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聚丙烯微塑料对冬小麦植株和土壤理化性质影响

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农业环境科学学报 2024年

作者：陈悦丰晨晨陈富鹏林迪李岚涛河南农业大学林学院河南农业大学资源与环境学院

探究不同粒径聚丙烯微塑料（Polypropylene microplastics， PP-MPs）对冬小麦植株-土壤系统生理生态影响效应及内在机制，确定关键影响因子，为农田土壤微塑料污染生态风险评估及防控治理提供理论参考与科学依据。采用土壤盆栽试验，... 详细信息

探究不同粒径聚丙烯微塑料（Polypropylene microplastics， PP-MPs）对冬小麦植株-土壤系统生理生态影响效应及内在机制，确定关键影响因子，为农田土壤微塑料污染生态风险评估及防控治理提供理论参考与科学依据。采用土壤盆栽试验，深入研究了不同粒径（10 μm和500 μm）和质量分数（0、0.1%、0.5%、1.0%和5.0%）PP-MPs对冬小麦植株生长发育、光合效应、叶绿素含量、冠层群体温度、叶片解剖结构、抗氧化酶活性以及土壤养分含量和酶活性影响。同时构建偏最小二乘（PLS）回归模型定量分析各理化参数与冬小麦基础生长指标间关系，确定关键主控因子。结果表明：不同粒径和质量分数PP-MPs对小麦基础生长指标（株高、叶面积、叶鲜质量和根鲜质量）具有一定负面作用，小尺寸PP-MPs抑制效应更为明显。随外源PP-MPs加入，1.0%～5.0%质量分数下小麦光合特性和叶绿素含量显著下降，冬小麦冠层温度和叶片厚度降低，叶片上、下表皮厚度增加。两种粒径PP-MPs均加剧了小麦叶片氧化损伤程度，与CK相比，叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性分别增加了3.26%～35.73%、10.20%～65.00%和9.62%～51.95%。此外，实验发现，小尺寸PP-MPs增加了土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾等养分含量，大尺寸则与此相反。相比于PP-MPs0，各生育期下土壤活性显著升高，土壤脲酶、酸性磷酸酶和脱氢酶活性增幅分别为6.22%～120.91%、33.94%～227.37%和31.52%～159.91%。PLS模型结果分析显示，10 μm PP-MPs胁迫下影响冬小麦表型指标变化关键因子为土壤有机质含量，500 μm PP-MPs胁迫下敏感因子为叶绿素b（Chlb）含量。外源PP-MPs对冬小麦生长发育和土壤理化特性均具有明显的毒性抑制效应。试验结果对掌握植株-土壤系统MPs响应机制，构建及时有效的风险评估和生态环境治理措施提供依据和支撑。

关键词：冬小麦聚丙烯微塑料土壤生理特性偏最小二乘回归模型

外源锌对镉胁迫下玉米幼苗生长及根系构型分级的影响

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环境科学 2024年第2期45卷 1128-1140页

作者：张辉红魏畅柳海涛张静静刘芳赵颖张雪海李鸽子姜瑛河南农业大学资源与环境学院郑州450046 河南农业大学农学院省部共建小麦玉米作物学国家重点实验室郑州450046 河南农业大学国家小麦工程技术研究中心郑州450046

为探究不同浓度锌(Zn)对镉(Cd)胁迫条件下玉米幼苗生长及根系构型分级的影响,通过水培试验,以玉米品种郑单958为试验材料,研究Cd胁迫条件下(50μmol·L^(-1)),外源施加不同浓度Zn(0、10、25、50、100、200和400μmol·L^(-1))对玉米幼... 详细信息

