根系互作对玉米与续断菊铅镉累积的影响及其效应分析

通过单作(PVC塑料隔板分隔)、隔根(尼龙网分隔)、间作(不分隔)3种处理方法研究玉米、续断菊不同互作方式对Pb、Cd吸收的影响,并对根系效应进行了分析。结果表明:(1)3个处理中玉米生物量隔根相比单作增加了74.32%,间作相比单作减少了15.57%;续断菊生物量间作比单作增加了78.29%,隔根比单作增加了16.45%。(2)玉米Pb含量间作比较单作降低了27.4%,隔根相比单作降低了15.10%;玉米Cd含量隔根显著高于单作和间作,分别高出16.62%和14.11%,单作与间作之间无显著性差异。(3)续断菊Pb含量间作显著低于单作与隔根,分别低29.73%和23.68%,隔根与单作之间差异性不显著;续断菊Cd含量间作显著高于单作和隔根,分别高出38.97%和38.65%,单作与隔根之间差异性不显著。(4)3种处理中,与单作玉米Pb累积量比较,间作降低了37.68%,隔根增加了53.27%;续断菊Pb累积量间作比单作增加了170.21%,隔根比单作增加了48.47%。3个处理中,玉米Cd累积量间作比单作降低了44.32%,隔根比单作增加了98.86%;续断菊Cd累积量间作比单作增加145.90%,隔根与单作之间没有显著性差异。(5)3个处理中玉米Pb有效转运系数间作单作隔根;玉米Cd有效转运系数间作单作隔根。3个处理中续断菊Pb有效转运系数间作单作隔根;续断菊Cd有效转运系数间作单作隔根。(6)根系互作总效应抑制了玉米对Pb、Cd的吸收,其中根系效应抑制了玉米对Pb、Cd的吸收,溶液菌根效应促进了玉米对Cd的吸收;根系互作总效应促进了续断菊对Pb、Cd的吸收,其中,根系效应抑制了续断菊对Pb的吸收累积,促进了续断菊对Cd的吸收累积,溶液和菌丝效应促进了续断菊对Pb的吸收累积,抑制了续断菊对Cd的吸收累积。结果表明,根系作用降低了玉米Pd、Cd累积量,提高了续断菊Pb、Cd累积量。     

不同植物与玉米间作对玉米吸收多环芳烃和重金属的影响

采用野外田间原位修复的方式,研究了苜蓿、籽粒苋和黑麦草3种间作作物对玉米吸收多环芳烃和重金属的影响。结果显示,3种间作作物没有显著提高玉米对PAHs的吸收量,表明植物对PAHs的吸收并不是间作模式减少土壤PAHs污染的主要原因,土壤植物和微生物的相互作用才是其显著提高土壤PAHs污染修复效率的主要作用机制。3种间作作物对玉米吸收重金属的量有显著影响,其中苜蓿、黑麦草与玉米间作能显著提高玉米对Cd、As的吸收和累积量;而籽粒苋与玉米间作时,玉米茎叶Cd、As的吸收和累积量显著低于玉米单作。不同间作作物对玉米吸收重金属的效果不同,在应用于实际生产时,要充分考虑并结合当地的条件。     

小花南芥与玉米间作对Pb的吸收累积特征

该研究选择Pb的超富集植物小花南芥(Arabis alpina L.)与玉米,在Pb污染土壤中进行单作、间作试验,研究小花南芥和玉米在不同种植方式下对Pb的吸收和累积特性。结果表明,小花南芥与玉米间作,显著提高了玉米的生物量,降低了小花南芥的生物量;间作提高了小花南芥根和地上部分Pb含量,由单作的762.11 mg/kg、842.10 mg/kg分别增至834.95、923.15 mg/kg,降低玉米根和地上部分Pb含量,由单作的145.80 mg/kg、90.49 mg/kg分别降低到121.42、73.55 mg/kg。与小花南芥单作相比,间作降低了土壤Pb含量。同时,因为小花南芥的作用,活化了土壤Pb,玉米与小花南芥间作土壤有效态Pb含量显著高于玉米单作土壤,更有利于提高Pb污染土壤的修复效率。     

