土壤检测论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇土壤检测论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

 

在植物生长过程中，根系不仅从环境中摄取养分和水分，同时也向生长介质中分泌质子、无机离子和大量的有机物，这些物质和根组织脱落物一起统称为根系分泌物（root exudates，RE）[1]。低分子有机物是根系分泌物的主要成分，例如，简单糖类、有机酸、氨基酸等[2-3]。其中简单糖类占根系分泌物总量50～70％，有机酸占20～30％，氨基酸占10～20％[4]。研究表明，根系通过分泌物改变根际物理、化学或生物学性质来提高土壤养分的生物有效性，促进植物对养分的吸收和利用农业论文，在克服和缓解养分胁迫中具有十分重要的意义[5]。根系分泌物中的碳水化合物和氨基酸为根际微生物提供有效的碳源和氮源，且直接影响着菌根和根际微生物的数量和种群结构[4,6]。

众所周知，越橘的根系没有根毛，是依靠菌根吸收土壤中的养分和水分[7]。有研究表明，植物的生长周期是影响根系分泌的一个重要因素。在不同的生长时期，植物根系分泌物的种类和数量都有所变化。本文以生产中广泛栽培的北高丛越橘品种北陆（Northland）为试材，在生长季进行定期采样，通过测定越橘根系分泌物中氨基酸和糖分的组成及含量，研究越橘根系分泌物氨基酸和糖分的组成特点和年周期变化规律，为深入研究越橘根系功能及根系-根际互作机理奠定基础，也为果园的土壤管理提供理论依据免费论文。

1材料与方法

1.1 材料

试验在吉林农业大学小浆果基地进行，以三年生北高丛（V. corymbosum L.）越橘品种北陆（Northland）盆栽植株为试材。

1.2 试材准备

本试验采用土培法收集根系分泌物。用400目滤网（长×宽=30cm×20cm）做成根袋，底部扎紧。选取健壮、生长势基本一致的植株，将根系带土坨套上根袋，栽植于装有营养土的塑料桶中（桶口直径30cm，桶底直径20cm，桶高22cm），常规管理。试验以10株为一小区，设三次重复。于栽植后的第二年取样测定根系分泌物中的各类成分，共分6个采样时期，即Ⅰ期（5月10日）；Ⅱ期（6月10日）；Ⅲ期（7月15日）；Ⅳ期（8月5日）；Ⅴ期（9月20日）；Ⅵ期（10月20日）。

1.3 根系分泌物的分离鉴定

从塑料桶中取出根袋，将根袋中的土壤迅速装入自封袋内农业论文，放入冰桶中带回试验室。将取回的土壤用3倍体积去离子水淋洗，收集土壤淋洗的水溶液作为粗提液。

1.3.1越橘根系分泌物中氨基酸的分离鉴定

将收集得到的土壤水溶液于50℃条件下孵育24h，3800r/min离心12min，取上清液，抽滤后真空减压浓缩（50转/min 65℃）至50ml，-4℃条件贮存。采用日立L-8800氨基酸自动分析仪测定氨基酸的种类及含量。检测条件：色谱柱为2622Sc（PF）；检测波长为470nm；茚三酮显色；流量为0.35ml/min；柱体温度为57℃；反应温度为130℃；流速为0.05～0.99 ml/min；检测限为3pmol；进样量为60μl。数据采用NPS软件进行方差分析。

1.3.2越橘根系分泌物中单糖的分离鉴定

将收集得到的土壤水溶液，参照1.3.1的方法浓缩至100ml后，加无水乙醇至醇浓度为80%，4℃低温沉降过夜，5000r/min离心10min，除去上清液，依次用无水乙醇、丙酮各洗涤2次，50℃恒温干燥至恒重，得褐色多糖粗样。取20mg多糖粗样，加入浓度为1mol/L硫酸溶液20ml，于100℃水解4～6h，得到的样品水解液用2mol/L氢氧化钠中和至pH 7.0，并以超纯水定容到5.0ml，3800r/min离心5min，取上清液待用。

利用Agilent1100 Series高效液相色谱仪分离鉴定样品中糖份的种类，并以峰面积外标法对样品中的单糖组分进行定量分析。检测条件：色谱柱为PhenomenexC18(250mm×4.6 mm，5μm)；流动相为溶剂A（15%(v/v)乙腈+ 20 mmol/L乙酸铵水溶液）和溶剂B（40% (v/v)乙腈+20 mmol/L乙酸铵水溶液）；梯度模式：时间梯度为0 min～25 min农业论文，相应浓度梯度为0%～50%溶剂B。检测波长为250 nm；流速为1.2 ml/min，进样量为20μl，柱温为室温，数据采用NPS软件进行方差分析。

根据1.3.2的方法，得到7种单糖组分的标准曲线，结果见表1免费论文。

表1 单糖的标准曲线

 

单糖

Chromatogram

线性方程

Regression equation

r值

r

甘露糖 Mannose

Y= 0.8643X-0.0204

0.995

鼠李糖 Rhamnose

Y= 1.4023X-0.0413

0.997

葡萄糖 Glucose

Y= 1.1348X+0.0093

0.998

半乳糖 Galactose

Y=0.5503X+0.0298

0.998

核 糖 Ribose

Y=0.6950X-0.1580

0.997

阿拉伯糖 Arabinose

Y=0.6012X-0.0178

0.993

篇2

个旧因锡矿开发而闻名于国内外，享有“锡都”美誉。然而，中科院的公开论文资料显示，截至2008年，我国至少有116.7万吨砷被遗留在环境中，这就相当于百万吨的砒霜被散落在旷野中。为了阻挡砷渣对农田的污染，农民们在砷渣周围砌起“土坝”。但是，砷还是通过雨水渗入土壤。据检测，个旧有些矿段附近，农作物含砷量已超标100多倍。

大批采矿者抢挖锡矿，砷作为锡的伴生矿，也被大量生产出来 新华社

毒祸 “锡都”的噩梦

阿月是一位就读于中央民族大学的少数民族姑娘，来自云南省红河州个旧市某村，刚上大一的她是村里第一个大学生。谈及家乡，阿月显得情绪复杂。

云南个旧被称作“锡都”，占地1587平方公里，人口45.33万，锡的保有储量为90多万吨，占全国锡储量的三分之一，全球锡储量的六分之一。在这里，所有的人都与锡紧密相关。阿月的爷爷曾在锡矿工作30多年，阿月的爸爸是当地小有名气的锡艺工匠，阿月的哥哥在做锡工艺品进出口生意，阿月抚摸着陪伴她18年的小锡镯，它已经紧紧卡在阿月瘦削的手腕上。随处可挖的锡矿让附近村民迅速富裕起来。

但与锡相生相伴的，是砷，其化合物是砒霜的主要成分。根据中科院地理科学与资源研究所环境修复研究中心的公开论文资料显示，在我国，砷作为锡的伴生矿，由于利用价值不高，70%以上都成了被废弃的尾矿。截至2008年，我国至少有116.7万吨的砷被遗留在环境中，这就相当于百万吨的砒霜被散落在旷野中，任雨水冲刷，注入河流，渗进土壤……于是，这片因锡而富裕的土地也在因砷而痛苦。

