间的分配没有明显的影响, 1～10 mg·L^-1 PDJ浸种促进干物质积累, 以5 mg·L^-1增幅最大,50和100 mg·L^-1则抑制干物质积累,1～100 mg·L^-1 PDJ均促进同化物质向根系分配;(2)0.1 mg·L^-1 TS303和5 mg·L^-1 PDJ能增加大豆光合叶面积及净光合速率, 增强光合能力, 二者混合使用表现出协同效应;(3)0.1 mg·L^-1 TS303和5 mg·L^-1 PDJ及二者复配增加叶绿素含量和提高PSⅡ的实际光转化效率 (ФPSⅡ), 二者对ФPSⅡ的提高途径不同, TS303增加光合淬灭(qP)而对有效光转化效率(Fv′/Fm′)影响不大, PDJ增加Fv′/Fm而对qP影响不大;(4)0.1 mg·L^-1 TS303和5 mg·L^-1 PDJ及二者复配增加大豆气孔导度、碳酸酐酶活性、RuBPCase含量和活性, 增强CO₂转运和固定能力;(5)0.1 mg·L^-1 TS303和5 mg·L^-1 PDJ及二者复配增加叶片中蔗糖的含量, 提高蔗糖/淀粉比率, 加快同化物质的转运, 增加根中淀粉含量。总体上, TS303在光能转化和CO₂固定方面效果好于PDJ, 而PDJ促进同化物质运出效果好于TS303, 这可能是二者协同提高大豆光合能力的原因。     

施钾量和施钾时期对小麦氮素和钾素吸收利用的影响

利用¹⁵N示踪技术,研究了施钾量和施钾时期对高产小麦氮素和钾素吸收利用的影响.结果表明： 0～20 cm土层土壤速效钾含量为118.5 mg·kg^-1时,一次性基施钾肥未提高植株的氮、钾积累量;速效钾含量为79.0 mg·kg^-1时,施钾显著提高了植株的氮、钾积累量.采用分期施钾时（1/2基施、1/2拔节期追施）,随施钾量增加,小麦吸收的肥料氮和土壤氮量及追施氮肥在土壤中的残留量均增加,肥料氮的损失量降低.分期施钾显著提高了植株的氮、钾积累量、吸收效率和生产效率,当施钾量为135 kg·hm^-2时,与一次性施钾相比,分期施钾促进了植株对追肥氮和土壤氮的吸收,提高了追施氮肥在土壤中的残留量.结果还表明：施钾提高了小麦的籽粒产量、蛋白质含量和湿面筋含量;分期施钾处理优于一次性施钾处理,以K45+45（45 kg·hm^-2基施、45 kg·hm^-2拔节期追施）处理最优.过多施钾使小麦产量和品质趋于降低.     

长期培肥黑土微生物量磷动态变化及影响因素

长期采用两种不同量有机肥(M2、M4)、化肥(NPK)方式培肥黑土,研究微生物量P在作物生长季动态变化．结果表明。施用有机肥微生物量P显著高于施用化肥(NPK)和不施肥(CK),微生物量P分别为M48．75～47．68mg·kg^-1,M2 3．02～37．16mg·kg^-1,NPK1．59～10．62mg·kg^-1,CK0．76～6．74mg·kg^-1之间,波动性较大．M4、M2处理微生物量P最大值出现在抽雄吐丝期,NPK、CK处理最大值出现在大喇叭口期;施肥数量和种类不同所引起的黑土微生物量P的差异并未因季节变化及玉米生育时期影响而明显改变．微生物量P的动态变化与绝大多数黑土生物、理化特性指标的动态变化没有显著的相关性;微生物量P与黑土生物、理化特性(除全钾外),植物氮、磷、钾含量有极显著的正相关关系,与黑土含水量呈显著正相关关系．     

烟杆还田对水稻产量和养分吸收的影响及其替代钾肥的效果

选择不同供钾能力的烟-稻轮作区稻田,研究了烟杆还田对水稻产量、钾素吸收利用的影响及其替代钾肥的效果.结果表明: 烟杆还田(2250 kg·hm^-2)和施钾肥(K₂O 75 kg·hm^-2)均能增加水稻产量和地上部钾素的累积量,其中烟杆还田配施钾肥的增幅最大,低钾(土壤速效钾含量＜100 mg·kg^-1)、中钾(土壤速效钾含量100～150 mg·kg^-1)和高钾(土壤速效钾含量＞150 mg·kg^-1)土壤的水稻分别增产13.3%、17.1%和13.5%.烟杆还田(St+NP)可以提高钾素吸收利用率和农学效率.但在水稻当前推荐施肥量(75 kg·hm^-2)条件下,烟杆还田配施钾肥(St+NPK)对钾肥(素)吸收利用率和农学效率无显著影响,说明当前推荐施钾量可能偏高.通过对烟杆还田替代钾肥的计算,发现还田烟杆可以替代10%～22%的化肥钾(K₂O),烟后晚稻在烟杆还田时钾肥施用可以减少7.2～16.5 kg·hm^-2.因此,在烟杆还田条件下,高钾田块可减少化学钾肥的施用,而中钾和低钾田块为稳定水稻产量和维持土壤钾素平衡,则应保证目前推荐钾肥量的投入.     

