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土壤镉对龙牙百合生长过程中生理生化特性的影响

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农业环境科学学报 2024年第5期43卷 983-990页

作者：吴家萌黄雅媛把德功王薪琪覃思邓玉玲雍志标雷鸣湖南农业大学环境与生态学院长沙410128 湖南农业大学食品科学技术学院长沙410128 湖南山水青杨环保科技有限公司长沙410000

为探究土壤不同含量Cd对龙牙百合生长及其生理生化指标的影响,设置对照(无Cd)、低(0.86 mg·kg^(-1))、中(2.16 mg·kg^(-1))、高(4.76 mg·kg^(-1))Cd含量的盆栽实验进行研究。结果表明:随着土壤Cd含量的增加,龙牙百合植株的生长量和... 详细信息

为探究土壤不同含量Cd对龙牙百合生长及其生理生化指标的影响,设置对照(无Cd)、低(0.86 mg·kg^(-1))、中(2.16 mg·kg^(-1))、高(4.76 mg·kg^(-1))Cd含量的盆栽实验进行研究。结果表明:随着土壤Cd含量的增加,龙牙百合植株的生长量和叶片中叶绿素含量呈上升趋势;龙牙百合各部位Cd含量分布为下盘根>叶>地上茎>地下茎>上盘根>鳞茎,各处理下鳞茎Cd含量最低,最安全。在中浓度Cd处理下,百合下盘根的富集能力大于上盘根。土壤Cd浓度增加显著提高了龙牙百合鳞茎向地下茎的转移系数(P<0.05)。百合叶、地上茎、鳞茎和下盘根的丙二醛含量在高浓度Cd处理下分别显著提高了11.72%、11.31%、133.72%和79.37%(P<0.05),而超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性整体随Cd含量升高呈先上升后下降趋势。研究表明,龙牙百合有较强的耐Cd能力。

关键词：镉土壤龙牙百合生理响应转移系数抗氧化酶

基于MGWR的滨海区土壤盐渍化分布空间预测及影响因素分析

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环境科学 2024年第7期45卷 4293-4301页

作者：宋颖高明秀王佳凡徐帻欣山东农业大学资源与环境学院国家农机装备创新中心山东鲁研农业良种有限公司

定量分析土壤盐渍化影响因素的空间非平稳性特征，预测其空间分布，对于合理利用滨海盐渍土资源和制定局部针对性防控措施具有重要意义.以山东省东营市河口区为研究区，通过经典统计学方法对土壤盐渍化状况进行描述性统计分析；利用空... 详细信息

定量分析土壤盐渍化影响因素的空间非平稳性特征，预测其空间分布，对于合理利用滨海盐渍土资源和制定局部针对性防控措施具有重要意义.以山东省东营市河口区为研究区，通过经典统计学方法对土壤盐渍化状况进行描述性统计分析；利用空间自相关理论探讨研究区土壤盐渍化全局与局部空间结构特征；选取与土壤盐渍化相关的影响因素，采用多元线性回归（MLR）、地理加权回归（GWR）和多尺度地理加权回归（MGWR）方法对研究区土壤盐渍化空间分布进行建模预测，分析不同影响因素与土壤盐渍化的空间非平稳性特征.结果表明：（1）研究区土壤含盐量均值为5.84 g·kg-1，整体表现为重度盐渍化，全局Moran's I指数为0.19 （P<0.00），空间聚集特征明显；（2） 3种模型中，MGWR模型建模精度最高.与MLR模型相比，GWR和MGWR的Radj2分别提高了0.05和0.07,RSS分别减少210.13和179.95;（3） MGWR回归结果表明，从不同影响因素标准化回归系数均值看，表层土壤盐渍化空间分布主要受中层土壤含盐量、黏粒含量和植被覆盖度影响.不同影响因素对土壤盐渍化的空间非平稳性特征较为显著；（4） MGWR土壤盐渍化空间分布预测结果表明，土壤含盐量高值区域(≥6 g·kg-1)主要分布于研究区北部，空间上整体呈现从沿海向内陆降低的趋势.研究结果可为县区及更大范围利用MGWR开展土壤盐渍化影响因素分析与预测制图提供参考.

关键词：土壤盐渍化地理加权回归(GWR) 影响因素数字土壤制图河口区

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不同调酸剂对种植玉米红壤微生物群落的影响

农业环境科学学报 2024年第3期43卷 609-616页

作者：杨玲张艺钟俊杰聂三安孙耿盛浩湖南农业大学资源学院长沙410128 湖南省土壤肥料研究所长沙410125

为研究红壤微生物丰度和群落组成对不同调酸剂的响应,分析影响碳/氮关键代谢过程微生物的变化,通过盆栽实验,设置不施肥(CK)、钙镁复合剂(L)、钙镁复合剂配施猪粪(ML)和钙镁复合剂配施秸秆(SL)4个处理,采用宏基因组测序技术,分析土壤细... 详细信息