为探究不同浓度锌(Zn)对镉(Cd)胁迫条件下玉米幼苗生长及根系构型分级的影响,通过水培试验,以玉米品种郑单958为试验材料,研究Cd胁迫条件下(50μmol·L^(-1)),外源施加不同浓度Zn(0、10、25、50、100、200和400μmol·L^(-1))对玉米幼苗生长、根系构型及其分级特征、Cd含量及根系Cd吸收能力、光合系统的影响,并通过主成分分析和隶属函数法进行综合评价.结果表明,50μmol·L^(-1)Cd胁迫对玉米幼苗具有明显的毒害作用,使叶绿素含量和光合参数显著降低,主根长、株高、生物量、根分枝数和根尖数,包括Ⅰ~Ⅲ级径级区间的根长、根表面积及Ⅰ~Ⅱ级径级区间的根体积显著下降,阻碍了玉米幼苗的正常生长发育.施用100μmol·L^(-1)和200μmol·L^(-1)Zn与不施Zn相比,降低了玉米幼苗对Cd的吸收,显著降低了Cd含量和Cd吸收效率,缓解了对玉米幼苗的毒害作用,使地上地下部鲜重、地上部干重、地上地下部耐受指数和根分枝数均显著升高;显著增强了玉米幼苗的光合作用,促使幼苗光合速率和总叶绿素含量显著升高;Ⅰ级径级区间的RL、Ⅰ~Ⅱ级径级区间的SA和RV在100μmol·L^(-1)Zn时达到最大,Ⅲ级径级区间的RL、SA和RV在200μmol·L^(-1)Zn时达到最大,均显著高于不施Zn处理;玉米幼苗生长耐受性综合评价表明,100μmol·L^(-1)和200μmol·L^(-1)Zn缓解Cd毒害作用效果较好.综合分析可知,施加适宜浓度的Zn可以降低玉米幼苗植株内Cd含量、根系Cd吸收能力及Cd吸收效率,提高玉米幼苗生物量的积累,减轻Cd毒害对根系构型的影响,减少对光合系统的影响,提高玉米幼苗对Cd的耐受性.

关键词：玉米镉(Cd) 锌(Zn) 生理参数根系构型分级

施钾对夏玉米产量、钾素积累动态及光温生理特性的影响

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中国生态农业学报（中英文） 2024年第4期32卷 640-649页

作者：张潇李岚涛耿赛男杨启睿苗玉红王宜伦河南农业大学资源与环境学院郑州450002

为给夏玉米科学施钾提供参考依据,2021—2022年在河南省温县开展钾肥用量田间试验,以‘隆玉369’为试验材料,研究0 kg∙hm^(−2)(K0)、40 kg∙hm^(−2)(K40)、80 kg∙hm^(−2)(K80)、120 kg∙hm^(−2)(K120)和160 kg∙hm^(−2)(K160)5个钾(K2O)肥用量对夏玉米株高、叶面积、叶片SPAD值、冠层光合有效辐射、冠层温度和抗氧化酶活性等理化指标及钾素利用效率的影响。结果表明:2021年和2022年施钾处理分别增产4.9%~6.6%和7.4%~9.6%,且产量增幅随钾肥用量增加呈“先升高后趋于稳定”趋势,最佳施钾量分别为80 kg·hm^(−2)和87 kg·hm^(−2)。施钾可提升夏玉米株高、叶面积和叶片SPAD值,促进夏玉米生长发育和干物质积累。Logistic方程拟合表明,钾素吸收总量与最大积累速率以K80、K120最佳,分别较K0提高22.5%、28.3%与29.2%、37.5%,此外,最大速率出现时间缩短3~4 d。进一步研究表明,施钾(K2O)量为80~120 kg·hm^(−2)可有效增强夏玉米群体光合有效辐射分量,降低冠层温度,提升超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性。综上所述,施钾可提高夏玉米产量,促进夏玉米生长发育和钾素吸收利用,增强各生育期光温生理特性和抗氧化酶活性,豫北夏玉米适宜施钾(K2O)量为80~120 kg·hm^(−2)。

关键词：夏玉米施钾量产量钾素吸收利用光温生理特性

淮河流域中上游碳储量时空变化特征及未来多情景模拟预测

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环境科学 2024年第10期45卷 5970-5982页

作者：杨熙萌钱宝蔚姬广兴陈伟强黄珺嫦郭宇龙陈轶楠河南农业大学资源与环境学院郑州450046

淮河流域地处中国南北气候过渡带,其碳储量的变化对预测淮河流域未来的生态保护、减缓气候变化以及维持可持续发展具有重要意义.现以淮河流域中上游(蚌埠站以上)为研究区,基于1980~2020年的土地利用数据,运用PLUS模型模拟预测研究区在SS... 详细信息

