硅促进水稻种子萌发及缓解幼苗砷毒性的效应研究

通过As~(Ⅲ)胁迫下水稻种子的发芽试验和幼苗毒性试验,研究了外源硅对水稻种子发芽率、幼苗生长的影响及其缓解幼苗砷毒性的效应。外源硅的2种处理方式为种子萌发时添加外源硅(Si1)和采用硅处理液浸种(Si2)。结果表明,发芽时介质中As浓度达到10 mg·L~(-1)时显著抑制水稻种子萌发(P0.05),发芽率仅为80%,但是Si1和Si2处理下发芽率则提高到97%和100%,这说明外源硅可促进砷胁迫下水稻种子萌发;砷浓度≥5 mg·L~(-1)时,Si1和Si2处理均可提高水稻的相对幼苗高度和根耐性指数,提高幅度分别为6.00%~16.8%和57.9%~77.0%、7.10%~23.5%和54.2%~61.2%,并且降低了水稻幼苗砷含量,降低幅度分别为17.8%~21.4%和31.0%~49.1%。这说明外源硅处理可促进砷胁迫下水稻幼苗的生长;不同砷浓度处理与水稻芽长、根长及幼苗干重之间存在"S"型的剂量-效应关系,且外源硅显著提高了相应的EC50,缓解了砷对水稻幼苗生长的毒性。综上所述,砷胁迫下水稻种子萌发时添加外源硅或采用硅处理液浸种均可促进水稻种子萌发和幼苗生长,并降低了幼苗砷累积和缓解砷对水稻幼苗的毒性。     

外源柠檬酸对水稻铜毒害的缓解效应

以水稻(宜香4106,Oryza sativa L.cv.Yixiang4106)种子为实验材料,研究铜(Cu)对水稻种子萌发和生长的影响,以及外施柠檬酸对铜毒害的缓解效应.结果表明,在不同浓度Cu2+(20、50、80μmol/L)胁迫下,水稻幼苗的芽长、胚根长、须根数和活力指数均明显下降.当Cu2+浓度达到80μmol/L时,与未胁迫处理相比,幼苗芽长和胚根长度抑制率分别高达23.6%和96.7%.2mmol/L的外源柠檬酸可缓解Cu2+的抑制作用,水稻种子萌发的活力指数提高,根系长度增长近7倍,幼苗平均每株根数增加约8.8倍,水稻幼苗叶片中丙二醛(MDA)含量降低,叶绿素含量提高41.9%,可溶性蛋白质的含量为铜胁迫处理的2.9倍,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性均显著提高.     

铜、镉胁迫下荻种子的萌发和幼苗生长

研究了不同质量浓度Cu、Cd胁迫对荻(Triarrhena sacchariflora(Maxim.)Nakai)种子萌发及其幼苗生长的影响。结果表明:随着胁迫质量浓度的增大,Cu、Cd对荻种子萌发和幼苗生长的抑制作用增强。就发芽率来看,影响荻种子萌发的Cu的临界质量浓度和极限质量浓度分别为20.81、67.37 mg·L-1,Cd的临界质量浓度和极限质量浓度分别为16.30、42.79 mg·L-1。Cu、Cd对荻幼苗根的抑制作用大于对芽的抑制作用;芽的生长表现为低促高抑。影响荻幼苗芽生长的Cu的临界质量浓度和极限质量浓度分别为52.32、96.11 mg·L-1,Cd的临界质量浓度和极限质量浓度分别为33.55、55.88 mg·L-1;影响荻幼苗根生长的Cu的临界质量浓度和极限质量浓度分别为42.33、85.03 mg·L-1,Cd的临界质量浓度和极限质量浓度分别为26.18、50.45 mg·L-1。     

