镉污染水稻种子内生细菌的分离及其耐镉性和植物促生性研究

[目的]植物内生细菌在促进植物生长和重金属污染土壤修复中发挥着重要作用.本研究对镉污染水稻种子内生细菌进行分离和功能鉴定,从而确定其镉耐受性、植物促生性以及对镉胁迫下水稻种子萌发和幼苗生长的影响.[方法]采用乙醇-次氯酸钠联合灭菌法对水稻种子进行表面灭菌,采用标准平板培养法对内生细菌进行分离、纯化;对菌株16S rRN...     

陕北石油污染土壤植物修复品种的筛选

为筛选出对具有修复石油污染土壤能力的植物, 针对陕北油田区土壤, 以当地野生和种植的植物为筛选对象,通过野外调查和盆栽试验, 研究了不同土壤石油烃浓度下植物的种子萌发､植株生长状况和土壤石油烃降解率。结果表明, 在9、17、35 g·kg–1 的土壤石油浓度下, 狗尾草(Setaria viridis)、沙打旺(Astragalus adsurgens)、紫花苜蓿(Medicagosativa)和草木犀(Melilotus officinalis) 4 种植物发芽受石油污染影响较小, 与对照组相比其相对发芽率都达到60%以上,这3 个污染浓度下的平均相对发芽率都达到约80%以上。进一步的生长试验表明, 狗尾草和沙打旺生长期对石油污染的耐受性较差, 紫花苜蓿和草木犀对石油污染物有较好的耐受性和降解率, 具有修复石油浓度在17 g·kg–1 以下土壤的潜力。     

铅锌矿尾矿场植被重建的生态学研究：Ⅰ.尾矿对种子萌发的影响

在实验条件下,供试的林木、农作物及牧草种子均能在铅锌矿尾矿中萌发,其中萌发率与非污染土壤中的相近,多数种子的萌发速率低于对照组．供试植物幼苗出土３０天内没有死苗现象,但与对照相比,株高下降２８．４％,复叶数减少３４．１％,生物量下降５２．６％．     

植物-微生物联合修复毒死蜱污染的土壤

本试验以毒死蜱污染土壤为研究材料,利用降解菌DSP-A分别与高丹草、紫花苜蓿、多花黑麦草进行联合修复,探讨了植物-微生物联合修复毒死蜱污染土壤的效果,以及影响联合修复的因素,结果表明,植物．微生物联合修复的效果优于单一的植物修复及单一的微生物修复效果。与DSP—A菌群较合适的植物是高丹草,该组合对毒死蜱的降解率达到96．44％,其次是多花黑麦草。研究了微生物数量、植株密度以及土壤湿度对联合修复效果的影响,结果表明,DSP．A菌菌液稀释倍数越大,联合修复的效果越差。植株密度对联合修复的影响,主要表现为对植物根系生长的影响。植株密度越大,对生存环境的竞争越激烈,植物根系的生长越不好。除了紫花苜蓿外,高丹草和多花黑麦草根系的生长均受到影响。高丹草种植密度为12株／盆时,与DSP—A菌的联合修复效果最好,多花黑麦草则为10株／盆。土壤湿度是影响联合修复的重要因素,不仅影响植物的生长,对微生物的生长也有影响。土壤湿度过大,造成土壤的含氧量降低,不利于植物根系和好氧细菌的生长,从而影响土壤中农药的降解。土壤湿度过小,容易造成植株缺水,根系生长和微生物的生长。高丹草与DSP．A菌、多花黑麦草与DSP—A菌联合修复最适浇水量都为20mL／d,紫花苜蓿与DSP—A菌联合修复最适浇水量都为15mL／d。     

紫茎泽兰不同入侵程度的土壤及其提取物对旱稻生长的影响

在室内人工气候箱条件下,研究了紫茎泽兰不同入侵程度下的土壤及其提取物对旱稻种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：紫茎泽兰入侵地土壤及土壤提取物对旱稻种子萌发和幼苗生长存在不同程度的抑制作用,且随着紫茎泽兰入侵程度越重,土壤的抑制作用越明显;抑制作用强度大小依次为重度入侵地土>中度入侵地土>轻度入侵地土>当地植物土,紫茎泽兰入侵地的土壤提取物也呈现类似的规律。推测紫茎泽兰产生的化感物质随着入侵程度加深,而在土壤中逐步积累,对本地植物生长产生了不利作用。     