淮河流域地处中国南北气候过渡带,其碳储量的变化对预测淮河流域未来的生态保护、减缓气候变化以及维持可持续发展具有重要意义.现以淮河流域中上游(蚌埠站以上)为研究区,基于1980~2020年的土地利用数据,运用PLUS模型模拟预测研究区在SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5以及土地利用现状延续情景下2030~2100年的土地利用类型,并利用InVEST模型中的Carbon模块模拟预测1980~2020年的碳储量以及各个情景下2030~2100年的碳储量,对淮河流域中上游的碳储量时空变化比较分析.结果表明:①1980~2020年,淮河流域中上游的耕地、草地面积减少,林地、水域、建设用地和未利用地增加.1980~2020年耕地面积持续减少,40 a共减少了4699 km^(2);建设用地持续增加,40 a共增加了4592 km^(2);②1980~2020年,流域碳储量呈下降趋势,共减少了1.05×10^(7) t;③在4种情景下,每种土地类型面积都有不同程度地变化,其中SSP1-2.6情景是4种情景中变化比较小的;④与2020年碳储量相比,SSP1-2.6情景碳储量增加了8.7×10^(4) t,SSP2-4.5情景碳储量减少了1.42×10^(7) t,SSP5-8.5情景碳储量减少了1.34×10^(7) t,现状延续情景碳储量减少了1.22×10^(7) t.研究可为未来淮河流域中上游(蚌埠站以上)的土地利用结构管理以及生态保护提供科学依据.

关键词：土地利用变化淮河流域中上游 PLUS模型 InVEST模型碳储量

施氮对夏花生产量、品质及光温生理特性的影响

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中国生态农业学报（中英文） 2024年第4期32卷 627-639页

作者：杨启睿李岚涛张潇苗玉红盛开张铎王宜伦河南农业大学资源与环境学院郑州450046

氮肥不合理施用在导致资源浪费的同时,还会影响花生正常生长发育和产量品质的形成。探究不同施氮量对夏花生产量、品质及氮素积累动态、光温生理特性和根系形态影响效应,可以为花生高效科学施用氮肥提供依据。本研究在2021—2022年于河... 详细信息

氮肥不合理施用在导致资源浪费的同时,还会影响花生正常生长发育和产量品质的形成。探究不同施氮量对夏花生产量、品质及氮素积累动态、光温生理特性和根系形态影响效应,可以为花生高效科学施用氮肥提供依据。本研究在2021—2022年于河南省焦作市温县布置氮肥用量田间试验,供试品种为‘豫花22’,设0 kg·hm^(−2)、45 kg·hm^(−2)、90 kg·hm^(−2)、135 kg·hm^(−2)和180 kg·hm^(−2)5个氮肥用量处理,于成熟期测定夏花生荚果产量和品质指标,并分别于苗期、花针期、结荚期、饱果期测定叶片叶绿素相对含量值(SPAD值)、冠层光合有效辐射和冠层温度,采集植株样品分析植株氮积累量和根系形态。结果表明,随施氮量增加,两年花生荚果产量均呈“线性+平台”趋势变化,适宜施氮量分别为150 kg·hm^(−2)和113 kg·hm^(−2),施氮处理两年平均增产18.86%。成熟期籽粒粗蛋白、含油量和总氨基酸含量均随施氮量增加呈“先升高后趋于稳定”的趋势变化。与不施氮相比,施氮处理籽粒粗蛋白、含油量和总氨基酸含量两年平均增幅分别为7.51%、3.10%和10.08%,效果显著。通过Logistic生长曲线回归拟合,得出施氮处理通过提高花生氮素最大积累速率和平均积累速率,加速快速积累期与吸收峰值的出现,进而提高花生氮素最大积累量;适量施氮提高各部位氮素吸收积累量,促进氮素向荚果中分配。各生育期冠层最高温度、最低温度与平均温度均随施氮量的增加呈先降低后增加的趋势;花生叶片SPAD值与冠层吸收性光合有效辐射量和分量在施氮量为135 kg·hm^(−2)时显著增加,施氮后花生各生育期根系总长、总表面积、总体积和根平均直径分别增加41.03%、22.36%、38.71%和12.19%。氮肥利用率在施氮量为135 kg·hm^(−2)时最大,氮肥农学效率和氮肥偏生产力随施氮量的增加逐渐降低。合理施氮可显著提高夏花生产量、改善品质、促进氮素积累利用并显著改善生育期光温生理性能。本试验条件下夏花生推荐施氮量为110~150 kg·hm^(−2)。

