The effects of aerated irrigation on soil respiration, oxygen, and porosity

To ameliorate soil oxygen deficiencies around subsurface drip irrigation(SDI) drippers, aerated irrigation(AI) was introduced to supply aerated water to the soil through venturi installed in the SDI pipeline. The objectives of this study were to assess the effects of AI on soil respiration(SR), air-filled porosity(AFP), soil temperature(ST), and oxygen concentrations(OCC). Total soil respiration(TSR), biological activity temperature index(BAT), and soil oxygen consumption(OCS) based on SR, ST, and OCC, respectively, were subsequently calculated to explore the relationships between TSR, BAT, OCS, OCC, and AFP. Greenhouse-based experiments included two treatments: AI and unaerated SDI(CK), during the tomato growing season in the fall of 2015. The results showed that compared with CK, AI treatment significantly increased OCC and AFP(by 16 and 7.4%, respectively), as well as TSR and OCS(by 24.21 and 22.91%, respectively)(P<0.05). Mean fruit yield with AI treatment was also 23% higher(P<0.05) than that with CK. When BAT was controlled, partial correlations between TSR, OCS, OCC, and AFP were all significant in the AI treatment but not in the CK treatment. TSR was more sensitive to the interaction effects of OCC, OCS, AFP, and BAT under the AI treatment. Thus, the significantly increased TSR with AI appeared to be due to the favorable soil aeration conditi ons(higher OCC and AFP). Furthermore, the improvements in soil aeration conditions and respiration with AI appeared to facilitate the improvement in fruit yields, which also suggests the economic benefits of AI.

根区土壤氧气检测技术与方法研究进展

根区氧胁迫问题在滞涝区域、城市地面硬化区域尤为常见,根区土壤氧气含量高低是判断植物是否承受低氧胁迫的重要依据,其检测技术与分析方法的研究对农林生产和生态保护具有指导意义。为明确根区土壤氧气检测现状及发展方向,该研究概括了国内外土壤氧气分布检测方法和分析策略,将现有获取根区土壤氧含量时空分布的技术手段归纳为氧传感器点位检测法、土壤氧扩散模型分析法和荧光成像法,并剖析比较了各方法的优缺点和适用场景。基于氧传感器等领域最新进展,结合各类氧气运输模型,总结了根区土壤氧气分布检测技术和建模方法的研究重点与发展方向如下:1)氧传感器呈现小型化和集成化趋势,引入新型材料,提高氧传感器的灵敏度和耐久性能;2)模型的精度将不断提高,更多地考虑多尺度和多因素交互作用,以全面分析根区土壤氧环境的复杂性;3)开发可持续的荧光染料,提高荧光成像技术的分辨率和深度,以实现对更小、更深层次结构的清晰成像;4)分析植物蒸腾作用中的水氧关系,通过茎干氧浓度反映植物对根区氧环境变化的生理适应能力。研究可为植物根区土壤氧气分布检测提供思路与借鉴。

氧四环素对稻田土壤铁砷形态转化的影响

为探究稻田土壤中抗生素和As复合污染的相互作用,选取湖南省湘潭市某稻田土壤进行微宇宙培养试验,通过模拟稻田土壤淹水–排干过程,探究氧四环素(OTC)在此过程中对Fe、As氧化还原转化的影响。结果表明,在淹水培养阶段,OTC能够促进土壤铁矿物的还原,使得溶解态、可交换态和吸附态/弱结晶型矿物态Fe(II)含量显著增加,因此在排干阶段能生成更多的·OH自由基,促进溶解态As(III)的氧化。OTC对Fe(III)具有络合和还原作用,能够促进土壤含Fe物质的还原;同时,作为一种广谱的抗菌剂,OTC的选择作用提高了异化铁还原菌的相对丰度,同样能够促进铁矿物的还原溶解。此外在淹水阶段,OTC作用下硫酸盐还原菌相对丰度增加,这使得硫化物结合态As的生成量增加,因而溶解态As含量降低。总体而言,OTC在淹水阶段会促进土壤含Fe物质的还原溶解,但能够通过提高As硫化物的生成量减少As的溶出;在排干阶段则有利于生成更多的·OH,将溶解态As(III)快速氧化,这能够降低水稻吸收和转运As的风险。

