处理番茄酱加工废水的活性污泥颗粒化过程

为解决新疆番茄酱加工废水排放量大、处理效果参差不齐的情况,在SBR（序批式反应器）中接种絮体污泥,以人工合成番茄酱加工废水为基质成功培养出粒径为0.50~1.61 mm的好氧颗粒污泥,并采用扫描电镜、三维荧光光谱（3D EEM）、激光共聚焦（CLSM）、死活细菌染色以及高通量测序等技术表征活性污泥的颗粒化过程.结果表明,颗粒污泥沉降性能良好,COD_Cr、NH₄+-N、PO₄3--P的平均去除率分别为90%、85%、45%.扫描电镜下,椭球状的颗粒污泥轮廓清晰,结构密实.蛋白质在颗粒化过程中逐渐增加,α-多糖、β-多糖和蛋白质贯穿整个颗粒截面,在颗粒中分布广泛,构成了颗粒的骨架.颗粒内部的孔隙为溶解氧和营养物质传递提供了条件,因此活细菌则更多地靠近颗粒边缘及内部的孔隙周围,并包裹着死细菌.颗粒化过程中,微生物的丰富度和均匀性逐渐上升,物种多样性也不断变化,Chao1指数先由515.26降至444.30后又增至526.72,Shannon-Wiener指数由2.81增至5.45.优势降解菌拟杆菌和变形菌相对丰度不断发生变化,拟杆菌由8.85%增至45.95%,而变形菌由78.17%逐渐减至36.66%.研究显示,不同的细菌种群之间的相互作用对有机物的降解以及反应体系的稳定起到重要的作用.      

云南稻核心种质苗期耐冷性及其地理生态差异

采用Nagamine等(1991)法研究了598份云南稻核心种质在稻作区划间、地州间苗期耐冷性强弱、变异程度及其地理生态差异。结果表明,稻作区划间苗期耐冷强弱差异较大,平均耐冷级别为:I(4.70)>II(4.78)>V(4.79)>III(5.34)>IV(5.36),40份强耐冷种质频率为II(45%)>I(25%)>III(22.5%)>V(5.0%)>IV(2.5%),其变异系数为II(32.22%)>I(31.28%)>V(29.65%)>III(19.66%)>IV(19.59%);揭示了苗期耐冷性与低温胁迫下水稻冬春育秧、冷泉水密切相关,其耐冷基因源是云南南部地区冬季育秧和滇中一带苗期倒春寒长期协同进化的结果;苗期耐冷种质广泛存在于热带、亚热带和温带地区,品种间苗期耐冷差异也明显。云南稻核心种质16个地州平均苗期耐冷强弱差异较大。根据气候、生态、云南稻种多样性及其苗期耐冷性等将云南稻作区划分为重冷害多样性贫乏区、冷害多样性中区和轻冷害区三部分。其中,曲靖、大理、楚雄、昆明和丽江5个地州平均耐冷级别3.65~4.32,0—2级苗期强耐冷种质占27.5%(2.5%~10%)和高海拔冷泉水苗期灌溉,属于重冷害多样性贫乏区;文山、红河、思茅、保山、德宏和临沧6个地州平均耐冷级别4.45~5.40,0—2级苗期耐冷种质占70%(5%~30%)和冬春育秧,属于冷害多样性中区;怒江、玉溪、昭通、迪庆和西双版纳5个地州平均耐冷级别5.05~5.87,0—2级苗期耐冷种质占2.5%(0~2.5%),属于轻冷害多样性扩散区。水稻冬春育秧和高海拔冷泉水灌溉在云南稻核心种质苗期耐冷基因源演化中起了重要作用。     

油菜根系分泌物对不同作物幼苗生长的化感效应

在实验室采用发芽试验的方法研究了油菜Brassicacampestris根系分泌物对小麦、油菜、蚕豆和玉米种子活力、幼苗生长发育及生理生化特性造成的化感效应。结果表明,油菜根系分泌物的化感累加作用对不同作物种子发芽率、幼苗芽长、芽质量、根长、根质量、根系活力以及幼芽过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量均具有显著影响,其化感效应对小麦的影响程度最弱,其中对小麦的种子发芽率、幼苗根长、芽干物质量、POD活性和根系活力以及各作物幼芽细胞膜的毒害程度均表现出促进作用,而对小麦幼苗其它生长特性以及油菜、蚕豆和玉米幼苗的所有生长特性均表现为抑制作用,表明油菜根系分泌物对不同作物及不同生长特性的化感效应具有不同的选择性。因此,合理搭配油菜作物的间、套、轮作是其夺取优质、高产栽培的关键技术。     

