磁化水灌溉条件下黄河三角洲刺槐林地土壤盐分时空分布特征及变化规律

[目的]探明磁化水灌溉条件下土壤盐分含量时空分布特征及变化规律,为滨海盐碱地磁化水灌溉技术提供理论依据。[方法]以黄河三角洲东营市河口区新营造刺槐人工林地为研究对象,分析了淡水灌溉(FW)、磁化淡水灌溉(MFW)、地下浅表层微咸水灌溉(GW)和磁化地下浅表层微咸水灌溉(MGW)4种措施下土壤盐分含量的时空分布特征及变化规律。[结果] 2种磁化处理灌溉方式均能降低滨海盐碱地土壤盐分含量;不同灌溉处理的土壤盐分含量均值皆表现出:GW>CK>FW>MGW>MFW,土壤盐分含量随土层深度增加而降低。[结论]①磁化水灌溉能够降低土壤盐分表聚,尤其在春、秋季适时采用磁化水灌溉,能够抑制土壤返盐,在20-40 cm土层效果更明显一些。②通过磁化地下浅表层微咸水进行适度灌溉,可以为该地区节约用水资源,有效地促进盐碱地土壤脱盐。

黄河三角洲滨海盐碱地11个造林树种细根解剖性状对土壤条件的响应

细根作为植物与土壤连接的重要部位,能够反映植物对生存环境的适应性。以黄河三角洲滨海盐碱地不同立地条件下11个造林树种为对象,基于细根分支等级划分1—4级根序并进行解剖特征测定,分析细根解剖性状对滨海盐碱地不同土壤条件的响应规律。结果表明:(1)不同根序的细根直径存在显著差异,细根直径随根序升高呈增大趋势,而同根序的细根直径在不同树种间表现出显著的种间差异(P<0.05)。1—2级细根皮层厚度、3—4级细根导管密度在树种间的差异均达显著水平(P<0.05)。(2)在较为严重盐渍化土壤条件下(立地1),细根皮层厚度较其他立地显著增大,但细根导管密度较小;在轻度盐碱立地条件下(立地3),细根导管密度较大;较为严重的盐碱立地具有更为发达的细根直径及维管柱直径。(3)树种1—2级细根解剖结构与土壤环境关系最为密切,其中1级根直径与土壤pH值显著正相关(P<0.05),与土壤硝态氮含量呈显著负相关(P<0.05)。对土壤理化性质与细根解剖性状的冗余分析表明,前两个轴的特征值达0.640和0.196,土壤速效养分含量与轴一(RDA1)呈正相关,低级根解剖性状则与轴二(RDA2)呈显著负相关。低级根解剖结构以及土壤的pH值能解释较多树种的差异性,其中低级根直径与皮层厚度对盐碱环境表现出较强的响应。

磁化咸水灌溉对葡萄幼苗生长及离子稳态的影响

以‘夏黑’葡萄扦插苗为试材,采用不同矿化度咸水(0、3.0、6.0 g/L)经磁化和非磁化处理后用于灌溉葡萄幼苗,以探讨磁化咸水灌溉对葡萄幼苗生长和不同种类阳离子分布特征的影响。采用收获法和原子吸收分光光度法对葡萄生物学特性和不同组织Na^+、K^+、Ca^2+、Mg^2+质量分数进行了测定。研究结果表明:1)与对照(0,NM0)相比,非磁化咸水灌溉均抑制了葡萄的生长和生物量积累,其中,6.0 g/L咸水灌溉下葡萄存活率降低。磁化咸水灌溉(0、3.0和6.0 g/L)则提高葡萄的新梢生长量、生物量、根冠比和存活率,降低葡萄各器官的盐敏感指数。2)咸水灌溉下葡萄体内Na^+质量分数显著提高(P<0.05),K^+/Na^+、Ca^2+/Na^+、Mg^2+/Na^+显著降低(P<0.05);与非磁化咸水灌溉相比,磁化咸水灌溉降低了葡萄体内Na+质量分数,提高了葡萄茎和根系的拒Na+能力以及对K+、Ca^2+、Mg^2+的吸收和运输能力,同时,促进了Ca^2+、Mg^2+在叶片中的累积。因此,磁化处理不仅可以降低盐分胁迫对葡萄的生长抑制,而且促进植物体内离子稳态的重建,且为咸水资源的开发利用及磁化水处理技术的推广应用提供了理论依据。

