生物强化提高水稻糙米锌含量及其生物有效性

【目的】研究利用有机锌肥生物强化水稻糙米锌含量的可行性及其生物可给性。【方法】锌生物强化试验在江苏溧阳进行,供试锌肥为糖醇螯合态锌(Zn 170 g/L),供试水稻品种为中熟晚粳稻‘南粳46’。设5个处理:喷施清水(CK);锌肥喷施一次,用量为2.55 kg/hm^(2)(Zn1)、5.10 kg/hm^(2)(Zn2);锌肥喷施两次,总施用量为5.10 kg/hm^(2)(Zn3)、10.20 kg/hm^(2)(Zn4)。水稻成熟后,测定糙米中锌、植酸含量,测定糙米中锌赋存形态含量,计算糙米植酸/锌摩尔比、糙米锌赋存形态占比,并利用in vitro人工胃肠模拟法分析糙米锌在胃阶段和胃肠阶段的溶出量,以溶出锌与糙米锌量之比来计算糙米锌生物可给性。【结果】与CK处理相比,锌生物强化对糙米植酸含量无显著影响,但显著提高了糙米锌含量,Zn1、Zn2、Zn3和Zn4处理的增幅分别为23.93%、37.51%、82.38%和87.81%,Zn3和Zn4处理增幅差异不显著。Zn1、Zn2处理对糙米植酸/锌摩尔比无显著影响,Zn3和Zn4处理显著降低了植酸/锌摩尔比。锌处理不同程度提高了糙米中各赋存形态锌含量,Zn2处理显著提高了糙米盐溶态和碱溶态锌含量,Zn3处理显著提高了所有赋存形态锌含量,而Zn4处理显著提高了除水溶态锌外的其他3类锌含量,Zn3和Zn4处理间各赋存形态锌含量无显著差异。锌处理水平影响着糙米各赋存形态锌的占比,与CK处理相比,Zn1处理下各赋存形态锌占比无显著变化,Zn2处理显著降低了复合态锌占比,Zn3处理显著降低了水溶态锌占比,而Zn4处理显著降低了水溶态锌占比,显著提高了盐溶态锌占比。锌生物强化可提高糙米中锌在胃肠阶段的溶出量,CK、Zn1、Zn2、Zn3和Zn4处理强化后糙米锌在胃肠阶段的溶出量分别为19.52、24.15、23.14、30.62和32.55 mg/kg,Zn3和Zn4处理的溶出量无显著差异,但明显高于Zn1和Zn2处理。相关性分析表明,糙米锌在胃肠阶段溶出量与糙米锌含量极显著正相关,与糙米水溶态锌占比极显著负相关,与复合态锌占比无显著相关,糙米锌生物可给性与植酸/锌摩尔比呈极显著相关。【结论】锌生物强化可显著提高糙米总锌含量,降低植酸/锌摩尔比,提高稻米中强化锌的生物有效锌。低施锌量虽然也提升了糙米的总锌含量,但不影响糙米中各赋存形态锌的比例。高施锌量不论是一次还是分两次喷施,不仅更有效提升了糙米总锌含量,还显著降低了水溶态锌占比,增加了盐溶态锌比例,因而提高了胃肠阶段的锌溶出量。因此,以提高糙米锌含量及其生物有效性为目的的生物强化措施推荐喷施5.10 kg/hm^(2)糖醇螯合态锌肥,并分两次施用。

硒肥土施位置对小麦生理特性及硒积累的影响

为明确富硒有机肥在土壤中不同的施用位置对小麦生理特性及富硒效果的影响,以‘鑫麦296’为试验材料,在与小麦根际水平距离5和10 cm处,同时与土表垂直深度5、10、15 cm处土施硒肥,对6个处理条件下的小麦成熟期农艺性状、产量因素、硒含量及硒积累量等指标进行测定。运用隶属函数法综合分析可得,与其他施用位置相比,将硒肥施于小麦根际水平距离5 cm、土表垂直深度5 cm位置时(T1处理)可获得较优肥效。在此条件下,小麦平均株高达67.18 cm,每株平均干物质量为20.30 g,产量达820.17 g·m^(-2),植株硒积累量为10.85μg·株^(-1),均显著高于其他处理,且所含硒元素以硒代蛋氨酸和硒代胱氨酸等有机态硒为主。因此,建议在富硒小麦生产中可在小麦根际水平距离5 cm、土表垂直深度5 cm位置施用硒肥从而获得较好的产量和富硒效果,为富硒小麦精准施肥提供了理论参考。