三维土壤异质性对种子萌发影响的实验研究

三维土壤异质性对种子萌发影响的实验研究 种子萌发受其生长环境的影响，但土壤异质性对种子萌发的作用还不太清楚。本文通过控制实验研究了三维土壤异质性对草本植物种子萌发的影响，实验设置了两种水平的土壤异质性，即通过在花盆内的三维空间上相间填充营养丰富和贫瘠两种土壤来构建不同的土壤异质性水平。两种水平土壤异质性的斑块大小分别为7.5和15.0 cm。实验采用两种草本植物(黑麦草Lolium perenne和垂穗披碱草Elymus nutans)，每种植物选择大小一致的种子50粒，这些种子要么放在异质性土壤中萌发，要么放在培养皿中萌发。实验过程中，每天统计这些种子的萌发率。实验发现，斑块小的花盆内种子萌发率较低，这个结果与我们的预期相符，我们认为斑块小的花盆内，两种土壤斑块之间的间距较小，植物遭遇不同土壤斑块资源变动的几率较大，植物为了减小这种变动带来的不利影响，会倾向于降低萌发率和延迟萌发。我们的研究还发现，斑块小的花盆内种子萌发的变异性也较大，即与大斑块内的种子萌发率相比，小斑块内的种子萌发率在各重复间的差异性较大。与二维土壤异质性相比，三维土壤异质性更接近于真实情况，这样的土壤设置能够促进我们更好地理解土壤空间异质性对种子萌发等动态过程的影响.     

落地原油对芦苇温地生态工程净化系统影响

以芦苇湿地为介质净化石油开采过程中落于地面的原油,研究了中试条件下芦苇湿地的净化效果及落地原油对土壤和芦苇介质的影响。结果表明：芦苇湿地对不同施入剂量的落地原油都有较好的净化率,在试验运行期内,芦苇湿地对矿物油的净化率高达88％－96％。落地原油对土壤的污染基本局限于表层,对深层土壤的污染趋势并不明显,一般40－60cm土层的矿物油含量已接近或低于对照区表层土的背景值;落地原油对芦苇生长指标的影响表现出两面性,一方面抑制芦苇的叶龄指数和株高生长量,另一方面又能刺激芦苇的长粗、增加芦苇的生物量;落地原油对纤维素、木质素、戊糖、纤维素宽及纤维素长宽比等芦苇品质指标的影响很小,一些指标甚至优于对照区。     

石蒜对萝卜、黄瓜、番茄和油菜幼苗的化感效应

在室内用离体生测方法研究了石蒜水浸提物对萝卜、黄瓜、番茄和油菜的化感效应.结果表明, 石蒜水浸提物对4种植物种子的萌发和幼苗生长均具有较强的抑制作用.4种受体作物中,以番茄最为敏感,最低浓度0.0125 g·ml^-1处理下,番茄种子完全受到抑制不能萌发,油菜、萝卜与黄瓜种子的萌发抑制率分别为17.73％、14.97％和2.65％.相同浓度处理时,石蒜水浸提物对萝卜、黄瓜及油菜芽的生长抑制作用高于对根的抑制作用.采用去胚乳小麦生长法和高梁河沙法测定了石蒜甲醇浸提物对光合作用和非光合作用抑制活性.结果表明,石蒜甲醇浸提物对去胚乳小麦和高梁的生长有较强的抑制作用,对高梁芽和根生长的抑制作用高于对去胚乳小麦根和芽生长的抑制,说明石蒜对植物的化感效应主要体现在抑制非光合作用活性上,但也一定程度地抑制植物的光合作用.     