磁化水灌溉对镉胁迫下欧美杨Ⅰ-107苗期氮素营养代谢的影响

为探究磁化水灌溉对镉(Cd)胁迫下杨树幼苗营养代谢的影响,以一年生欧美杨Ⅰ-107(Populus×euramericana Neva)幼苗为研究对象,通过磁化处理含Cd(NO3)2·4H2O的1/2 Hoagland营养液浇灌幼苗,测定不同组织的氮素含量、氮素关键代谢酶活性、关键氨基酸含量以及根系形态特征。结果表明,磁化水灌溉使得Cd胁迫下叶片中铵态氮(NH4^(+)-N)、硝态氮(NO3^(-)-N)和全氮(TN)含量增加;同样磁化处理也促进根系中NH4^(+)-N和TN含量升高,但降低了根系中NO3^(-)-N含量。磁化水灌溉有利于提高叶片中硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(NiR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性,同时提高根系中NR、GS活性,但对根系中NiR和GOGAT活性有明显的抑制作用。磁化水灌溉促进了Cd胁迫叶片半胱氨酸(Cys)、谷氨酰胺(Gln)的合成,但对谷氨酸(Glu)和甘氨酸(Gly)合成有明显的抑制作用。另外,磁化作用均促进了Cys、Glu、Gln和Gly在根系中的合成。磁化水灌溉可促进杨树根系形态建成。综上可知,磁化水灌溉可通过影响根系形态来调节根系对矿质养分的吸收和运输,可通过刺激氮素代谢关键酶活性来提高氮同化和游离氨基酸的合成,这对于提高杨树对镉污染土壤的适应能力具有重要意义。

高校贵重仪器购置与管理的探索

实验室是高校本科生、研究生和教师进行科学实验及创新创业研究的重要平台。贵重仪器是学校教师和学生在实验室从事教学工作、科学研究活动的重要工具。主要介绍了高校实验室贵重仪器购置与管理过程中存在的重购置轻管理、重主机购置轻附件配置、利用率低、管理不健全、素质不高等问题及其相应解决问题的对策,该研究结果不仅延长了仪器的使用寿命,还能提高仪器的投资效益,为今后高校实验室的同行管理贵重仪器提供参考。

磁化咸水灌溉对葡萄生长和土壤矿质养分的影响

【目的】以2 a(年)生‘夏黑’葡萄(Vitis vinifera×V.labrusca‘Summer Black’)为试材,分析了磁化咸水灌溉后土壤根系形态特征和不同形态养分含量,以揭示磁化咸水灌溉对葡萄幼苗生长和土壤矿质养分特征的影响。【方法】分别采用0、3.0和6.0 g·L^-1三种不同质量浓度的咸水灌溉葡萄幼苗,磁化处理是接入磁化器装置处理灌溉水。通过野外调查和室内试验相结合的方法,对咸水和磁化咸水灌溉后葡萄幼苗生物学特性、叶片和土壤不同形态氮磷钾以及土壤微量元素含量进行分析。【结果】磁化处理对新梢生长量、叶面积、叶片数、根系总长度、表面积、平均直径、体积、土壤全氮、有效磷含量有极显著影响(p<0.01),对速效钾含量有显著影响(p<0.05);NaCl处理对葡萄地上部分生长指标、根系形态指标、叶片Fe、Mn、Zn、土壤硝态氮、无机氮、全磷、有效磷、速效钾、Mn和Zn含量有极显著影响(p<0.01);两处理交互作用对叶片Zn、土壤铵态氮、有效磷、速效钾含量有极显著影响(p<0.01),对叶片Fe、Mn、土壤中无机氮和Cu含量有显著影响(p<0.05);M0与NM0相比,叶面积和叶片的Zn分别提高19.42%和57.18%,差异显著(p<0.05);M3与NM3相比,新梢生长量、叶面积、叶片数、根系总长度、表面积、平均直径、体积均显著提高(p<0.05),叶片Zn、土壤全氮、铵态氮、无机氮、有效磷和速效钾含量分别显著降低19.41%、44.37%、27.79%、29.72%、28.53%和10.40%(p<0.05);M6与NM6相比,新梢生长量、叶面积和根系总长度、叶片Fe和Mn含量分别提高25.56%、26.16%、33.75%、5.87%和15.57%,土壤Cu的含量降低10.72%,差异显著(p<0.05)。【结论】磁化咸水灌溉能促进矿质养分的积累和有效态养分的释放,促进植物对有效态养分的吸收利用,促进盐分环境中植物的生长发育以及改善土壤-植物间的养分循环,为微咸水或咸水资源的开发及应用提供理论依据。

水涝胁迫下5个花椒品种抗氧化能力的比较

为了筛选出抗涝能力较强的花椒品种,并为其在不同立地条件的种植和推广提供理论依据,采用盆栽试验方法,模拟持续水涝环境,选用‘大红袍’‘朝仓’‘狮子头’‘无刺大红袍’和‘少刺大红袍’5个花椒品种作为供试材料,对其进行不同时间的水涝胁迫处理,然后采用室内分析方法对水涝胁迫下的花椒根系特征、保护酶活性和渗调物质含量进行了测定,同时采用隶属函数法对5个花椒品种的抗氧化能力进行了评价。结果表明:‘朝仓’和‘大红袍’的可溶蛋白含量分别为95.6和112.5 mg·g-1,均显著高于其他3个品种,处理8 d时其可溶性蛋白含量为其他品种的2~5倍;‘朝仓’的丙二醛含量最低,为29.7μmol·g-1;渗透调节能力较强的‘朝仓’和‘大红袍’其抗涝性也都较强。以隶属函数法评价的结果表明,水涝胁迫处理后,5个花椒品种的抗氧化能力强弱表现为:‘朝仓’的抗氧化能力最强,其次依次是‘大红袍’‘无刺大红袍’和‘少刺大红袍’,而‘狮子头’的抗氧化能力最弱。

