利用X射线K吸收边成像法测量碘离子在岩石中的孔隙扩散系数

污染物质在岩层孔隙水中的扩散过程决定了污染物质在地下水与岩层之间迁移的速率,并进而影响其在环境中的迁移-转化过程。利用碘离子作为示踪剂,通过X射线成像法可以获得碘离子在岩石中随扩散距离和时间变化的扩散曲线,进而通过人工拟合获得孔隙扩散系数(Dp)以及孔隙度(φ)等重要参数,这是研究污染元素扩散行为的基础。但是在X射线成像过程中,岩石本底对X射线的吸收也会对示踪剂碘离子的成像造成干扰。本文使用X射线能谱CT利用X射线K吸收边成像法,在碘的K吸收边(33keV)两侧的能量区域(27~32keV和34~39keV)对样品进行成像,有效地减少了岩石背景干扰,获得碘离子的扩散曲线,并通过软件利用近似公式对扩散曲线进行拟合获得了灰岩中碘离子的孔隙扩散系数。在实验过程中,本文还通过改进扩散装置,对低浓度端溶液采用连续接收的方法,避免了管路中溶液死体积的影响。通过实验获得碘离子的岩石孔隙扩散系数Dp=(1.12±0.22)×10^(−11)m^(2)/s,并计算得到岩石孔隙度φ=0.02。此实验结果与文献中灰岩孔隙度范围(0.005~0.042)相符合。通过本次工作,验证了应用改进的扩散装置和X射线K吸收边成像方法测量碘离子在岩石中的孔隙扩散系数的可行性。

盐胁迫对燕麦质膜透性及Na^+、K^+吸收的影响

为了研究盐胁迫对燕麦生理特性及产量的影响,以NaCl与Na2SO4摩尔浓度1∶1的混盐按土壤含盐量配成0(CK),0.2%,0.3%,0.4%,0.5%,0.6%,0.7%,0.8%8个盐浓度梯度,进行盆栽试验,研究了盐胁迫对燕麦质膜透性和Na+、K+吸收的影响。结果表明:燕麦细胞膜的相对透性随着盐胁迫程度的增加和时间的延长而呈上升趋势,且随生育时期的推进,不同盐分胁迫间的质膜相对透性差量也逐渐增大;丙二醛含量随盐胁迫的增加基本呈递增趋势,盐浓度0.4%时值略有降低;燕麦根、茎、叶随盐胁迫程度的增加Na+含量基本呈增加趋势,盐胁迫增加时根吸收的Na+逐渐向茎、叶中转移;燕麦根、茎、叶随盐胁迫程度的增加K+含量基本呈下降趋势,根中K+含量各生育时期差量很小且含量很低,苗期各器官中差量较大,叶中K+含量是根中的4.24倍,是茎中的1.80倍;成熟收获期,不同盐胁迫下,燕麦根中的Na+和K+各项指标均低于地上部位,根和地上部位Na+含量随盐胁迫的增加逐渐上升。

盐胁迫下钾吸收途径的抑制对小麦叶片K^+、Na^+含量的影响

为研究盐胁迫下小麦维持钾、钠平衡的生理机制,以耐盐小麦沧麦6005和盐敏感小麦矮抗58为材料,利用TEA、NEM、Ba(NO_3)_2三种药物分别抑制钾离子通道、钾载体及非选择性阳离子通道,测定正常及盐胁迫下小麦叶片K^+、Na^+含量,比较耐盐性不同的小麦品种在K^+、Na^+吸收中的差异。结果显示,盐胁迫下,沧麦6005和矮抗58叶片K^+含量下降,Na^+含量增加;沧麦6005叶片Na^+含量低于矮抗58,K^+/Na^+比值高于矮抗58。正常条件下,NEM、TEA处理均可降低沧麦6005和矮抗58叶片K^+含量,NEM处理较TEA处理效果更为明显;TEA处理显著降低了盐胁迫下矮抗58叶片K^+含量,而NEM处理则明显降低了盐胁迫下沧麦6005的叶片K^+含量;TEA、NEM、Ba(NO_3)_2处理降低了盐胁迫下矮抗58叶片Na^+含量,仅NEM处理降低了沧麦6005叶片Na^+含量。综上所述,正常条件下,钾载体是小麦K^+吸收的主要方式;盐胁迫下,耐盐品种和盐敏感品种K^+吸收途径不同,耐盐品种的NSCCs和钾离子通道具有更强的"拒钠"能力。

