• 2023年第42卷第6期文章目次
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    • 记忆永恒——深切缅怀恩师王运华先生

      2023, 42(6):1-2. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.001

      摘要 (389) HTML (328) PDF 518.67 K (540) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 硼钼微肥浇铸作物丰产之花——追忆恩师王运华教授

      2023, 42(6):3-8. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.002

      摘要 (599) HTML (235) PDF 1005.37 K (552) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于笔者在华中农业大学从本科生到硕士研究生阶段7年的求学经历,本文回顾了与我国作物微量元素研究开拓者王运华教授相处的点滴时光,阐述了王运华教授在推动中国微量元素营养研究及应用方面所作出的卓越贡献。粮安天下,无“微”不至,王运华教授建立了中国棉花施硼以及冬小麦施钼技术体系,创建了华中农业大学微量元素研究中心和植物营养遗传学科,培养了一批微肥专业高级人才,他们中很多都成为中国植物营养教学、科研、管理、生产、经营等方面的中坚力量。王运华教授以硼和钼为切入点,用微肥联接着家国情怀和使命担当,为中国现代农业可持续发展发挥了举足轻重的作用,将永远为后辈们所学习和缅怀。

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    • 华中农业大学作物硼营养研究之历程与展望——纪念王运华先生逝世1周年

      2023, 42(6):9-17. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.003

      摘要 (503) HTML (140) PDF 742.41 K (769) 评论 (0) 收藏

      摘要:硼是植物必需的微量营养元素,硼肥是国内施用最多的微量元素肥料。1975年王运华先生在湖北省新洲县发现农田大面积棉花“蕾而不花”症状为缺硼导致的结果,开启了华中农业大学作物硼营养的研究,至今已近50载。在近50 a 的研究历程中,经历了既有明显特色又有相互交叉融合的4个阶段:(1)作物硼营养诊断与硼肥施用技术(1975-1985),该阶段主要建立了我国棉花硼营养诊断与硼肥施用技术;(2)作物硼的吸收利用与营养机制(1985-1995),该阶段以棉花和油菜为主要对象,研究揭示了作物对硼的吸收、转运、分配及其生理功能;(3)作物硼营养遗传与分子机制(1995-2015),该阶段研究以甘蓝型油菜为主要对象,筛选油菜硼高效品种,克隆硼高效基因,研究揭示植物响应缺硼胁迫的分子调控机制;(4)作物硼高效调控途径与利用(2015-),该阶段在深入研究油菜硼高效分子调控途径的同时,筛选培育硼高效育种材料和品种,开展高效品种与专用肥和先进栽培技术相结合的集成推广利用。不同阶段的研究成果为我国农业生产中微量元素肥料硼肥的推广应用和农作物增产增效做出了重要的贡献,并在国际上作物硼营养的应用基础和基础研究方面占有一席之地。在纪念王运华先生逝世1周年之际,针对这4个阶段的主要研究作回顾简述,缅怀先生对作物硼营养研究做出的巨大贡献,聊表笔者对先生的敬重之情。

    • 我国冬油菜养分精准调控策略与高效施肥技术体系

      2023, 42(6):18-25. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.004

      摘要 (466) HTML (110) PDF 710.72 K (649) 评论 (0) 收藏

      摘要:冬油菜是我国重要的油料作物和南方主要的冬季轮作作物,发展油菜生产对保障我国粮油安全供给具有重要的战略意义。进入21世纪以来,由于油菜移栽种植转变为直播轻简种植,过去的施肥技术不再适合新的生产模式,油菜产业发展对施肥理论和技术提出了新要求。本文总结了近20年来我国油菜施肥技术领域的研究进展。经过协同攻关,我国农业科技工作者提出了冬油菜“氮磷钾硼镁全营养配合与前促后稳”的养分精准调控策略,建立了冬油菜前期“精准施肥壮苗保群体促丰产”和后期“依靠土壤养分稳供促高效保稳产”的养分调控方法,创新了“精准种类、精准配伍、精准用量、精准时期、精准位置”为核心的“五精准”油菜高效施肥技术,创制了油菜专用全营养配方肥、专用缓释肥和专用控释尿素等系列新肥料产品,优化建立了轻简高效施肥模式并实现规模化应用,支撑了油菜产业的绿色高质高效发展。最后针对我国冬油菜生产面临的新机遇和新挑战,从施肥技术角度提出了展望:加强南方短生育期油菜高效施肥技术、油菜多功能利用的配套施肥技术、应对气候多变的抗灾养分管理技术等研究,进一步加强与现代农业发展相匹配的新型高效专用肥料产品研发与施肥技术创新,重视养分高效油菜品种的选育与应用。