阿月的爷爷死于砷中毒引发的肺癌。阿月的三个伯伯也是老矿工，因同样的病症已先后去世，阿月的爸爸后来离开了锡矿，可是已经染上严重的砷中毒，连劈柴的力气都没有……阿月的家乡被称为“癌症村”。这里的癌症发病率一度高达2%，接近全国平均水平的100倍，平均寿命不足50岁。

凶手 砷超标一百多倍

记者通过多方搜集，找到了权威机构中科院地理科学与资源研究所环境修复研究中心的多篇学术论文，这些论文尚未在社会上公开披露。论文资料显示，广东连南、广西南丹、湖南常宁、湖南常德、湖南郴州等地也存在着大量废弃砷渣，导致矿区周围农作物含砷量超过国家标准几百倍的情况。

国土资源部曾公开表示，中国每年有1200万吨粮食遭到重金属污染，直接经济损失超过200亿元。而这些粮食足以每年多养活4000多万人。同样，如果这些粮食流入市场，后果将不堪设想。

曾对矿业市场做过多年深度调研的中国社会科学院工业经济研究所研究员罗仲伟认为，自上世纪80年代中期以来，国内实行的是“大矿大开，小矿放开，有水快流”的政策。“其结果就是地方政府拥有中小矿产资源开发的审批权，‘一哄而上’全民办矿的局面就此形成。”罗仲伟认为。

据了解，在我国已探明的矿产储量中，共生伴生矿床的比重占80%以上，可是，只有2%的矿山综合利用率在70%以上，75%的矿产综合利用率不到2.5%，也就是说，我国绝大多数矿山都只是为了开发极少数矿石，将更多的矿产资源破坏和废弃了。在云南个旧，冶炼厂、电镀厂非常密集，矿石在这里经过加工就可以身价倍增，同时，大量的矿渣被生产出来，废弃在矿山和矿厂附近。

在个旧老厂矿田竹叶山矿段，十几万吨砷渣已经裸露堆放在旷野里几十年，为了阻挡砷渣对农田的污染，农民们在砷渣周围堆砌了“土坝”，但是，砷还是通过雨水进入了地下水系统，据检测，该矿段附近的农作物含砷量超标100多倍。

救赎 修复之路还很长

[1]

在湖南省郴州市苏仙区邓家塘乡，绿油油的草长满了整个农田，乍看之下还以为是青色的水稻。在这块已经被重金属严重污染、无法农耕的土地上，被称作“土壤清洁工”的蜈蚣草却生长得郁郁葱葱。

中科院地理科学与资源研究所环境修复研究中心主任陈同斌介绍说，蜈蚣草吸收土壤中砷的能力相当于普通植物的20万倍，通过蜈蚣草的吸附、收割，三至五年内，这片土地就可以“恢复健康”，在郴州已经有修复完工的土地恢复了耕作。

现在，蜈蚣草已经在湖南郴州、云南个旧、广西环江扎下了根，尤其是在广西环江，蜈蚣草种植面积已经达到了2000亩，成为世界上面积最大的砷污染农田修复项目。

陈同斌介绍说，植物修复法更接近自然生态，从经济投入、修复周期和避免二次污染等多方面考虑都是目前的最佳选择。但是，植物修复法的进行却并不顺利，以云南个旧为例，目前治理修复面积还不到100亩，而污染面积却在20万亩以上。

■专家说法

“管住了开矿，就管住了重金属污染”

“矿产不合理开采是导致土壤重金属污染的最重要的原因，管住了开矿，就管住了土壤重金属污染的最大问题。”罗仲伟认为，由于中央和地方各级政府对资源的关注点不同，利益取舍不同，“上有政策、下有对策”的情况时有发生，甚至在法律法规的执行上都会有偏差和扭曲。应该取消地方政府的矿业审批权，明令禁止地方政府参股矿业企业，建立矿业开采的利益协调机制。另外，在矿业监督上，应该成立专门的政府主管部门对矿业实行监督迫在眉睫。

在前不久公布的2010年全国环保专项行动成果中，截至9月30日，共排金属排放企业11510家，取缔关闭584家，在14个省(区、市)确定了148个重金属重点监管区域，19个省(区、市)确定了1149家重点监管企业，其整治力度和监管效应都是前所未有的。

篇3

 

俗语道“庄稼一枝花，全靠粪当家”，肥效的大小，决定了农产品的质量和品质。而我省自50年代开始施用化学肥料，打破了原来那种单靠投入有机肥，维持作物营养物质在农业内部循环的状态，耕地土壤的肥力性状不断得到改善，使产出水平逐渐从低产向中产阶段、高产阶段逐渐发展，但当前，在农业生产上施肥结构还很不合理，普遍存在着施肥不科学、肥料投入不足、投肥结构及比例失调等肥料误区，严重影响农作物的优质高产，有的还片面追求产量效益，忽略了产品质量效应。目前，国内国外对农产品的需求愈来愈高，如何合理施肥从而获得最大农产品效益成为摆在我们面前的问题？众所周知，合理施肥必须重视施肥技术，包括肥料种类，肥料结构，施肥时期，数量和方法以提高肥料利用率，从而获得大的经济效益，主要有如下几点：

一、以有机肥料为主，化学肥料为辅，做到“用地和养地相结合”。

化学肥料主要有养分含量高，肥效发挥快，浓度大，溶解度高，而有机肥恰恰相反，他们相互弥补，实行有机肥与无机肥相结合培肥地力的方针，二者取长补短，缓急相济，就能迅速提高地力，充分发挥肥料的增产潜力。

还应注意的是，有机肥腐熟后，才能施到作物或蔬菜上，切不可将生粪施入田地，一是可能放出大量的热或有毒的气体危害植株的生长。二是将病虫害带入土壤，引起植株的再次感染，使农业经济产量下降。

二适时施肥，品种多样。

1、按作物种类及其养分习性来施肥。一般禾谷类作物需氮、钾较多，在生育期内供给充分的氮肥是禾谷作物增产施肥的关键；豆类整个生育期需要较多的氮素营养，但通过根瘤固氮可满足一部分。因此豆类在肥料分配上以磷肥为主，马铃薯、叶菜类同其他作物比较，需钾、氮较多，因此在肥料分配和使用上，要把含钾丰富的有机肥、工业钾肥等优先分配给茎和蔬菜上，并在生育期内追施适量氮肥。

2、按气候条件施肥。温度高低、雨量大小、光照强度不一等于施肥关系十分密切。论文参考。这些因子不仅影响植株对养分的吸收和同化，同时也影响土壤中营养物质的转化、微生物活动大小等状况。如风大、干旱、少雨的情况下，为保墒、保温、保苗，在施肥方法上采用种肥、追肥等。

3、按作物营养时期进行施肥。在作物营养临界期和最大效率期合理施肥，以相同的肥料就可以获得较好的产量。如玉米出苗后一星期、小麦三叶期，此段时期因种子内的磷被消耗完，根系小，吸收土壤磷的能力弱，所以土壤缺磷，作物得不到磷的补充，引起生长缓慢严重时影响产量。生产时将磷肥做种肥，就是补充临界期的营养。而作物蔬菜还有一个对施肥反应最为明显的时期，叫作物营养最大效率期，它一般出现在作物生长的旺盛时期或在营养生长与生殖生长并进时期，如氮素最大效率期在小麦拔节期、玉米大喇叭口期、棉花的花铃期、水稻的分蘖期，但要注意，施肥必须提前几天。