南极生物粪对汞的生物放大作用

首次报道了南极地区金图企鹅、阿德利企鹅、黑背鸥和巨海燕 4种海鸟 ,以及象海豹、威德尔海豹、毛皮海狮等 3种海豹新鲜粪便中的全 Hg含量 ,并对比了该区风化土壤的 Hg含量 ,其中 Hg含量水平依次为 :土壤背景值 <黑背鸥粪 <金图企鹅粪 <阿德利企鹅粪 <威德尔海豹粪 <象海豹粪 <巨海燕粪 <毛皮海狮粪 ,可见 ,相对于背景土壤生物粪明显富集 Hg元素。此外 ,结合上述粪便样品的 δ15 N测定结果 ,讨论了南极生物粪对 Hg的生物放大作用。研究表明 ,随着 δ15 N升高 ,即生物营养级的升高 ,其粪便的全 Hg含量有逐步增高的趋势 ,这证实了生物粪和生物肌体一样存在对 Hg的生物放大作用。文中还对南极阿德雷岛一个经过企鹅粪污染的 Y2湖泥芯剖面上 15个样品的 2 6种元素进行了聚类分析 ,结果表明 ,沉积物中的汞和企鹅粪的标型元素具有同源性 ,即沉积物中的汞主要是由企鹅粪带入的 ,由于生物粪对汞的生物富集作用 。

抽风口与烟道间距对AFS-930型原子荧光光度计测定砷、汞的影响

为了减少室内有毒氢化物的排放，同时保证测试结果的准确可靠，本文利用原子荧光光度计以As为例在实验的基础上，适当缩短了仪器烟道距上端与抽风机抽风口的距离（h）。该调节对砷测定的影响表现在，h〈10cm时，砷（As）荧光值显著降低，10．00μg／L（As）荧光值由1200左右降低到500～1100，同时，系列标准的浓度-荧光值线性变差，相关系数（r^2）一般〈0．999，特别是其积分曲线不平滑；只有h≥10cm，测试As标准系列时荧光值正常、积分曲线平滑，并且浓度-荧光值相关系数（r^2）〉0．999。将仪器烟道距抽风口的距离h设定为10cm，在这一优化条件下，利用HNO3和HClO4体系（V（HNO3）：V（HClO4）=6：1）中温消解的方法，测试了5个土壤国家标准样品和2个生物国家标准样品中As和Hg量，结果均落在参考值范围内。

关于降低AFS-930型原子荧光光度计汞检出限的方法研究

氢化物发生-原子荧光光谱法(HG-AFS)是测试环境样品汞(Hg)的高灵敏度方法,但是为了适应污染物形态分析的需要,其灵敏度需要作进一步的提升和改善。通过提高光电倍增管负高压至280V和空心阴极灯的灯电流至30mA,原子化器高度设为10mm,并降低KBH4溶液到0.5%(KOH0.2%)等调整措施大大改善了仪器对Hg的灵敏度,仪器检出限从原来的8ng.L-1降至2ng.L-1(n=6)。在优化的条件下,可以获得线性良好的0～10ng.L-1浓度Hg标准曲线,能够实现对Hg浓度约为4ng.L-1的水溶液的准确测定,其测试相对标准偏差<5%;选用低吸附的聚四氟乙烯器皿和优级纯以上级别试剂可将仪器的检出限降低为1ng.L-1(n=10),使Hg的灵敏度得到进一步提升。

南极无冰区典型沉积环境石英砂表面结构特征及其在沉积环境识别中的应用

本文利用电镜扫描方法 (SEM)对比分析了南极乔治王岛无冰区海滩沉积、冰碛物以及阿德雷岛湖泊沉积等典型沉积环境中的石英砂表面结构特征 ,得出了乔治王岛各典型沉积环境中石英砂表面结构特征的颗粒频率曲线。结果表明 :不同沉积环境下的石英砂颗粒表面结构特征具有相似性 ,这主要和南极地区广泛发育的冰川作用有关 ,同时 ,它们也有各自典型的特征组合 ,这些典型特征组合的不同反映了石英砂后期的搬运历史和沉积环境的差异。本文还依据石英砂表面特征的颗粒出现频率 ,利用聚类分析方法对研究区内三级海岸阶地上的沉积物和一个未知成因的样品进行了沉积环境的判别分析 。