    • 增效载体在新型微量元素肥料中的应用现状及前景展望

      2023, 42(6):26-34. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.005

      摘要 (557) HTML (409) PDF 783.81 K (989) 评论 (0) 收藏

      摘要:微量元素是植物生长发育必需的营养元素,微量元素肥料在作物增产提质、逆境抗性和农田健康等方面有重要作用。相对于传统的微量元素肥料,通过增效载体与微量元素有机结合制成的新型微量元素增效载体肥料具有水溶性好、移动性快、稳定性强、难以被土壤固定且易于被植物吸收利用等特点。筛选或创制增效载体是新型微量元素肥料研发的核心环节,本文概述了新型微量元素肥料增效载体及其类型、主要作用机制,综述了新型微量元素肥料增效载体的研发现状及其在农业生产中的应用效果,指明了新型微量元素增效载体肥料在实际应用中存在的问题,提出了针对性建议,并对其下一步发展趋势进行了展望。

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    • 土壤钾素形态转化机制与测定方法优化的研究进展

      2023, 42(6):35-42. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.006

      摘要 (679) HTML (175) PDF 599.54 K (1180) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤钾素形态转化在土壤钾肥力提升与评价、钾肥高效施用技术和植物钾素营养调控等方面发挥着重要作用。近些年中国科学院南京土壤研究所土壤钾素研究团队在土壤不同钾素形态的区分方法及其含量范围、植物高效利用土壤钾的机制、土壤非交换态钾的释放机制及其影响因素,尤其是土壤非交换态钾的生物有效性评价方法等方面进行了一系列研究。基于强的四苯硼钠法,土壤非交换态钾含量在不同种类的土壤中存在最大值,通过交换和扩散提取的土壤非交换态钾可占土壤全钾的20%~60%。矿物非交换态钾释放主要取决于其他离子含量和环境钾浓度,植物高效吸收非交换态钾也主要取决于根系吸收低浓度钾的能力。证实土壤非交换态钾的形成和释放对土壤保钾能力及土壤钾的生物有效性起重要作用,建立了土壤非交换态钾总量的测定方法、土壤钾素变化测定方法以及土壤有效钾分级测定的方法体系。这些研究结果可为土壤钾素肥力的准确评价、预测和土壤钾素相关研究提供有力的方法手段,并将推动土壤钾素研究由定性、半定量向定量研究方向发展。

    • 植物硼营养高效的分子调控途径

      2023, 42(6):43-49. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.007

      摘要 (433) HTML (202) PDF 666.89 K (716) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物体内的硼主要存在于细胞壁中,对稳定细胞壁结构和促进生长发育起重要作用。双子叶植物需硼多,对缺硼敏感,但不同物种及不同品种对缺硼的抗性存在极显著的基因型差异。华中农业大学王运华教授在1990年代带领团队开展甘蓝型油菜硼高效品种的筛选,从此开启了我国植物硼营养高效利用的遗传与分子机制研究。近10多年的研究结果表明,植物响应缺硼胁迫提高硼效率存在2条不同的分子调控途径。(1)依赖硼转运基因的途径。在这条途径中,NIPsBORs家族基因受缺硼诱导表达增强根系对土壤硼的吸收和体内硼的转运分配,实现硼的高效吸收和转运,进而提高植物对缺硼胁迫的抗性或适应性;(2)独立于硼转运基因的途径。该途径中,植物通过影响激素信号和细胞壁合成代谢相关基因的表达,调节根系生长发育和细胞壁组分结构等方式,提高体内硼的利用效率,进而增强植物对缺硼的抗性。在硼被确定为植物必需营养元素的百年纪念之际,我们对这一工作进行综述归纳,以飨读者。同时,在王运华先生逝世1周年之际,深切缅怀先生在开启华中农业大学作物硼营养遗传研究领域中所做的奠基性贡献。