银北灌区稻田回归水灌溉对土壤盐分分布及作物产量的影响

银北灌区面临引黄水量锐减挑战的同时,也存在水资源利用效率低,灌溉用水不科学合理,水资源浪费严重等问题。寻求适宜的灌溉模式是减少黄河水依赖、提高水资源利用率以及保证作物产量的重要途径。采用大田试验种植水稻,设置6种不同的灌溉模式,分别为回归水漫灌(T1)、黄河水灌溉(T2)、适量回归水灌溉(T3)、黄河水回归水交替灌溉(T4)、退水再灌(T5)、常规灌溉(T6),研究不同灌溉模式对稻田土壤盐分分布和水稻生长及产量的影响。不同灌溉模式对稻田盐分分布影响显著。全生育期不同灌溉模式都存在表层土壤脱盐,底层土壤积盐的现象,T1处理脱盐深度最大,使盐分累积在土壤60 cm以下,其余处理累积在土壤40 cm以下。土壤脱盐率最大在T1处理,较初始土壤含盐量降低9.58%;根区脱盐率最大出现在T2处理,为27.36%;根区盐分变化量最大为T1处理,水稻生育期内,盐分向下迁移量为4.82 t/hm^(2)。回归水漫灌处理下水稻产量最大,为10029.42 kg/hm^(2)。T3处理生产单位重量的水稻可节省黄河水0.56 m3/kg,生产一季水稻单位面积可节省黄河水5003.41 m3/hm^(2)。综上所述,针对宁夏银北灌区,采用适量的回归水进行灌溉,可以在保证作物产量的同时,降低对于引用黄河水灌溉的需求程度。

干旱条件下淮北平原夏玉米根系水分来源研究

为探究干旱胁迫条件下淮北平原夏玉米生长期水分利用特征,分析农田降水-土壤水-作物水之间的转化规律。通过野外实验和室内分析,测定分析不同生长期内降水、土壤水、植物水、地下水的稳定氢氧同位素值。采用稳定氢氧同位素技术分析了各水体的同位素分布特征,利用直接对比法和多元线性混合模型法分析夏玉米对土壤水分的主要吸水深度及贡献率,进而研究其水分来源。结果表明,五道沟实验站夏季大气降水线方程为δD=7.26×δ^(18)O+3.11(R^(2)=0.98),其斜率和截距均小于全球大气降水线方程,表明降水在降落过程存在蒸发富集过程。土壤水氢氧同位素在垂直方向剖面呈现明显的梯度分布。干旱胁迫条件下,夏玉米拔节-抽雄期主要吸收0~20、20~40、40~60 cm处的土壤水,贡献率分别为21.8±13.6%、25.5±20%和25.1±18.2%;抽雄-灌浆期主要吸收0~20 cm处的土壤水,贡献率为68.6±3.6%;灌浆-成熟期主要吸收0~20 cm处的土壤水,贡献率为72.0±0.9%。夏玉米根系优先利用浅层土壤水,土壤水主要来自大气降水。地下水埋深较浅地区,干旱条件下夏玉米在整个生长期内根系吸水深度较浅,由此考虑生长期改变灌溉方式来提高灌溉水利用率。

