白花泡桐幼苗对盐、干旱及其交叉胁迫的生理响应

为探究白花泡桐幼苗在不同程度干旱、盐及盐旱交叉胁迫下的生长发育及适应机制,以白花泡桐幼苗为试验材料,设置不同盐胁迫浓度及干旱程度,研究白花泡桐幼苗株高、生物量、叶片光合色素含量、膜脂过氧化物、渗透调节物质以及抗氧化酶的响应变化。结果表明:(1)与对照(CK)相比,在盐、旱及其盐旱交叉胁迫下,白花泡桐幼苗的生物量、株高、光合色素含量均呈下降的趋势,而丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)含量呈上升趋势。(2)在盐胁迫、盐旱交叉胁迫下,随着胁迫程度的加重,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性呈先上升后下降的趋势,在受到干旱胁迫时,SOD、POD活性增加,CAT活性下降。(3)在盐胁迫下,随着盐含量的升高,白花泡桐幼苗可溶性蛋白(SP)含量呈下降的趋势,在干旱、盐旱交叉胁迫下,可溶性蛋白含量呈上升趋势。可得出结论,盐旱双重胁迫对白花泡桐幼苗生理特性的影响并不是单一胁迫的简单叠加,而是表现出交叉适应性,盐旱双重胁迫在一定程度能够缓解盐胁迫对白花泡桐幼苗生长的影响。

不同生物炭种类和用量对镉胁迫下小麦幼苗光合特性和镉积累的影响

【目的】研究泡桐生物炭、玉米秸秆生物炭和竹炭的施用对镉(Cd)污染土壤中小麦幼苗生长参数、光合特性和镉积累特性的影响。【方法】以小麦为供试材料进行盆栽试验,试验设置10个处理,分别为不施用生物炭(CK)、施用不同比例的泡桐生物炭(PB)、玉米秸秆生物炭(CB)和竹炭(BC),各设置3个质量分数,即1%、5%、10%,分别记为PB1%、PB5%、PB10%、CB1%、CB5%、CB10%、BC1%、BC5%、BC10%。【结果】施用生物炭整体上提高了小麦幼苗的各项生长指标,但PB10%处理相较于对照组降低了株高、根长、地上干质量和总生物量;施用泡桐生物炭降低了镉污染土壤中小麦幼苗的光合速率,在质量分数5%施用量下可以显著提升小麦幼苗的胞间二氧化碳体积分数和气孔导度;玉米秸秆生物炭在质量分数1%施用量下可以显著提升小麦幼苗的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,在质量分数10%施用量下,显著提升小麦幼苗的蒸腾速率;施用竹炭时净光合速率蒸腾速率气孔导度与对照组无显著差异,但是显著降低了胞间二氧化碳体积分数;PB10%处理时显著降低了小麦幼苗地上镉含量,不同处理均增加了小麦幼苗地下部位镉含量。玉米秸秆生物炭提高了富集系数,但是3种生物炭的施用都降低了转运系数。【结论】合理施用生物炭会促进镉污染土壤中小麦幼苗的生长,综合考虑质量分数1%施用量下的玉米秸秆生物炭的效果最好。施用泡桐生物炭未显著改变小麦幼苗镉富集系数,但所有施用量均显著降低了小麦幼苗镉转运系数,因此认为泡桐生物炭具有修复镉污染农田土壤的潜力,且质量分数10%的施用量下效果最好。

不同热解温度泡桐生物炭孔隙结构及其差异

为探究泡桐生物炭的特征,评价其不同剩余物的炭化利用潜力,以泡桐3种剩余物(树皮、去皮枝条和树叶)为原料,在3个热解终点温度(300、500和700℃)下分别炭化2 h制备生物炭,通过热重分析和比表面及孔径分析,探讨泡桐生物炭的炭化热解过程和孔隙结构特征。结果表明,3种泡桐原料的热解过程呈现相似的趋势并存在3个阶段,分别为初始温度至150℃的水分蒸发阶段,150~500℃的快速热解阶段,500℃以上平缓热解阶段,3种原料的失重速率约在350℃达到峰值;随热解温度的升高,泡桐生物炭产率不断下降,各温度下去皮枝条炭的产率最低;泡桐生物炭的吸附等温线均经历了由Ⅲ类回滞环H3型转变为Ⅱ类回滞环H4型的过程;比表面积由1.5157~3.3518 m^(2)·g^(-1)升至95.0566~512.5380 m^(2)·g^(-1),平均孔径由12.2919~22.9597 nm降至2.4022~2.7689 nm,微孔占比由0%提升至10%以上;在较高热解温度下,泡桐生物炭孔隙结构更加复杂,分形维数趋近于3,孔道表面更加粗糙。