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    • 钼提高植物抗逆性研究进展

      2023, 42(6):50-58. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.008

      摘要 (632) HTML (369) PDF 646.82 K (903) 评论 (0) 收藏

      摘要:钼(Mo)作为植物必需的微量元素,在促进植物生长发育和增强植物抗逆性方面发挥着关键作用。植物对钼的吸收转运主要受到钼酸盐转运蛋白基因MOT1MOT2调控,钼进入植物体内以含钼酶形式参与植物生长代谢,其中对植物抗逆性方面的调控主要表现为:钼通过含钼酶硝酸还原酶、醛氧化酶、黄嘌呤脱氢酶影响植物体内的光合碳氮代谢、激素合成和活性氧代谢进而调控植物抗寒性;钼通过硝酸还原酶和醛氧化酶介导的信号转导过程调控根系发育、养分水分利用及抗旱基因表达,进一步影响脂质合成与代谢调控植物抗旱性;最新研究还发现钼在植物适应盐胁迫、缓解重金属胁迫方面也具有重要作用。这些研究结果为通过钼营养调控提升植物的抗逆性提供了新思路。

    • 生物源新型铁螯合剂研究进展及其应用

      2023, 42(6):59-72. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.009

      摘要 (397) HTML (259) PDF 1.04 M (1077) 评论 (0) 收藏

      摘要:铁是所有生物正常发育所必需的微量元素之一,尤其是通过生物强化培育富含铁营养的农产品是解决人类铁营养“隐性饥饿”的重要技术途径,而螯合态铁肥由于见效快被广泛应用。因此,创制和研发新型微量元素螯合剂始终是国内外研究的竞争热点。麦根酸类植物铁载体和微生物铁载体等,能够高效螯合难溶铁并被植物高效吸收利用,是潜在的新型生物源螯合剂。该类新型铁肥在改善植物铁营养的同时不需要外源铁的投入,而是发挥菌株自身活性物质较强的螯合特性高效活化土壤中丰富的铁资源,为植物提供足够的生物有效铁。为进一步挖掘和研发新型生物源的绿色、高效且稳定的螯合剂,并为绿色智能肥料研发、实现绿色农业的可持续发展提供新途径和技术突破,本文基于近年来植物和微生物对铁营养吸收利用的分子生理机制的不断深入研究,从植物缺铁现状及诱因、改善铁营养的途径,到机理Ⅱ植物根系分泌物吸收利用铁的分子生态优势以及微生物铁载体改善植物铁营养的潜力,对生物源新型铁螯合剂研究进展及其应用进行了系统综述。期望通过进一步的研究和开发,能够更深入地了解这些新型生物源螯合剂的作用机制以提高植物的铁营养吸收效率,为实现绿色农业的可持续发展提供新的解决方案。

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    • 金属有机框架类新型铁肥的研制

      2023, 42(6):73-79. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.010

      摘要 (580) HTML (167) PDF 1.92 M (505) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探索和评估Fe-MOF材料应用于铁肥的潜力, 应用铁离子在温和的水热条件下合成铁基MOF (Fe-MOF)类新型铁肥,采用粉末X射线衍射(PXRD)、中红外光谱(FTIR-ATR)、X射线光电子能谱(XPS)以及扫描电子显微镜(SEM)等技术手段表征Fe-MOF 的元素组成和结构特征,利用静水溶出和土壤培养试验探究其养分释放行为。结果显示,Fe-MOF由铁、氮、磷、碳、氧以及氢元素组成,其中铁的负载量达19.7%,三价铁和二价铁的物质的量比为1︰1,氮和磷的负载量分别为5.1%和14.7%;Fe-MOF在水溶液中84 d铁的累积释放率为4.7%,相应的在土壤中铁的累积释放率达到58.7%,呈现出优异的缓控释特征。研究表明,以环境友好型材料为底物,通过简便绿色的水热合成工艺,实现了微量元素(铁)和大量元素(氮、磷)的协同配伍和定向组装,为新型铁肥的研发提供了新途径。

