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微塑料与农田土壤中典型污染物的复合污染研究进展

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环境科学 2024年第2期45卷 1196-1209页

作者：侯宇晴李冰王金花宋文慧王兰君王军朱鲁生山东农业大学资源与环境学院山东省高校农业环境重点实验室泰安271018

作为一种新型环境持久性污染物,微塑料除自身能够对生态系统产生不良影响外,其也可与周围环境中的共存污染物形成复合污染,从而产生更高的生态风险和健康风险.基于农业生态系统视角,聚焦重金属、农药和抗生素这3种农田土壤典型污染物与... 详细信息

作为一种新型环境持久性污染物,微塑料除自身能够对生态系统产生不良影响外,其也可与周围环境中的共存污染物形成复合污染,从而产生更高的生态风险和健康风险.基于农业生态系统视角,聚焦重金属、农药和抗生素这3种农田土壤典型污染物与微塑料的复合污染,综述了重金属、农药和抗生素在微塑料上的吸附-解吸行为,探讨了微塑料的结构与性质、污染物的理化性质以及环境条件对重金属、农药和抗生素在微塑料上吸附-解吸行为的影响,阐述了微塑料对农田土壤中重金属、农药和抗生素生物有效性的影响及内在机制,指出了当前研究存在的问题和不足并对未来研究方向进行了展望,可为微塑料与农田土壤典型污染物复合污染的生态风险评估提供科学参考.

关键词：土壤微塑料复合污染吸附-解吸生物有效性

土壤中邻苯二甲酸酯类增塑剂DEHP对不同黄瓜品种的毒性效应

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生态与农村环境学报 2024年

作者：黄炜谢慧王世霖于世亮李旭龙山东农业大学资源与环境学院

增塑剂邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）是一种典型的环境内分泌干扰物，具有环境持久性，残留在土壤中的DEHP会通过根系吸收进入植物体内，影响植物生长及生理生化功能。采用土壤染毒法进行种子萌发试验，研究结果表明不同黄瓜品... 详细信息

增塑剂邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）是一种典型的环境内分泌干扰物，具有环境持久性，残留在土壤中的DEHP会通过根系吸收进入植物体内，影响植物生长及生理生化功能。采用土壤染毒法进行种子萌发试验，研究结果表明不同黄瓜品种对DEHP污染胁迫的响应具有较大的差别，DEHP能抑制大多数黄瓜品种的萌发。在DEHP处理下，津优1号、唐山秋瓜、台湾胡瓜、津盛103、博美8号、德瑞特79、德尔LD-1、丰源1号、绿盈06-8、绿丰18-15、寒秀07-3和寒秀3-6品种的萌发率为86.67%～96.67%，对DEHP耐性较好。除中农C18、博美8号和麻黄瓜3个品种外，DEHP对其他品种黄瓜幼苗芽长的抑制率为7.72%～52.46%。不同品种黄瓜幼苗的根系活力对DEHP胁迫的响应差异性较大，DEHP对唐山秋瓜、申青1号、中农C18、津盛103、博美8号、德瑞特79和至尊187品种根系活力的激活率为27.45％～772.03％；DEHP对大多数黄瓜幼苗的脯氨酸含量的抑制率为16.41％～53.86％，对津盛103品种脯氨酸的激活率为70.67％；DEHP处理能促进初步筛选出的耐性黄瓜品种幼苗的可溶性糖含量，所有品种均显著性高于对照（P土壤中的蔬菜栽培提供了理论依据。

关键词：邻苯二甲酸酯类增塑剂邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯黄瓜耐性

脱硫石膏和生物炭对盐渍土盐分淋洗及土壤养分和微生物群落特征的影响

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脱硫石膏和生物炭对盐渍土盐分淋洗及土壤养分和微生物群落特征的...