4、依据土壤类型和作物的特征，科学的分配化肥，并采用有效的施肥方法。如氨态氮肥应注意防止氮的挥发损失，以深施为好；硝态氮肥应注意养分的渗淋，不宜用于水田，速效磷肥要尽量集中使用，以减少土壤对磷的固定。

5、测土配方施肥,注重品种多样化 。我国在80年代初期开始研究推广测土配方施肥技术，种菜、种作物以前首先对土壤进行化验，看看土壤中缺少什么，就重施什么，土壤中不缺的可少施或不施，但也不能补的过急、过多，那样不仅会造成肥料浪费，还极易出现肥害。论文参考。（如果没有测土条件的，可根据以上几条科学施肥），所以说土壤检测出来后，一定要合理的进行配方，不要认准那种肥料好用，就一味的用下去，植株吸收不了，在土壤中集结，引起植株的减产，萎焉，注重各种肥料的搭配，节约生产成本，从而提高农业经济产量。

三、注意肥料的混合。

在使用肥料过程中，为了节省施肥劳力，同时给植株几种养分，提高肥效，常将几种肥料混合施用。但不是所有的肥料都可任意混合，有时会产生肥效降低等不良后果。

1、有机肥和化肥，有些有机肥料与化肥混合，会降低肥效。如腐熟的有机肥料与碱性肥料混合，会引起氨的挥发损失。未腐熟的猪牛粪和新鲜秸秆等与硝态氮混合，引起反硝化作用，造成植株脱氮。

2、化肥之间不能混合的肥料，他们之间混合后会引起养分损失。如速效磷肥和含钙肥料，会使磷肥发生退化作用。难溶性磷肥（骨粉、磷矿粉等）与碱性肥料混合，施入土壤后，土壤中的酸被中和，磷肥难以发挥作用。铵态氮肥（硫酸铵、硝酸铵、氯化铵、碳酸氢铵）与碱性肥料（石灰、草木灰）混合时，引起氮的损失。

篇4

《中国经济周刊》实习记者 李妍|北京报道

阿月是一位就读于中央民族大学的少数民族姑娘，来自云南省红河州个旧市某村，刚上大一的她是村里第一个大学生，她说：“我能来北京上学，是很幸运的。”

谈及家乡，阿月情绪复杂。

云南个旧被称作“锡都”，占地1587平方公里，人口45.33万，锡的保有储量为90多万吨，占全国锡储量的三分之一，全球锡储量的六分之一。

在这里，所有的人都与锡紧密相关。

阿月的爷爷曾在锡矿工作30多年，阿月的爸爸是当地小有名气的锡艺工匠，阿月的哥哥在做锡工艺品进出口生意，阿月抚摸着陪伴她18年的小锡镯，它已经紧紧卡在阿月瘦削的手腕上。

锡，让这片土地变得热闹异常，随处可挖的锡矿让附近村民迅速富裕起来，出嫁的女儿身上，都会缀满沉甸甸的锡饰。当地人认为，锡是神灵赐予他们的珍宝。

但与锡相生相伴的，是砷，其化合物是砒霜的主要成分。

根据中科院地理科学与资源研究所环境修复研究中心的公开论文资料显示，在我国，砷作为锡的伴生矿由于利用价值不高，70%以上都成了被废弃的尾矿。截至2008年，我国至少有116.7万吨的砷被遗留在环境中，这就相当于百万吨的砒霜被散落在旷野中，任雨水冲刷，注入河流，渗进土壤……

于是，这片因锡而富裕的土地也在因砷而痛苦。

阿月的爷爷死于砷中毒引发的肺癌。阿月的三个伯伯也是老矿工，因同样的病症已先后去世，阿月的爸爸后来离开了锡矿，可是已经染上了严重的砷中毒，连劈柴的力气都没有，好在后来学了点手艺活，以维持生计。

从此，阿月的家乡被称为“癌症村”。这里的癌症病发率一度高达2%，接近全国平均水平的100倍，平均寿命不足50岁。

上世纪90年代起，中央和地方政府共同出面开展了整顿和治理工作，所有锡矿工人都要戴上防毒面具下井。但是，已经被污染的土地和地下水难以修复，沉重的历史并没有过去，受害的也不只是父辈。

阿月的哥哥视力很差，太阳下山了就看不清东西；阿月的姐姐身上有淡淡的毒斑，村里的很多年轻人都瘦弱无力，经常生病……

阿月的家里原来有十二亩地，种烟叶和柿子树，每年能有上万元的收入。“烟叶早就没了，谁敢抽‘砒霜烟’啊？柿子树上结的柿子都黄澄澄的，拨开了核儿都是黑的。妈妈原来最爱吃柿子，我这辈子都不会吃柿子了。”

这片曾经富饶的土地已经无法耕作，农民们没了生路，水和菜都要到几百里外的镇上买，入不敷出的生活让越来越多的人选择背井离乡。

记者问阿月，毕业了会回家乡工作吗？阿月沉默了很久，小声说：“我也不知道。”

痛苦

类似的案例不只是出现在云南个旧。

2001年，广西环江毛南族自治县遭遇了百年一遇的洪水，突如其来的天灾摧毁了家园，可是，更大的痛苦却在洪水之后。

洪水冲垮了上游废弃的尾砂坝，导致下游万余亩农田有害元素最高超标246倍，农作物基本绝收，临近的刁江100多公里河段鱼虾绝迹，沿河地区全部污染。直到2004年，仍有60%的农田寸草不生，成为荒漠，刁江下游的河池市长老乡多年来报名应征入伍的青年，竟没有一个能通过体检关。

曾有调研专家估算，“毒水”将经刁江进入珠江水系，整个珠三角都将因此遇难，污染会很快蔓延至百万亩土地，影响过亿人口，修复年限超过百年。

除了云南、广西，还有湖南、四川、贵州等重金属主产区，很多矿区周围都已经形成了日渐扩散的重金属污染土地。

国土资源部曾公开表示，中国每年有1200万吨粮食遭到重金属污染，直接经济损失超过200亿元。而这些粮食足以每年多养活4000多万人，同样，如果这些粮食流入市场，后果将不堪设想。

掩盖

曾有一位从事土地污染研究多年的科学家告诉了记者一个意味深长的故事。

就在前几年，这位科学家受邀到某地检测土地重金属污染情况，实验结果出来后，科学家大为震惊，因为这块全国著名的粮食主产区污染情况已经严重到令人咂舌！科学家亲自将监测报告递交给当地的一位高级官员，这位官员在沉思良久后说道：“这个情况确实非常严重，我们也一直很重视，但是，我们目前无力治理，所以请不要告诉任何人我看过这份报告。”

记者通过多方搜集，找到了权威机构中科院地理科学与资源研究所环境修复研究中心的多篇学术论文，这些论文尚未在社会上公开披露。

根据论文资料显示，广东连南、广西南丹、湖南常宁、湖南常德、湖南郴州等地都存在着大量砷渣废弃，导致矿区周围农作物含砷量超过国家标准几百倍的情况。

湘江，全长856公里，流域面积9.46万平方公里。这条灌溉了半个湖南的“母亲河”如今却因为接纳了大量工业废水，使河水中的砷、镉、铅的总量占全省排放总量的90%以上。

课题研究组还做了农作物重金属含量实验，实验结果证明，从衡阳到长沙段的湘江中下游沿岸，蔬菜中的砷、镉、镍、铅含量与国家《食品中污染物限量》标准比较，超标率分别为95.8%、68.8%、10.4%和95.8%。而这些“超标农作物”不仅被当地农户每天食用，还被运送到更多的乡镇和城市……

