重金属污染土壤的植物修复技术研究

植物修复重金属污染土壤已经成为当今科学家研究的热点问题。国内研究者已发表众多重金属污染土壤修复技术的文献综述,但单纯对重金属污染土壤的植物修复技术、特别是植物收获后的处置技术的系统综合的文献综述少之又少。为此,系统阐述了植物修复技术的内涵、组成部分、优缺点、超富集植物的概念、研究概况和修复植物收获后的处置技术,指出植物采矿技术可能成为科学家们下一步研究的重点,并对植物修复技术发展未来进行了展望。

能源植物菊芋在松嫩盐碱地区的栽培试验研究

为探求能源植物菊芋在盐碱地栽培的发展前景,选取栽培菊芋和野生菊芋2份试验材料在松嫩盐碱地上进行了施肥、割草、重度盐碱胁迫及土壤不同开垦年限的处理研究。结果表明:这2份材料均可在中度盐碱地上正常生长和繁殖,施肥、割草对菊芋的生长有促进作用,重度盐碱胁迫会降低菊芋的出苗率,野生菊芋对重度盐碱胁迫表现出更好的抗性,栽培菊芋在中度盐碱地上产量可达到30 000kg.hm-2以上。通过试验表明菊芋是适合在松嫩盐碱地上发展的优良能源植物。

“大力士”甜高粱在松嫩盐碱地区的栽培适应性研究

为探讨甜高粱在松嫩盐碱地区的适应性与作为能源植物的发展前景,选用"大力士"甜高粱品种在松嫩盐碱地区试验栽培。结果表明:"大力士"甜高粱在含盐量小于1.78g.kg-1的盐碱土壤上可以正常生长并获得高产,是能够在松嫩盐碱地区推广并发展的优良饲用作物与能源植物。

不同供氮水平对饲料桑树幼苗生长以及光合特性的影响

为科学制定饲料桑树幼苗氮肥管理措施,在水培条件下以青龙桑为试验材料,设置4个供氮水平(每株0 mg、7.5 mg、15.0 mg和22.5 mg),探求不同供氮水平对桑树幼苗生长及生理特性的影响。结果表明,桑树幼苗株高、地径、叶片数量、叶面积、根长、生物量、叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、水分利用率(WUE)、蒸腾速率(Tr)均随施氮量的增加而呈现先升高后降低的趋势,根冠比随着施氮量的增加逐渐降低,其中每株施15 mg氮处理的桑树幼苗长势最好;此外,桑树幼苗的叶绿素含量、PSII最大光化学量子产量(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qp)、PSII实际光化学效率(ΦPSⅡ)、电子传递速率(ETR)均随施氮量的增加而升高,非光化学猝灭系数(NPQ)随着施氮量的增加而降低。适宜的供氮量可以增强桑树叶绿体光化学活性和光合能力,并且促进桑树的生长,而过高的供氮水平对其促进效应降低。

氮沉降对小叶章光合生理特性的影响

为了阐明湿地植物小叶章光合特性对氮沉降响应的变化规律,选择三江平原沼泽化小叶章为研究对象,通过野外原位控制试验,研究了3个氮水平[0gN/m2(N1)、5gN/m2(N2)和10gN/m2(N3)]对小叶章光合色素及光合参数的影响。结果表明,随着施氮水平的增加,小叶章的全氮含量、光合色素含量、光合参数AQE和Amax均呈增加趋势,但Rd则呈现先升高后下降的趋势,表明N3处理更能促进小叶章净碳的累积;光合参数Vcmax和Jmax也呈增加趋势,这有利于小叶章在低温环境下进行光合作用,维持施氮条件下较高光合能力。

氮沉降和CO_2浓度增加对土壤磷素含量的影响

为了研究不同N沉降水平下,大气CO2浓度升高对三江平原小叶章群落土壤全磷、速效磷含量的影响。利用开顶气室(open-top chamber,OTC),设置当前大气CO2浓度(370μmol/mol)、中等CO2浓度(550μmol/mol)和高CO2浓度(700μmol/mol)3个CO2浓度水平和不施氮[N1,0gN/(m2·年)]、常氮[N2,4gN/(m2·年)]、高氮[N3,8gN/(m2·年)]3个施氮水平。结果表明:CO2浓度升高结合氮沉降连续运行2个生长季后,相同处理下,土壤全磷、速效磷的含量没有显著变化。各处理仅对0～10cm土层土壤磷素含量影响明显,对下面2层土壤磷素含量无显著影响。在相同氮沉降水平下,0～10cm土层土壤全磷、速效磷的含量随着大气CO2浓度的增加呈现出先增大后减小的变化趋势。氮的加入对土壤的全磷的含量没有显著影响、却减小了0～10cm土层土壤速效磷的含量。土壤全磷的含量与土层深度密切相关,随着土层深度的增加而降低。

基于正交设计的施用硫磺、控水灌溉和施肥对蓝莓生长的影响

旨在优化高寒地区蓝莓栽培模式,利用正交试验研究了施用硫磺、控水和施肥3个因素对大兴安岭地区蓝莓品种‘美登’植株生长的影响。结果表明:3个因素正交处理对蓝莓生长指标的影响程度较大,不同处理之间各生长参数均存在较大的变异幅度,3个因素之间存在明显的互作效应,并且拮抗效应较小。极差分析结果表明,对蓝莓株高、冠幅和枝条长度影响最大的因素为土壤相对含水率,而对枝条粗度影响最大的因素为施肥。3个因素互作下均表现为各因素的3水平或4水平蓝莓生长性状最优,结合各生长参数的变化结果,建议大兴安岭地区蓝莓品种‘美登’施用硫磺量为70~80 g/m2,施硫酸钾复合肥7.5~10 g/株,土壤相对含水率维持在45%~60%。

控水灌溉和覆膜对蓝莓植株生长特性的影响

为研究蓝莓生长发育的需水规律以及不同水分条件下人工覆膜对蓝莓生长是否具有促进作用,以蓝莓‘美登’（‘Blomidon’）为试验材料,在大兴安岭地区连续3年研究了控水灌溉条件下人工覆膜处理对蓝莓生长特性影响的研究。结果表明：水分条件明显影响到蓝莓植株的生长,在无覆膜时,不同年份下3个梯度的人工控水处理下蓝莓的株高、南北与东西冠幅以及枝条粗度和延生枝长均较无灌溉处理（CK）有不同程度的增加,土壤相对含水量维持在45%~60%处理更适宜蓝莓的生长。此外,无灌溉处理（CK）和土壤相对含水量维持在30%~45%处理下人工覆膜处理可以明显促进蓝莓植株的生长。