作者：杨宇轩山东农业大学

学位级别：硕士

类水滑石改性多孔炭对水体和土壤中镉砷的吸附效果及机制研究

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类水滑石改性多孔炭对水体和土壤中镉砷的吸附效果及机制研究

作者：张晓悦山东农业大学

学位级别：硕士

高潜水位煤矿区土壤健康评价 ——以东滩矿区为例

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高潜水位煤矿区土壤健康评价 ——以东滩矿区为例

作者：张津宁山东农业大学

学位级别：硕士

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芍药连作障碍成因初步分析

芍药连作障碍成因初步分析

作者：孙明聪山东农业大学

学位级别：硕士

芍药(Paeonia lactiflora Pall.)作为我国重要传统花卉,兼具重要的观赏和药用价值,但芍药的连作障碍一直是芍药产业发展的限制因素。本研究通过对菏泽市牡丹区马岭岗镇菏泽京菏牡丹园艺有限公司芍药种植地进行实地调研,调查连作芍药生... 详细信息

芍药(Paeonia lactiflora Pall.)作为我国重要传统花卉,兼具重要的观赏和药用价值,但芍药的连作障碍一直是芍药产业发展的限制因素。本研究通过对菏泽市牡丹区马岭岗镇菏泽京菏牡丹园艺有限公司芍药种植地进行实地调研,调查连作芍药生长情况;采集芍药患病根叶进行病原菌分离;以田垄土壤为对照(C0),对连续种植15年芍药(C15)进行生理生化指标测定,代谢组学和宏基因组学分析;选择关键土壤差异代谢物L-瓜氨酸(L-Citrulline)处理健康芍药枝条和实生苗;进一步用L-瓜氨酸作为碳源观察对病原微生物生长的影响,探究代谢物与病原微生物的互作关系。从而从土壤代谢物和土壤微生物角度初步分析芍药连作障碍成因。主要研究如下:(1)连作种植影响芍药正常生长,芍药成花率、株高、茎粗和花朵直径均会受到影响,生长状况不佳;连作种植的芍药病虫害增加,芍药根部蛴螬和根结线虫多发,叶部褐斑病和炭疽病严重,且以上问题随着连作芍药年限增加愈发严重。(2)C15土壤中科罗索酸(Corosolic acid)、山楂酸(Maslinic acid)、熊果酸(Ursolic acid)和白桦脂酸(Betulinic acid)等萜类物质和L-瓜氨酸含量显著增加,橙花叔醇(Nerolidol)和花生四烯酸(Arachidonic acid)含量显著减少,这可能是芍药连作障碍的成因之一。(3)C15土壤微生物群落结构平衡被打破,土壤病原菌镰刀菌属(Fusarium)和炭疽菌属(Colletotrichum)相对丰度上升,有益菌硝化螺旋菌属(Nitrospira)、伯克霍尔德菌属(Burkholderia)和链霉菌属(Streptomyces)相对丰度下降,结合实地调查的芍药病虫害情况,表明连作芍药土壤微生物群落结构平衡被打坏可能导致芍药病害加剧。(4)通过L-瓜氨酸处理芍药枝条和实生苗,发现该物质对芍药枝条的影响呈“低促高抑”的浓度效应,10 m M处理下芍药枝条状态优于未处理组,而芍药实生苗生长则被抑制,这表明幼苗对L-瓜氨酸更为敏感,推测L-瓜氨酸可能是引起芍药化感的关键物质。(5)通过L-瓜氨酸的碳源验证可知,R12镰刀菌可在L-瓜氨酸-琼脂培养基上生长且在L-瓜氨酸为50 m M时生长最好,病原菌六出花链格孢和T4黑孢霉属的生长则被抑制,分离出的其他病原微生物在所有培养基上均不生长。综上所述,C15土壤中萜类、L-瓜氨酸等代谢物质积累以及微生物群落结构失衡的协同作用打破了“根系-土壤-微生物”健康网络平衡,共同导致了芍药连作障碍的发生,且以上结果为研究连作芍药的土壤中代谢物与微生物的互作关系和防治六出花链格孢和黑孢霉属病原菌提供数据支撑。

关键词：芍药连作障碍土壤代谢物土壤微生物

抗条锈病和白粉病小偃麦衍生系的分子细胞遗传学鉴定

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抗条锈病和白粉病小偃麦衍生系的分子细胞遗传学鉴定

作者：张帆山东农业大学

学位级别：硕士

4-甲基伞形酮对干旱胁迫下苹果根系形态和磷吸收的影响

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4-甲基伞形酮对干旱胁迫下苹果根系形态和磷吸收的影响

作者：陈晓露山东农业大学

学位级别：硕士

苹果生产中经常受到干旱胁迫,干旱胁迫下促进果树生长发育和提高果实质量具有重要现实意义。平邑甜茶是苹果常用砧木,本研究以平邑甜茶幼苗和2年生‘响富’苹果幼树为试验材料,研究干旱下,4-甲基伞形酮对苹果根系形态及磷吸收的影响,结... 详细信息