铜、镉胁迫下荻种子的萌发和幼苗生长

研究了不同质量浓度Cu、Cd胁迫对荻（Triarrhena sacchariflora（Maxim.）Nakai）种子萌发及其幼苗生长的影响。结果表明：随着胁迫质量浓度的增大,Cu、Cd对荻种子萌发和幼苗生长的抑制作用增强。就发芽率来看,影响荻种子萌发的Cu的临界质量浓度和极限质量浓度分别为20.81、67.37 mg·L-1,Cd的临界质量浓度和极限质量浓度分别为16.30、42.79 mg·L-1。Cu、Cd对荻幼苗根的抑制作用大于对芽的抑制作用;芽的生长表现为＂低促高抑＂。影响荻幼苗芽生长的Cu的临界质量浓度和极限质量浓度分别为52.32、96.11 mg·L-1,Cd的临界质量浓度和极限质量浓度分别为33.55、55.88 mg·L-1;影响荻幼苗根生长的Cu的临界质量浓度和极限质量浓度分别为42.33、85.03 mg·L-1,Cd的临界质量浓度和极限质量浓度分别为26.18、50.45 mg·L-1。     

铅、镉对南荻种子萌发和幼苗生长的影响

以中国特有的非粮能源植物——南荻(Triarrhena lutarioriparia)为试验材料,采用水培法研究重金属铅(5、10、20、50、80 mg·L~(-1))、镉(0.5、1、5、10、20 mg·L~(-1))对南荻种子萌发和幼苗生长的影响,旨在为植物修复重金属污染土壤提供一定的依据。结果表明,南荻种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均与铅、镉处理质量浓度呈极显著负相关(P0.01),铅处理质量浓度(≤50 mg·L~(-1))显著增加异常发芽率(P0.05)。铅对南荻根长抑制作用显著(P0.05),当铅质量浓度达到10 mg·L~(-1)时,芽伸长开始受到抑制;镉胁迫对南荻种子根和芽的生长均表现为低浓度促进、高浓度抑制的作用,镉质量浓度为0.5、1 mg·L~(-1)时,南荻根长较对照分别增加18.8%、10.8%,当镉质量浓度≥5 mg·L~(-1)时,根长抑制率与芽长抑制率均显著增大(P0.05)。铅、镉处理对南荻种子根长的抑制作用大于对芽长的抑制作用。回归分析表明,南荻铅胁迫下种子萌发和幼苗生长的临界浓度和极限浓度分别大于镉胁迫对应的浓度,说明南荻种子对铅的耐性强于镉。铅、镉对南荻种子的毒害作用不可逆。     

南美蟛蜞菊毛状根的离体培养及其提取液对种子萌发的影响

采用溶液培养法研究培养基的碳源、氮源和无机磷浓度对南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata)毛状根生长以及其提取物对水稻、鬼针草、马唐种子萌发的影响.结果表明,当培养基含糖量小于5%时,以葡萄糖为碳源促进南美蟛蜞菊毛状根生长的效果最好,蔗糖次之;而大于5%时仅麦芽糖仍能促进其生长,而当麦芽糖浓度大于7%时,其生长也逐渐被抑制.培养基中添加(NO_3)~--N(263.1μg/mL)和(NH_4)~+-N(577.2μg/mL)组合时,或无机磷含量为MS培养基无机磷用量的2～3倍时对毛状根生长的促进效果最佳;培养基缺Ca2+时,毛状根变得纤细,分枝多,生长旺盛;但随着培养基Ca~(2+)浓度的增加,其生长受到抑制.毛状根的乙醇提取液比水提取液对水稻(Oryza sativaL.)、鬼针草(Bidens pilosaL.)、马唐(Common crabgrass herb)种子的萌发抑制作用强,其水提取液处理的水稻、鬼针草、马唐种子的萌发率分别是84%、93%、20%,而乙醇提取液处理的马唐种子萌发率只有3%,水稻和鬼针草种子则完全不萌发.与野生根的乙醇提取液相比,毛状根的乙醇提取液对水稻、鬼针草、马唐种子的萌发抑制作用更强.暗培养毛状根的乙醇提取液对水稻、鬼针草、马唐种子萌发的抑制作用要比光照培养的毛状根乙醇提取液的抑制作用强,光照培养的毛状根乙醇提取液处理的水稻、鬼针草、马唐种子的萌发率分别是28.7%、3.9%、18.7%,暗培养毛状根的乙醇提取液处理的水稻、马唐种子萌发率只有4%和1%,鬼针草则完全不萌发.本实验为今后规模培养南美蟛蜞菊毛状根选择合适的培养条件及将南美蟛蜞菊毛状根中的次生代谢产物应用于农业生产奠定了实验与技术基础.图9表1参19     