宁夏河东沙区柠条和新疆杨在纯林和混交林中的水分利用策略

【目的】探究柠条和新疆杨在纯林和混交林中的水分利用策略,分析这2个树种在混交林中的水分利用关系、土壤水利用率的影响因子以及种植方式对土壤水分环境的影响,为旱区防护林的林分结构优化调控提供理论指导。【方法】于2018年生长季(5—10月),在宁夏河东沙区选择柠条纯林、新疆杨纯林和柠条+新疆杨混交林,利用氢氧稳定同位素技术和IsoSource混合模型,分析柠条和新疆杨在纯林和混交林中的水分来源,采用相似性比例指数(PS指数)计算柠条和新疆杨在混交林中的水分利用关系;同时,监测土壤含水量、土壤养分和根系生物量,并利用结构方程模型(SEM)量化不同因子对林地植物土壤水利用率的影响;计算土壤储水量、土壤水分亏缺和土壤水消耗率,分析柠条、新疆杨纯林及混交林对土壤水分环境的影响。【结果】1)在纯林和混交林中,整个生长季的柠条的主要水分来源土层基本一致,而新疆杨则表现出不一致性。2)混交林中柠条和新疆杨在整个生长季的相似性比例指数(PS)为62.75%,表明两者之间存在较弱的水分竞争,在生长季不同时期,2个树种的主要水分来源土层不同,能通过水分利用的时间和空间分离来应对干旱。3)土壤含水量对3个林地的植物土壤水利用率的总效应最高,土壤含水量和土壤养分与柠条纯林的土壤水利用率呈极显著负相关(P<0.01),而与混交林中柠条的土壤水利用率呈极显著正相关(P<0.01),与新疆杨纯林和混交林的植物土壤水利用率呈显著正相关(P<0.05);根系生物量对3个林地的植物土壤水利用率呈显著正相关(P<0.05)。4)混交林土壤储水量高于柠条和新疆杨纯林,而土壤水分亏缺和土壤水消耗率低于柠条和新疆杨纯林。【结论】柠条在纯林和混交林中的水分利用策略基本一致,新疆杨在纯林和混交林中的水分利用策略存在差异;混交林中的柠条和新疆杨通过时间和空间上的水分利用的差异来应对干旱,且混交林相比纯林可更有效降低土壤干旱化风险;土壤含水量和土壤养分是影响3个林地植物土壤水利用率的主要因素。

接种AMF对西部煤矿区紫穗槐根系分布和水分利用效率的影响

西部干旱半干旱煤矿区井工开采导致了大面积采煤沉陷区的出现,矿区生态复垦难度较大,利用菌根微生物技术进行生态修复已经成为当前的研究热点。为探究接种丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对紫穗槐根系分布特征和水分利用效率(Water Use Efficiency,WUE)的影响,研究通过室内土柱试验,设置了对照不种植紫穗槐幼苗(CK1)、种植紫穗槐幼苗(CK)、种植紫穗槐幼苗并接种AMF(+AM)3组试验处理,并对植物生长指标和土壤水分等进行了测定。结果表明:①接种AMF有效促进了紫穗槐的生长,其株高、SPAD(Soil and plant analyzer development)值、地上生物量和地下生物量相较CK处理分别提升38.5%、27.5%、11.1%、69.4%;②接菌改变了紫穗槐的根系分布,使总根系长度和根尖数分别增加329.0%和586.1%,平均根直径显著减小22.9%,2 mm以下细根根长比例提升370.1%。同时,接菌影响了土壤水分分布和紫穗槐的水分利用模式,使0~20 cm的土壤含水率较CK处理分别提高8.9%、7.8%,20~50 cm的含水率又分别降低16.8%、4.0%、11.6%;接菌增加了紫穗槐对表层5 cm以下土壤的水分利用比例,在5~30、30~50 cm分别提升15.4%、9.9%;③接菌使紫穗槐植株的WUE增加了27.5%,主成分分析结果表明,紫穗槐根系中的细根长(0.50~1.00 mm)和根尖数是干旱胁迫下接种AMF对土壤水分高效利用的关键根系特征。综上,接菌可对紫穗槐幼苗有明显的促生作用,通过对紫穗槐细根根系特征参数的显著改善,促进了对土壤水分的吸收及再分配能力,进而使紫穗槐植株表现出较高的WUE,该研究结果可为西部采煤沉陷区生物联合修复技术提供科学指导和技术支持。