长期施肥对红壤旱地作物产量和土壤肥力的影响

历时14年的田间定位试验表明,红壤旱地磷素最为缺乏,施用磷肥对提高作物产量效果最好;施用石灰和微量元素对作物产量没有明显增产作用．施肥可以提高花生植株磷、钾的浓度,表明作物的养分含量受土壤养分供应水平的影响．土壤中赢余(亏损)的养分在养分库重建中的作用可以用速效养分库重建效率来表示．研究表明,当红壤旱地N、P2O5、K2O养分赢余1kg·hm^-2时,可分别使土壤中水解氮、有效磷、交换性钾含量提高0．6～6．26、0．20～0．28和1．1～8．5mg·kg^-1．红壤旱地氮和磷通过径流等损失较大,不同处理之间的变化幅度也较大．红壤每年可固定磷43．5kg·hm^-2,通过自身风化作用每年可提供氮48．1kg·hm^-2和钾40．5kg·hm^-2,以满足作物生长所需．     

钾肥用量及基追肥比例对烤烟干物质累积和钾素吸收动态的影响

采用田间小区试验研究了钾肥用量及基追肥比例对种植于红壤性水稻土上的烤烟干物质积累和钾素吸收动态的影响.结果表明,烤烟干物质累积高峰出现在烟株移栽后50～60 d,栽后30 d内以及80 d后累积较少.烤烟干物质累积总量随钾肥用量增加和追肥比例提高而增加.烟株含钾量在移栽后30～50 d最高,随后迅速降低,至成熟期仅为最高含钾量的一半.315 kg·hm^-2施钾处理在各生育期烟株平均含钾量均显著高于225 kg·hm^-2施钾处理.烟叶成熟时,225 kg·hm^-2施钾处理出现干物质累积负增长和钾素损失现象,而315 kg·hm^-2处理干物质累积和吸钾总量均呈持续增加趋势.成熟时基追肥比例为3∶7处理的烟株含钾量明显高于基追肥比例为5∶5和7∶3的处理.     

我国北方3种典型土壤-作物体系中微生物量磷库特征

土壤微生物量磷(Microbial Biomass Phosphorus, MBP)是土壤磷组分中最为活跃的形态,在土壤磷素的形态转化与生物地球化学循环过程中起着关键作用,是植物可利用磷的重要来源。研究土壤MBP库容的大小对于充分认识微生物的固磷潜力和掌握土壤磷素循环与转化能力意义重大。以我国北方农田3种典型的土壤-作物体系为研究对象,基于定点采样,通过分析测定采集的362个表层(0—30 cm)土壤样品来量化不同土壤-作物体系MBP库容的大小。结果表明：黑土-春玉米、潮土-冬小麦/夏玉米、灰漠土-棉花体系表层土壤MBP平均含量分别为17.36、14.45、8.75 mg/kg,且不同土壤-作物体系间MBP含量存在显著差异;3种土壤-作物体系表层土壤(0—30 cm)MBP库容的大小分别为83.60、54.26、39.80 kg P/hm~2,其储存的磷在数量上相当于当季作物需磷量的1.10—2.73倍,表明土壤MBP库是农田生态系统中一个不容忽视的巨大有效养分磷储库。其库容的大小受土壤性质和气候因素的共同影响,土壤pH、有机碳、年均气温和年均降雨量是我国北方农田土壤MBP库容大小的主...     

Profile distribution of organic carbon and nitrogen in major soil types in the middle of Qilian Mountains

This paper studied the distribution patterns of organic carbon (OC), total nitrogen (TN), NH4+ -N, and NO3- -N in the profiles of brown calcic soil, grey cinnamon soil, chestnut soil, and alpine meadow soil in the middle of Qilian Mountains. In all test soils, the contents of OC, TN, NH4+ -N, and NO3- -N decreased with increasing soil depth, and the accumulation and decomposition of OC and various N forms differed with soil types. The average content of OC in different soil profiles changed from 14.01 to 41.17 g x kg(-1), and was in the order of grey cinnamon soil > alpine meadow soil > chestnut soil > brown calcic soil; the average content of TN changed from 1.28 to 2.73 g x kg(-1), with a sequence of alpine meadow soil > grey cinnamon soil > chestnut soil > brown calcic soil. The C/N ratio was from 11.33 to 19.22, with the order of grey cinnamon soil > chestnut soil > alpine meadow soil > brown calcic soil. NH4+ -N content changed from 5.80 to 8.40 mg x kg(-1), and was in the order of brown calcic soil > alpine meadow soil > chestnut soil > grey cinnamon soil; NO3- -N content changed from 6.57 to 15.11 mg x kg(-1), being in the order of chestnut soil > alpine meadow soil > brown calcic soil > grey cinnamon soil. The ratio of NO3- -N to NH4+ -N was 1.00-2.69, with the sequence of grey cinnamon soil > chestnut soil > alpine meadow soil > brown calcic soil. The OC and N contents in the same soil types differed significantly with the conditions of climate, vegetation, and topography (e. g. , slope aspect and slope position). Correlation analysis showed that there were highly significant nositive correlations between OC, TN, and NH4+ -N, but these three items had no significant positive correlations with NO3- -N. Furthermore, there were highly significant positive correlations between available K, NH4+ -N, and NO3- -N and between available P and OC, significant positive correlations between available P, TN, and NH4+ -N, but no significant correlations between pH, total K, and total P and OC and N.     