盐胁迫下外源硅对硅突变体与野生型水稻种子萌发的影响(Effects of Silicon on the Germination of Si Mutant Rice and Wild Rice Seeds under Salt Stress)

为深入了解盐胁迫下外源硅(Si)对水稻种子萌发的作用,采用溶液培养法研究了外源Si对盐胁迫下野生型和硅突变体水稻(不能正常吸收Si)种子萌发各指标的影响.结果表明,随着NaCl浓度的提高(0～150mmol·L-1),两种水稻的芽长、发芽势、发芽率均不断降低.在150mmol·L-1NaCl胁迫下,野生型和硅突变体水稻的芽长分别为0.33cm和0.55cm,仅为对照的8.0%和11.1%;发芽率仅为对照的29.7%和53.7%;发芽势则分别降低至0%和2%.外源Si可以提高盐胁迫下两种水稻的发芽指标,且对硅突变体水稻的影响显著大于野生型水稻.2mmol·L-1Si浸种+2mmol·L-1Si处理可使野生型水稻芽长、芽重和发芽率分别比对照增加127.27%、169.23%和55.17%,发芽势则由对照时的0%提高至23.33%;硅突变体水稻芽长、芽重和发芽率分别比对照增加307.27%、285.71%和80.29%,发芽势则由对照时的2%提高至82.22%.     

凋落物覆盖及掩埋对不同质量的藜蒴种子萌发和幼苗生长的影响

以南亚热带常见的先锋乡土树种藜蒴(Castanopsis fissa)为研究对象.通过室内萌发试验,分析了种子质量、凋落物覆盖和掩埋对种子萌发及幼苗早期生长的影响.结果表明,藜蒴种子能否成功萌发并形成幼苗的决定性因素是种子的掩埋深度.掩埋显著抑制了藜蒴种子萌发及形成幼苗的过程,随掩埋深度的增大,这种抑制作用越明显.掩埋对幼苗的存活和生物量没有显著影响,但可提高幼苗根部生物量的分配.深度掩埋时,质量大的种子在幼苗形成过程中具明显优势;而置于土壤表层或浅埋的种子成苗率与种子质量的相关性较低.大质量种子形成的幼苗更易于存活,在生物量的积累方面也表现H{一定的优势.凋落物覆盖未抑制幼苗的出土,且对幼苗的存活和生长具有明显的促进作用,表现在可提高幼苗的相对生长率以及生物量的积累.另外,凋落物的覆盖明显提高了幼苗生物量在其冠部的分配.因而,若利用直接播撒藜蒴种子的方式改造南亚热带退化草坡.理论上应尽可能选用大质量的种子直接播种于地表,并覆以原有的地表凋落物,以促进藜蒴幼苗成功建立.     

大蒜鳞茎浸提液对耐抽薹生菜化感作用的初步研究

为了解大蒜鳞茎浸提液的化感作用,研究了不同浓度大蒜鳞茎浸提液对耐抽薹生菜种子萌发与幼苗生长的影响.结果表明,耐抽薹生菜种子的发芽率和发芽指数随着大蒜鳞茎浸提液浓度的增加而显著降低,对根的影响大于对茎的影响,对耐抽薹生菜幼苗茎的生长表现为低浓度促进作用、高浓度抑制作用,对耐抽薹生菜幼苗根的生长表现为随着大蒜鳞茎浸提液浓度增加抑制作用增强.     