叶用油菜和孔雀草间作对植物生长和镉累积的影响

为揭示镉（Cd）低积累作物与超富集植物间作对Cd污染土壤安全利用和提取修复的作用,通过盆栽试验,将两种Cd累积能力不同的叶用油菜（Brassica chinenesis L.,低积累油菜华骏和普通油菜寒绿）与4种孔雀草（Tagetes patula L.,矮杆红花、矮杆黄花、高杆红花和高杆黄花）间作,研究间作措施对两类植物生长、光合作用参数、Cd累积以及土壤有效态Cd和可溶性有机碳（DOC）含量的影响.结果表明,与单作相比,间作后油菜生物量显著降低,孔雀草生物量显著升高.间作处理中油菜叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率较单作均显著降低.华骏与矮杆红花间作时,华骏地上部Cd含量较单作显著降低14.5%,矮秆红花地上部Cd含量显著增加36.5%;其余间作处理下油菜地上部Cd含量均显著升高或无显著变化,而孔雀草地上部Cd含量无显著变化.间作处理下,油菜地上部Cd累积量较单作处理显著降低,孔雀草地上部Cd累积量显著升高.间作处理下土壤Cd提取率与孔雀草单作处理无显著差异.油菜地上部Cd含量与土壤有效态Cd以及DOC含量分别呈极显著和显著的正相关关系.总之,Cd低积累油菜华骏与孔雀草矮杆红花间作组合表现最佳,在Cd污染菜地土壤的修复和安全利用中有较好的应用价值.     

铅胁迫下小花南芥和玉米间作体系对植物生理的影响

探讨低累积玉米品种与超累积植物小花南芥间作体系对铅污染的生理响应机制。以陶粒为培养基质,研究铅(400 mg/kg)胁迫对玉米和小花南芥间作体系的植株生物量、抗氧化酶活性、丙二醛及铅含量的影响。结果表明:间作体系下,玉米叶的生物量比单作显著增加24.5%,小花南芥根、茎和叶的生物量显著增加16.3%、32.8%和29.8%;与单作相比,间作玉米根和叶丙二醛含量显著下降42.58%和74.06%,间作小花南芥根和茎丙二醛含量显著下降61.98%和56.64%;间作玉米叶的SOD、POD和CAT活性比单作显著增加49.15%、113.98%和63.98%,小花南芥增加40.14%、73.96%和73.72%;间作玉米根的铅含量显著增加77.29%,转运系数下降47.27%;小花南芥地上部和地下部铅含量显著增加49.57%和48.64%。综上所述,间作体系促进了小花南芥地上部和地下部铅的含量,抑制铅在玉米体内的转移,玉米和小花南芥根和叶中抗氧化酶活性提高来减轻铅的毒害作用。     

钝化剂与肥料对油菜和孔雀草间作体系的影响

通过盆栽实验,采用镉（Cd）低积累油菜单作和低积累油菜-超富集植物孔雀草间作两种种植模式,设置施用巯基坡缕石和硫酸钾以及叶面喷施硫酸锰的调控处理,研究不同处理对单作和间作模式下植物生长与Cd累积以及土壤Cd形态的影响.结果表明：施用巯基坡缕石可显著降低油菜和孔雀草地上部Cd含量、油菜Cd累积量、Cd提取率以及土壤有效态Cd含量.施用0.4g/kg的硫酸钾显著增加孔雀草Cd累积量,降低间作油菜地上部Cd含量,使间作油菜根际土壤可交换态Cd比例减少,残渣态Cd比例增加.喷施0.6g/L的硫酸锰使单作油菜地上部Cd含量、Cd累积量以及Cd提取率显著降低.从降低油菜地上部Cd含量保障安全生产,同时不影响Cd植物提取修复角度综合考虑,在间作模式下,施用0.4g/kg的硫酸钾处理调控效果最佳.     