不同增氧剂释氧对潜育化土壤还原性物质的消减效果

本研究以市售增氧剂为材料,潜育化稻田土壤为研究对象,采用水培试验和土壤培养试验相结合的方法,探讨不同增氧剂的释氧特征、包膜与不包膜增氧剂掺混配比,对不同潜育化程度稻田土壤还原性物质和氧化还原电位的影响。水培试验设置21个处理,测定水体溶解氧,土壤培养试验设两种不同潜育化程度土壤,5种不包膜:包膜掺混比例,共24个处理,测定土壤氧化还原电位和还原性物质,以期为潜育化稻田土壤改良提供理论依据。结果表明:市售增氧剂以过氧化钙2~3 mm和过氧化尿素3~5 mm处理效果最好,过氧化钙和过氧化尿素均能降低土壤还原性物质含量提高氧化还原电位。因此,过氧化钙和过氧化尿素对还原性物质的消减各有优势,其中不包膜:包膜比例以3:7效果最好。

加气灌溉改善温室番茄根区土壤通气性

为揭示加气灌溉对温室番茄根区土壤通气性的影响,探索加气灌溉下土壤温度、氧气含量、充气孔隙度与土壤呼吸和土壤微生物呼吸的关系,试验设置作物-皿系数为0.6、1.0这2种灌水水平和加气、不加气地下滴灌,共4个处理。结果表明,与地下滴灌相比,加气灌溉下土壤微生物呼吸显著增大了11.5%(P<0.05),土壤氧气含量、土壤呼吸、温度、和植物根系呼吸均有所增大。而且作物-皿系数为1.0灌水水平下加气灌溉与不加气相比,土壤和植物根系呼吸显著增大了25.5%和38.8%(P<0.05)。因此,加气灌溉通过调控土壤水气配合条件,促进了土壤、土壤微生物和植物根系呼吸,有效改善了土壤通气性。而且相比于不加气地下滴灌和作物-皿系数为0.6水平下加气灌溉,作物-皿系数为1.0时加气灌溉在促进土壤和植物根系呼吸方面的效果更明显。另外,土壤温度、充气孔隙度和氧气含量是土壤和土壤微生物呼吸的重要影响因子。番茄生长前期,土壤呼吸与充气孔隙度和氧气含量显著正相关,与土壤温度显著负相关(P<0.05);番茄生长后期,土壤和土壤微生物呼吸与土壤温度显著正相关,与氧气含量显著负相关(P<0.05)。

干湿交替条件下稻田土壤氧气和水分变化规律研究

在水稻高产栽培技术中,为合理利用水资源,改良土壤通气性,干湿交替灌溉技术已广泛应用。干湿交替灌溉技术的核心是协调土壤水分与氧气之间的平衡。本研究采用大田试验,在水稻生育后期进行干湿交替处理,同步监测稻田5 cm土层土壤氧气、水分及温度的变化,以探讨稻田土壤氧气和水分运移变化规律及其互作关系,为进一步揭示干湿交替灌溉技术的内在生理机制奠定基础。研究结果表明,干湿交替条件下,稻田土壤含水量处于饱和状态时,基本监测不到土壤含氧量;而稻田土壤在慢慢变干的过程中,5 cm土层土壤体积水分含量逐渐降低,土壤氧气含量逐渐升高。在花后19 d、24 d、29 d,当5 cm土层土壤体积含水量分别下降为25.4%、25.1%、24.7%时,土壤含氧量则分别上升到17.5%、17.4%、17.4%。在水稻生育后期不同阶段,土壤氧气含量的日变化呈现先降低再升高的趋势,谷值一般出现在14:00—15:00之间;土壤含水量随时间呈波动式逐渐降低的变化趋势;土壤温度呈现先升高后降低的趋势,峰值一般出现在15:00—16:00之间。从上午8:00到下午17:59,当土壤温度升至峰值时,土壤水分含量较低,而土壤含氧量开始升高。水稻开花期、灌浆期和成熟期的土壤氧气含量与土壤含水量均表现出极显著负相关关系,土壤温度与土壤水分间呈显著负相关关系,而土壤氧气与土壤温度之间无显著相关关系。说明干湿交替条件下,水稻生育后期稻田土壤中的水分和氧气含量存在一定的此消彼长的关系。因此,通过适度的干湿交替管理措施,可在一定程度上调节水稻根系周围的土壤水分和氧气的平衡。

