纳米银对蒙古黄芪种子和幼苗的毒性研究与数据挖掘分析

探讨纳米银(AgNPs)对蒙古黄芪种子萌发和幼苗生长的影响,并基于文献数据讨论AgNPs对单一物种的影响是否与数据挖掘趋势相符合.蒙古黄芪种子置于9个不同浓度的AgNPs溶液中,每日观察并记录种子萌发情况.观察结束后进行萌发和生长指标测定,并基于实验结果和文献数据进行比较分析.结果 表明,随着AgNPs浓度升高,蒙古黄芪最终发芽率受到抑制,高浓度时显著降低(P＜0.05);浓度为600 mg·L-1和1000 mg·L-1时平均发芽时间显著高于其他处理组(P＜0.05);浓度升高到400～1000mg·L-1时,胚根长、子叶长和子叶宽受到抑制,显著低于对照组(P＜0.05);胚轴的长度未受到AgNPs浓度变化的影响;叶绿素和氮含量在AgNPs浓度为200 mg·L-1时开始显著降低(P＜0.05);与对照组相比,各浓度处理组(除20 mg·L-1外)的鲜质量与干质量均显著减少(P＜0.05);幼苗地上部分和地下部分抗氧化酶过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性变化趋势基本一致.通过计算抑制率表明,600 mg·L-1和1000 mg·L-1的AgNPs对蒙古黄芪具有毒害作用.总的来说,实验结果部分符合数据挖掘模型趋势.比较几种分析模型发现,隶属函数法分析和主成分分析结果一致,meta分析比冗余分析更适用于单一物种趋势的预测.AgNPs抑制蒙古黄芪种子萌发,低浓度AgNPs对幼苗影响不明显,高浓度严重抑制幼苗生长.     

不同配比农业废物堆肥过程中堆肥的阴阳离子和大分子对种子发芽的影响

为揭示不同配比农业废物堆肥过程中阴阳离子和大分子对植物毒性的影响机理，开展了以鸡粪和猪粪为主料，稻草秸秆为辅料的条垛堆肥试验，设置的试验处理包括：等质量的鸡粪+稻草秸秆+包菜（1∶1∶1）处理（T1）、鸡粪+稻草秸秆（1∶1）处理（T2）、大量猪粪+少量稻草秸秆（85∶15）处理（T3）.测定了各处理的堆温、堆肥的水溶性无机阴阳离子和有机大分子变化，以及对大白菜（Brassica rapa L.）和水堇（Lepidium sativum. L.）种子发芽指数（Germination Index， GI）等指标变化的影响.试验结果表明，T3处理堆肥的高温（>55 ℃）持续期最长，杀灭病原微生物和杂草种子的能力最好，且其堆肥的Cl^-、SO42-、K⁺、Na⁺、Ca²⁺和Mg²⁺浓度最低；T2处理堆肥的NH4+ 浓度最低.T1和T2处理堆肥过程中堆肥的脂肪烃可转化为稳定的芳香烃.T3处理堆肥对大白菜和水堇的种子发芽指数大于80%.堆肥中抑制种子发芽的阴阳离子及大分子浓度分别为：Ca²⁺浓度>0.98 mmol·L^-1，Mg²⁺浓度>0.92 mmol·L^-1，NH4+浓度均>5.75 mmol·L^-1，芳香C/多糖比值>0.33，羧基C/多糖比值>0.30.堆肥中脂肪族大分子增加、多糖类大分子减少可抑制种子发芽.综上所述，猪粪与稻草秸秆的质量配比为85∶15、初始C/N比为25、初始水分含量为60%、 堆肥期周为35 d是条垛式堆肥处理猪粪和稻草秸秆的最佳工艺参数.大白菜比水堇种子更能准确反映农业废物堆肥的植物毒性.本研究可为优化不同畜禽粪便与农作物秸秆的条垛堆肥工艺参数、减少土地利用的风险提供重要的决策支持.