保水剂对番茄生长及水分利用效率的影响

在砂与木屑复合基质中加入不同用量的保水剂,测定基质物理性状,并进行不同水分处理条件下番茄盆栽试验,以研究保水剂对番茄生长及水分利用效率的影响。结果表明:在每1 L基质分别加入1、2、4、8 g保水剂时,与对照(未加保水剂)相比,基质持水量分别增加16.35%、34.00%、61.29%和135.16%,容重分别降低3.61%、5.37%、9.42%和14.64%;在水分耗竭试验中,番茄萎蔫天数分别延长13.92%、22.79%、31.65%和45.5%,干物质量分别增加7.90%、21.60%、57.08%、179.50%,株高、叶片数、茎粗、鲜质量也都随保水剂用量的增加而明显增加;在基质相对水分质量分数分别为55%、70%、85%及100%4种处理下的番茄水分胁迫试验中,每1 L基质施用2 g保水剂时,与对照(未加保水剂)相比,水分利用效率分别提高29.93%、28.06%、14.36%、7.42%,株高、生物量也随水分胁迫程度加重而明显提高。     

枯立物对红松洼草地植物幼苗建立的影响

枯立物的存在对于改变植物种群的动态有潜在的影响。通过人工设置枯立物高度梯度，我们调查研究了枯立物对红松洼草地植物幼苗建立的影响，结果表明，枯立物对幼苗建立有明显的影响。枯立物对种群的潜在影响主要表现在幼苗的数量上。实验模拟枯立物高度分别为0、5、10、15cm，研究结果表明，双子叶幼苗数量与枯立物的变化呈单一峰值，而莎草科植物幼苗数量与枯立物的变化呈线形关系。枯立物高度在5cm时Shannon-Wiener指数和群落均匀度Evenness（％）指数量高，其排列顺序为：5cm→10cm→0cm→15cm。     

番茄反夏栽培的营养特点及施肥技术研究

本试验在阳山县江英乡和清新县石湖镇４６０ｍ以上的石灰岩山区进行．试验得出．（１）番茄反夏栽培的营养特点：高产番茄养分吸收量远比低产番茄高，高产番茄吸氮２１６．４５ｋｇ／ｈｍ２，吸磷４０．２０ｋｇ／ｈｍ２，吸钾３９０．１５ｋｇ／ｋｍ２，吸收氮、磷、钾比例为１：０．１９：１．８０；（２）各生育期氮、磷、钾吸收规律：苗期吸收少，随生长期的推进而提高，尤其是番茄开花之后其提高的速度更快；（３）施肥技术：一造施肥总量，氮３６０．７５—４４４．４５ｋｇ／ｈｍ２，磷２２５．７５—２６７．９０ｋｇ／ｈｍ２，钾３４０．３５—４８７６５ｋｇ／ｈｍ２．各生育期合理配施的原则是前轻、中重、后补足．     

MODELING NITROGEN UPTAKE AND POTENTIAL NITRATE LEACHING UNDER DIFFERENT IRRIGATION PROGRAMS IN NITROGEN-FERTILIZED TOMATO USING THE COMPUTER PROGRAM NLEAP