专用缓释肥料对黄瓜产量品质及N,P,K养分吸收利用的影响

采用土培试验研究了黄瓜专用缓释肥对黄瓜产量品质及N,P,K养分吸收利用、土壤酶活性的影响.结果表明:2种专用缓释肥(CSRF1和CSRF2)显著提高了黄瓜果实干物质量和总干物质量,CSRF1和CSRF2处理黄瓜果实干物质量较CCF,MSRF,OCF处理分别增加了23.3%~37.2%和16.5%~31.6%.2种专用缓释肥(CSRF2和CSRF1)提高了黄瓜果实的维生素C质量分数和氨基酸的质量分数,降低了硝酸盐质量分数.黄瓜根、茎、叶和果实的N,P,K养分质量分数均以CSRF2最高.黄瓜N,P,K积累量从大到小依次为CSRF2、CSRF1、MSRF、CCF、OCF,专用缓释肥处理的N,P,K积累量较MSRF,CCF和OCF处理分别提高了27.45%~46.55%,33.17%~56.20%和67.61%~102.13%.与普通复合肥相比,2种专用缓释肥处理的N,P,K相对养分利用效率分别增加了18.53%~24.20%,19.27%~20.02%和18.54%~35.69%.

不同温度型小麦K^+吸收动力学特征及其盐胁迫效应

本试验采用吸收动力学方法结合药理学方法,研究了NR9405(暖型)、小偃六号(中间型)、RB6和陕229(冷型)等4种不同温度型小麦幼苗(14 d)K+的高亲和和低亲和吸收特征。结果表明:1)在0～50mmol/L的K+浓度范围内,K+吸收可分为0～1和1～50mmol/L两个阶段,均可用米氏方程描述;2)对于高亲和吸收系统(0～1mmol/L),冷型小麦具有高的饱和吸收率Imax[42.46～43.12μmol/(h.g),RDW]和亲合系数Km(0.430～0.432mmol/L),暖型小麦(NR9405)和小偃六号具有较低的Imax[33.57～35.38μmol/(h.g),RDW]和Km(0.332～0.353mmol/L),抑制低亲和系统后增加了4种小麦的高亲和转运载体数量,降低了冷型小麦对K+的亲和力,但对NR9405和小偃六号的Km值影响较小;3)抑制高亲和吸收后,低亲和系统的Imax和Km均增加;4)在盐胁迫下,K+高亲和和低亲和吸收系统均受到抑制,小麦幼苗K+吸收能力均显著降低,暖型小麦NR9405和小偃六号的高亲和系统Km几乎不受盐胁迫的影响,而冷型小麦的Km值因盐胁迫而降低。因此,在盐胁迫下高亲和吸收系统的稳定性可能是影响暖型小麦耐盐性的一个重要因素。这对小麦耐盐性研究及耐盐品种选育均具有一定的指导意义。

有机肥与化肥配施对烤烟K吸收和干物质积累的影响

通过不同有机肥与化肥配施对烤烟不同生育期Ｋ吸收及干物质累积的影响研究表明，有机肥与化肥配施可促进烤烟干物质积累，特别是烤烟生长后期干物质的积累．烤烟移栽后５０～６３ｄ是Ｋ吸收的高峰期，在烤烟生长后期，配施处理的烤烟吸Ｋ量仍能保持一定水平，可缓解烤烟后期缺Ｋ的现象，减少灾害性天气对烤烟Ｋ吸收的影响．以绿肥。

小麦和大麦吸收N、P、K的动力学参数及相互作用机制研究

试验表明 ,液培 4周的小麦和大麦对NO- 3、NH+4和K+的吸收均符合Michaelis Menten动力学方程 .小麦对 4种养分离子的吸收能力表现为K+>H2 PO- 4 >NO- 3>NH+4,大麦对 4种养分离子的吸收能力表现为NO- 3>K+>H2 PO- 4 >NH+4;对于NO- 3离子 ,小麦和大麦的吸收能力基本相等 ,而对K+、NH+4及H2 PO- 4 离子 ,小麦对它们的吸收能力明显地大于大麦 ,这可能与大麦抵抗低K+、低H2 PO- 4 及低NH+4的能力较强有关 ;相对于K+存在而言 ,营养介质中NH+4存在 ,有助于小麦对NO- 3的吸收 ;相对于NO- 3存在而言 ,营养介质中H2 PO- 4