白骨壤对石油污染的生理生态响应

研究了4种不同剂量的石油处理对红树植物白骨壤的叶片叶绿素含量、过氧化氢酶活性、游离脯氨酸含量、含水量、相对电导率、根系活力与生物量、茎高和茎径生长量、存活率、萌发幼苗数、幼苗高度等生理生态指标的影响,结果表明15 0 mg剂量的伊朗轻质原油处理对白骨壤没有不利影响,30 0 mg、6 0 0 mg剂量的伊朗轻质原油处理有促进白骨壤生长的作用,12 0 0 mg剂量的伊朗轻质原油处理植株生长受到明显抑制而且出现较多的个体死亡现象。白骨壤对石油污染有较强的耐受性和适应性,但大剂量能引起植株死亡。     

石油污染土壤的生物降解研究

石油工业迅速的发展带来了许多环境问题。在原油生产与输送过程中[1] ,井喷、泄露及沉降排放等引起的原油进入土壤造成的土壤污染 ,很难治理。原油在环境中残留时间长 ,对土壤微生物和土壤 植物生态系统 ,甚至地下水都产生危害 ,影响土壤肥力 ,破坏土壤生产力 ,严重影响当地的粮食产量及产品质量。当前 ,治理土壤石油污染的方法主要有物理法、化学法和生物治理技术[2 ] 。污染土壤生物清洁技术就是利用微生物将土壤中有害有机污染物降解为无害无机物 (ＣＯ2 和Ｈ2 Ｏ)的过程。降解过程可以由改变土壤理化条件 (包括土壤ｐＨ ,温度、湿度、…     

Buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench) has high capacity to take up phosphorus (P) from a calcium (Ca)-bound Source

Two experiments were carried out in a growth chamber to investigate the phosphorus (P)-uptake efficiency of Fagopyrum esculentum Moench (buckwheat) and Triticum aestivum (spring wheat) from a Ca-bound form. The first experiment was based on a sand-culture system with either rock phosphate (RP) or CaHPO₄ (CaHP) as the P source and nitrate or ammonium nitrate as nitrogen source. A highly calcareous soil was used in the second experiment. Buckwheat was shown to be highly efficient in taking up Ca-bound P compared to spring wheat. When plants were supplied with nitrate, the total P uptake by buckwheat from RP was nearly 10-fold higher than that of spring wheat (20.1 compared with 2.1 mg P pot^–1). Changing nitrogen source from nitrate only to ammonium nitrate increased P uptake by spring wheat substantially, but not buckwheat. High P-uptake efficiency of buckwheat was also demonstrated using the field soil, but to a lesser extent, which may be related to the difference in Zn supply between sand culture and field soil. It is suggested that buckwheat may be included in intercropping or crop rotation systems to activate P sources in calcareous soils. The principal mechanism of P uptake efficiency of buckwheat may be its ability to acidify the rhizosphere; however, further study is needed to unravel the regulation of root excretion of H⁺ and its molecular basis in order to exploit buckwheat's genetic capability to utilise sparingly soluble P from soil.     

苘麻挥发油对小麦、玉米和大豆萌发及幼苗生长的化感作用

苘麻是旱田常见杂草,可造成作物减产,化感作用是造成减产的可能原因之一。本研究分析了苘麻挥发油成分对3种旱田作物小麦、玉米和大豆种子萌发和幼苗生长的化感作用。结果表明: 应用气相色谱-质谱(GC-MS),从苘麻挥发油中鉴定出26种化学成分,占总峰面积的98.1%,其中,低分子量萜类成分有α-蒎烯、桉树醇、α-松油烯、β-松油烯、反式α-紫罗兰酮、反式β-紫罗兰酮。苘麻挥发油饱和水溶液能通过滤纸和土壤2种基质抑制3种作物种子萌发。苘麻挥发油能通过空气、滤纸和土壤3 种基质抑制3种作物幼苗生长,对小麦的抑制作用最强,玉米和大豆次之。苘麻挥发油对小麦生长的抑制作用以空气载体最强,滤纸和土壤载体次之。挥发油中低分子量的萜类成分可能是重要的化感成分。     