关于山西省“十三五”功能农业产业发展的思考

运用SWOT分析法,分析了山西省功能农业产业发展的优势、劣势、机遇、威胁,提出了山西发展功能农业的优势是自然条件特点突出,具有先天的资源禀赋,初具规模的功能农业产业及已开展的相关科研;劣势是功能农业科研基础薄弱且投入有限,标准制定落后;机遇是国家及省部级政策对功能农业的大力支持;威胁是功能农业产业系统规划不足,品牌建设和相关培训条件有限。结合以上分析内容,梳理出山西省在"十三五"期间发展功能农业的主要思路和九大重点方向,为山西省发展功能农业提供理论依据。

南极苔原植物-土壤系统中HCH,DDT的生物富集特征

对南极乔治王岛无冰区典型的苔原生态系统中 3种苔原植物及其下覆土壤中六氯环己烷(HCH)、二氯二苯基三氯乙烷 (DDT)含量进行了系统分析 ,探讨了HCH ,DDT在南极苔原植物 土壤系统中的富集特征及迁移规律 .结果表明 ,南极苔原植物体与下覆土壤相比 ,除南极石萝(Usneaantarctica)对HCH的富集较明显 (富集因子BCF石萝 /土壤 =2 .74 )外 ,金发藓 (Polytrichumalpinum )、发草 (Deschampsiaantarctica)样品中HCH ,DDT含量均低于下覆土壤 ;3种植物的富集系数还表明 ,它们对水溶性农药HCH的吸收高于对脂溶性农药DDT的吸收 .同时 ,对比 3种苔原植物及其下覆土壤中HCH含量发现 ,在大气沉降HCH可以忽略的情况下 ,植物体的HCH主要来源于下覆土壤 .因此 ,植物体及其下覆土壤中HCH含量呈现此消彼长的动态变化 ;3种苔原植物及其下覆土壤中DDT的含量总体上也具有类似特征 .此外 ,对苔原生态系统中DDT各种异构体的分析发现 ,1980年以后随着各主要农药使用国对DDT的相继禁用 ,DDT的有效组分 pp’ DDT降低 ,并且低于代谢产物 pp’ DDD和 pp’ DDE含量之和 ,可见 ,各国对DDT的禁用已经有效地抑制了农药污染对南极苔原生态环境的影响 .

34000年以来南极汞沉降通量的估算

本文统计分析了南极DomeC冰芯中汞含量和降水指征参数δ1 8O值、1 0 Be浓度的关系 ,发现冰芯中Hg含量和δ1 8O值、1 0 Be浓度变化一致 ,表明DomeC冰芯汞含量受到冰雪积累率的影响 ,而且三者变化的高度同步性可能说明其原始驱动力也是一致的 ,从而冰芯中Hg含量可以和1 0 Be浓度一样作为冰雪积累率估算的替代性指标。此外 ,利用δ1 8O数据 ,系统估算了 340 0 0年以来南极汞沉降通量的变化。结果表明 ,DomeC冰芯汞沉降通量在末次冰盛期 (LGM)最高 ,为 3.80pgcm- 2 a- 1 ,约是全新世汞沉降通量 ( 1 .0 8pgcm- 2 a- 1 )的 3.5倍 ,该变化可能主要受到汞的自然排放量影响。

我国硒(Se)、锌(Zn)和钙(Ca)生物营养强化研究进展

中国农业发展从追求吃饱饭到追求吃好饭,吃的健康。绿色安全且富有营养物质的优质农产品的需求大量提升。加强功能农业发展,对我国农业供给侧结构性改革、健康中国战略等具有重要意义。生物营养强化技术作为功能农业重要研究方向之一,具有使农作物定量含有某种或某几种矿物质的作用,从而有助于改善我国“隐性饥饿”问题。本文综述了生物营养强化技术发展成因及创新研究进展,并对其未来发展方向进行了展望,为发展生物营养强化技术改善“隐性饥饿”问题提供了理论支撑。

污染场地土壤重金属含量的空间变异特征及其污染源识别指示意义

在面积约10.9km2的重金属污染场地以网格法采集了174个表层土壤样品,测定了7种重金属含量。采用地统计学软件GS+和地理信息系统相结合的方法,研究了这些重金属含量的空间变异性。通过Kriging内插法对未测点重金属含量进行最优估计,并对这些重金属的来源进行了初步识别。结果发现,在研究区内7种重金属具有相似的空间分布特征,污染场地特殊的污染源分布状况、污染程度和地理条件导致点状污染源增大了重金属的空间结构性,呈现出与非典型污染区不同的特征。冶炼厂高炉粉尘排放对重金属的贡献明显高于母质等内在因素,是研究区重金属的主要来源。