论文中还提及，水田土壤中的砷、锌的含量还要高于菜地。据科研专家介绍，由于水对重金属的吸附能力更强，水稻等水田农作物的重金属含量会更高。

2008年，湘江中下游农田土壤和蔬菜重金属污染调查实验结果全部出炉，但是仅作为科研成果在学术刊物上发表，并未能在社会上公开以得到足够的重视。

据湖南省政府门户网站消息，2010年，国家湘江流域重金属污染治理重要工程立项，并于6月投资4.6亿元建设基础设施，9月获得国家环保部专项治理资金的支持，“湘江再见清水指日可待”。

但据科研学者介绍，按照调查论文中所提及的污染区域计算，湘江流域重金属污染治理至少需要百亿投资和十年以上的恢复周期。

那么，这些“污染重灾区”的粮食是否流入市场，严重影响粮食安全呢？

2010年11月，记者致电湖南国家粮食质量监测中心，接线人员称，粮食重金属含量检测对设备和技术人员的要求都极高，目前国内能做出权威检测的机构很少，他们目前还没有相关检测项目，因此不能表态。

今年2月16日，记者再次致电湖南省粮油产品质量监测站，该站负责人员称，从仪器设备和技术水平上而言该站可以做粮食重金属含量的相关检测，但是，“我们单位没有做过湖南任何地区的粮食重金属含量的检测，所以没有数据。”

凶手

大规模的土壤重金属污染，究竟是如何逐渐形成的？

曾对矿业市场做过多年深度调研的中国社会科学院工业经济研究所研究员罗仲伟认为，自上世纪80年代中期以来，国内实行的是“大矿大开，小矿放开，有水快流”的政策。

“其结果就是地方政府拥有中小矿产资源开发的审批权，‘一哄而上’全民办矿的局面就此形成。” 罗仲伟认为，正是因为采矿权的混乱导致了我国矿业多年来一直存在着集中度不足，开采工艺落后、统筹规划欠缺的“三大短板”。

据了解，在我国已探明的矿产储量中，共生伴生矿床的比重占80%以上，可是，只有2%的矿山综合利用率在70%以上，75%的矿产综合利用率不到2.5%，也就是说，我国绝大多数矿山都只是为了开发极少数矿石，将更多的矿产资源破坏和废弃了。

有媒体曾报道，在广西环江，绝大多数矿山都没有石排场和尾矿库，大量废石和尾矿就堆放在山上，这不仅占用了本可以利用的耕地，还容易在暴雨来临时形成泥石流，最可怕的是，尾矿中的有害成分在伴随雨水逐渐扩散到更大的范围，危害在时刻发生着。

另一个“定时炸弹”是裸露堆放的矿渣。

在云南个旧，冶炼厂、电镀厂非常密集，矿石在这里经过加工就可以身价倍增，同时，大量的矿渣被生产出来，废弃在矿山和矿厂附近。

据了解，在云南个旧老厂矿田竹叶山矿段，十几万吨砷渣已经裸露堆放在旷野里几十年，为了阻挡砷渣对农田的污染，农民们在砷渣周围堆砌了“土坝”，但是，砷还是通过雨水进入了地下水系统，据检测，该矿段附近的农作物含砷量超标100多倍。

而砷渣还只是重金属污染“五毒”之一，其他的还有汞、镉、铅、铬等重金属废渣。资料显示，截至2005年，我国累计产生铬渣600多万吨，其中仅有200多万吨得到处置，“五渣”总数更是难以计算。

另一个污染的来源则是化工企业排放的污水。

除此之外，农户们过度使用化肥也能使土壤重金属含量急速攀高。

救赎

在湖南省郴州市苏仙区邓家塘乡，绿油油的草长满了整个农田，乍看之下还以为是青色的水稻。在这块已经被重金属严重污染、无法农耕的土地上，被称作“土壤清洁工”的蜈蚣草却生长得郁郁葱葱。

中科院地理科学与资源研究所环境修复研究中心主任陈同斌介绍说，蜈蚣草吸收土壤中砷的能力相当于普通植物的20万倍，通过蜈蚣草的吸附、收割，三至五年内，这片土地就可以“恢复健康”，在郴州已经有修复完工的土地恢复了耕作。

现在，蜈蚣草已经在湖南郴州、云南个旧、广西环江扎下了根，尤其是在广西环江，蜈蚣草种植面积已经达到了1000亩～2000亩，成为世界上最大面积的砷污染农田修复项目。

蜈蚣草的“同盟战友”还有东南景天，这是在广东种植的专门修复镉中毒农田的植物，现在东南景天在全国也有上百亩的试验基地。

在西北，300多亩盐碱土地上种植了被称作“吸毒解毒高手”的竹柳，它不仅耐寒、耐旱、耐涝、抗盐碱，还可以吸收城市污水，消除氮磷钾，分解土壤中的重金属成分。

陈同斌介绍说，植物修复法更接近自然生态，从经济投入、修复周期和避免二次污染等多方面考虑都是目前的最佳选择。

但是，植物修复法的进行却并不顺利，以云南个旧为例，目前治理修复面积还不到100亩，而污染面积却在20万亩以上。

杯水车薪。

虽然植物修复法已经非常“实惠”，修复一吨污染土的成本已经低于200元，但是修复面积的庞大使总投入数额惊人。陈同斌举例说，广西环江受污染土地达万亩，如果要全部修复，总投资至少需要几千万到1亿元，这对当地财政来说是个不小的数目。

在广西河池市，蜈蚣草就与桑叶或甘蔗、苎麻等经济作物间作，使污染土地修复的同时，农民也有较好的经济收入。

但陈同斌仍然强调，并不是所有的修复地区都能够实现经济利益的兼顾，土壤修复还是需要政府的引导和补贴，否则，修复规模就很难扩大。

另外，种苗繁育也并不容易。目前发现的超富集植物一般都是野生植物，其种苗繁育存在较大的技术难度，实现大规模种苗就更加困难，所以现今使用的是先大棚育种再移植到修复区的办法，这无疑会增加成本和操作难度。

而且，类似蜈蚣草的砷超富集植物多集中在我国淮河以南，而在淮河以北则很少发现，这使植物修复法的影响范围大大受限。

对于当地村民来说，最为痛苦的则是三至五年的修复周期过于漫长，他们守在不能耕作的试验田旁，除了等待，他们毫无办法。

更为残酷的现实是，很多污染地区都等不及采用植物修复法，而选择了“客土法”。

“客土法”也称作物理修复法，简而言之就是将被污染土壤深埋到水稻根系不能达到的25厘米以下，用这种方法修复一亩污染土地就要花费上百万元，而且污染土壤仍然存在，甚至会继续扩大。但是，因为修复方法简单，花费时间少，这种饮鸩止渴的方法被广泛应用。

求解

“只有掐紧了准入、统一了管理、明确了监督，才能够合理开采矿产资源，将土壤重金属污染问题遏制住。”罗仲伟的观点也得到了陈同斌的认可，“矿产不合理开采是导致土壤重金属污染的最重要的原因，管住了开矿，就管住了土壤重金属污染的最大问题。”