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    • 不同形态硼对油菜苗期光合生理特性的影响

      2023, 42(6):80-86. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.011

      摘要 (550) HTML (250) PDF 1.30 M (533) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探明有机硼(硼酸二甘油酯)是否具有硼肥的功效,采用水培的方法,以“华油杂9号”为试验材料,研究硼酸和硼酸二甘油酯2种不同形态硼对油菜生长的影响和硼吸收利用的差异。结果显示,缺硼处理导致油菜叶片增厚、卷曲、生物量降低,而施用有机硼或无机硼均能促进油菜的生长;0.25 μmol/L低硼处理下,无机硼比有机硼更有利于油菜的生长,25 μmol/L适硼处理下,有机硼和无机硼对油菜总生物量具有相似的效果;无论处于低硼还是适硼环境,施用有机硼后油菜叶片叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素等光合色素含量均显著高于施用无机硼;25 μmol/L适硼处理下,施用有机硼后光合速率较施用无机硼显著提高28.9%,叶片累积的淀粉粒增多,油菜单株硼吸收量显著增加11.7%,且主要增加的部位是油菜地上部。以上结果表明,适硼环境下,有机硼与无机硼在油菜上具有类似的生理功能,有机硼较无机硼更有利于油菜对硼的吸收累积和向上运输,促进光合色素的生成,从而提高光合效率。

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    • 富硒土壤中硒生物有效性的提取方法研究

      2023, 42(6):87-95. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.012

      摘要 (494) HTML (93) PDF 1.51 M (639) 评论 (0) 收藏

      摘要:为建立适用于酸性富硒土壤有效硒提取的方法,从湖北省恩施土家族苗族自治州建始县天然富硒区采集了40份土壤样品进行水稻盆栽试验,采用连续浸提法和10种常用的单步浸提法对土壤硒形态和有效硒进行了提取、测定,并分析了不同浸提方法提取的有效硒含量与植物硒的相关性。结果显示:建始县酸性富硒土壤中水溶态和交换态硒的含量较低,分别为0.12~46.0、0.58~197.35 μg/kg;硒主要以有机结合态和残渣态等难以被植物利用的形态存在,铁锰氧化物结合态、有机结合态及残渣态硒含量分别为0.01~0.34、0.05~0.88、0.04~2.72 mg/kg;在10种单一浸提剂中,0.5 mol/L NaHCO3和0.1 mol/L KH2PO4溶液对土壤有效硒的提取效率较高;在不同土壤硒形态中,交换态硒与植物硒的相关性最高(r= 0.80,P<0.01),其余形态硒与植物硒含量的相关性均低于交换态硒。在单一浸提法中,0.1 mol/L KH2PO4溶液和0.5 mol/L NaHCO3溶液提取的土壤有效硒含量较高,但前者与植物硒含量的相关性更为显著(r= 0.83,P<0.01)。因此,综合考虑提取效率及与植物硒的相关性,0.1 mol/L KH2PO4浸提法是提取弱酸性富硒土壤中生物有效硒的最适方法。

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    • 新平县冰糖橙果园氮磷钾投入现状及推荐施用量初步研究

      2023, 42(6):96-105. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.013

      摘要 (407) HTML (85) PDF 2.53 M (482) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确新平县果园氮磷钾投入现状,对新平县70个冰糖橙果园采用实地走访调研与土壤/果实样品采集分析相结合的方法,调查县域不同冰糖橙果园施肥情况、土壤养分利用状况、果实养分携出状况,并根据产量进行果园推荐施肥量研究。结果表明,新平县果园全年施肥2~4次,以施肥3次为主,主要集中在2-3月、5月和12月,全县氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)平均投入量分别为444.43、407.07、507.35 kg/hm2,投入比为1∶0.92∶1.14。土壤pH值和有机质平均含量分别为6.08、17.97 g/kg,整体处于适宜水平;果园碱解氮平均含量为74.43 mg/kg,整体处于缺乏水平,78.26%的果园碱解氮含量较低;果园有效磷和速效钾平均含量分别为91.57、245.05 mg/kg,整体处于高量水平,超50%的果园土壤有效磷/钾含量过高。新平县冰糖橙果园氮磷钾减施潜力分别为8.53%~70.31%、56.95%~87.35%和33.64%~78.69%。根据果园养分携出与养分利用效率,新平县不同产能冰糖橙果园氮磷钾养分推荐用量分别为82.39~386.80、33.89~163.59和69.20~299.25 kg/hm2。以上结果表明,新平县冰糖橙果园肥料投入量较大,引起土壤营养盈余,应针对不同产能的果园进行针对性施肥,增加有机肥投入,优化肥料施用结构。