苹果生产中经常受到干旱胁迫,干旱胁迫下促进果树生长发育和提高果实质量具有重要现实意义。平邑甜茶是苹果常用砧木,本研究以平邑甜茶幼苗和2年生‘响富’苹果幼树为试验材料,研究干旱下,4-甲基伞形酮对苹果根系形态及磷吸收的影响,结果如下:（1）对层积处理的种子,胚根2-3 mm时进行10%PEG-6000模拟浸种,显著降低了平邑甜茶幼苗的生长,选用0-800μM 4-甲基伞形酮和10%PEG-6000模拟浸种,均不同程度的促进了幼苗的生长,其中400μM 4-甲基伞形酮促进效果最显著,鲜重、株高、根系活力、叶片色素含量、酸性磷酸酶活性、磷含量、可溶性蛋白含量都是最高的,说明4-甲基伞形酮可以缓解干旱,可以促进幼苗侧根发生和伸长,形成以根尖数量和根总长度增加为主的新根构型,通过调控气孔导度,影响光合作用,促进磷吸收。（2）PEG胁迫能够抑制平邑甜茶幼苗生长、降低生物量、抑制根伸长、根系活力变差、不促进侧根的产生,同时平邑甜茶幼苗对H2PO4-的吸收速率和流入速率降低,Km增大,亲和力变差,根系与叶片中酸性磷酸酶和磷含量降低,与吸收动力学的结果保持一致,PEG胁迫下,对平邑甜茶幼苗喷施200-2000μM 4-甲基伞形酮能够不同程度的缓解PEG胁迫对平邑甜茶幼苗生长的抑制作用,促进了幼苗生物量的增加,改善了根系构型,提高了根系活力,提高了幼苗对H2PO4-的亲和力以及磷的流入速率,提高了酸性磷酸酶活性和磷含量,提高了可溶性蛋白含量等,其中500μM缓解效果最显著。说明4-甲基伞形酮可以缓解干旱,促进幼苗侧根发生和伸长,形成以根尖数量和根总长度增加为主的新根构型,对光合作用有促进作用,调节气孔导度,促进磷吸收。（3）在自然生长状态下,对平邑甜茶幼苗进行500μM 4-甲基伞形酮喷施处理,能够促进其生长,表现为根活升高、根系构型改善等。10%PEG-6000水培模拟干旱,抑制了平邑甜茶幼苗的生长,降低了鲜重、生物量、根活等指标。10%PEG-6000水培模拟干旱1 d和5 d,然后喷施500μM 4-甲基伞形酮,发现4-甲基伞形酮对这两种干旱程度都有促进作用,均不同程度减轻了PEG-6000模拟干旱对平邑甜茶幼苗和磷吸收的抑制效应。和单纯干旱喷清水相比,幼苗生长、光合、根系活力、根尖数、根长、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量表现为升高,根系和叶片中的MDA、H2O2、O2-表现为降低,干旱1 d时,喷施500μM 4-甲基伞形酮缓解效果较好。（4）自然生长状态下,对苹果幼树进行4000μM 4-甲基伞形酮喷施处理,能够促进其生长,表现为鲜重升高、新梢长升高、根系构型改善、叶绿素含量提高、根系酸性磷酸酶活性升高等。通过控制土壤含水量（45%-50%）和分根法对苹果幼树进行干旱处理,干旱处理下,抑制了苹果幼树生长,表现为生理指标变差,干旱处理分全盆干旱和半盆干旱,叶面喷施4000μM 4-甲基伞形酮均不同程度减轻了干旱对苹果幼树根生长和磷吸收的抑制作用,和单纯干旱喷清水相比,幼苗生长、光合、根系活力、根尖数、根长、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量表现为升高,根系和叶片中的MDA、H2O2、O2-表现为降低,半盆干旱时,喷施4000μM 4-甲基伞形酮缓解效果较好。

关键词：平邑甜茶水分胁迫 4-甲基伞形酮根构型磷吸收苹果幼树

氟吡菌酰胺土壤处理对黄瓜等作物的药害原因及控制措施

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氟吡菌酰胺土壤处理对黄瓜等作物的药害原因及控制措施

作者：孙文山东农业大学

学位级别：硕士