某电子废弃物拆卸区土壤、水和农作物中砷含量状况研究

为研究电子废弃物拆卸、废旧金属冶炼等是否对周围环境造成砷积累和污染,选取浙江省台州路桥区为调查对象,通过测定在该区采集的水、沉积物、土壤以及稻米和蔬菜中的砷,以了解该地区环境中砷的含量特征和潜在风险,并对土壤-水稻系统砷的分布和吸收转运规律进行了初步分析.结果表明,地表水和地下水砷含量平均值分别为8.26μg/L和18.52μg/L,部分地下水超过WHO推荐的饮用水标准(10μg/L),但没有超过我国相关环境标准Ⅲ级限值(50μg/L).沉积物砷含量平均值为9.62mg/kg.水田土壤和菜地砷含量平均值分别为7.11 mg/kg和6.17 mg/kg,均在一级标准范围内,该区农田土壤总体上未受砷的污染.糙米和蔬菜中的砷平均值分别为165.1μg/kg和144.2μg/kg,均未超过我国规定的食品卫生标准.土壤-米糠-糙米中砷含量之间相关性显著.冶炼源周围的土壤和米糠中砷含量较其他源高,可能已经对周围土壤-水稻砷积累产生影响.

浙江典型铅锌矿废弃地优势植物调查及其重金属含量研究

对浙江境内6个典型的铅锌矿废弃地进行了优势植物调查和植物体重金属含量的定量分析。本次调查共记录到高等植物36种,隶属26属22科,共42个样品。植物中重金属含量高低顺序为Cu<Cd<Pb<Zn,其中Cu、Zn及Cd之间存在显著性差异(p<0.05);土壤中重金属含量高低顺序为Cd<Cu<Pb<Zn。其中只有Pb和Cu之间存在显著性差异(p<0.05);Pb和Cu平均富集系数之间存在显著性差异(p<0.05),Pb和Zn平均富集系数之间存在极显著性差异(p<0.01)。Cu、Zn和Pb在灌木植物中的富集系数<草本植物中的富集系数;Cd在草本植物中的富集系数<灌木植物中富集系数。珠芽景天(Sedumbulbiferum)、四芒景天(Sedumtetractinum)和东南景天(Sedumalfredii)对Zn、Cd有高富集能力,其中珠芽景天对Cd的吸收达到超富集的水平,四芒景天对Zn、Cd的吸收达到超富集的水平;堇菜(Violaverecunda)、苦荬菜(Ixerispolycephala)和葛藤(Puerarialobata)对Cd有较高的富集能力;鸭跖草(Commelinacommunis)、白背叶野桐(Mallotusapeltus)、一年蓬(Erigeronannuus)、小根蒜(Alliummacrostemon)和芒萁(Dicranopterisdichotoma)对Pb有较高的富集能力。

北极新奥尔松地区现代污染源及其指示植物研究

分析了采自北极新奥尔松(Ny-lesund)(78°55′N,11°56′E)煤矿开采区水平剖面12个点位上的三种苔原植物Dicranumangustum(苔藓类植物)、Puccinelliaphryganodes(穗状植物)和Salixpolaris(管状植物)及土壤中10种重金属(Hg、Pb、Cd、Cu、Zn、Ni、Fe、Mn、As、Se)及S、TOC的含量。结果显示采矿过程中煤层的暴露是本地区的Hg、Cd、S污染的主要来源。三种分布最广泛、数量最多的苔原植物中苔藓植物Dicranumangustum对重金属元素具有最大的富集能力,位于矿区的Dicranumangustu体内污染元素含量显著高于非矿区部分,这也说明该水平剖面上的元素污染是由当地煤矿开采导致的。同时发现,Dicranumangustum体内元素积累和土壤中元素浓度之间沿水平剖面的变化趋势较一致,能较好地反映本地区的污染状况,可以作为污染监测和指示植物。从全球区域对比来看,北极新奥尔松苔藓体内污染水平显著低于邻近的北欧等工业区,但却是北极地区Hg、Cd和S污染最严重地区,同时也比南极地区高。

淡水水体中氮污染源的识别--利用硝酸根中氮和氧同位素组成

氮营养盐污染在全球很多区域都是一个备受关注的环境问题,尤其是以农业为主的区域和人口密集的区域,因此,关于水体中氮污染源识别技术尤为重要.硝酸根离子中的氮、氧同位素组成在过去的十几年中频繁地应用于识别淡水水体中氮污染源的研究中.本文总结了已知氮污染源中氮、氧同位素组成的特征变化区间,阐述了影响氮、氧同位素组成的主要因素,描述了3种氮、氧同位素组成主流的测试方法,展望了未来定量测算各种氮污染源贡献比例的前景.在实际研究中,还将氮、氧同位素组成和水体化学特征结合,则可以有效地识别淡水水体的氮污染源.随着检测精度的不断提高,各种代表性端元污染物同位素值经验区间也变得更加准确.