为研究红壤微生物丰度和群落组成对不同调酸剂的响应,分析影响碳/氮关键代谢过程微生物的变化,通过盆栽实验,设置不施肥(CK)、钙镁复合剂(L)、钙镁复合剂配施猪粪(ML)和钙镁复合剂配施秸秆(SL)4个处理,采用宏基因组测序技术,分析土壤细菌、真菌和古菌以及碳/氮代谢关键过程微生物。结果表明:L、ML和SL处理显著提高土壤pH值和交换性钙/镁,显著降低土壤交换性酸。调酸剂增加了细菌优势菌中的变形菌门相对丰度,降低了绿弯菌门和酸杆菌门相对丰度;降低了真菌优势菌中的毛霉菌门相对丰度;增加了古菌优势菌中的广古菌门和深古菌门的相对丰度,降低了奇古菌门的相对丰度。冗余分析结果显示,速效钾是影响土壤细菌和真菌群落结构的主要环境因子,土壤pH和有机碳是影响土壤真菌和古菌群落结构组成的关键因子。碳代谢过程的贡献度方面,变形菌门的贡献度在SL处理中最高,放线菌门和芽单胞菌门的贡献度在ML处理中最高。氮代谢过程中,各处理绿弯菌门对硝化作用的贡献率均超过80%。调酸降低了绿弯菌门和酸杆菌门在反硝化与硝酸盐异化还原过程中的贡献度,L与SL处理的变形菌门贡献度低于ML处理,而ML处理的放线菌门贡献度高于L与SL处理。单施钙镁复合剂、钙镁复合剂配施猪粪和钙镁复合剂配施秸秆均可缓解红壤酸性,改变土壤优势菌群,并有利于碳/氮积累。

关键词：红壤调酸宏基因组微生物群落碳/氮代谢过程

镉胁迫下外源壳聚糖对小麦幼苗生理特性、抗氧化能力及镉吸收的影响

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环境科学 2024年第6期45卷 3649-3660页

作者：张静静焦秋娟徐正阳范丽娜姜瑛宋佳化党领李鸽子林迪柳海涛河南农业大学资源与环境学院郑州450046 河南农业大学国家小麦工程研究中心郑州450046 河南农业大学林学院郑州450046

为探究壳聚糖(CTS)缓解小麦幼苗镉(Cd)毒害的机制,通过水培试验,以百农207小麦为试验材料,研究外源壳聚糖对Cd胁迫下小麦幼苗的生理特性、抗氧化能力和Cd积累的影响,并利用偏最小二乘(PLS)回归模型定量分析幼苗各理化指标与镉积累量间... 详细信息

为探究壳聚糖(CTS)缓解小麦幼苗镉(Cd)毒害的机制,通过水培试验,以百农207小麦为试验材料,研究外源壳聚糖对Cd胁迫下小麦幼苗的生理特性、抗氧化能力和Cd积累的影响,并利用偏最小二乘(PLS)回归模型定量分析幼苗各理化指标与镉积累量间的关系.结果表明,相较于CK,10μmol·L^(-1)和25μmol·L^(-1)Cd胁迫显著抑制了小麦幼苗的叶绿素含量(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素)、光合作用和生物量的积累,使得幼苗根系变短变粗且侧根减少,同时改变了超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性,增加了H_(2)O_(2)和丙二醛(MDA)的积累.镉胁迫下,外源壳聚糖使小麦幼苗茎叶和根系镉含量分别降低13.22%~21.63%和7.92%~28.32%,镉积累量分别降低5.37%~6.71%和1.91%~4.09%.不同镉水平下,外源壳聚糖使小麦根系和茎叶中H_(2)O_(2)含量显著降低了38.21%~47.46%和45.81%~55.73%,MDA含量显著降低了37.65%~48.12%和29.87%~32.51%;根系中SOD和POD含量分别提高2.78%~5.61%和13.81%~18.33%.外源壳聚糖可通过提高Cd胁迫下小麦幼苗的光合特征和抗氧化酶活性的方式,降低小麦地上部和根部的Cd含量与积累量,减轻细胞膜脂质的过氧化程度,进而缓解Cd胁迫对小麦幼苗生长的毒害作用.

关键词：壳聚糖(CTS) 镉(Cd)胁迫冬小麦生理特性抗氧化系统

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不同有机物料长期施用对黑土酸化阻控的影响

吉林农业大学学报 2024年

作者：吴建娇吴景贵吴双吉林农业大学资源与环境学院南京农业大学资源与环境学院

大量研究表明，不合理的化肥施用导致黑土酸化问题日益突出，农田生态系统的稳定性受到严重威胁，而施用有机物料可以阻控土壤酸化已成公认的事实。为探究不同有机物料施用对黑土酸度变化的影响，以黑土为研究对象，采用大田试验方法，... 详细信息