扬花期叶面施锌对寒地水稻Zn、N、P、K吸收和积累的影响

为探讨水稻施用外源锌对氮、磷、钾吸收和积累的规律,采用盆栽模拟试验方法,研究了不同锌浓度对水稻植株和子粒氮、磷、钾吸收、积累的影响。结果表明,水稻各器官锌含量的顺序为:植株>颖壳>精米,随着外源锌浓度的增加,锌含量显著增加,Zn2(5g/kg)处理精米锌含量为39.40mg/kg,是对照的1.9倍,能保证人们每日膳食锌的摄入。随着锌浓度的增加,植株和颖壳锌分配比例增加,而籽粒分配比例则下降。植株中锌向精米运转率增加,Zn2处理比对照增加12.73个百分点。随着外源锌浓度增加,水稻植株、颖壳和精米的氮、钾含量均增加,而磷含量下降,Zn2处理(5g/kg)精米氮含量和钾含量增加10.01%、1.16%,磷含量下降了12.26%。植株Zn含量与植株、精米和颖壳中氮含量、钾含量极显著正相关,与精米和颖壳中磷含量极显著负相关。随着锌浓度的增加,各器官氮、钾积累量均增加,磷积累量下降。因此,对于寒地水稻品种垦粳7号,扬花期喷施5g/kg锌,能显著提高精米锌含量,并且有利于水稻对氮、钾的吸收和利用。

Cd-K双重处理对水稻幼苗生长和Cd吸收转运的影响及相关转运通道分析

以水稻(Oryza sativa Linn.)高Cd积累品种‘T优705’(‘T You 705’)和低Cd积累品种‘湘早籼24’(‘Xiangzaoxian 24’)为实验材料,采用水培法对不同浓度Cd(0.0和2.7μmol·L^(- 1)Cd)和K(0、30和60 mmol·L^(- 1)K)处理条件下2个品种幼苗的相对生长量、根系和地上部的Cd含量及其亚细胞分布特征进行了比较,并分析了添加离子通道活性抑制剂TEA和La Cl3后幼苗根系和地上部的Cd和K含量;在此基础上,比较了NSCCs(非选择性阳离子通道)和K专性通道对2个品种幼苗根系和地上部Cd和K吸收贡献率的影响。结果表明:与Cd单一处理组(2.7μmol·L^(- 1)Cd)相比,Cd-K双重处理组(2.7μmol·L^(- 1)Cd-30 mmol·L^(- 1)K和2.7μmol·L^(- 1)Cd-60 mmol·L^(- 1)K)2个品种幼苗的相对生长量显著提高,而幼苗根系和地上部的Cd含量显著下降;随K浓度的提高,2个品种幼苗根系细胞壁和细胞液中的Cd含量显著下降,但细胞壁中Cd含量的分配比例增大而细胞液中Cd含量的分配比例则减小。在含2.7μmol·L^(- 1)Cd和30 mmol·L^(- 1)K的培养液中分别添加5 mmol·L^(- 1)TEA或0.2 mmol·L^(- 1)La Cl3后,2个品种幼苗根系和地上部的Cd和K含量均显著下降,其中,La Cl3处理组的根系Cd含量降幅高于TEA处理组,但La Cl3处理组的根系K含量降幅则低于TEA组。NSCCs对品种‘T优705’幼苗根系和地上部Cd吸收的贡献率显著低于品种‘湘早籼24’幼苗,而K专性通道对品种‘T优705’幼苗根系K吸收和地上部Cd吸收的贡献率则显著低于品种‘湘早籼24’幼苗。研究结果显示:添加外源K可缓解Cd对水稻幼苗生长的抑制作用,并通过提高细胞壁与Cd的结合能力来降低细胞液中Cd的积累,以此减弱幼苗对Cd的吸收和转运能力;幼苗体内的K和Cd均可通过K专性通道和NSCCs转运,其中,K吸收和转运主要通过K专性通道完成,而Cd吸收和转运主要通过NSCCs完成。此外,品种‘T优705’可能具有多种离子通道参与Cd的吸收和转运,而品种‘湘早籼24’主要依赖NSCCs参与Cd的吸收和转运,且后者对K的吸收和积累强于前者。

铁K吸收边特征及铁蛋白重组的研究(英文)

本文利用高强度的同步辐射X光源及荧光探测技术研究铁蛋白中铁K吸收边的XANES,较准确地测定FeSO_4及Fe(NO_3)_3溶液中水合铁离子的K吸收边,其1s到5t_(1u)、7t_(1u)和连续态跃迁的化学位移之差值分别为1.3、4.5和6.2eV,以这两种价态的铁吸收边谱为标准,对同时含有二价和三价铁的样品的X光吸收近边谱进行数值拟合,定量地研究铁价态的变化,实验结果表明在铁蛋白重组过程中,低的pH值和高的铁浓度相应于慢的氧化速度,能够结合到蛋白壳上的锌等对氧化有很大的阻碍作用。能量色散EXAFS技术考察铁蛋白在还原过程中结构和Fe^(3+)的浓度变化,结果表明天然铁蛋白比重组铁蛋白要稳定得多。在铰蛋白重组过程中,吸收边的边前结构趋于明显,铁由正常六氧八面体配位过渡到与蛋白结合的不对称配位状态,同时吸收边后的肩峰逐渐突起,说明铁氧原子簇的长大,由单核变为多核,形成铁蛋白中的含铁中心。