黄土高原石油污染土壤微生物群落结构及其代谢特征

针对污染胁迫下土壤微生物群落变化和代谢变异等问题,基于平板稀释法和Biolog微平板分析方法,研究了陕北黄土高原石油污染土壤微生物群落结构、代谢特征及其功能多样性。结果表明,不同类群的土壤微生物对石油污染胁迫的响应不同,污染土壤细菌和真菌数量高出清洁土壤1个数量级,而污染土壤的放线菌数量极显著减少(P0.01);污染土壤和清洁土壤微生物对糖类和多聚物类碳源较易利用,污染土壤微生物总体上代谢碳源的种类和活性均低于清洁土壤。微生物群落主成分分析(PCA)表明,石油污染土壤和清洁土壤的微生物群落存在显著差异(P0.01),起分异作用的碳源主要为糖类,其次是羧酸类和氨基酸类;随着土壤石油含量增加,典型变量值变异(离散)增大,土壤微生物群落结构稳定性降低。微生物群落多样性分析表明,Shannon丰富度指数(H)、McIntosh均一度指数(U)和Simpson优势度指数(1/D)均达到极显著差异(P0.01),污染土壤微生物群落H和U低于清洁土壤,但是一定浓度的石油污染可以刺激土壤微生物群落中优势种群的生长,1/D增高。研究结果为陕北黄土高原石油污染区土壤微生物修复提供理论基础。     

The allelopathic potential of alfalfa root medicagenic acid glycosides and their fate in soil environments

Summary The allelopathic effect of alfalfa (Medicago media Pers.) and red clover (Trifolium pratense L.) root saponins on winter wheat seedling growth and the fate of these chemicals in soil environments were studied. Seed germination, seedling and test fungus growth were suppressed by water and by alcohol extracts of alfalfa roots, and by crude saponins of alfalfa roots, indicating that medicagenic acid glycosides are the inhibitor. Powdered alfalfa roots inhibited wheat seedling growth when added to sand. At concentrations as low as 0.25% (w/w) the root system was completely destroyed whereas seedling shoots suffered little damage. Red clover roots caused some wheat growth inhibition when incorporated to sand, but their effect was much lower than in the alfalfa root treatment. Soil textures had a significant influence on the inhibitory effect of alfalfa roots. The inhibition of seedling growth was more pronounced on light than on heavy soils. This was attribted to the higher sorption of inhibitors by heavy soils. Incubation of alfalfa roots mixed into loose sand, coarse sand, loamy sand and clay loam for a period of 0–8 days resulted in decreased toxicity to bothT. viride and wheat seedlings. This decrease occurred more quickly in heavier soils than in loose sand, due to the hydrolysis of glycosides by soil microorganisms. Soil microbes were capable of detoxifying medicagenic acid glycosides by partial hydrolysis of sugar chain to aglycone. These findings illustrate the importance of medicagenic acid glycosides as an inhibitor of wheat seedling growth, and of their fate in different soil environments.     

休闲期深翻时间对旱地麦田土壤水分特性和小麦产量的影响

通过3个年度田间试验,研究了休闲期深翻时间对小麦播前0～200 cm土壤蓄水、生育期耗水及生长发育的影响.结果表明: 休闲期蓄水量受深翻时间、休闲期降雨量和降雨分布的影响.随休闲期深翻时间的推迟,0～200 cm土壤蓄水量先升高后降低,8月上中旬深翻蓄水效果好,较7月中旬深翻多蓄水23.9～45.8 mm;休闲期降雨多或集中在8—9月有利于增加土壤蓄水.休闲期适时深翻可增加土壤蓄水量,促进小麦对氮、磷的吸收,增加冬前茎数和成穗数,8月中上旬深翻较7月中旬深翻增产3.7%～18.2%.产量与休闲期0～200 cm土壤蓄水量、生育期各层土壤耗水量呈正相关,且受春季小麦生育关键期降雨影响较大,降雨多时相关性低,否则相关性高.深翻时间对生育期60～140 cm土层耗水量影响较大.当前耕作条件下,山西南部丘陵旱地在立秋(8月6日)前发挥留高茬和麦秸覆盖的保墒作用,立秋后至处暑(8月21日)期间深翻可提高土壤渗水特性,纳秋雨多蓄水,增加小麦冬前茎数和成穗数,使产量增加.     