花椒叶浸提液对大豆种子萌发和幼苗生长的化感作用

研究了不同浓度的花椒叶浸提液(5、10、20、40、80 g L-1)对3个大豆品种种子萌发、幼苗生长的化感作用.结果表明:花椒对大豆化感效应的总体趋势为浸提液浓度越高,对大豆生长的抑制作用越强;高于40 g L-1的浓度处理,主要形态和生化指标都表明大豆生长受到显著抑制或破坏;在小于20 g L-1的浓度范围内,化感作用能够提高低活力种子的萌发率,但降低了种子发芽指数和发芽速度,且化感作用受受体品种差异和自身种子活力的影响而表现不一致;随着化感物质浓度增高,SOD酶活显著降低,丙二醛(MDA)含量持续增高.大豆幼苗各器官或组织受花椒化感作用的影响大小依次为根生物量>地上部生物量>株高>根长.图2表3参12     

秸秆干发酵沼气增产研究

研究了复合菌剂预处理秸秆和添加沼气发酵促进剂对秸秆干发酵的影响.结果表明,秸秆经菌剂预处理后的产气量比不加菌剂预处理(对照)提高29.54%;在菌剂预处理过的秸秆中加入促进剂,其产气量比对照提高35.28%,比单纯菌剂预处理提高4.43%.另外,菌剂预处理过的秸秆的TOC降解率和纤维素降解率分别比对照高136.32%和47.68%;秸秆经菌剂预处理后再添加促进剂的TOC降解率、纤维素降解率分别比对照高169.58%和49.62%,比单纯菌剂预处理高14.07%和3.36%.图2表1参8     

发展农村沼气建设生态家园

以沼气建设为核心的“猪沼果”等生态家园技术模式的推广，在实施农业可持续发展战略中发挥了越来越重要的作用。这种模式，在促进农业结构调整、增加农民收入的同时，能保护和改善生态环境、高效利用资源、提高农产品的质量安全和改善农村环境卫生，从而实现家居温暖清洁化、庭院经济高效化和农业生产无害化的生态家园富民目标。     

厌氧发酵技术在有机垃圾处理方面的应用

根据有机垃圾（可生物降解）的特点及厌氧发酵工艺过程，论述了厌氧发酵技术在有机垃圾处理方面的实际应用价值，说明运用厌氧发酵技术处理有机垃圾是实现固体废弃物资源化、减量化、无害化的新趋势。     

沼气发酵在复合农业生态系统中的作用

沼气发酵系统是复合农业生态系统中物质循环和能量转化的枢纽。它以农业有机废弃物为原料，经厌氧消化，生产出高效、洁净、多用途的燃料、饲料和肥料。本文论说了开展沼气发酵对保护农村生态环境。促进生态农业发展所具有的重要意义，提出了目前我国沼气发展过程中存在的一些问题和今后应采取的措施。     

沼液对莴笋和生菜硝酸盐含量及营养品质的影响

采用盆栽试验 ,研究了不同沼液用量对莴笋、生菜硝酸盐含量和营养品质的影响。结果表明 ,施用沼液提高了莴笋、生菜株高和产量 ,降低了莴笋茎和生菜硝酸盐含量 ,有利于增加莴笋茎、叶及生菜含水量和氨基酸含量 ,生菜维生素C含量略高于对照。在施用氮磷钾化肥 (N 12 0mg·kg-1、P2 O580mg·kg-1、K2 O 10 0mg·kg-1)基础上 ,每钵增施沼液 5 0 0ml,可改善蔬菜营养品质 ,使莴笋叶和生菜硝酸盐含量分别降低 5 3.5 %和 4 5 .5 % ,同时还可使 2种蔬菜分别增产 5 1.0 %和 5 6 .7% ,为本试验条件下莴笋、生菜最佳施肥组合。     

福州市郊泉头村沼气生态工程建设及其效益分析

应用生态学和系统论的原理，把可利用的生物物质通过沼气厌氧发酵形成良性生态循环系统。这样既解决了农村能源，保护了森林资源和植被，又解决了环境保护等问题。同时，把种植业和养殖业有机地结合起来，取得了综合效益。福州市郊泉头村生态工程建设从１９８６年起经过８年的试点，采用了沼气多级发酵工艺，成功地建造了沼气生态系统工程，促进了生产的发展，１９９３年产值达６８００万元，人均产值９３４００元，成为福州市重点商品猪基地之一和菜篮子工程项目。     