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    • 营养配施对木薯生长及养分吸收的影响

      2023, 42(6):106-115. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.014

      摘要 (410) HTML (75) PDF 1.29 M (493) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探讨氮钾钙铁锌5种营养元素及其交互作用对木薯产量、养分含量及5种营养元素吸收转运相关基因表达量的影响,以氢氰酸含量较低的食用型木薯品种SC9为试验材料,在盆栽与田间2种栽培条件下,设计N、K、Ca、Fe、Zn五因素两水平施肥配比的正交试验。通过比较各处理间木薯产量、叶绿素含量、大中微量元素累积量的差异及5种元素吸收转运相关基因表达量的变化,筛选出木薯N、K、Ca、Fe、Zn的最佳配施范围。结果显示:综合盆栽与大田下T5(N1K1Ca2Zn1Fe2)处理均能获得较高木薯产量。其中在盆栽条件下高氮能够促进叶绿素的合成,但施用高水平的大量元素会显著降低木薯产量,施用高水平的中微量元素则能提升木薯产量。在田间条件下高水平氮素既利于叶绿素的合成又能提高产量。块根养分累积量方面,盆栽下低氮、低钾处理的块根6种元素(N、P、K、Ca、Fe、Mg)平均累积量显著高于高氮、高钾处理;高钙处理的块根3种元素(P、K、Zn)平均累积量显著高于低钙处理;高锌处理的块根4种元素(N、K、Ca、Zn)平均累积量显著高于低锌处理;高铁处理的块根6种元素(P、K、Ca、Zn、Fe、Mg)平均累积量显著高于低铁处理。基因表达方面,高水平氮、钾、铁肥处理上调MeNRT1MeAKT1MeVIT1MeIRT1基因表达水平;而低水平钙、锌处理上调MeCBL7MeCNGC14MeZIP4基因表达水平。综上,不同施肥配比对木薯叶片叶绿素含量的合成、块根产量、块根养分累积量及养分转运蛋白相关基因的表达量均有显著影响,元素的缺乏或过量以及相对不平衡均不利于木薯的产量与质量,应注意合理配比施用才能发挥元素的最大功能。最终木薯盆栽试验适宜处理为T4或T6处理即肥料施用量为氮0.280~0.560 g/kg、钾0.210 g/kg、钙0.165~0.330 g/kg、锌0.081~0.163 g/kg、铁0.111 g/kg;田间试验适宜处理为T5处理即肥料施用量为尿素150 kg/hm2、氯化钾86 kg/hm2、氯化钙20 kg/hm2、七水硫酸锌90 kg/hm2、硫酸亚铁35 kg/hm2

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    • γ-氨基丁酸对枳幼苗生长及矿质元素吸收的影响

      2023, 42(6):116-126. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.015

      摘要 (523) HTML (94) PDF 2.66 M (421) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确外源γ-氨基丁酸(GABA)对枳幼苗生长发育与矿质元素吸收的调控作用,采用营养液培养方式,设置G1(0.01 mmol/L)、G2(0.05 mmol/L)、G3(0.1 mmol/L)、G4(0.5 mmol/L)、G5(1 mmol/L)5个GABA浓度梯度处理,分析不同浓度下GABA对枳幼苗生长、根系形态及矿质营养吸收的影响。结果显示,低浓度GABA(0.01、0.05、0.1 mmol/L)对枳幼苗株高、总根长和生物量积累无明显影响,但根系形态发生明显变化,根表面积和根体积增加;高浓度GABA(0.5、1 mmol/L)则对枳幼苗生长及根系发育起抑制作用,0.5 mmol/L GABA浓度时总根长、主根长及侧根长显著降低,浓度高至1 mmol/L时会进一步抑制株高和生物量的积累,并显著降低根表面积。低浓度的GABA能促进枳幼苗根系中N、P、Ca、B、Mo含量,提高茎中K含量和叶中P含量,并提高N、P、K、Mo的单株积累量;而高浓度GABA会减少枳幼苗各器官矿质元素(N除外)含量,抑制枳幼苗的养分积累。以上结果表明,外源GABA对枳幼苗根系生长及矿质营养元素吸收的影响呈“低浓度促进,高浓度抑制”趋势,适宜浓度的GABA能够促进枳幼苗根系发育,增加根系养分吸收面积,有利于矿质元素的积累与向上运输,其中最适浓度为0.05~0.1 mmol/L;浓度过高时则使枳幼苗的正常生长及矿质元素吸收受阻。