某金属冶炼厂周围居民人发的6种元素含量特征

为研究金属冶炼对人体健康的危害水平,利用原子吸收分光光度计和AFS-930型原子荧光光度计对浙江富阳郊区某金属冶炼厂周围部分人发的6种元素Cu、Zn、Pb、Cd、As、Se含量进行了测定.结果表明,研究区居民人发样品中具有较高含量,其中Cu、Zn、Pb和Cd最高含量分别达312、513、700和7.41μg.g-1,As和Se最高量达10.08和0.85μg.g-1.人发中Cu、Zn、Pb、Cd、As含量呈明显相关关系,这在一定程度上反映了人发中元素污染程度的相似来源可能是小高炉冶炼.不同年龄的人发元素含量分析表明,40岁以上人发中Cu、Pb、Cd、As平均含量高于40岁以下约2倍;不同性别的人发元素含量分析表明,Cu、Zn、Cd、Se没有多大差别,Pb和As表现为男性略高于女性,但是经统计检验各元素在年龄和性别差异上均不显著.

南极乔治王岛六种苔藓植物的X荧光分析

在无标样条件下 ,我们利用微束 X荧光分析法对南极乔治王岛的 6种苔藓植物的叶和茎进行重元素分析。它们是 :Andreaea regularis,Bryum muehlenbeckii,Drepanocladus uncinatus,Brachythecium subpilosum,Tortula saxiola,Ditrichum austro- georgicum。研究结果发现 ,不同苔藓植物对各种不同重元素的吸收能力不同 ,即使是同一种植物 ,叶和茎中的重元素成分也有差异。在 6种苔藓中 ,Andreaea regularis体内的重元素种类最少 ,但其对 Fe有较强的吸收。由于南极环境条件优越 ,在苔藓植物体内 。

兰州碱性土壤与农产品中硒分布及形态研究

通过对兰州市主要农业区表层土壤总硒有效硒调查和部分农产品总硒有机硒测定,研究了兰州市碱性农田土壤与农产品中硒的积累特征和分布规律。结果表明,兰州市农田表层土壤pH 8.39±0.26,总硒含量为(0.179±0.066)mg/kg(n=473),处于全国中等水平。全市土壤总硒含量区域性差别较大,市辖区明显低于三县,榆中县居全市之首。土壤有效硒与总硒含量显著正相关,有效硒占比为4.63%～15.8%,平均8.27%。农产品中玫瑰(Rosa rugosa),部分西兰花(Brassicaoleracea var.italica)和芹菜(Apium graveolens)样品硒含量高于0.015 mg/kg,为该市天然富硒农产品。农产品中有机硒占总硒比例较高,均值为73.4%。从区域整体来看,土壤硒含量较高的县区农产品硒含量相对也较高,适合富有机硒优质农产品开发。

电子废弃物拆解区土壤Hg和As的分布规律

为研究电子废弃物拆解对土壤环境造成的污染,分析了浙江台州电子废弃物拆解区土壤样品中Hg和As的空间传输规律.结果表明,61.4%的样品Hg含量超过国家土壤环境质量一级标准值(0.15mg/kg),9%的样品Hg含量超过国家二级标准值(0.3mg/kg),单项污染指数评价显示轻度或中度污染.样品中As的含量均在一级标准范围内.土壤Hg含量受废旧物酸洗源和拆卸源影响较大,而As含量受冶炼源影响较大,其次是酸洗源.除个别样品在下风向上随着距离的增加呈显著下降趋势外,Hg和As含量在不同风向上含量无差异,其余呈现无规律波动,反映了区内存在多个污染排放源.Hg和As含量相关性较差,说明该地区Hg和As的传输和沉降可能受到多种不同因素的影响.

浙江富阳金属冶炼厂周围水田土壤-水稻系统中As、Se含量特征

本文研究了浙江富阳金属冶炼厂周围水田土壤-水稻系统中As、Se含量特征。所采土壤样品中,As含量高于土壤环境质量一、二和三级标准的分别占总数的21.15%、9.62%和7.69%。该金属冶炼厂周围88.46%的土壤属于富Se土壤。足Se土壤占总样的5.77%,过量Se土壤占3.85%,高Se土壤占5.77%。水田土壤可能受与金属冶炼有关的点源污染影响。糙米的As、Se含量高于全国糙米As、Se背景值,可食部分As、Se浓度均未超过我国规定的水稻卫生标准。