罗仲伟认为，我国矿业管理立法相对薄弱，多方插手、政出多门是导致权利、责任归属不清的重要原因；其次，我国没有形成统一的矿业管理体制。在管理方面，我国实行中央为主、地方为辅的权益分配。但是，由于中央和地方各级政府对资源的关注点不同，利益取舍不同，“上有政策、下有对策”的情况时有发生，甚至在法律法规的执行上都会有偏差和扭曲。

罗仲伟认为，应该取消地方政府的矿业审批权，明令禁止地方政府参股矿业企业，建立矿业开采的利益协调机制。

另外，在矿业监督上，罗仲伟建议，成立专门的政府主管部门对矿业实行监督迫在眉睫。

“虽然矿业管理涉及到诸多部门和多方利益，调整和改革面临困境，但是，生命的代价也迫使所有相关方都不得不变，国家政策和专项治理也在不断加强，破解僵局并非难事。”罗仲伟表示乐观。

篇5

1 概述

随着传感器检测技术、无线数据传输等技术的不断发展，用于农田信息采集的技术与设备也日趋完善，同时由于各种原因导致的水资源短缺问题不断加剧，利用植物生长过程中的缺水信息来指导实施精准灌溉，已经成为了精准农业发展中的一项重要内容。

1981年，Idso等人通过研究影响植物冠层温度变化的主要环境因子空气湿度，提出了植物水分胁迫指数[1]（Crop Water Stress Index，简称CWSI），定义如下：

目前，基于植物冠层温度来测定植物生长过程中的水分状况的研究在国内外已经得到了广泛的研究，并有了实际的应用[2]。

针对水资源的日益短缺，实现植物生长过程中的精准灌溉越来越重要。本文提出一种便携式植物生长水分胁迫检测仪，采用嵌入式微处理器（STM32）和嵌入式操作系统（μC/OS-II）构建的软硬件平台，如图1所示。按照人机交互的需要，系统配置4.3寸触摸屏，并在GUI-Builder等开发软件的支持下，设计人机交互界面（GUI）管理程序；同时根据数据传输的要求，配置短距离无线模块接口、RS-485通信接口、SD卡接口，制定数据传输协议并开发相应的驱动程序等。

2 系统硬件设计

本系统的硬件设计实现便携式植物生长水分胁迫检测仪的设计，主要包含ARM处理器模块、多种传感器、触摸显示模块、无线通信模块、SD卡数据存储模块以及电源模块等，其硬件设计原理图如图2所示：

针对系统要实现的功能，以ARM微处理器STM32为核心，搭配多种传感器，以此测量影响植物生长过程中水分状况变化的多个参数，其中植物叶层温湿度通过8路模拟开关连接，采用I2C通信方式测量；冠层温度采用SPI通信方式测量；植物生长环境土壤温度、土壤水分，由于输出的是模拟电压信号，直接与STM32处理器的12位A/D转换器相连完成数据的采集。

2.1 处理器模块

本便携式水分胁迫检测仪的处理器模块采用嵌入式ARM STM32处理器：STM32F103VET6，STM32系列处理器采用高性能的Cortex-M3内核作为处理机制，工作频率最高可达72 MHz，具有丰富的增强I/O 端口和外设[3]。

2.2 传感器模块

传感器模块包括植物冠层温度传感器、大气环境温湿度传感器、光照度传感器、土壤温度传感器、土壤水分传感器等，用于采集植物生长过程中的微环境参数。

2.3 无线通信ZigBee模块

本便携式水分胁迫检测仪的无线通信ZigBee模块采用ZigBee新一代无线射频芯片CC2530，CC2530通过串口与STM32处理器进行数据传输，具有功耗低、信号强度大、价格较低等特点[4]。

3 系统软件设计

便携式植物生长水分胁迫检测仪包括硬件系统和软件系统两部分，两者缺一不可，软件系统建立在硬件系统基础之上，两者结合在一起，共同完成相应的功能。本设计中的软件系统根据硬件系统的配置采用模块化的设计思想，整个软件系统主要包括底层驱动的设计、嵌入式操作系统μC/OS-II、嵌入式图形系统μC/GUI以及应用程序的设计。

4 结束语

本文便携式植物生长水分胁迫检测仪的设计，通过分析国内外植物生长缺水信息检测技术的研究历史和发展现状，仔细分析了基于冠层温度的植物生长缺水信息检测技术，设计并开发了便携式植物生长水分胁迫检测仪。论文在查阅关于植物生长缺水信息检测技术相关资料的基础上，明确本系统的基本设计功能，首先确定了植物生长缺水信息检测系统的整体设计方案，为后续工作的开展提供技术基础支持。通过多种植物生长缺水信息检测技术的比较分析，选择以冠层温度为主，以大气温湿度、土壤温度、土壤含水量等影响植物生长水分亏缺的环境因素为辅，共同完成植物生长水分状况的检测。

参考文献

[1]肖冠云，于海业，李国臣.基于叶气温差的温室作物水分胁迫指数的试验研究[J].西北农业学报，2006，15（6）：100-103.

篇6

云南省个旧市被称作“锡都”，占地1587平方公里，人口45.33万，已探明锡的保有储量为90多万吨，占全国锡储量的1/3，全球锡储量的1/6。在这里，所有的人都与锡紧密相关。

阿月的爷爷曾在锡矿工作30多年，阿月的爸爸是当地小有名气的锡艺工匠，阿月的哥哥在做锡工艺品进出口生意。

锡，让这片土地变得热闹异常，随处可挖的锡矿让附近村民迅速富裕起来，出嫁的女儿身上，都会缀满沉甸甸的锡饰。当地人认为，锡是神灵赐予他们的珍宝。但与锡相生相伴的，是砷，其化合物是砒霜的主要成分。

根据中国科学院地理科学与资源研究所环境修复研究中心的公开论文资料显示，在我国，砷作为锡的伴生矿由于利用价值不高，70%以上都成了被废弃的尾矿。截至2008年，我国至少有116.7万吨的砷被遗留在环境中，这就相当于百万吨的砒霜被散落在旷野中，任雨水冲刷，注入河流，渗进土壤……

于是，这片因锡而富裕的土地也在因砷而痛苦。

阿月的爷爷死于砷中毒引发的肺癌。阿月的三个伯伯也是老矿工，因同样的病症已先后去世，阿月的爸爸后来离开了锡矿，可是已经染上了严重的砷中毒，连劈柴的力气都没有。

从此，阿月的家乡被称为“癌症村”。这里的癌症病发率一度高达2%，接近全国平均水平的100倍，平均寿命不足50岁。

阿月的家里原来有12亩地，种烟叶和柿子树，每年能有上万元的收入。“烟叶早就没了，谁敢抽‘砒霜烟’啊？柿子树上结的柿子都黄澄澄的，拨开了核儿都是黑的。妈妈原来最爱吃柿子，我这辈子都不会吃柿子了。”

这片曾经富饶的土地已经无法耕作，农民们没了生路，水和菜都要到几百里外的镇上买，入不敷出的生活让越来越多的人选择背井离乡。

记者问阿月，毕业了会回家乡工作吗？阿月沉默了很久，小声说：“我也不知道。”

类似的案例不只是出现在云南省个旧市。

2001年，广西环江毛南族自治县遭遇了百年一遇的洪水，突如其来的天灾摧毁了家园，可是，更大的痛苦却在洪水之后。

洪水冲垮了上游废弃的尾砂坝，导致下游万余亩农田有害元素最高超标246倍，农作物基本绝收，临近的刁江100多公里河段鱼虾绝迹，沿河地区全部污染。直到2004年，仍有60%的农田寸草不生，成为荒漠。刁江下游的河池市长老乡多年来报名应征入伍的青年，竟没有一个能通过体检关。