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    • 过表达茶树自噬相关基因CsATG3b对拟南芥氮利用效率的影响

      2023, 42(6):127-137. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.016

      摘要 (401) HTML (203) PDF 2.69 M (498) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究茶树自噬相关基因CsATG3b在茶树氮利用中的潜在作用,从茶树中克隆了CsATG3b基因,在拟南芥中验证其参与氮利用的功能。结果显示,CsATG3b的表达水平随着茶树叶片成熟度的增加呈上升的趋势;与野生型拟南芥相比,低氮条件下,CsATG3b过表达株系(CsATG3b-OE)的根冠比和氮含量显著增加;过表达CsATG3b改变氮在植株体内的分配,正常氮条件下促进氮向茎生部位分配,低氮条件下促进氮向根系分配;过表达CsATG3b株系在低氮条件下显著上调根中氮吸收与转运相关基因AtNRT1.1、AtNRT2.1、AtNRT2.2和莲座叶中氨基酸转运基因AtAAP1、AtAAP4AtAAP6及自噬相关基因AtATG3、AtATG5AtATG8b的表达水平;过表达CsATG3b株系在正常氮条件下氮的积累增加,在低氮条件下的氮利用效率显著提高。结果表明,过表达CsATG3b能够通过调控拟南芥氮的吸收转运基因和自噬相关基因表达,从而提高植株氮利用效率及耐低氮胁迫的能力。

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    • 华中农业大学校园被子植物叶片离子组学研究

      2023, 42(6):138-146. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.017

      摘要 (587) HTML (255) PDF 2.35 M (462) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确被子植物的离子组及其与植物种类的关系,以及不同科被子植物叶片离子组组成的差异与联系,本研究对《狮山兰芷》中收录的华中农业大学校园种植的被子植物进行系统分类,从中筛选出102种被子植物,测定叶片中氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、硼(B)、钼(Mo)和镍(Ni)等13种矿质元素的浓度,建立这些植物离子组指纹图谱并分析这些植物的离子组成分及其与植物种类的关系。结果显示,叶片中N、K和Ca 3种元素含量最高,P、Mg和S其次,微量元素含量最低。其中,豆目植物叶片N含量较高,石竹目植物叶片中P和K含量较高,7种微量元素含量在这102种被子植物叶片中也表现出较显著的差异。相关性分析显示,每种元素都至少与其他4种矿质营养元素存在显著相关性,其中Ca分别与Mg和B,N、P和K三者之间都存在极显著的正相关,Zn与Ca、Mg,P和Mn之间存在极显著的负相关。主成分分析显示,同一科植物的叶片离子组相似,不同科植物叶片离子组不同。聚类分析结果显示,Ca、N、K、S、Mg、P这6种矿质元素在不同科植物离子组的变异中具有较大的贡献率。以上结果表明,被子植物的系统发育与叶片离子组相互关联,同一科的植物叶片离子组表现出高度的相似性,我们或许能通过植物叶片离子组对植物进行种类鉴定。

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    • 基于黄瓜育苗基质化利用的几种农业废弃物适宜配比

      2023, 42(6):147-153. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.018

      摘要 (423) HTML (57) PDF 723.46 K (460) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探求高效价廉的育苗基质配方,本研究以腐熟猪粪、塘土、棉籽绒等废弃物为育苗基质材料,以黄瓜为研究对象,通过研究不同配比基质的理化性质及其育苗效果,筛选适宜的育苗基质配方。结果显示:与对照相比,以腐熟猪粪、塘土、棉籽绒为原料部分替代草蛭(V草炭V蛭石=2︰1,下同)的基质理化性质适宜,可促进黄瓜幼苗生长及干物质量的积累,其中V草蛭V腐熟猪粪V塘土V棉籽绒=50︰20︰20︰10配比基质理化性状适宜,幼苗综合评价指数最高,综合表现最优。

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    • 甘蓝型油菜耐铝极端品种筛选及耐铝生理机制初步解析