大量研究表明，不合理的化肥施用导致黑土酸化问题日益突出，农田生态系统的稳定性受到严重威胁，而施用有机物料可以阻控土壤酸化已成公认的事实。为探究不同有机物料施用对黑土酸度变化的影响，以黑土为研究对象，采用大田试验方法，研究了将腐熟鸡粪（JF）、玉米秸秆（JG）、菌渣（JZ）、树叶（SY）四种不同有机物料施用到土壤中，通过化学分析法对土壤pH、交换性酸、水解性酸、阳离子交换量及交换性盐基总量进行测定和分析。结果表明不同有机物料的添加与CK相比均在不同程度上提高了土壤pH、交换性盐基总量和阳离子交换量，有效降低了土壤水解性酸、交换性酸、交换性H+和交换性Al3+含量。相较于初始土壤，鸡粪处理提升土壤pH的效果最好，提高了0.32个单位；对土壤水解性酸和交换性酸降低的效果最好，与对照相比降低了0.79cmol/kg和0.11cmol/kg；使交换性H+和交换性Al3+分别降低了16.67%和43.33%。JF、JG、SY和JZ处理分别使土壤交换性盐基总量提高了17.39%、13.10%、10.10%和6.13%，使土壤阳离子交换量分别提高了4.80、2.71、1.62和1.17 cmol/kg。上述结果表明各有机物料均可以有效的阻控土壤酸化，但由于其组成成分不同，所表现的作用结果不一样，具体表现为JF>JG>SY>JZ，其中施用粪肥处理效果更好。

关键词：有机物料土壤酸度交换性能

水稻硝酸盐信号核心转录因子OsNLP3氮高效单倍型分析

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杂交水稻 2024年第3期39卷 20-31页

作者：程功叶于江辉李玲玲李文宇张迪肖云华段美娟刘次桃湖南农业大学农学院湖南长沙410128

水稻NIN-like转录因子OsNLP3是硝酸盐信号的核心转录因子,可提高水稻对硝酸盐的吸收、同化、转运并最终提升产量。为鉴定OsNLP3基因的优异单倍型,在136份水稻核心种质资源群体中对OsNLP3基因的核苷酸等位变异与该群体对氯酸盐(硝酸盐毒... 详细信息

水稻NIN-like转录因子OsNLP3是硝酸盐信号的核心转录因子,可提高水稻对硝酸盐的吸收、同化、转运并最终提升产量。为鉴定OsNLP3基因的优异单倍型,在136份水稻核心种质资源群体中对OsNLP3基因的核苷酸等位变异与该群体对氯酸盐(硝酸盐毒性类似物)敏感表型进行关联分析。在OsNLP3基因中共鉴定出35个等位基因变异,其中19个等位基因变异(启动子区14个、编码区5个)与氯酸盐敏感表型显著关联。单倍型分析结果表明,13个等位基因变异(启动子区10个、编码区3个)对氯酸盐敏感表型起决定作用,进一步对上述关键等位基因变异进行单倍型分析,单倍型Hap2和Hap3对氯酸盐的敏感性极显著高于Hap1。此外,Hap2和Hap3分别主要由硝酸盐利用效率较高的籼稻和秋稻组成;Hap1主要由硝酸盐利用效率较低的粳稻组成。综上,OsNLP3基因的单倍型Hap2和Hap3是氯酸盐敏感单倍型,也是硝酸盐吸收利用的优异单倍型,可为后续开发OsNLP3基因分子标记及应用分子标记辅助育种提供参考。

关键词：水稻 OsNLP3 等位变异单倍型氮高效

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智能手机图形比色法快速测定水中的高氯酸盐

中国无机分析化学 2024年第4期14卷 379-385页

作者：陈沛宇罗琳杨远宾明杰湖南农业大学环境与生态学院长沙410128

高氯酸盐是水环境中一种典型的难降解的持久性无机污染物,具有高度水溶性及扩散性。地表水及地下水中的高氯酸盐可以通过多种方式保存在食物和饮用水中,对人体健康造成严重危害。针对传统的高氯酸盐检测技术操作复杂、检测周期长、成本... 详细信息

高氯酸盐是水环境中一种典型的难降解的持久性无机污染物,具有高度水溶性及扩散性。地表水及地下水中的高氯酸盐可以通过多种方式保存在食物和饮用水中,对人体健康造成严重危害。针对传统的高氯酸盐检测技术操作复杂、检测周期长、成本高且不便于即时检测等问题,建立了一种智能手机快速测定高氯酸盐含量的新方法,以充分发挥其简便、准确、快速现场检测水中高氯酸盐的优势。采用由3D打印箱、扩散板、补光灯和智能手机构建的数字图像比色装置完成水中高氯酸盐浓度的快速检测,考察手机型号、光源、干扰离子对数字图像比色装置检测结果R(红)、G(绿)、B(蓝)值的影响。结果表明,以R-通道数字信号值作为测定值时,高氯酸盐在0~600μg/L呈良好的线性关系,线性方程为y=-0.1505 x+150.66,相关系数为R^(2)=0.995,加标回收率为96.0%~107%,检出限为27.7μg/L,测定限为88μg/L。选择白光、iPhone 11检测两组不同浓度高氯酸盐的实际水样,以探究重现性,测定结果的相对标准偏差为3.2%~4.0%,回收率为95.0%~107%,方法具有一定的可行性和准确性,为现场快速测定水中高氯酸盐提供了一个新思路。

关键词：高氯酸盐数字图像亚甲基蓝智能手机

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

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