菌根和间作对滇池流域红壤磷素迁移的影响

为了研究菌根和间作对滇池流域红壤磷迁移的减控影响,根据2013年5—10月采集的6次径流水样,通过田间小区试验,选取玉米/大豆间作的红壤径流区,以单作玉米、单作大豆为对照,并设置抑菌处理(施用苯菌灵)和未抑菌处理,模拟分析间作和菌根处理复合作用下的径流磷迁移特征. 结果表明:除7月19日外,整个雨季各处理下径流中ρ(TP)、ρ(可溶性磷)和ρ(颗粒态磷)随采样时间均无明显变化;所有组合处理中,未抑菌-间作处理下径流中ρ(TP)最低,比单作玉米、单作大豆分别降低25.6%、12.2%;无论是否抑菌,玉米/大豆间作处理可使径流中ρ(可溶性磷)较单作玉米处理降低约24.7%;未抑菌处理下,玉米/大豆间作处理径流中ρ(颗粒态磷)比单作玉米、单作大豆分别降低约14.3%、20.2%,并且在玉米/大豆间作条件下,未抑菌处理径流中ρ(颗粒态磷)显著低于抑菌处理. 另外,无论是何种种植模式,抑菌处理下土壤中w(TP)均显著高于未抑菌处理,增幅在9.0%以上;抑菌条件下,间作玉米处理下土壤中w(TP)、w(速效磷)较单作玉米处理显著降低;与抑菌-单作玉米处理相比,未抑菌-间作玉米处理下土壤中w(TP)和w(速效磷)也分别降低了0.25 g/kg和2.56 mg/kg. 研究显示,菌根真菌协同玉米/大豆间作体系可在一定程度上减少坡耕地红壤磷的径流流失,对滇池流域农业非点源污染具有一定削减潜力.      

木薯和花生间作对Cd吸收及根区速效养分的影响

木薯（Manihot esculenta Crantz）是热带和亚热带广泛种植的大生物量能源植物,在污染土壤上具有较强的生物修复潜力,花生（Arachis hypogaea）对土壤Cd具有很强的富集能力.木薯与花生间作可充分利用光热水资源,具有良好的间作优势,是近年来我国南方红壤坡耕地生态种植模式.为了解木薯与花生间作对土壤Cd吸收及根区速效养分的影响,在重金属Cd污染的小区进行了木薯单作、花生单作、木薯与花生间作的比较试验.结果表明,木薯与花生间作的产量土地当量比（LER）大于1,土地利用率提高了87.0%.与木薯单作相比,间作下木薯茎和叶w（Cd）分别降低了12.24%和19.51%,二者呈显著性差异（P < 0.05）,花生籽粒w（Cd）降低了35.38%,与单作花生差异显著（P < 0.05）.与单作下木薯和花生相比,花生、木薯总富集系数分别降低了16.32%、12.45%,间作系统对每hm2土地上Cd的富集量分别提高了10.72%、113.76%;间作下花生根区土壤w（速效氮）、w（速效磷）分别提高了18.85%、20.36%,木薯根区土壤w（速效氮）提高了21.00%,与单作下花生和木薯相比均呈显著性差异（P < 0.05）.研究显示,木薯与花生间作可提高土壤根区速效养分含量,促进作物生长,在提高作物生物量、降低作物各部位单位Cd含量的同时,可提高间作系统对土壤Cd的富集量,这种间作方式对实现两种能源植物生态修复及经济效益的整合具有重要意义.      

象草与苦楝/构树间作修复矿区重金属污染土壤潜力

为探讨象草与木本植物苦楝/构树间作修复矿区重金属污染土壤潜力,开展室内盆栽试验,分析间作对植物生物量和重金属吸收累积、土壤溶液重金属含量动态变化影响及根际微生物群落组成响应特征.结果表明,和单作相比,象草和苦楝(KX)间作两者地上部生物量分别增加26.5%和13.2%,象草和构树(GX)间作下构树地上部生物量增加13.5%,象草生物量无明显变化.和象草间作后苦楝地上部Cd含量显著提高24.9%,两者地上部Cd和Pb累积量明显提高(P<0.05);间作构树显著增加象草地上部Cd和Pb含量及累积量,但构树地上部Cd和Pb含量明显降低.总体而言,间作处理显著提高单盆植物地上部Cd和Pb共同累积总量,且KX间作下单盆地上部Cd和Pb共同累积总量(1 065μg·pot^-1)最高.整个修复期间,KX和GX间作下土壤溶液pH和溶解性有机碳(DOC)含量均高于未修复土壤(CK).修复结束(第150 d)时,KX和GX间作下土壤溶液DOC含量分别较CK显著增加40.5%和33.1%(P<0.05),与CK、象草和构树单作相比,KX间作下土壤溶液Cd含量分别显著降低56...     