关键词：花生施氮量产量品质光温特性

施磷对夏花生产量品质、光温生理特性及根系形态的影响

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作物学报 2024年第7期50卷 1841-1854页

作者：杨启睿李岚涛张铎王雅娴盛开王宜伦河南农业大学资源与环境学院河南郑州450046

探究不同施磷水平对夏花生产量、品质及磷素积累动态、光温生理特性和根系形态影响效应,为花生高效科学施用磷肥提供理论支持。2021—2022年在河南省温县布置磷肥用量田间试验,供试品种为“豫花22”,设P2O50、30、60、90、120 kg hm^(-... 详细信息

探究不同施磷水平对夏花生产量、品质及磷素积累动态、光温生理特性和根系形态影响效应,为花生高效科学施用磷肥提供理论支持。2021—2022年在河南省温县布置磷肥用量田间试验,供试品种为“豫花22”,设P2O50、30、60、90、120 kg hm^(-2)5个磷肥用量处理。于成熟期测定夏花生荚果产量和品质指标,并分别于苗期、花针期、结荚期、饱果期测定叶片SPAD值、冠层光合有效辐射和冠层温度,采集植株样品分析植株磷素积累量和根系形态。结果表明,随施磷量增加,2年夏花生荚果产量均呈“线性+平台”趋势变化,适宜施磷量分别为94 kg hm^(-2)和95 kg hm^(-2),施磷处理2年平均增产23.68%。成熟期籽粒粗蛋白、含油量和氨基酸含量均随施磷量增加呈“先升高后趋于稳定”趋势变化。与不施磷相比,施磷90 kg hm^(-2)时籽粒粗蛋白、含油量和氨基酸含量2年度平均增幅分别为11.06%、3.89%和11.58%,效果显著。通过Logistic方程对夏花生磷素积累量进行非线性回归拟合,得出施磷处理通过提高夏花生磷素最大积累速率(V_(m))和平均积累速率(V),延长快速积累期(Δt)与活跃积累期(T_(aas)),进而提高磷素最大积累量(Y_(m));适量施磷提高各部位磷素吸收积累量,促进磷素向荚果中分配。夏花生冠层最高温、最低温与平均温均随施磷量的增加显著降低;叶片SPAD值与冠层光合有效辐射量(APAR)和分量(FPAR)在施磷90 kg hm^(-2)时显著增加;施磷处理夏花生耕层总根长、根平均直径、根体积和根表面积分别平均增加48.50%、16.25%、37.80%和21.88%。磷肥利用率和偏生产力随施磷量增加逐渐降低,农学效率呈先升高后降低的变化趋势。合理施磷可显著提高夏花生产量、改善品质,促进磷素积累利用并显著改善生育期光温生理性能。本试验条件下夏花生推荐施磷量为90 kg hm^(-2)。

关键词：花生施磷量产量品质光温特性磷肥利用率 Logistic

利用QTL-Seq结合分子标记定位粳稻垩白粒率控制位点qChalk8

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中国水稻科学 2024年

作者：杜彦修孙文玉袁泽科张倩倩李富豪李俊周孙红正河南农业大学农学院

【目的】垩白是影响稻米外观品质的重要性状，对其遗传控制QTL位点的定位研究是基因克隆和提高稻米外观品质的前提和基础。本研究旨在利用QTL-Seq和分子标记作图定位粳稻垩白粒率调控相关的QTL。【方法】利用高垩白粳稻材料拉木加和低... 详细信息

