草甘膦与镉复合胁迫对玉米幼苗抗氧化酶活性及光合作用的影响

为了探讨草甘膦(PMG)与重金属镉(Cd)复合胁迫对作物(玉米幼苗)生长的影响作用机制。通过温室盆栽试验,分别进行了不同浓度的PMG单一处理(浓度分别设计为0、1.25、2.5、5、10、20 mg·kg~(-1))和不同浓度的PMG(浓度分别为0、1.25、2.5、5、10、20 mg·kg~(-1))与浓度5 mg·kg~(-1)Cd2+的复合处理。采用分光光度法和连续激发式荧光仪分别对玉米幼苗抗氧化酶(过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT、超氧化物歧化酶SOD)、丙二醛(MDA)、叶绿素含量、荧光动力学曲线及相关参数进行了测定。结果表明,单一和复合胁迫分别在PMG浓度为1.25~5 mg·kg~(-1)、1.25~2.5 mg·kg~(-1)时,玉米幼苗通过增大抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性,清除积累过多的活性氧自由基,提高叶绿素含量的合成,加大光合作用速率,促进玉米幼苗的生长;单一和复合胁迫分别在PMG浓度为5~20 mg·kg~(-1)、2.5~20 mg·kg~(-1)时,由于玉米幼苗积累了过多的膜脂过氧化物,导致抗氧化系统损坏,阻碍叶绿素含量的合成,同时也损害了PSII的功能(MO、φPO、ΨO、φEO、φDO、ABS/RC、TRO/RC、ETO/RC、DIO/RC、PIABS),导致玉米幼苗光合作用受到抑制,阻碍幼苗的生长。研究表明,草甘膦单一胁迫和与重金属镉复合胁迫,对玉米幼苗酶活性及光合作用的影响,均随处理浓度的升高表现为双阶段性,低浓度促进,高浓度抑制;与同浓度的PMG单一处理相比,Cd2+的存在,加大了PMG单独存在时的损害作用,使得玉米幼苗对PMG胁迫的敏感浓度点从5 mg·kg~(-1)降低到2.5 mg·kg~(-1)。     

耕种方式对稻田甲烷排放的影响

通过田间试验研究了稻田2种土壤耕作强度(深翻耕和浅旋耕)和3种水稻栽培方式(直播、抛秧和插秧)下的CH4排放规律,以探讨稻田土壤耕作强度和水稻栽培方式对CH4排放的影响。结果表明,各水稻栽培方式下,深翻耕和浅旋耕稻田CH4排放季节变化趋势一致。土壤耕作强度对稻田CH4季节排放总量的影响受水稻栽培方式的制约:抛秧方式下,浅旋耕与深翻耕处理相比,稻田CH4排放量减少31.37%(P0.05);而直播和插秧方式下,2者CH4季节排放总量相当。水稻栽培方式显著影响稻田CH4排放季节变化规律:直播稻田CH4排放大致呈现"双峰型"模式,且水稻生育前期CH4排放水平较低;而移栽稻田(抛秧和插秧)CH4排放大致呈现"三峰型"模式,且水稻生育前期CH4排放水平较高。与深翻耕抛秧相比,深翻耕直播和深翻耕插秧稻田CH4排放分别减少23.31%和42.51%;而浅旋耕方式下,3种水稻栽培处理CH4季节排放总量相当。降低土壤耕作强度,以浅旋耕代替深翻耕,可以减少耕作对土壤的扰动,在一定程度上减少稻田CH4排放。与水稻移栽相比,水稻直播能够显著降低水稻生育前期CH4排放,具有一定的CH4减排潜力,但仍需加强中后期田间水分管理。     

Reproduction of the Siberian spruce in the timberline ecotone of the Iremel’ Massif

Quantitative and qualitative characteristics of cones and seeds and the emergence and survival of seedlings in the Siberian spruce (Picea obovata Ledeb.) were studied in different parts of the timberline ecotone on the Iremel’ Massif, the Southern Urals, from 2003 to 2006. In the productive year 2003, a decrease in the number of cones (from 110000 to 3000 per hectare), the yield of seeds (from 13 × 10⁶ to 0.09 × 10⁶ per hectare), and their laboratory germination rate (from 34 to 14%) with an increase in elevation above sea level was recorded. In 2004, significant differences in the number of seedlings per hectare were revealed between the lower, middle, and upper parts of the ecotone (85 200, 19 800, and 0–400 ind., respectively). It has been shown that the greater part of seedlings (76–96%) perish during the first cold period. New generations of spruce trees are formed only after productive years. Seed production and seedling mortality in spruce apparently depend not only on air temperature and soil moistening but also on snow depth and soil temperature, which change more abruptly along the altitudinal gradient.     

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.     

模拟氮沉降对大豆萌发和幼苗生长的影响

氮沉降是当今倍受关注的全球性环境问题.采用大田试验和室内培养的方法,研究大豆种子萌发和幼苗生长对氮沉降的响应.实验设4组处理(CK、T1、T2、T3),所施氮肥为NH4NO3,在室内培养实验中,4组处理的浓度分别为0、0.08、0.16、0.24mol/L.大田实验中,4组处理的氮施入量分别为0,50,100,150 kg·hm-2·a-1.结果表明:过量氮沉降对种子萌发有一定的抑制作用,降低了种子的发芽速度和发芽率;抑制了幼苗的生长速度,降低了植株的株高、叶面积和生物量,并减小了根冠比;随着氮施入量的增加幼苗的蒸腾速率逐渐降低,但叶片叶绿素含量逐渐增加.     

