不同种稻方式对后茬大麦产量和土壤微生物量的影响

通过田间试验研究盖草、覆膜、裸露、水作4种种稻方式对后茬大麦产量、生物量、土壤微生物量和氮肥利用率的影响.结果表明,大麦籽粒产量以盖草后茬最高,比覆膜、裸露和水作后茬增产6.0%、16.4%和37.0%.大麦收获期地上部生物量也是盖草后茬最高,分别比覆膜、裸露和水作3个处理增加3 424、6 059、6 961 kg·hm-2.4个处理后茬大麦生长期间土壤微生物量碳、氮随着大麦生育期进程呈先升高后降低的趋势,且各个生育期均表现为盖草＞覆膜＞裸露＞水作.盖草处理氮肥农学利用率比覆膜、裸露、水作高0.9、2.2和8.0 kg·kg-1;氮肥生产率也表现出上述趋势,分别高2.8、7.0和13.3 kg·kg-1.说明旱作水稻覆盖秸秆下的稻-麦轮作是一种优化的种植模式,具有良好的生态效益和社会效益.     

砷胁迫对不同麦种根长、株高、生物量的试验性研究

采用室内水培方法,通过测定根长、株高、生物量等基本形态指标研究砷胁迫下3个大麦品种(大麦08BD-2,大麦二号,大麦三号)对砷的的耐性和吸收迁移特征。结果表明,随着砷浓度的升高,大麦的根长、株高、生物量呈下降趋势,与砷浓度成负相关,其中株高与砷浓度的相关系数分别为:-0.9108、-0.9557、-0.9984,生物量与砷浓度的相关系数分别为:-0.8952、-0.9424、-0.9776。可见3个品种中大麦08BD-2对砷的耐性较好。     

不同价态铬和土壤理化性质对大麦根系毒性阈值的影响

三价铬和六价铬的化学性质不同,对植物的毒性也不同,但我国土壤质量标准中铬的限值未区分三价和六价.因此,选取8种土壤,基于土壤溶液中铬的变化趋势,通过模型计算,分析8种土壤中土壤性质对大麦根部Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)毒性阈值的影响.结果表明,不同价态铬和土壤性质对大麦根长的影响均显著.同一土壤条件下,Cr(Ⅲ)的10%抑制浓度的毒性阈值(EC_(10))、半抑制浓度(EC_(50))和无观察效应浓度(no-observed-effect concentrations,NOEC)显著高于Cr(Ⅵ), Cr(Ⅲ)的EC_(50)比Cr(Ⅵ)高2.8～101.7倍.添加Cr(Ⅲ)时,EC_(50)的变化范围为298.8～2 014.1 mg·kg~(-1), 8种土壤间相差6.7倍;添加Cr(Ⅵ)时,EC_(50)的变化范围为8.0～126.6 mg·kg~(-1), 8种土壤间相差15.8倍.回归分析结果表明,土壤pH和土壤有机质是影响铬对大麦根部毒害的主要因子,而土壤阳离子交换量和土壤黏粒含量对铬的毒性无显著影响.当Cr(Ⅲ)添加量低于1 280 mg·kg~(-1)时,其土壤溶液中铬的质量浓度均低于检测限;而在Cr(Ⅵ)添加量高于40 mg·kg~(-1)时土壤溶液中能检测到铬的存在.因此,土壤固定Cr(Ⅲ)的能力显著强于Cr(Ⅵ),土壤中Cr(Ⅵ)的生物毒性显著高于Cr(Ⅲ),土壤理化性质对铬的生物毒性影响显著.     