【目的】垩白是影响稻米外观品质的重要性状，对其遗传控制QTL位点的定位研究是基因克隆和提高稻米外观品质的前提和基础。本研究旨在利用QTL-Seq和分子标记作图定位粳稻垩白粒率调控相关的QTL。【方法】利用高垩白粳稻材料拉木加和低垩白粳稻品种水晶3号构建F2分离群体，将两份独立的F2群体分别种植于河南原阳和海南三亚，两个群体单株垩白粒率考种后分别选取极端个体混池进行QTL-Seq分析，然后使用分子标记作图对稳定的QTL进行验证。【结果】两个F2群体的QTL-Seq分析发现第8染色体存在一个较为稳定的QTL位点qChalk8。进一步通过分子标记作图将该QTL定位于17.6-18.5 Mb之间，该QTL位点的LOD值为7.08，表型贡献率为15.9%。【结论】利用QTL-Seq和分子标记作图定位了粳稻垩白粒率相关QTL-qChalk8，为粳稻垩白调控基因进一步的精细定位和基因克隆奠定了基础。

关键词：水稻垩白 QTL-Seq QTL定位

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新时代河南省农村体育服务发展路径

棉花学报 2024年第2期36卷 178-179页

作者：卜彦丽河南农业大学郑州450046

“三农”问题是关系国计民生的根本性问题,解决好“三农”问题是全党工作的重中之重。中国特色社会主义新时代,农村公共体育服务是农村体育发展的基础和核心,加强农村公共体育服务建设,推动农村健身设施全覆盖,实现家家户户体有所享、... 详细信息

“三农”问题是关系国计民生的根本性问题,解决好“三农”问题是全党工作的重中之重。中国特色社会主义新时代,农村公共体育服务是农村体育发展的基础和核心,加强农村公共体育服务建设,推动农村健身设施全覆盖,实现家家户户体有所享、体有所用。因此完善农村体育服务过程中的供需问题,加强农村公共体育服务体系的共建、共享、共管、共治,拓宽农村体育服务发展路径,是现阶段亟需思考的问题。

关键词：人民体育出版社农村公共体育服务公共体育服务体系农村体育服务发展路径健身设施乡村振兴供需问题

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郑州市4种园林树木光合特性及其影响因素研究

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南京林业大学学报（自然科学版） 2024年第5期48卷 105-112页

作者：李喜梅赵君静回祎黄鑫高春雨牛雅璇廖晓宇于晨一河南农业大学林学院河南郑州450002

【目的】以女贞(Ligustrum lucidum)、荷花玉兰(Magnolia grandiflora)、悬铃木(Platanus orientalis)、国槐(Styphnolobium japonicum)等4种郑州市常见园林树木为研究对象,比较了生理及环境因子对树木净光合速率的影响,为郑州市绿地生... 详细信息

【目的】以女贞(Ligustrum lucidum)、荷花玉兰(Magnolia grandiflora)、悬铃木(Platanus orientalis)、国槐(Styphnolobium japonicum)等4种郑州市常见园林树木为研究对象,比较了生理及环境因子对树木净光合速率的影响,为郑州市绿地生态建设及优选树种提供理论依据。【方法】分别测量4种园林树木在不同季节的光合特性、叶表滞尘量及生长环境的温度和湿度,从生理环境的角度出发,使用双因素方差分析比较了不同季节各树种的光合特性差异,通过广义线性混合模型和结构方程模型探讨了不同因子之间的相互作用及其对树种光合速率的影响。【结果】4种园林树木净光合速率在不同季节均存在显著性差异(P<0.05),国槐的净光合速率显著高于其他树种,各树种夏季的净光合速率显著高于其他季节。生理因子(气孔导度和蒸腾速率)以及环境因素(滞尘量和湿度)与净光合速率有显著的相关关系(P<0.05)。湿度对植物的净光合速率有最显著的直接作用和间接作用,是影响植物光合作用的关键环境因素。【结论】国槐的净光合速率高于其他树种,女贞、荷花玉兰的光合特性与环境、生理因素之间的相关性较强。

关键词：园林树木光合特性生理和环境因子结构方程郑州市