P和In原子K壳层X光吸收对InP单晶表面的损伤增强作用

用两组能量围绕Ｐ和ＩｎＫ壳层结合能上下的同步辐射单色Ｘ光对ＩｎＰ单晶［１００］表面进行辐照。结果表明，无论Ｘ光子被Ｐ原子Ｋ壳层吸收还是被Ｉｎ原子Ｋ壳层吸收，ＩｎＰ单晶［１００］表面Ｐ原子芯能级２Ｐ电子态变化明显。Ｐ和Ｉｎ原子Ｋ壳层Ｘ光吸收对ＩｎＰ单晶表面辐射损伤增强因子分别为４．４ｘ１０－６ｋｇ／Ｃ和３．

水蒸气流态化下Na/K基复合吸收剂再生特性

制备了一种Na/K基复合吸收剂,通过对吸附剂进行氮吸附试验来探究其内部孔结构。在小型流化床反应器中,以水蒸气为流态化气体,考察水蒸气温度(100、150、200和250℃)和反应气氛(一定比例的水蒸气和N 2)升温速率(5、10、15、20℃/min)对吸收剂再生特性的影响规律,并通过热分析动力学确定再生反应特性参数。结果表明:该复合吸收剂具有较好的孔隙结构;提高水蒸气温度和反应气氛升温速率可减少再生反应所需时间、增大再生反应转化率;当水蒸气温度为250℃时,有最大峰值体积分数(26.5%),有最短再生反应时间(16 min);当升温速率20℃/min时,有最大峰值反应速率(221.4 mL/min),有最大平均反应速率(62.6 mL/min);在水蒸气氛围下,4种升温速率的吸收剂再生反应活化能较为接近,为88.0~97.4 kJ/mol,表明升温速率并非影响再生反应活化能的主要因素。

钾、硼和萘乙酸对烟株生长及钾吸收分配影响的研究

本文通过盆栽试验,研究了钾(K)、硼(B)和萘乙酸(NAA)对烟株生长和K吸收分配的影响。研究表明,在高K营养下,B、NAA及B+NAA显著增加了烟株地上部干重和株高,但低K时影响不显著:B、NAA及B+NAA明显提高了烟叶的光合强度、硝酸还原酶的活性及过氧化物酶的活性,这为提高烟叶产量和品质奠定了基础。B.NAA及B+NAA各处理明显增加了中、上部烟叶的含K量。低K营养时,各处理烟叶的含K量上部>中部>下部;但在高K营养下,各处理烟叶上、中、下部含K量相近,以高K营养下B+NAA处理的烟叶含K量最高。初步表明增施K肥时,喷施B和NAA可以提高烟叶的K含量。

转拟南芥AtNHX1基因促进烟草对钾吸收的研究

提取拟南芥总RNA,反转录合成Na＋/H＋逆向转运蛋白基因AtNHX1,构建了植物高效表达载体,用叶盘法将其导入烟草,经筛选获得了抗卡那霉素和GUS染色阳性的转化子38株。应用荧光定量PCR方法对转化材料部分含AtNHX1基因的烟草内源钾通道基因、烟草K＋转运蛋白基因和烟草焦磷酸酶基因的转录水平进行了分析。结果表明：在转化烟草中可以检测到AtNHX1基因mRNA,与未转化材料相比,烟草钾离子转运蛋白基因NtHAK1的转录降低,H＋-ATPase基因NHA1转录增加,钾通道基因NKT转录无显著变化,T1代转化烟叶中K＋含量显著增加,Na^＋、Ca^2＋无显著变化,烟叶中总糖含量降低,证明了编码拟南芥AtNHX1基因与植物的K＋吸收有关。