曾有调研专家估算，“毒水”将经刁江进入珠江水系，整个珠三角都将因此遇难，污染会很快蔓延至百万亩土地，影响过亿人口，修复年限超过百年。

除了云南、广西，还有湖南、四川、贵州等重金属主产区，很多矿区周围都已经形成了日渐扩散的重金属污染土地。

国土资源部曾公开表示，中国每年有1200万吨粮食遭到重金属污染，直接经济损失超过200亿元。而这些粮食足以每年多养活4000多万人，同样，如果这些粮食流入市场，后果将不堪设想。

曾有一位从事土地污染研究多年的科学家告诉了记者一个意味深长的故事。

就在前几年，这位科学家受邀到某地检测土地重金属污染情况，实验结果出来后，科学家大为震惊，因为这块全国著名的粮食主产区污染情况已经严重到令人咂舌！科学家亲自将监测报告递交给当地的一位高级官员，这位官员在沉思良久后说道：“这个情况确实非常严重，我们也一直很重视，但是，我们目前无力治理，所以请不要告诉任何人我看过这份报告。”

记者通过多方搜集，找到了权威机构中国科学院地理科学与资源研究所环境修复研究中心的多篇学术论文，这些论文尚未在社会上公开披露。

根据论文资料显示，广东连南、广西南丹、湖南常宁、湖南常德、湖南郴州等地都存在着大量砷渣废弃，导致矿区周围农作物含砷量超过国家标准几百倍的情况。

湘江，全长856公里，流域面积9.46万平方公里。这条灌溉了半个湖南的“母亲河”如今却因为接纳了大量工业废水，使河水中的砷、镉、铅的总量占全省排放总量的90%以上。

课题研究组还做了农作物重金属含量实验，实验结果证明，从衡阳到长沙段的湘江中下游沿岸，蔬菜中的砷、镉、镍、铅含量与国家《食品中污染物限量》标准比较，超标率分别为95.8%、68.8%、10.4%和95.8%。而这些“超标农作物”不仅被当地农户每天食用，还被运送到更多的乡镇和城市……

论文中还提及，水田土壤中的砷、锌的含量还要高于菜地。据科研专家介绍，由于水对重金属的吸附能力更强，水稻等水田农作物的重金属含量会更高。

2008年，湘江中下游农田土壤和蔬菜重金属污染调查实验结果全部出炉，但是仅作为科研成果在学术刊物上发表，并未能在社会上公开以得到足够的重视。

那么，这些“污染重灾区”的粮食是否流入市场，严重影响粮食安全呢？

2010年11月，记者致电湖南国家粮食质量监测中心，接线人员称，粮食重金属含量检测对设备和技术人员的要求都极高，目前国内能做出权威检测的机构很少，他们目前还没有相关检测项目，因此不能表态。

2011年2月16日，记者再次致电湖南省粮油产品质量监测站，该站负责人员称，从仪器设备和技术水平上而言，该站可以做粮食重金属含量的相关检测，但是，“我们单位没有做过湖南任何地区的粮食重金属含量的检测，所以没有数据。”

大规模的土壤重金属污染，究竟是如何逐渐形成的？

曾对矿业市场做过多年深度调研的中国社会科学院工业经济研究所研究员罗仲伟认为，自上世纪80年代中期以来，国内实行的是“大矿大开，小矿放开，有水快流”的政策。“其结果就是地方政府拥有中小矿产资源开发的审批权，‘一哄而上’全民办矿的局面就此形成。”罗仲伟认为，正是因为采矿权的混乱导致了我国矿业多年来一直存在着集中度不足，开采工艺落后、统筹规划欠缺的“三大短板”。

据了解，在我国已探明的矿产储量中，共生伴生矿床的比重占80%以上，可是，只有2%的矿山综合利用率在70%以上，75%的矿产综合利用率不到2.5%，也就是说，我国绝大多数矿山都只是为了开发极少数矿石，将更多的矿产资源破坏和废弃了。

有媒体曾报道，在广西环江，绝大多数矿山都没有石排场和尾矿库，大量废石和尾矿就堆放在山上，这不仅占用了本可以利用的耕地，还容易在暴雨来临时形成泥石流，最可怕的是，尾矿中的有害成分在伴随雨水逐渐扩散到更大的范围，危害在时刻发生着。

另一个“定时炸弹”是堆放的矿渣。

在云南省个旧市，冶炼厂、电镀厂非常密集，矿石在这里经过加工就可以身价倍增，同时，大量的矿渣被生产出来，废弃在矿山和矿厂附近。

在云南省个旧市老厂矿田竹叶山矿段，十几万吨砷渣已经堆放在旷野里几十年，为了阻挡砷渣对农田的污染，农民们在砷渣周围堆砌了“土坝”，但是，砷还是通过雨水进入了地下水系统，据检测，该矿段附近的农作物含砷量超标100多倍。

而砷渣还只是重金属污染“5毒”之一，其他的还有汞、镉、铅、铬等重金属废渣。

另一个污染的来源则是化工企业排放的污水。

除此之外，农户们过度使用化肥也能使土壤重金属含量急速攀高。

土壤重金属污染问题已经引起政府部门的高度重视。在前不久公布的2010年全国环保专项行动成果中，截至9月30日，共排金属排放企业11510家，取缔关闭584家，在14个省（区、市）确定了148个重金属重点监管区域，19个省（区、市）确定了1149家重点监管企业，其整治力度和监管效应都是前所未有的。

篇7

1 引言

根据调查，我国城市生活垃圾产量以每年约90%的速度急剧增加。垃圾焚烧技术因其具有减容化、无害化和资源化的特点，已成为当今生活垃圾处理的主要技术之一。然而，采用焚烧处理生活垃圾将不可避免地带来二次污染物，特别是二f英、重金属等，其中二f英是最毒的一类化合物。目前，生活垃圾焚烧产生的二f英污染问题已引起了群众广泛关注视和专家学者的研究，但对焚烧烟气排放对周边土壤二f英浓度的影响研究相对于垃圾焚烧过程中二f英的控制方面少，使得人们对于生活垃圾焚烧烟气中二f英的排放对周边环境的影响缺乏一个全面、深入的认识。因此，加强对焚烧厂周边土壤污染状况研究，有助于深入了解生活垃圾焚烧厂周边土壤二f英的污染状况、排放规律及累积性影响，有利于有效地控制二f英排放。

2 二f英的特性与毒性

二f英是一类含氧芳香族化合物，广义上包括多氯二苯并二f英（PCDDs）、多氯二苯并呋喃（PCDFs）和共面多氯联苯（co-PCBs），简写为PCDD/Fs。二f英的分子结构中，每个苯环可被1-4个氯原子取代，只有2，3，7，8四个位置均被氯原子取代的化合物才具有生理毒性，其中毒性最强的是2，3，7，8-TCDD，其毒性是氰化钾的1000倍以上[1]。