      2023, 42(6):154-163. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.019

      摘要 (369) HTML (223) PDF 3.82 M (462) 评论 (0) 收藏

      摘要:为筛选不同铝敏感性油菜品种并探究油菜对铝毒的耐受机制,以997份甘蓝型油菜自然品种为材料,采用土培初筛和营养液复筛的两步筛选法,以地上部鲜质量和相对根系伸长率为指标筛选获得甘蓝型油菜不同铝敏感性品种,解析油菜耐铝的生理机制。结果显示,997份甘蓝型油菜自然品种苗期在酸性土壤上表现出显著的基因型差异,从中筛选出142个不同铝敏感性极端品种,含77份铝耐受品种和65份铝敏感品种;进一步利用营养液培养体系在加铝和不加铝处理下对142个油菜品种进行复筛,通过聚类分析发现,97个品种在2个培养体系中具有较好的生长一致性;经过多次表型重复试验最终确定2个铝耐受品种(806和985)和2个铝敏感品种(482和811)。在铝毒处理下铝敏感品种(482和811)生物量相比不加铝处理下降约45%,根系生长显著被抑制,而铝耐受品种则无明显差异。进一步分析发现,相比铝敏感品种,铝耐受品种在铝毒条件下根系中积累的铝更少,活性氧含量更低,且根系中抗氧化酶(CAT和POD)的活性相比无铝处理显著增加,这可能是油菜耐铝的重要生理机制之一。

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    • 甘蓝型油菜苗期耐酸性综合评价及耐酸种质筛选

      2023, 42(6):164-174. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.020

      摘要 (386) HTML (81) PDF 1019.49 K (576) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究在酸性土壤环境下油菜苗期耐酸特性,采用盆栽试验对113份油菜品种进行酸胁迫处理和酸性土壤改良处理,在苗期测定根长、株高、地上部鲜质量、根系鲜质量、总鲜质量、地上部干质量、根系干质量、总干质量、根冠比和SPAD共10项性状指标,利用相关性分析、主成分分析、隶属函数法、聚类分析、灰色关联度和逐步回归分析对不同油菜品种进行耐酸综合评价,建立油菜耐酸评价模型并筛选耐酸油菜品种。结果显示:113份油菜品种在2个处理下10个性状均呈现极显著差异;10项指标的变异系数范围为10.09%~78.68%,将10个单项指标转换成4个相互独立的综合指标,代表了原始指标88.688%的信息量;基于113份油菜的耐酸综合评价值(D值)聚类分析,将油菜品种分为5个类群,分别为极耐酸型(2份)、耐酸型(16份)、中间型(41份)、敏感型(50份)、极敏感型(4份);通过D值和10项指标构建最优回归方程:D =-0.075+ 0.0403X总干质量+ 0.100X根系鲜质量+ 0.188X SPAD+ 0.099X株高+ 0.092X根系干质量R2=0.982,F=1 154.562***),筛选出适宜的油菜苗期耐酸鉴定指标。综上,酸胁迫会严重抑制油菜苗期的生长,不同油菜品种耐酸性存在较大差异,通过测定总干质量、根系鲜质量、SPAD、株高、根系干质量并结合回归方程可评价判断油菜耐酸性。

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    • 中药重金属生物可给性与生物有效性研究进展

      2023, 42(6):175-184. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.021

      摘要 (384) HTML (228) PDF 766.77 K (558) 评论 (0) 收藏

      摘要:中药作为我国传统医学的重要组成部分,在国内外深受关注。近年来,由中药重金属累积所致的人体健康风险为其推广、使用带来了一定的阻碍。重金属累积产生的人体健康风险不仅取决于其总量,与其生物可给性和生物有效性更是密切相关。因此,研究中药重金属生物可给性及生物有效性具有重要的科学意义和应用价值。本文综述了中药重金属污染现状与形势,阐述了中药重金属生物可给性与生物有效性的研究概况,以中药原药的生长环境、自身性质、加工过程及测定条件等方面为切入点,深入分析影响中药及其制品重金属生物可给性与生物有效性的关键因素,以期为中药重金属污染风险防控提供理论依据和技术支持。

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    • 典型城市工业集聚区土壤重金属污染精准刻画及健康风险评估