中国安科院何学秋教授应邀请在加拿大麦吉尔大学讲学

2010年11月至12月,中国安科院何学秋教授应著名国际岩石力学专家、Canadian Geotechnical Journal副主编、International Journal of Mining and Mineral Engineering杂志编委、     

煤矸石堆积区周边土壤重金属污染特征与植物毒性

煤矸石在自然堆积过程中会通过风化和雨淋条件释放重金属等污染物质,从而对周边土壤环境造成严重的生态危害.研究了矸石山周边土壤中重金属含量,探讨了土壤样本暴露诱导的植物毒性效应,以期全面评估矸石堆积区周边土壤的生态风险.结果表明,煤矸石堆积区周边土壤中Cd、 Pb和Zn的含量平均值均超过山西省土壤元素背景值,并且随着距矸石山的距离越远,土壤重金属含量呈现先上升后下降的趋势;富集因子结果同样显示周边土壤中Cd、 Pb和Zn元素污染较严重.暴露于距矸石山不同距离的土壤后,大麦幼苗生长受抑,部分土壤诱导叶绿素含量降低和丙二醛(MDA)含量升高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽(GSH)活性上升,过氧化氢酶(CAT)活性显著下降,并且造成根尖细胞中有丝分裂指数(MI)降低和微核率(MN)显著上升.皮尔森相关系数表明,矸石堆积区周边土壤中Cr、 As和Zn元素分别与大麦芽重、根重和微核率之间呈显著的正相关,Cu和Pb元素分别与叶绿素和微核率之间呈显著的负相关.     

铜对大麦(Hordeum vulgare)的急性毒性预测模型——生物配体模型

采用水堵的方法研究了Ca2 、Mg2 、K2 、Na2 和pH对大麦铜急性毒性的影响程度,并建立了一种用于预测铜对大麦急性毒性的生物配体模型(BLM).结果表明,高活度Mg2 (1.21 mmol·L-1和1.65 mmol·L-1)显著增加了大麦根伸长的半抑制浓度EC50(Cu2 )(以自由Cu2 活度表示),而Ca2 、K2 、Na2 对EC50(Cu2 )的影响没有达到显著水平.培养液中铜的形态分析和相关分析表明,pH值通过改变羟基铜(CuOH )的含量而影响铜的毒性.根据生物配体模型理论,估计了Cu2 、Mg2 、CuOH 和生物配体的络合平衡常数,分别为LogKCuBL=6.57,logKCuOHBL=7.03,logKHgBL=3.00.在此基础上通过计算得出,当50%的大麦根伸长被抑制时需络合66%的生物配体位点,利用上述参数建立的生物配体模型预测的EC50在实测值的2倍范围之内,远远低于仅考虑自由Cu2 毒性的12倍预测范围.结果说明,考虑了Mg2 竞争和CuOH 毒性建立的生物配体模型能够准确地预测铜对大麦的急性毒性.     

核分离-滤膜洗脱技术同时检测植物DNASSB与DSB

采用核分离 -滤膜洗脱技术 ,将分离的细胞核在微孔滤膜上裂解后相继用中性溶液和碱性溶液洗脱 ,研究了⁶⁰Co- γ辐射引发的大麦种胚细胞 DNA断裂 .结果显示 ,50 Gy的 ⁶⁰Co- γ辐射主要引发 DNA单链断裂 (DNA SSB) ;50～100Gy的辐射引发的DNA断裂包括单链断裂 (SSB)与双链断裂 (DSB) ;当辐射剂量大于 100Gy时 ,DNA断裂的增加部分则以 DSB为主 .所用的实验方法适用于质地致密的植物材料并可在一次实验中同时检测 DNA的 SSB与 DSB,为植物细胞的 DNA链断裂作为生物标志物应用于环境诱变因子监测提供了基础 .     

三价铬和六价铬对大麦毒害效应的比较

研究了不同浓度的Cr³⁺和Cr⁶⁺对大麦种子萌发和根尖的遗传毒害作用。结果表明,两种价态的铬均能明显抑制种子萌发和细胞分裂。在1×10^-4～5×^10-3mol/L浓度范围内,铬的毒害作用与浓度和处理时间呈正相关。Cr³⁺和Cr⁶⁺诱发的染色体畸变包括C-有丝分裂、染色体桥、染色体粘连、断裂及微核等。两种价态的铬比较,Cr⁶⁺对大麦的毒害作用明显大于Cr³⁺。证明大麦是对铬毒害敏感的作物。