Readily available nitrogen (N) sources such as ammonium nitrate with excessive irrigation present a potential hazard for the environment. The computer program Nitrate Leaching and Economic Analysis Package (NLEAP) is a mechanistic model developed for rapid site-specific estimates of nitrate-nitrogen (NO₃-N) moving below the root zone in agricultural crops and potantial impacts of NO₃-N leaching into groundwater. In this study, the value of NLEAP was tested to simulate N uptake by crops and NO₃-N leaching parameters in large lysimeters under the tomato crop. Three seedlings of tomato variety of H-2274 (Lycopersicum esculentum L.) were transplanted into each lysimeter. N fertilizer at the rate of 140 kg N ha^–1 was sidedressed in two split applications, the first half as ammonium sulphate and the second half as ammonium nitrate. The lysimeters were irrigated based on programs of C 0.75, 1.00, 1.25 and 1.50, C referring to class A-Pan evaporation coefficients. Parameters such as leaching index (LI), annual leaching risk potential (ALRP), N available for leaching (NAL), amount of NO₃-N leached (NL) and amount of N taken up by the crops (NU) were estimated using the NLEAP computer model. To test the ability of model to simulate N uptake and NL, measured values were compared with simulated values. Significant correlations, R² = 0.92 and P < 0.03 for the first year and R² = 0.86 and P < 0.06 for the second year, were found between measured and simulated values for crop N consumption, indicating that the NLEAP model adequately described crop N uptake under the varied irrigation programs using an optimal N fertilization program for the experimental site. Significant correlations, R² = 0.96 and P < 0.01 for the first year and R² = 0.97 and P < 0.01 for the second year, were also found between measured and simulated values of NL, indicating that the NLEAP model also adequately predicted NL under the varied irrigation programs. Therefore, this computer model can be useful to estimate the NO₃-N moving beyond the root zone under conditions in which the present experiment was carried out. Also, the NLEAP-estimated NAL values and other parameters can also be used to improve N management practices and N fertilizer recommendations that will help to decrease the adverse effect of N fertilizer on groundwater quality and farm profitability.     

西红柿镍毒害的土壤主控因子和预测模型研究

选取我国有代表性的17种土壤,运用生态毒理学方法研究了土壤中外源镍(Ni)对西红柿的毒性,结果发现土壤中外源Ni对西红柿的生长毒性主要受土壤pH值、有机碳含量的影响.在供试淋洗(使用模拟的人工雨水滤洗定量的土壤样品)和非淋洗土壤中,Ni对西红柿生物量50%抑制的毒性阈值(EC50)范围分别从11mg·kg-1到932mg·kg-1和从7mg·kg-1到2055mg·kg-1,其最大值和最小值比例分别达到了85和294倍.土壤pH值是土壤中Ni对西红柿生长毒性的主控因子,进一步引入土壤有机碳因子时,淋洗和非淋洗土壤理化性质和EC50之间回归方程的决定系数R2由0.853和0.743分别提高到了0.925和0.824.利用土壤性状(土壤pH值、有机碳含量)可以较好地预测土壤中外源Ni对西红柿生长的毒性阈值.     

苯醚甲环唑在番茄和土壤中的残留动态研究

采用田间试验方法研究苯醚甲环唑在番茄和土壤中的残留与降解动态,应用超高效液相色谱-串联四级杆液质联用法(UPLC-MS/MS)进行定性和定量分析. 结果表明,苯醚甲环唑在番茄中的平均回收率为90.3%～107.1%,变异系数为0.7%～7.8%;在土壤中的平均回收率为80.1%～104.7%,变异系数为7.2%～9.1%. 动态研究结果表明:苯醚甲环唑在番茄中的降解比在土壤中快,在山东和河南两地番茄中的降解半衰期分别为3.3～3.8和3.3 d;在土壤中的降解半衰期分别为19.9～22.4和13.1～18.8 d. 10%苯醚甲环唑微乳剂在番茄上按照推荐剂量最多施药2次,采收期距最后一次施药3 d,番茄中苯醚甲环唑残留量小于0.158 mg/kg. 低于日本和澳大利亚规定的最高残留限量(MRL,0.5 mg/kg),说明苯醚甲环唑为低残留、易降解农药.      

两种咪唑氯盐类离子液体对水稻幼苗根部的毒性效应

按照毒性试验标准方法研究了1-癸基-3-甲基咪唑氯盐([DMIM]Cl)、1-十二烷基-3-甲基咪唑氯盐([C12MIM]Cl)对水稻幼苗生长的影响,测定了水稻根的半数抑制浓度(IC50-5d)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、水稻根部丙二醛(MDA)含量及对水稻根系的生理影响.结果表明:两种离子液体(ILs)对水稻幼苗根部生长均具有抑制作用,随着浓度的增大抑制率增加,[DMIM]Cl和[C12MIM]Cl的根长IC50-5d分别为0.10 mg·L-1和0.054 mg·L-1,水稻幼苗根部对两种ILs均有氧化应激反应,在[DMIM]Cl和[C12MIM]Cl处理下,3种抗氧化酶活性均受到严重抑制,丙二醛(MDA)含量升高,加剧了水稻幼苗根部细胞膜脂质过氧化作用.[DMIM]Cl和[C12MIM]Cl处理导致根系活力降低,根系质膜透性增大.