加气灌溉下气候因子和土壤参数对土壤呼吸的影响

为揭示温室内气候因子和加气灌溉下土壤温度、氧气含量和水分对土壤呼吸的影响,对比研究了加气灌溉和地下滴灌(对照)下,各因子与土壤呼吸速率的关系。结果表明:5 cm处土壤温度与土壤呼吸呈极显著正相关关系,加气灌溉和对照处理下相关系数分别为0.615和0.564,且两处理下5 cm处土壤温度分别解释了土壤呼吸变化的46.6%和32.4%。大气相对湿度和土壤氧气含量也影响着土壤呼吸的变化。加气灌溉和对照处理下,大气相对湿度解释了土壤呼吸速率变化的35.2%和23.7%。两处理下土壤氧气含量分别解释了20%左右的土壤呼吸变化。各因子交叉混合影响了76.8%(加气灌溉)和42.5%(对照)的土壤呼吸变化。由此可知,土壤温度是影响土壤呼吸变化的控制性因子,大气相对湿度和土壤氧气含量也是影响土壤呼吸变化的重要因子。各因子对土壤呼吸速率存在交叉影响,且加气灌溉下的拟合效果明显优于对照。加气灌溉下土壤含水率略有下降,土壤呼吸速率和土壤氧气含量与对照差异显著,分别提高了33.16%和16.61%。加气灌溉明显改善了根区土壤环境,土壤呼吸的其他限制因素减少,因此加气灌溉下土壤温度、大气相对湿度、土壤含水率和土壤氧气含量对土壤呼吸的交叉影响更明显,对土壤呼吸变化的拟合效果更优。

土壤氧气可获得性对双季稻田温室气体排放通量的影响

为探讨土壤氧气可获得性(SOA)对双季稻田温室气体排放的影响,利用静态箱气相色谱法对多种管理措施影响下稻田温室气体排放通量和土壤氧化还原电位(Eh)、pH值及田间淹水深度(H)等3种SOA因子进行了观测。结果表明,甲烷(CH4)排放最集中的Eh值、pH值和H范围分别为-100—0mV、5<pH<6和1—5cm,3个范围内分别观测到48.8%、61.1%和77.0%的CH4排放,其中H对CH4排放影响最明显,单独由其就可解释37.8%的CH4排放通量(P<0.0001)。对于氧化亚氮(N2O),观测到较多的负通量,其纯排放最密集的3种SOA因子的范围分别是:0—100mV、5<pH<6和1—5cm,而200—300mV是其排放的临界Eh范围,高于此范围N2O排放极少。厌氧的反硝化过程是双季稻田N2O产生的主导过程。可为水稻田温室气体排放机理研究提供基础数据。

加气灌溉对番茄根区土壤环境和产量的影响

【目的】探明加气灌溉对番茄根区土壤环境及番茄生物量、果实产量和水分利用效率的影响,为加气灌溉的推广提供依据。【方法】以番茄品种"金鹏10号"为供试材料,通过温室小区试验,设计了加气和不加气(对照)地下滴灌2种处理方式,每个处理3次重复,加气灌溉采用Mazzei287型文丘里加气设备,定期测定并比较2种灌溉方式下的土壤含水量、氧气含量、呼吸速率、温度及番茄生物量、产量和水分利用效率。【结果】与对照相比,加气灌溉使得10cm土层内土壤体积含水量降低了1.61%,根区土壤氧气含量增加了0.89%,土壤呼吸速率增加了26.76%,但土壤温度没有明显变化;加气灌溉下番茄的果实干鲜质量、叶干质量、茎干鲜质量和地上部干鲜质量均显著增大,但根干鲜质量和叶鲜质量无显著变化;同时,加气灌溉下灌溉水分利用效率增加了23.12%,单株产量提高了23.12%,单果质量增大了29.84%。【结论】加气地下滴灌在改善根区土壤环境、提高番茄产量和水分利用效率等方面具有明显优势。