焚烧烟气中的二f英通过干、湿沉降于周围土壤中，被土壤矿物表面吸附，在土壤中积累。二f英在常温下为固态，均有热稳定性（分解温度在700℃以上），低挥发性，在土壤中半衰期可达10年之久[2]。由于二f英是一类非常稳定的亲脂性化合物，易积累于生物体内的脂肪组织中，不易被降解和排出，土壤中的二f英类化合物被植物和谷物吸收后，通过家畜富集，最终将进入人体，蓄积于肝脏和脂肪中，不易代谢。如果长期食用含有这种低浓度污染物的食品，会导致癌症、生殖障碍、畸形和婴幼儿发育不全等。

3 生活垃圾焚烧厂烟气排放对周边土壤二f英浓度影响

国内学者从不同的角度，采用不同的分析方法研究生活垃圾焚烧厂烟气排放对周边土壤二f英浓度的影响。邓芸芸等对上海地区两个垃圾焚烧厂周围3000m区域中土壤样品进行分析检测，发现上海地区垃圾焚烧厂周围土壤样品中的二f英含量高峰出现在1000m左右，主导风向下游的样品二f英含量均值明显高于上游均值[3]。徐梦侠等对杭州市某垃圾焚烧厂周边土壤中的二f英浓度水平进行跟踪调查，结果显示：该焚烧厂2006～2010年间，在焚烧炉烟气二f英排放浓度为1.0ng-TEQ/Nm3情况下，周边土壤中二f英毒性当量增加了1.11ng-TEQ/kg[4]。垃圾焚烧厂烟气排放对周边农田土壤中二f英浓度的影响主要集中在周边0～500m的范围内，对1.5km半径外的区域影响非常小[5]。刘劲松等调查了生活垃圾焚烧炉周边地区环境空气、表层土壤样品中二f英的组成及其含量，认为最大落地点附近表层土壤样品中的二f英可能受到了污染源废气排放的影响，但环境空气中二f英类污染物来源较为复杂，具体原因还需进一步的深入研究[6]。张漫雯等以一生活垃圾焚烧厂为中心，在厂区周围5km的范围内的土壤环境进行二f英监测，通过主成分分析，表明该垃圾焚烧厂并非是该研究区域二f英污染的主要影响因子，所有点位受交通源影响的可能更大[7]。Wang等通过对台湾一垃圾焚烧厂周边土壤样品中的二f英进行检测，并通过ISCST3模型分析土壤中二f英污染的来源，分析结果显示焚烧厂对周边土壤中二f英污染甚微 [8]。Cheng等调查了台湾新竹城市焚烧厂周边土壤中的二f英，发现土壤中二f英的来源和焚烧排放产生的二f英并不成相关性[9]。Li等在2007 ～2009年间，对一垃圾焚烧厂周围的土壤样品进行二f英浓度检测，检测结果显示，焚烧厂烟气排放对该区域土壤环境的影响不大，一些不明确的二f英污染源和潜在的其他因素对该区域二f英污染的影响不能被忽略[10]。周志广等采集了北京市农业区不同使用类型土壤样品（包括蔬菜地、粮地、果园地）以及距城市固体废弃物焚烧炉（运行已经3年）大约200m处的土壤样品，调查结果发现焚烧炉附近的样品中二f英浓度虽然比其他果园浓度高，但并不是本次调查中所测样品中最高的，并指出工业活动、周围的交通运输及城市固体废弃物焚烧炉可能是影响焚烧炉周边土壤二f英污染的主要因素[11]。

从国内目前的研究现状可以看出，生活垃圾焚烧烟气排放对其周边土壤环境造成了一定的影响，但影响较小，可能存在其他污染源，如废弃物的露天燃烧、交通污染和其他不明污染源。

4 展望

尽管我国学者对于生活垃圾厂焚烧烟气排放对周边土壤二f英浓度影响已展开了一些研究，但对于二f英对植被及农作物的污染的研究，及在其他污染源协同作用下，生活垃圾焚烧厂烟气排放对土壤中二f英浓度的贡献率研究还十分缺乏。特别是在GB18485-2014《生活垃圾焚烧污染控制标准》颁布实施，严格二f英类污染物排放标准后（均值为0.1ng-TEQ/Nm3），现有生活垃圾焚烧厂排放烟气对周边土壤的影响是否有减轻，二f英的累积效率等方面的研究匮乏。因此，为了更好地控制生活垃圾焚烧厂二f英污染控制，今后生活垃圾焚烧厂二f英污染的研究，可以从以下几个方面开展：

（1）在选用不同焚烧炉、不同烟气处理技术及不同工况的情形下，开展生活垃圾焚烧厂对周边生态环境影响研究，并对土壤、农作物中二f英的污染情况进行跟踪监测。

（2）开展焚烧源的二f英在土壤和植被中的分布规律研究，探寻二f英在土壤和植被中的富集速率及影响因子，明确焚烧厂烟气排放对周边土壤和植被的影响相关性及程度。

（3）在有其他污染源协同作用下，研究生活垃圾焚烧厂烟气排放对土壤中二f英浓度的贡献率，为区域二f英污染的防治建立理论基础。

参考文献：

[1]王爱香，张文旭.国内外二恶英研究进展[J].临沂师范学院学报，2006（28）：75-78.

[2]徐旭，严建华，池涌等.二恶英的理化特性及其分析方法[J]. 能源工程， 2003（06）：24-28.

[3] 邓芸芸， 贾丽娟， 李康等.上海市垃圾焚烧厂周围农业土壤中二嗯英的含量以及分布特征[D].中国环境科学学会学术年会论文，（2009）：1146-1149.

[4] 徐梦侠.城市生活垃圾焚烧厂二f英排放的环境影响研究[D]： [博士学论文]. 浙江： 浙江大学，2009.

[5]徐梦侠，严建华，陆胜勇等.城市生活垃圾焚烧厂烟气排放对周边农田土壤二嗯英浓度影响的模拟研究，持久性有机污染物论坛2008暨第三届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[D]，204-205

[6]刘劲松，刘维屏，巩宏平等.城市生活垃圾焚烧炉周边环境空气及土壤中二f英来源研究[J].环境科学学报，2010，30（10）：1950-1956.

[7]张漫雯，张振全，张素坤等.生活垃圾焚烧厂PCDD/Fs排放对周边土壤污染影响的研究[J].中国环境科学，2013，33（01） ：203-209.

[8] WANG J B， WANG M S， WU E M Y， et al. Approaches adopted to assess environmental impacts of PCDD/F emissions from a municipal solid waste incinerator[J]. Journal of Hazardous Materials， 2008（152）： 968-975.

