植物生理电特性在农业研究中的应用

介绍了植物的电特性、电特性检测方法以及国内研究工作者对植物生理电特性的研究现状,并分析了研究植物生理电特性在实际生产生活中的重要意义。

净化槽水质改善与植物生理日变化关系的研究

试验设定曝气和非曝气的两组工况植物净化槽,在一天中不同时间点测定净化槽的出水水质及植物根组织过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性与叶片可溶性蛋白(SP)、叶绿素(Chla)含量.分析了污染物去除与植物(睡莲)生理特性日变化的相关性及曝气对水质净化及植物生理的影响机制.结果表明:两组工况净化槽内植物生理特性与水质理化指标均在一定程度上受到光强变化的影响,植物根组织POD,CAT活性及叶片Chla,SP含量与净化槽DO浓度,CODCr,NH4+-N和TP去除率间呈正相关;曝气对植物根组织POD,CAT活性及叶片SP,Chla含量影响显著;曝气净化槽的出水DO浓度,CODCr,NH4+-N和TP去除率分别高出非曝气净化槽2.54mg/L,21.0%,16.6%和14.1%.

水体营养水平对3种沉水植物生长及抗氧化酶活性的影响

模拟研究了沉水植物狐尾藻 Myriophyllum spicatum L、轮叶黑藻 Hydrilla verticillata L 和金鱼藻 Ceratophyllum demersum L 在中、富两种营养水平下的生长及生理特性。研究结果表明,在 45 d 的培养过程中,狐尾藻、轮叶黑藻和金鱼藻在中营养(TN1.86 mg·L-1;TP0.087 mg·L-1)和富营养(TN2.47 mg·L-1;TP0.16 mg·L-1)水平下的单株最大生物量分别是 0.92、0.27、1.11、0.56、0.41 和 0.87 g,狐尾藻和金鱼藻在中营养水平下单株最大生物量分别较富营养水平下高出 39%和 22%,而黑藻在中营养水平下单株最大生物量较富营养水平下低了 51%,表明狐尾藻和金鱼藻在中营养水平下的生长较黑藻好。通过对 3种沉水植物可溶性蛋白和叶绿素质量分数的分析发现,黑藻在中富两种营养水平下,质量分数较低且波动平稳,金鱼藻和狐尾藻可溶性蛋白和叶绿素质量分数持续升高,表明这两种沉水植物对水体中营养盐的耐受能力较黑藻强。金鱼藻超氧歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(peroxidase)活性和丙二醛(MDA)含量在试验后期上升速度加快,且富营养水平下金鱼藻 MDA质量分数的最大值是中营养水平下最大值的 5 倍,表明在中营养水平下金鱼藻已经受到明显胁迫,而在富营养水平下受到胁迫更为显著。在本试验条件下,黑藻生物量小,而金鱼藻 SOD 活性、POD 活性和 MDA 质量分数变化幅度大,在试验后期急速上升,表明这两种沉水植物受到的营养盐胁迫较狐尾藻大,而狐尾藻在中营养水平下的耐营养盐胁迫能力较强。

水分胁迫对生态恢复重要树种木荷与白楸幼苗的影响

采用盆栽控水试验,研究了水分胁迫下我国亚热带地区森林演替过程中的重要树种木荷(Schima superba)和白楸(Mallotus paniculatus)的幼苗叶片叶绿素、类胡萝卜素、SOD活性、POD活性、脯氨酸和MDA含量的变化.结果表明:在干旱胁迫下,白楸叶片SOD活性、POD活性、脯氨酸和MDA含量在22%土壤相对含水量下均出现剧增,而Chla、Chlb和Car含量在22%的土壤相对含水量下则均出现降低;在同样的干旱胁迫下,木荷叶片SOD活性、POD活性和脯氨酸含量在19%的土壤相对含水量下才出现增加,而Chla、Chlb和Car含量则变化不大.在轻度淹水胁迫下,白楸叶片SOD活性、POD活性、脯氨酸和MDA含量基本呈增加趋势,而Chla、Chlb和Car含量呈降低趋势;木荷叶片SOD活性、POD活性和脯氨酸含量在同期规律不明显.相关分析表明,白楸叶片SOD活性同脯氨酸含量变化呈显著正相关(r=0.815,p<0.05)和MDA含量的变化呈极显著正相关(r=0.932,p<0.01).由此说明,水分胁迫下,白楸比木荷敏感,木荷的耐受力强于白楸.

外加电压对人工湿地处理生活污水效果的影响

为强化人工湿地去除污染物的性能,将外加电压与人工湿地结合,以探究湿地系统的最佳电压和运行条件。结果表明:种植植物且施加0.5 V和1 V电压(CW-0.5和CW-1)处理对植物生理特征变化无显著影响,且生长趋势优于对照组(种植植物施加0 V电压),而在种植植物施加2 V电压(CW-2)处理下,植物叶片中叶绿素含量降低,可溶性蛋白浓度、丙二醛(MDA)含量及SOD、POD和CAT活力增加;外加电压下人工湿地系统的最佳运行条件在水力停留时间为2 d、施加电压为1 V时,COD、NH+4-N、TN和TP的去除率分别为95.2%、92.5%、85.9%和98.2%,相较于对照组分别提高了9.3%、6.9%、10.3%和5.3%;在CW-2处理下,微生物乳酸脱氢酶(LDH)活力和蛋白质浓度相较于对照组分别提高10%和21%,三磷酸腺苷(ATP)浓度比对照组降低了14%,微生物多样性和丰富度下降,微生物活性受到抑制。研究表明,适宜电压能够促进植物生长发育,提高微生物活性和多样性,强化人工湿地系统去除污染物的性能。