采种期对盐胁迫下泡桐种子萌发和幼苗生长的影响

为明确山东地区泡桐种子耐盐性和最佳采种期,研究了不同采种期的泡桐种子在不同NaCl盐胁迫(0、1‰、3‰和5‰)下的种子萌发和幼苗生长状况。结果表明:随着采种期的推迟,种子的含水量逐渐降低,发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、幼苗鲜重和胚根生长量都是先增加后降低,在9月30日时最大。随着盐浓度的增加,不同采种期的种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、幼苗鲜重和胚根生长量均逐渐降低,而平均发芽时间增加。采种期和盐浓度的交互作用显著影响了泡桐幼苗的胚根生长量,但对其它指标影响不显著。山东地区泡桐种子在9月到10月采种期内盐胁迫下发芽能力先增后降,9月底泡桐蒴果颜色变深绿至深棕并逐渐开裂且泡桐种子含水量为40%左右时,泡桐种子在盐胁迫环境下的发芽能力最强。此类特征及时间范围可作为山东地区泡桐种子最佳采种期的判断标准。

4种观赏地被竹的生长及扩展能力比较

对山东东平县第二苗圃4种3年生地被竹生长进行了调查,并探讨和比较了其扩展能力差异。结果表明:4种观赏地被竹高生长排序为菲白竹>黄条金刚竹>铺地竹>鹅毛竹,地径生长的排序为鹅毛竹>铺地竹>菲白竹>黄条金刚竹,菲白竹与黄条金刚竹的高径比较大,鹅毛竹与铺地竹的高径比相对较小;单位面积株数的排序是菲白竹>铺地竹>鹅毛竹>黄条金刚竹,菲白竹和铺地竹生长较为密集,鹅毛竹和黄条金刚竹相对稀疏; 4种地被观赏竹扩展距离从大到小的排序为鹅毛竹>黄条金刚竹>铺地竹>菲白竹;不同竹种之间相遇时竞争能力不同,其排序为鹅毛竹>菲白竹>黄条金刚竹>铺地竹。

徂徕山刺槐人工林立地分类及立地质量评价

对徂徕山不同立地条件的刺槐Robinia pseudoacacia人工林进行调查,并进行立地分类与立地质量评价。利用回归分析和数量化理论Ⅰ确定了徂徕山刺槐生长的主导环境因子为坡向、坡度和土层厚度;构建了徂徕山刺槐人工林立地质量评价模型:Y=1.677+0.251X4+0.019X2+0.033X3。利用这一模型将徂徕山立地分6类,并对立地质量数量化评价:得分值大于16.6981的立地适宜发展刺槐,而得分值小于16.6981的立地则不适宜刺槐的生长。

五个不同花椒品种抗旱特性比较

为探究不同花椒(Zanthoxylum bungeanum)品种的抗旱性,筛选出抗旱性较强的品种,以三年生5个不同花椒品种作为试材,于干旱条件下,通过测定其对花椒地上部分、根系形态特征、叶绿素含量和光合特性的影响,结合因子分析以及隶属函数法评价,得出不同花椒品种的抗旱性。结果表明,相对抗旱性较强的品种,干旱胁迫前期气孔因素限制光合速率,后期则为非气孔因素限制;相对抗旱性较弱的品种,光合速率下降较早受非气孔因素的限制;采用隶属函数方法结果表明,花椒的抗旱能力排序为:‘狮子头’>‘无刺大红袍’>‘朝仓’>‘少刺大红袍’>‘大红袍’。因此,在种植花椒的过程中可以根据当地水分供应情况选出适宜的栽培品种,为花椒的种植推广提供理论依据。

盐胁迫对旱柳无性系“鲁柳1号”幼苗生长和生理特性的影响

为研究不同浓度NaCl处理下旱柳(Salix matsudana Koidz)无性系"鲁柳1号"耐盐响应,阐明旱柳无性系耐盐机制,为其推广和应用提供理论基础。以旱柳插穗为研究材料进行盆栽扦插试验,通过控制NaCl浓度(0、1‰、3‰、5‰、7‰),研究了盐胁迫对"鲁柳2号"相对生长速率、抗氧化酶活性(超氧化物歧化酶、过氧化物酶)、渗透调节物(可溶性糖)、光合特性(叶绿素、净光合速率)的影响。随NaCl处理浓度的升高,"鲁柳2号"相对生长速率逐步降低,可溶性糖含量逐步增加,超氧化物歧化酶和过氧化物酶先升高后降低,叶绿素含量和净光合速率逐渐降低。苗高地径相对增长速率与净光合速率、叶绿素呈极显著正相关,与超氧化物歧化酶、丙二醛呈极显著负相关。盐胁迫对旱柳无性系"鲁柳2号"生长有明显的抑制作用;在土壤含盐量不超过3‰时,可以通过保护酶活性和可溶性糖含量的增加适应盐胁迫,但超过3‰后随胁迫时间的增加幼苗生长受到严重抑制甚至死亡。