土壤磷酸盐氧同位素分析方法和应用研究进展

在一定温度下磷酸盐和周边水体氧的同位素分馏仅受生物活动控制,因此磷酸盐氧同位素成为生态系统中磷源和磷循环研究的良好示踪剂。介绍了磷酸盐氧同位素研究应用的理论基础和近几年来针对土壤富含有机质,氧元素来源多样的特点发展起来的土壤磷酸盐氧同位素的分析和纯化方法,综述了磷酸盐氧同位素在土壤磷源示踪和磷循环应用研究中的初步进展,并提出目前研究存在的局限和对未来工作的展望。

油水井套管的腐蚀及防护理论、实验与应用——油水井套管的腐蚀与防护

针对大庆油田油水井套管腐蚀渗漏逐年加剧的状况 ,调查研究了油水井套管腐蚀的原因与防护措施 .结果表明 ,土壤电阻率、溶解氧、CO2 、微生物等都是套管腐蚀的影响因素 .分析了国内外浅层套管腐蚀外漏防护措施 ,认为对于大庆油田浅表层套管腐蚀 ,适宜采用自生电流免维护防腐蚀工艺 .

土壤通气性与加氧灌溉研究进展

水、肥、气、热是保障土壤肥力的四大要素,传统的灌溉方式往往忽视了气这一重要因素。土壤通气性不足,四个因素之间的平衡被打破,土壤理化性质变差,对作物生长造成不利影响,进而引起减产。良好的土壤通气性是作物正常生长发育的保证。加氧灌溉通过采用合理的方法改善土壤通气状况,协调土壤四大要素之间的关系,提高土壤肥力,满足作物生长的需要。研究表明,加氧灌溉可提高作物产量、改善作物品质。本文从根区低氧胁迫的影响分析入手,评述了土壤通气性的量化指标、测算方法和控制标准,综述了加氧灌溉技术及其应用,总结了加氧灌溉研究中存在的问题,探讨了加氧灌溉对土壤通气性的改善作用,提出了加氧灌溉与土壤通气性研究展望,以期为今后的研究提供参考。

增氧条件下施用有机肥对水稻土壤微生物的影响

【目的】研究增氧对施用有机肥水稻土壤中微生物数量和群落结构的影响。【方法】采用盆栽水稻试验,设计了施用有机肥和增氧2个因素,其中施用有机肥因素设施用绿肥紫云英、施用农家肥干牛粪以及不施肥3个水平,增氧因素设加氧和不加氧2个水平,共计有加氧施用绿肥、不加氧施用绿肥、加氧施用农家肥、不加氧施用农家肥和不加氧且不施肥(对照)5个处理,分别编号为OG、G、OF、F、CK,每处理6个重复。将有机肥与土壤混匀后,称取15kg放入试验桶中,于水稻苗移栽3d(返青后)开始进行加氧处理,直至水稻收获后停止。于水稻成熟收割期选取不同土层深度的土壤样品,测定不同处理组微生物数量,并进行磷脂脂肪酸(PLFA)生物标记分析。【结果】增氧和施用有机肥的各处理组0～15cm土层微生物数量与CK存在明显差异,施用农家肥处理能够提高土壤细菌、真菌和放线菌数量;施用绿肥处理能够提高土壤细菌和放线菌的数量,但使真菌数量有所下降。与不加氧处理相比,加氧处理均能够增加施肥土壤中各类微生物的数量。PLFA生物标记分析显示,共检测到32种特定标记的PLFA,但其中只有17种PLFA含量大于0.01nmol/g,这17种PLFA指示的土壤微生物包括革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、细菌、真菌、放线菌和原核生物。各个处理组土壤微生物群落结构存在明显差异,OG和OF处理组PLFA总量均显著大于G、F处理组和CK。CK组微生物群落主要受真菌和细菌的影响,F处理组微生物群落受革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的影响,OF、OG和G处理组微生物群落主要受放线菌的影响。【结论】增氧处理可以增加施有机肥土壤的微生物数量,影响土壤微生物群落结构。