添加剂对污泥厌氧消化性能的影响

在间歇培养条件下,研究了还原型辅酶Ⅱ（NADPH）、乙酰辅酶A（Acetyl Co A）和对氨基苯甲酸（PABA）3种添加剂对污泥厌氧消化性能的影响.结果表明,3种微生物活性促进剂均能促进污泥厌氧消化产气.其中,NADPH的促进效果最为显著,消化第35 d,产甲烷量比对照组高15.90%.在污泥含固率为3%、未调初始pH（pH=6.7）和温度35℃的厌氧消化条件下,NADPH的最佳添加量为50 mg.L-1,消化第36 d,污泥累积产甲烷量127.13 mL.g-1VSS.在含固率3%、初始pH=8.5、温度55℃和NADPH添加量为50 mg.L-1的工艺条件下,污泥厌氧产气效果最佳,消化第30 d时累积产甲烷量达158.02 mL.g-1VSS.     

麦秸与奶牛场废水高固体混合厌氧发酵产甲烷研究

在实验室条件下,以麦秸和奶牛场废水为原料,设计麦秸与奶牛场废水质量比1∶4(T1)、1∶3(T2)和1∶2(T3)以及对照(麦秸与水质量比1∶4(T4))4个处理,研究发酵过程中日产气量、甲烷含量、发酵前后麦秸理化特性和结构的变化.结果表明,奶牛场废水与麦秸在中温、高固体条件下,厌氧发酵可以正常进行,且产气期延长2周以上,对甲烷含量的影响不大;厌氧发酵初始TS浓度对系统产气的影响较大,麦秸产气量随TS浓度的增加而降低,以T1的产气效果最好,麦秸TS产气量为0.41 L.g-1,较T4提高了17.14%,平均甲烷含量为48.78%;厌氧发酵后,麦秸半纤维素含量大幅降低,纤维素含量少许降低,降低幅度均为T1>T2>T4>T3,木质素含量稍有增加,各处理间无显著差异(P>0.05);FTIR和XRD的结果表明,厌氧发酵后,麦秸纤维素结晶区的相对含量增加,混合发酵可以促进厌氧微生物对麦秸纤维素结晶区的破坏.将麦秸与奶牛场废水(质量比)1∶4混合发酵产沼气是可行的,且促进了厌氧微生物对麦秸有机物的分解破坏,提高了麦秸产气量.     

广东沼气农业模式的典型调查与思考

回顾了广东沼气发展历程,介绍了广东典型沼气农业模式,包括广东西南部丘陵区典型农户沼气模式,广东东部丘陵区典型农户沼气模式,广东东北部丘陵山区典型农户沼气模式,广东低洼地和积水区农户沼气模式,以及广东规模化养殖场沼气模式,并在此基础上分析了沼气农业模式的空间分布规律、沼气模式和经济发展的关系以及沼气发展的系统工程。     

聚合氯化铝-壳聚糖复合絮凝剂的合成及在蓝藻沼液预处理中的应用

以聚合氯化铝(PACl)和壳聚糖(CTS)为主要原料合成了聚合氯化铝-壳聚糖(PACl-CTS)复合絮凝剂,考察了PACl与CTS的质量比、反应温度、反应液pH和反应时间等因素对PACl-CTS絮凝性能的影响,优化出PACl-CTS合成最佳工艺条件为:温度控制在70℃,m(PACl)∶m(CTS)=4∶1,反应时间1 h,pH值为4.通过红外图谱(IR)和扫描电镜(SEM)对PACl-CTS的微观结构进行了表征,表明PACl以一定的晶体结构镶嵌在CTS中,PACl和CTS之间存在一定的相互作用,而不是简单的复配.将合成的PACl-CTS应用于蓝藻沼液废水处理,结果表明,PACl-CTS对浊度、COD、TP具有良好的絮凝性能,当投加量为21.0 mg.L-1时,浊度、COD、TP的去除率分别达到了98.15%、67.78%和84.05%,可作为新型高效絮凝剂应用于蓝藻沼液废水预处理.