不同草本植物间作对Cd污染土壤的修复效果

为了研究不同草本植物间作对空心菜Cd吸收效果及污染土壤中Cd移除率的影响,采用盆栽试验,以空心菜茎叶Cd消减率与土壤中Cd移除率为主要指标,研究了空心菜在Cd污染土壤中单作及与10种草本植物（高丹草,苏丹草,狼尾草,黑麦草,苦卖菜,菊苣,籽粒苋,三叶草,紫花苜蓿,紫云英）间作的Cd积累效应与对Cd污染土壤的修复效果.结果表明：不同间作处理对空心菜茎叶与根中Cd含量有显著影响,其中,空心菜与高丹草、苏丹草、狼尾草间作后,空心菜茎叶Cd含量显著降低,空心菜茎叶Cd的消减率分别达到34.0%、35.8%、34.3%;菊苣、籽粒苋、三叶草、紫花苜蓿及紫云英与空心菜间作对空心菜茎叶Cd吸收有不同程度促进作用.间作的不同草本植物对土壤中Cd的吸收间有显著差异,地上部Cd含量范围1.81~12.87mg/kg,最大相差7.1倍;不同间作植物茎叶中Cd含量大小为：苦荬菜 > 菊苣 > 苏丹草≈黑麦草 > 高丹草≈狼尾草 > 紫花苜蓿≈籽粒苋 > 三叶草≈紫云英.不同草本植物与空心菜间作对土壤Cd移除率为0.35%~1.49%,其中,高丹草、苏丹草、狼尾草对土壤Cd的移除率分别达到1.46%、1.49%和1.48%;高丹草、苏丹草、狼尾草间作不仅可以有效降低空心菜Cd含量,同时对污染土壤中Cd具有较高的移除率,在Cd污染农田土壤的间作修复中具有较好的应用价值.     

Competition between maize and pigeonpea in semi-arid Tanzania: Effect on yields and nutrition of crops

Productivity of maize–pigeonpea cropping systems is dependent on facilitative and competitive interactive effects on resource availability. Controlling these interactions may benefit farmers through increased productivity associated with optimized crop yields. Previous research on maize–pigeonpea culture in Sub-Saharan Africa has focused on yield and soil fertility, but provided inadequate information on the mechanisms of possible interspecific competition. We employed a factorial field experiment to examine yield and nutritional responses of maize and pigeonpea to cropping systems (sole maize, intercropping, and improved fallow), N and P fertilizer additions, and cattle manure additions in Dodoma, Tanzania. The study objectives were to assess competition between crops and to determine how manure or fertilizer inputs may mitigate such interactions to improve yields. Intercropping enhanced maize yield over sole maize only when fertilized, reflecting probable nutrient competition. Improved fallows alone or with fertilizers (1.2–1.6 Mg ha⁻¹) increased maize yields over sole maize (0.6 Mg ha⁻¹). These increases were attributed to pigeonpea facilitation through soil nutrient replenishment, reduced competition associated with sequential cropping arrangements, and added nutrients from fertilization. Combined fertilizer and manure applications also improved maize and pigeonpea yields. Plant nutrient diagnosis indicated primary and secondary P and Ca deficiencies, respectively associated with P-fixation and leaching of cations due to high soil acidity and exchangeable Al. Maize competed strongly in mixture suppressing biomass and grain yields of the unfertilized pigeonpea by 60% and 33%, respectively due to limited soil nutrients and/or moisture. These yield reductions suggest that the intercropped pigeonpea did not recover from competition after maize harvesting that reduced competition. Optimizing yields of both maize and pigeonpea would require the addition of prescribed fertilizer when intercropped, but applications can be reduced by half under the improved fallow system due to alleviating interspecific competition.     

湛江市典型区域蔬菜硝酸盐和亚硝酸盐污染评价

在湛江市典型区域采集了14个蔬菜品种的28个样品,分析了样品中硝酸盐和亚硝酸盐的含量,对其污染状况及食用安全性进行了评价.结果表明:叶菜类硝酸盐含量普遍较高,有8个样品超标,根茎类和瓜果类硝酸盐含量均没有超标,而所有样品亚硝酸盐含量均较低.根据WHO/FAO规定的硝酸盐日允许摄入量换算得到的标准进行评价,青瓜、莲藕、葫芦瓜、花菜、包菜等品种食用较为安全,而萝卜、瓢瓜和生菜、大白菜等蔬菜经盐溃或煮熟后也可放心食用;但菜心、芥菜、通心菜、小白菜和油麦菜等蔬菜属于严重污染,食用可能会对人体健康带来风险.     