地下滴灌加气技术研究进展

地下滴灌加气技术是通过对地下滴灌管网加气来改善根区土壤通气条件,避免低氧胁迫对作物造成不利影响,促进作物增产提质的一种新型灌溉技术。明确不同条件下地下滴灌加气技术的实施效果,确定适宜的加气灌溉模式与配套设备是推动该技术规模化应用的关键。通过总结近年来地下滴灌加气技术的相关研究进展与成果,全面总结了作物生长适宜的根区土壤氧气条件以及地下滴灌加气技术对土壤环境与作物生长的改善效果,并重点探讨了加气模式与加气设备的应用现状、存在的问题和发展趋势。目前,地下滴灌加气技术在作物产量与品质提升方面效果显著,但仍存在需进一步研究和解决的问题,首先是作物需按时、按需加气,其次需要从“气源-灌溉系统-土壤环境-作物生长”全过程提升加气综合利用效率并研发实用、高效的地下滴灌专用加气设备。

不同土壤田间含水量对紫云英生长及生理代谢的影响

通过设置5个不同的田间含水量(25%～30%,50%～55%,75%～80%,95%～100%田间持水量和浸水)研究紫云英生长及生理对土壤含水量的响应。结果表明,75%～80%田间持水量下植株生长最好,株高、茎粗、叶面积、生物量等都优于其他处理,且植株的养分含量及其积累量也最高,是适合紫云英幼苗生长的最佳土壤田间含水量;与75%～80%田间持水量处理相比,25%～30%田间持水量和浸水处理下,SOD、POD、CAT和MDA含量均明显上升,叶绿素荧光参数最小荧光产量(Fo)上升,最大荧光产量(Fm)、可变荧光产量(Fv)、Fv/Fm和Fv/Fo均下降,表明植株受到逆境胁迫,生物量和养分含量显著下降,养分积累量明显减少,不利于紫云英幼苗生长;而50%～55%,75%～80%和95%～100%田间持水量3个处理的植株叶片SOD、POD、CAT、MDA分别为12.0,11.0,15.6U/(mg蛋白.min),673,668,725U/(mg蛋白.min),2.08,1.77,2.07U/(mg蛋白.min)和14.21,12.41,15.32mmol/g,处理间未出现明显的差异,最大光化学效率(Fv/Fm)分别为0.828,0.837,0.826,也未出现明显的差异,说明在50%～100%的田间持水量条件下,紫云英幼苗能够正常生长。

湿地植物通气组织和渗氧对其重金属吸收和耐性研究进展

湿地植物具有强大的通气组织和根部渗氧能力特征,使得其根际微环境处于氧化状态从而适应湿地土壤浸水的环境。近年来,湿地植物通气组织和渗氧在重金属吸收和耐性研究方面已引起了人们的关注,并对此进行了相关的研究。本文分别对湿地植物通气组织和渗氧特征,通气组织和渗氧对重金属吸收和耐性影响、对根际微环境影响等方面的研究进展和存在问题进行了综述,并提出了该领域未来可能的研究方向。认为针对从通气组织和渗氧角度出发研究湿地植物重金属耐性机理,应重点对湿地植物根际重金属的环境化学行为展开深入研究,在研究方法和手段上应注重新技术的开发与应用。