有限灌溉对半干旱区春小麦根系发育的影响

 对半干旱区旱地春小麦(Triticum aestivum)的有限灌溉试验表明,苗期灌溉显著减少春小麦三叶期—抽穗期总根量和根密度,并促使开花期根系的良好更新和下扎,明显提高春小麦水分利用效率和籽粒产量。苗期水分胁迫则导致春小麦生长前期根系过大,影响地上部分的生长并加重土壤水分的亏缺,籽粒产量严重下降。     

田间增温对半干旱区春小麦生长发育和产量的影响

在中国气象局兰州干旱气象研究所定西气象和生态环境试验站,利用开放式红外增温系统设置增加0 ℃(对照)、1 ℃、2 ℃3个温度梯度,模拟田间增温对春小麦生长发育、产量及产量构成因素的影响.结果表明: 冠层温度增加1～2 ℃,春小麦的全生育期比对照缩短7～11 d.生育前期增温使株高增高,叶面积指数增大;从拔节期开始增温使株高和叶面积指数降低,且增温2 ℃处理的效应大于增温1 ℃处理.温度升高导致叶绿素含量降低,尤其是灌浆后期到乳熟期.增温1～2 ℃,产量较对照降低25.4%～45.5%,主要是由于穗粒数和穗粒质量显著减少.增温处理明显降低了春小麦田间土壤贮水量,0～100 cm土壤贮水消耗量随温度的增加呈逐渐增加趋势,而在100 cm以下深层土壤变化趋势不明显.     

不同土壤水分条件下无机营养对小麦物质生产和水分利用的影响

本文通过讨论不同土壤水分条件下,无机营养对春小麦净光合率、叶片导度、干物质生产、水分消耗等的影响,表明施肥使营养缺乏的春小麦的光合物质生产,水分消耗及水分利用效率(WUE)都明显增大,无机营养对春小麦物质同化和生长的促进要远大于其因增加水分散失而带来的不利影响;在土壤干旱时,施肥春小麦的光合物质生产、水分消耗下降幅度都大于不施肥春小麦,干旱削弱了无机营养在提高春小麦光合物质生产和产量方面的作用。据此,对旱地的合理施肥技术提出了建议。     

Patulin effects on wheat plants in field treatments

Summary Fall field patulin applications (500 µg/g of soil) to Cheyenne winter wheat seedlings at growth stages 0, 1, and 2, decreased germination, plant growth, winter survival, and tillering. Decreased tillering decreased the number of heads and grain yield. Spring patulin application of 250 and 500 µg/g of soil to wheat at growth stages 6, 7, 8, 9, and 10 decreased yields by decreasing the number of heads, kernels per head, and kernel weight. With fall patulin applications, yields were decreased more when patulin was applied near seeding. Spring patulin applications to wheat during sensitive heading stages decreased yield the most.Stages of wheat growth especially susceptible to patulin are the germination, stem-elongation, and flowering, which occur during the fall and spring when soil Penicillium urticae Bainier numbers are maximun and patulin has been extracted from the soil.Contribution from the Soil, Water, and Animal Waste Management Research Unit, North Central Region, Agricultural Research Service, U.S. Department of Agriculture, in cooperation with the Nebraska Agricultural Experiment Station, Lincoln. Published as Paper No. 4071, Journal Series, Nebraska Agricultural Experiment Station.Microbiologist, USDA, A.R.S. University of Nebraska, Lincoln; Soil Scientist, USDA, A.R.S. Fort Collins, Colorado; and Microbiologist, USDA, A.R.S. University of Nebraska, Lincoln, respectively.     

基于小麦种子发芽和根伸长的麝香酮污染毒性效应

研究了新型污染物麝香酮对小麦种子发芽及幼苗生长的影响.结果表明,土壤麝香酮（10 mg·kg^-1）污染对小麦发芽率抑制作用达到显著水平（P<0.05）,对小麦根长和芽长的抑制作用达极显著水平（P<0.01）,并且芽长、根长与土壤中麝香酮浓度之间存在极显著（P<0.01）的剂量 效应关系.表明小麦根和芽伸长可以指示土壤麝香酮的污染程度.在土壤麝香酮污染条件下,小麦幼苗的根长和芽长之间呈极显著（P<0.01）的正相关性,发芽率和生物量之间呈极显著（P<0.01）的负相关性.有机污染物的毒性除了与它在水中的溶解度有关外,还与其化学性质及对靶标生物的毒性机制有关.