稻秸沼渣矿化特征及对青菜生长和品质的影响

以稻秸沼渣和商品有机肥为原料,采用室内培养和盆栽实验方法,研究了稻秸沼渣中碳、氮等养分释放特性以及对蔬菜产量和品质的影响.结果表明,稻秸沼渣施入土壤后可明显提高土壤有机碳矿化速率和微生物生物量碳,秸秆发酵半年的沼渣的矿化特性优于发酵一年的秸秆沼渣.秸秆沼渣有机氮的矿化特性主要表现为氮的固定,秸秆厌氧发酵越充分,沼渣矿化时有机氮越不容易被固定.相比商品有机肥,添加稻秸沼渣青菜的产量略低,但显著提高了青菜中维生素C和水溶性糖含量,降低了硝酸盐含量,提高了青菜品质.因此,秸秆沼渣农肥化对提高蔬菜产量和品质有很好的效果.     

木质素磺酸盐对尿素氮转化与蔬菜硝酸盐积累的影响

通过室内培养与小区蔬菜试验,研究了添加木质素磺酸盐对土壤中尿素氮转化的影响以及对蔬菜硝酸盐污染的控制机理结果表明,经过69h土壤培养,与对照比较,木质素磺酸盐对土壤中尿素水解有较好的抑制作用,土壤中残留尿素态氮含量高于脲酶抑制剂氢醌处理.木质素磺酸盐不仅能降低小区小白菜的硝酸盐含量,而且还可提高维生素C含量,并能提高蔬菜植株体内硝酸还原酶活性,加速N的同化,收获后土壤中脲酶活性较低,NH₄⁺-N仍较高,说明木质素对土壤氮素转化有较好的稳定作用与保肥效果因此,木质素磺酸盐可作为化肥氮素转化抑制剂在控释肥料中应用.     

Positive effects of applying endophytic bacteria in eggplant-Sedum intercropping system on Cd phytoremediation and vegetable production in cadmium polluted greenhouse

The combination of intercropping and phytoremediation in the remediation of cadmium contaminated soil is an emerging model in recent years, but the results of previous studies are inconsistent. In the field experiment, eggplant was intercropped with hyperaccumulator Sedum alfredii Hance (inoculated or not inoculated with endophytic bacteria) to study the effects of intercropping on vegetable safety production, phytoremediation efficiency of hyperaccumulator and variation of soil available nutrients. The results showed that the intercropping treatment had a negative effect on the growth of eggplant and Sedum, but endophyte SaMR12 alleviated the inhibition of intercropping on plant growth. Intercropping treatment increases the Cd concentration in edible part of eggplant to 1.34 mg/kg compared with eggplant monoculture (1.19 mg/kg). While the application of SaMR12 reduces the Cd concentration of eggplant fruit to 0.95 mg/kg and significantly promotes the Cd uptake by Sedum. What's more surprising is that compared with eggplant monocropping, the content of soil available nitrogen, phosphorus and potassium in the treatment of intercropping with inoculated Sedum increased significantly. And according to the correlation analysis of various indexes of plants and soil, the Cd content of eggplant is negatively correlated with the available phosphorus and potassium in the soil, while the Cd content of Sedum is positively correlated with it, which suggested that the application of phosphorus and potassium fertilizers in this experimental site was beneficial to reduce Cd content in eggplant and improve Cd phytoextraction of Sedum. Therefore, in the daily production of moderately Cd-contaminated soil, intercropping eggplant with Sedum inoculated with endophytic bacteria is an excellent Phytoextraction Coupled with Agro-safe-production (PCA) pattern.     

土壤中的铅对三种蔬菜的影响

通过温室栽培萝卜、青菜和莴苣,研究土壤中的铅对蔬菜生长的影响及其在器官中的残留。在低浓度下,铅对蔬菜生长有不同程度的刺激作用。土壤有效态铅浓度与蔬菜各器官含铅浓度存在显著性正相关(P<0.05)。不同蔬菜对铅的敏感性、耐受力不同。     

硝化抑制剂双氰胺对菜地土壤N_2O排放的影响

采用原状土柱试验研究了施用硝化抑制剂双氰胺（DCD）对菜地（小白菜和辣椒）土壤N2O排放的影响.结果表明,施用DCD能显著降低菜地土壤N2O排放通量和排放总量,小白菜未施用DCD时施氮处理土壤N2 O排放总量为0.22 kg.hm-2,施用DCD后则显著减少至0.11 kg.hm-2,相当于减少了49.33%的土壤N2...