      2023, 42(6):185-195. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.022

      摘要 (646) HTML (58) PDF 1.88 M (523) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高工业集聚区土壤污染刻画模型的精度,以河北省某在产工业聚集区土壤重金属作为研究对象,对比研究距离权重法(IDW)、普通克里金(OK)、支持向量机(SVM)和梯度提升决策树(GBDT)等不同插值方法在处理浓度非平稳、有偏数据的刻画精度问题。结果显示:该场地土壤中主要污染物为As,GBDT在刻画土壤As污染时表现出最高的精度(R2=0.911 5);GBDT可视化结果发现,As的浓度分布格局为“斑块聚集”,并且表现出明显向深层迁移的趋势;相关性分析结果表明,As浓度在场地土壤中的分异行为主要与土壤岩性和水文地质条件有关;蒙特卡罗模拟风险评估结果显示,场地土壤成人和儿童的总致癌风险指数均超过指导值,并且儿童遭受的非致癌性和致癌性风险高于成人。

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    • 环丙沙星和土霉素对烤烟幼苗生长发育和光合特性的影响

      2023, 42(6):196-204. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.023

      摘要 (546) HTML (65) PDF 2.31 M (404) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究抗生素环丙沙星(ciprofloxacin,CIP)和土霉素(oxytetracycline,OTC)对烤烟生长的影响,以“红花大金元”为试材,采用漂浮育苗方式,分析不同质量浓度(0、5、15、30、45、60 mg/L)的抗生素处理下,烤烟幼苗生长情况、叶绿体结构与色素含量变化、光合指标变化及抗生素在烤烟体内累积情况。结果显示:低质量浓度(CIP<15 mg/L,OTC<5 mg/L)的抗生素处理能刺激烤烟幼苗的生长,而高质量浓度处理则表现出抑制效果;透射电镜(TEM)观察结果显示,2种抗生素低质量浓度处理均会破坏烤烟幼苗叶绿体结构;随着2种抗生素处理质量浓度的增加,烤烟幼苗叶片叶绿素含量均逐渐降低且净光合速率Pn、蒸腾速率Tr、气孔导度Gs逐渐减小,而细胞间CO2浓度Ci逐渐增加;烤烟幼苗不同部位对CIP和OTC的累积量都表现出根>叶>茎的规律。研究结果表明:低浓度抗生素能促进烤烟幼苗生长,但抗生素对叶片叶绿体结构的破坏造成了色素含量的减少及光合能力的下降,最终会影响烤烟生长及品质;生产中应减少抗生素的使用,避免可能增加的植物富集风险。

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    • 1种植物源次生代谢物在农作物上的应用效果

      2023, 42(6):205-212. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.024

      摘要 (338) HTML (77) PDF 924.36 K (445) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究植物源次生代谢物对不同作物增产的效果,将甜菜和甘蔗的代谢物提取分离后,通过优化配比,然后与腐殖酸螯合,按照含腐殖酸水溶肥料国家标准形成产品,通过田间试验和水培试验研究该产品在小麦等15种作物上的增产效果及其作用机制。试验设置2个处理:①常规施肥;②常规施肥+含植物源次生代谢物产品,该产品根据不同作物类型分别采用叶面喷施、拌肥和灌根3种方式施用。结果显示:与对照相比,施用含植物源次生代谢物产品,15种作物产量均得到提高,增幅为5.2%~21.1%;水稻、玉米和棉花种子的发芽势分别提高了6.6%、11.5%和15.2%,发芽率分别提高了2.6%、3.5%和6.1%;小麦根系总根长、总表面积和根尖数分别提高了54.44%、60.57%和30.43%;马铃薯、大白菜、包菜和小麦叶片的SPAD值分别提高了4.8%、8.7%、6.6%和9.7%;小麦叶片净光合速率提高了7.9%;马铃薯、大白菜和辣椒中Vc含量分别提高了40.8%、22.9%和28.51%,硝酸盐含量分别下降了28.8%、23.9%和20.27%;葡萄和甜菜的含糖率分别提高了21.81%和15.75%。以上结果表明,植物源次生代谢物能通过提高根系活力、促进养分的吸收,提高叶绿素含量、促进光合产物的累积,从而提高作物产量,改善作物品质,具有良好的提质增效作用。

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