植物内整流K^＋通道AKT1的研究进展

K^+是植物生长发育所必需的大量营养元素。内整流K^+通道(Arabidopsis K^+transporter 1,AKT1)属于Shaker家族,是介导K^+吸收的重要通道,为质膜的K^+感应器,参与调节细胞的生长发育、调控气孔运动及植物蒸腾作用,能够提高植株的抗旱耐盐性,因而在植物生长过程中具有重要作用。该文概述了AKT1的结构、组织表达定位和表达调控及功能等方面的研究进展,并提出采用蛋白组学、基因工程技术及RNAi手段深入研究K^+、Na^+吸收及转运的协同调控机制,提高作物对土壤中K^+的利用效率及AKT1在植物生理代谢、抗逆性中的作用。

应用病毒诱导基因沉默技术研究棉花GhAKT1和GhKT2基因的功能

【目的】本研究旨在揭示棉花钾离子(K^+)吸收机制。【方法】以国欣棉3号和中棉所41为材料,应用病毒诱导基因沉默技术研究棉花K^+通道基因GhAKT1和K^+转运体基因GhKT2的功能。【结果】在低水平供K^+(0.1 mmol·L^(-1))和充分供K^+(2.5 mmol·L^(-1))条件下,沉默GhAKT1和GhKT2基因使棉花幼苗的K^+积累量分别降低15%左右和25%以上。此外,沉默GhAKT1和GhKT2基因导致棉花幼苗对K^+的最大吸收速率和亲和能力出现不同程度的下降。药理学试验结果表明,在外界K^+浓度低于250μmol·L^(-1)的条件下,高亲和系统对棉花K^+吸收的贡献大于K^+通道;而且GhAKT1蛋白可能是1个对NH4+比较敏感的组分。【结论】棉花K^+通道蛋白GhAKT1和K^+转运体蛋白GhKT2具有吸收K^+的功能,而且表现出双亲和吸收K^+的特性,可作为改善棉花钾营养的候选基因。

农田施用水葫芦对水稻钾素吸收利用的影响

以粳稻品种‘运2645’为供试材料,设计农田施用水葫芦(将晒干水葫芦按4500kg/hm2农田施用)、不施用水葫芦处理和施N量为120kg/hm(2LN)、240kg/hm(2NN)处理,研究其对水稻不同生育时期K素含量、K素吸收、K素分配和K素利用效率的影响。结果表明:(1)农田施用水葫芦使水稻不同生育时期植株含K率显著提高,增加幅度从够苗期逐渐下降,到抽穗后又逐渐增加;使各生育时期吸K量显著提高;(2)农田施用水葫芦对水稻不同生育时期K素在茎鞘、叶片中分配比例多无显著影响,使成熟期K素在穗中分配比例显著降低;(3)农田施用水葫芦使水稻不同生育时期K素干物质生产效率均显著或极显著降低,使K素籽粒效率和K素收获指数均显著降低;(4)增施N肥,使水稻不同生育时期的植株K素含量和吸K量均得到极显著的增加,使K素干物质生产效率和K素籽粒生产效率均显著或极显著下降;(5)水葫芦×N对稻株K素吸收利用多无显著互作效应。农田施用水葫芦使水稻植株含K率、K素吸收量显著提高,使K素干物质生产效率和K素籽粒生产效率显著降低。

K荧光X射线辐射装置设计与模拟

针对K荧光具有稳定性高、剂量率大、可控性好等优点,设计一套K荧光X射线辐射装置,为核辐射探测器在低能区能量响应呈现出非线性变化趋势提供计量保障。梯形结构设计缩短光束路径,同时有效降低散射干扰;提出以K吸收缘介于辐射体Kα和Kβ线之间的材料为次级过滤器,消除L线并减小Kβ相对于Kα线的强度得到参考辐射场。通过蒙特卡罗程序模拟,结果表明:在8.64~98.4 ke V能量范围内,可以找到相应的K吸收缘获取纯度较高的单能荧光参考辐射场。

水泥混凝土吸收相变材料的影响因素研究

为了研究水泥混凝土吸收相变材料(PCM)的影响因素,通过借鉴混凝土吸收常数K的测定方法和自行设计的室内吸收试验,以混凝土对PCM的吸收常数K和吸收深度作为评价指标,研究分析了混凝土水化龄期、试验温度、浸入时间、水泥混凝土内部结构、PCM的粘度、PCM的极性,以及氢键对吸收过程的影响.结果表明:混凝土吸收PCM是一个复杂的过程;混凝土对PCM的吸收量随时间的增加最终将趋于一个稳定状态;混凝土中的凝胶孔、毛细孔或者其他开口孔隙、裂缝等的都会影响其对PCM的吸收;PCM的粘度越小越利于被混凝土吸收;氢键的存在阻碍混凝土对PCM的吸收;试验温度和水泥混凝土试块龄期间接影响了混凝土对PCM的吸收.