云南粳稻核心种质杂种后代孕穗期耐冷性研究

以236份云南地方粳稻核心种质和云南主栽梗稻Oryza satica品种合系35配制的杂种F5、BC1F4、BC2F3和BC3F2为材料,在昆明自然低温平均17.8℃(冷害)条件下,对亲本及其后代进行孕穗期耐冷性研究.结果表明:①亲本耐冷性状间的相关性明显高于其杂种后代,不同世代间总体趋势为随着回交世代增加其性状间相关性减弱.在亲本及其杂种后代间耐冷指标性状穗颈长、穗下节长、每穗实粒数、每穗秕粒数与结实率均呈较高的(≥0.370)极显著(n=236,R0.01=0.181)相关.②株高、穗颈长、穗下节长等耐冷性状在亲本强弱耐冷系统群间的差异明显,表现为亲本耐冷性强的材料秆和穗较长、穗粒数较多,同一性状变异程度减小.但随着回交代数的增加,这些性状的平均值逐渐趋同于轮回亲本,差异减小.③穗颈长、穗下节长、每穗实粒数、每穗秕粒数与结实率在5个稻作区间的变化规律呈现一致性,亲本和F5的差异较大,而BC2F4、BC2F3和BC3F2的差异较小,且趋同于轮回亲本.通过连续回交,在BC3F1即可获得耐冷性状表现良好的材料.     

水稻专用叶面喷剂对水稻幼苗生长的影响

用水稻专用叶面喷剂喷施水稻秧苗,1670~2500mg/L浓度处理可改善秧苗素质,控制株高,秧苗粗壮,假茎宽,干物质增多,促进分蘖．5000mg/L浓度处理抑制秧苗生长．水稻专用叶面喷剂可提高秧苗叶片可溶性糖、可溶性蛋白质、叶绿素含量和硝酸还原酶活性．     

施用缓/控释氮肥对玉米苗期土壤生物学活性的影响

采用盆栽试验并模拟田间生态环境,研究了施用不同种类缓/控释氮肥对玉米苗期土壤脲酶活性、硝酸还原酶活性、微生物生物量碳和氮含量的影响。结果表明,在玉米苗期,施用脲酶抑制剂nBPT涂层尿素及醋酸酯淀粉包膜脲酶抑制剂nBPT涂层尿素对土壤脲酶活性有显著抑制作用,脲酶活性分别为49.25和48.13μg.g-1.d-1(以NH3-N计);施用不同种类缓/控释氮肥时土壤硝酸还原酶活性普遍增强,其活性在0.76~1.03μg.g-1.d-1(以N计)之间,但相互间无显著差异,脲酶抑制剂nBPT对土壤硝酸还原酶活性无显著作用;施用不同种类缓/控释氮肥时土壤微生物生物量碳、氮含量变化趋势一致,施用脲酶抑制剂nBPT涂层尿素时微生物量最多,微生物量碳、氮含量分别为248.19和56.53 mg.kg-1,施用丙烯酸树脂包膜脲酶抑制剂nBPT涂层尿素时微生物量最少,微生物碳、氮含量分别为104.80和23.94 mg.kg-1。施用不同种类缓/控释氮肥时土壤生物学活性的变化特点表明,丙烯酸树脂包膜与脲酶抑制剂nBPT涂层相结合的缓/控释肥料控释效果最好。     

内蒙古河套灌区春小麦苗期生态系统CO2通量变化研究

在内蒙古河套灌区用连续自动采样箱的方法对不同施肥方式下的春小麦生态系统CO2净交换(NEE)进行观测,发现苗期(出苗-拔节期)春小麦生态系统主要是一个CO2净交换逐渐增大,固定碳逐渐增加的过程.在速效肥条件下,春小麦生态系统苗期CO2净交换的变化为-390.20～901.25 mg·m-2·d-1,日呼吸量在-800.35～-5865.22 mg·m-2·d-1;缓释肥负荷下CO2净交换变化为-206.00～1258.36 mg·m-2·d-1,日呼吸量在-407.02～-4986.52mg·m-2·d-1."-"表示从生态系统中丢失碳.从CO2净交换中减去生态系统的呼吸速率就得到植物的光合速率.采取缓释的施肥方式可以减少苗期CO2释放.此外,用气象因子包括瞬时光合有效辐射(PAR)、空气温度和土壤温度等对光合速率和呼吸速率构建简单的模型去模拟CO2通量的变化速率.结果表明,PAR与大气温度和10cm土壤温度分别是制约苗期春小麦生态系统呼吸和光合速率的主要因素.     

聚苯乙烯纳米塑料(PSNPs)对大豆(Glycine max)种子发芽和幼苗生长的影响

为探讨微塑料对农作物的生态毒理效应，研究了两种粒径（20 nm和100 nm）聚苯乙烯纳米塑料（Polystyrene Nanoplastics，PSNPs）在6个浓度梯度（0、50、100、200、500和1000 mg·L^-1）下对大豆（Glycine max）种子发芽和幼苗生长的影响.结果表明，两种粒径PSNPs均抑制种子发芽能力（发芽势、发芽指数、活力指数、平均发芽速度和发芽率），其中，发芽抑制率在一定程度上与暴露时间呈负相关关系.20 nm和100 nm PSNPs对根长、芽长和苗长的影响整体呈"低浓度促进，中高浓度抑制"的规律.20 nm PSNPs对根尖数量无显著影响，而100 nm PSNPs则表现出促进作用.20 nm和100 nm PSNPs对根直径和干重均有抑制作用.综上，PSNPs的植物毒性与粒径和浓度密切相关，在中等浓度（200 mg·L^-1）时，其对大豆幼苗生长的毒害作用最大.