不同施肥黑土微生物量氮变化特征及相关因素

研究长期施用两种不同量有机肥(M2、M4)和化肥(NPK)的黑土微生物量N在作物生长季的变化特征．结果表明,施用有机肥黑土微生物量N显著高于施用化肥(NPK)和不施肥(CK),微生物量N季节波动小．微生物量N为M4 25．52～239．12mg·kg^-1,M2 10．40～94．31mg·kg^-1．NPK6．27～87．04mg·kg^-1,CK9．15～69．81mg·kg^-1,同一处理最大值与最小值相差7～14倍．M2、NPK处理微生物量N最大值出现在抽雄吐丝期,M4处理最大值出现在拔节期,CK处理最大值出现在播种期;不同处理微生物量N的差异并未因季节变化及玉米生育时期影响而明显改变．微生物量N的动态变化与极少数黑土生物、理化特性指标动态变化显著相关;微生物量N与黑土生物、理化特性,植物氮、磷、钾有极显著的正相关关系,与土壤含水量、籽粒粗蛋白含量呈显著正相关关系．     

火力楠、荷木和黎蒴林的土壤特性及涵养水源的研究

对火力楠、荷木和黎蒴纯林的土壤物理性质、林地持水特性、土壤养分、微生物数量及酶活性进行了研究.结果表明,3种林地的土壤容重分别为1.19、1.26和1.06 g·cm^-3,总孔隙分别为56.73%、54.18%和60.74%,土壤自然含水量分别为51.7%、13.0%和19.4%,毛管持水量分别为43.2%、37.8%和4.8%.火力楠林地的土壤保水性一般而通气性差;荷木林地的土壤保水性和通气性均差,黎蒴林地的土壤保水性和通气性好.火力楠、荷木和黎蒴单株凋落物持水量分别为20、8和15kg,林地分别为16、13和17 t·hm^-2;火力楠、荷木和黎蒴单株凋落物养分储量分别为112.71、31.20和87.30g、林地分别为84.3、51.86和98.11kg·hm^-2.3种林地呈强酸性.黎蒴林地的土壤有机质、全N、全P、全K、碱解N和速效P含量最高,而速效K含量为荷木林地＞黎蒴林地＞火力楠林地.火力楠林地有机质含量、全N和碱解N含量＞荷木林地,荷木林地的全P、全K、速效P含量＞火力楠林地.细菌占微生物总量的94%以上,黎蒴林地的细菌数量高达41×10⁵个·g干土,而火力楠林地和荷木林地分别为3.4×10⁴个·g干土和.3×10⁴个·g干土.黎蒴林地的脲酶、过氧化氢酶、磷酸酶活性最大,荷木林地纤维素分解酶活性最大5.3种林分中,黎蒴林的土壤肥力最高.     

黄芩产量和黄芩苷含量对氮磷钾肥料的响应

通过田间试验,采用氮、磷、钾三因素二次饱和D-最优设计施肥方案,于收获期计算黄芩产量和根中黄芩苷含量,建立以氮、磷、钾施用量为自变量,黄芩产量和根中黄芩苷含量为目标函数的三元二次多项式数学模型,通过对模型进行解析、寻优获得最适施肥量.结果表明:氮、磷对黄芩产量有显著影响,在低水平施肥条件下,产量随施肥量的增加而增大,一定范围后,增效不明显;氮、磷、钾对黄芩苷含量均有显著影响,黄芩苷含量随氮、钾施用量增加呈先降低再增高的趋势,在低水平施磷条件下,黄芩苷含量随磷肥施用量增加而增加,最终趋于稳定.氮磷、氮钾、磷钾对黄芩产量和黄芩苷含量存在明显的交互作用.本试验条件下,黄芩产量超过4000 kg·hm-2、根中黄芩苷含量14％以上的施肥方案为氮(N)90.5～104.7 kg· hm-2、磷(P2O5) 163.9 ～ 199.9 kg·hm-2、钾(K2O)84.1 ～140.8 kg·hm-2,比例约为1∶1.86∶1.15.