篇8

主管单位：江苏省农业科学院

主办单位：江苏省农业科学院

出版周期：双月刊

出版地址：江苏省南京市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1000-4440

国内刊号：32-1213/S

邮发代号：28-113

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1985

期刊收录：

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(1996)

期刊荣誉：

中科双效期刊

Caj-cd规范获奖期刊

联系方式

篇9

 

生长在自然界中的植物在长期的进化过程中形成了适应环境的形态结构、生理功能及生态特征，使植物本身与环境形成了一个相对和谐的统一体；另一方面，环境的变化又使植物受到逆境的影响，给植物的生长及经济产量造成一定的损失。目前影响植物生长和产量的最主要环境胁迫因素是盐碱和干旱。

一、盐分对植物细胞的伤害和渗透调节物质

盐分对植物细胞的伤害主要是生理干旱和离子毒害。植物细胞中的原生质膜，是一个半透性膜，它允许水分自由透过，而其它物质只能有选择地通过。这样就使膜内存在的有机分子、无机离子等形成一定的渗透势。当细胞内的渗透势大于土壤溶液的渗透势时植物就能吸水；如果小于土壤溶液的渗透压时，植物就不能吸水，结果植物缺水。免费论文，基因工程。另一方面外界盐离子的大量进入，破坏了细胞中原有的离子平衡，进而影响细胞的正常代谢。过量的盐离子进入细胞质后，会使原生质凝聚、叶绿素破坏、蛋白质合成受到抑制、蛋白质水解作用加强，造成体内氨基酸积累。这些氨基酸有一部分会转化为丁二胺、戊二胺及游离氨，当它们达到一定浓度时细胞就会中毒死亡。

与此同时，植物在长期的进化过程中也形成了一系列的适应机制来抵御盐胁迫的伤害，其中合成并积累高浓度平衡渗透物质以调节细胞的渗透势就是一重要策略。在正常情况下，这些渗透物质是细胞代谢的一般组成物，它们具备以下特点：①分子量小，水溶性好；②在生理pH范围内呈电中性；③本身不改变酶结构，且能维持酶结构的稳定；④合成酶系统对盐胁迫敏感，且能在很短时间内积累到足以降低渗透势的水平。在这些有机溶质中，较重要的、研究最多的是甜菜碱。

二、盐胁迫下甜菜碱对植物的保护作用

甜菜碱对植物细胞的保护主要集中在渗透调节和保护酶活性方面。植物受盐碱或水分胁迫时，为了生长和生存必须保持其膨压。细胞质中积累大旱有机渗透调节剂如甜菜碱，而将细胞质中的无机渗透调节剂（主要是K＋离子）挤向液泡，使胞质与细胞内（液泡）外环境维持渗透平衡，这样就避免了细胞质高浓度无机离子对酶和代谢的伤害。甜菜碱绝大部分存在于细胞质中，在占植物细胞体积90%的液泡中，却很难找到它的踪迹。因此甜菜碱随着盐胁迫强度的增加在细胞质中逐渐积累直到很高水平，从而调节渗透压，维持细胞的水分平衡，并且对细胞没有毒害作用。除此之外，甜菜碱还起到保护细胞内蛋白质和代谢酶类的活性，稳定膜结构的功能。对小麦施用外源甜菜碱和转BADH基因烟草的研究发现，甜菜碱能保护抗氧化酶系统如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、抗坏血酸氧化酶（AsAPOD）和谷胱甘肽还原酶（GR）等的活性，增强细胞有效排除活性氧和氧自由基的能力，保证细胞质膜和叶绿体膜结构的稳定性和完整性。同时它还能提高呼吸过程中的酶如异柠檬酸脱氢酶（IDH）、苹果酸脱氢酶（MDH）、琥珀酸脱氢酶（SDH）、细胞色素氧化酶（CO）和光呼吸途径中的羟基丙酮酸还原酶（HPR）、乙醇酸氧化酶（GO）等的活性，明显增强光呼吸过程，使植物减少或免受光抑制的破坏。免费论文，基因工程。保护叶绿体PSII颗粒，防止高盐浓度造成的外周蛋白脱落。

三、甜菜碱的生物合成途径

1、植物中的甜菜碱合成途径

植物体内甜菜碱是在叶绿体内通过光或激素（如ABA）诱导合成的。一般认为甜菜碱的合成是以丝氨酸为原料，经过一系列的反应生成胆碱，再由胆碱经甜菜碱醛通过两步不可逆的氧化反应生成甜菜碱。这两步氧化反应需要两个酶的催化：第一个是胆碱单氧化酶（choline monooxygenase，CMO），它催化胆碱氧化成甜菜碱醛(betaine aldehyde)。第二个是甜菜碱醛脱氢酶（betaine aldehydedehydrogenase，BADH，），它催化甜菜碱醛形成甜菜碱（betaine）。

（1）胆碱单加氧酶（CMO）

CMO是由核基因编码并定位于叶绿体基质中一种特殊的酶。其活性受盐或干旱胁迫的诱导。由CMO催化的氧化反应在叶绿体中进行。Rathinasabapathi等（1997）用RT-PCR的方法从菠菜的叶片中分离出了CMO的完整cDNA。开放读码框（ORF）（1320bp）编码一个440个氨基酸的多肽，其中有一个60残基的转运肽（信号肽）。转运肽的大小和组成是一个典型的叶绿体基质靶向的信号肽，这与CMO定位于时绿体基质的意见完全一致。CMO基因中包含一个很大的启动子，重组实验表明CMO是单拷贝基因。菠菜中的CMO基因同BADH基因类似，都有一个胁迫应答的顺式调节组件，其表达可能受到盐胁迫的调控。

（2）甜菜碱醛脱氢酶（BADH）

与CMO基因的研究相比，BADH基因的研究则要深入得多。从不同植物中克隆出来的BADH基因全长稍有差异，其长度一般为1.5－1.8kb，包含一个1.5kb开放阅读框。BADH基因在整个植物基因组中一般至少有两个拷贝。目前为止,BADH基因已从大肠杆菌、菠菜、山菠菜、大麦、高粱、水稻、等中得到克隆和鉴定,不同生物的BADH基因有较高的同源性。BADH是由单一核基因编码的多肽二聚体（Mr≈60~64kD），几乎所有植物的BADH酶中都有一个高度保守的十肽区域，即VTLELGGKSP，这段序列可能与NAD的结合并与催化反应的位点有关（Ishitani等，1995）。免费论文，基因工程。但是不同物种间BADH的氨基酸序列差异很大。免费论文，基因工程。免费论文，基因工程。

2、微生物中的甜菜碱合成途径

（1）单酶催化合成途径

在原核生物――土壤细菌(Arthrobacterglobiformis)中甜菜碱合成关键基因是CodA，该基因编码胆碱氧化酶（COD）。这个酶能独立催化胆碱生成甘氨酸甜菜碱的两步反应，即兼具胆碱单氧化酶和甜菜碱醛脱氢酶的催化功能。

（2）双酶催化合成途径

大肠杆菌中甜菜碱合成途径

胆碱脱氢酶（CDH），在氧的参与下催化胆碱生成甜菜碱醛。而催化甜菜碱醛生成甜菜碱的酶同植物中一样，均为BADH。

3、甜菜碱的甘氨酸合成途径

通过甘氨酸合成甜菜碱的途径只是在最近才被发现。到目前为止，只在两个极端耐盐的海洋微生物中Ectothiorhodospirahalochloris 和 Actinopolysporahalophilia存在。在这些微生物中，甜菜碱由甘氨酸通过由S-腺苷四甲硫氨酸依赖的甲基转移酶GSMT和SDMT的三次N-甲基化作用催化合成。

从目前已转化成功的甜菜碱基因工程植株来看，尽管在它们体内都检测到了甜菜碱的积累并在胁迫下具有显著的保护作用，但没有一种转基因植物的甜菜碱含量能超过1μmol/g FW ，这个水平比起许多能够自身合成并积累甜菜碱的物种来要低10~100倍（Rhodes和Hanson，1993）。通过对转CMO基因烟草仔细研究后发现，无论是导入的甜菜碱代谢途径还是甜菜碱醛的毒性，均未对甜菜碱在转基因植株中的最终积累造成影响，而在施加外源胆碱后，却发现甜菜碱的含量大幅度增加。免费论文，基因工程。由此可知，是内源胆碱这一原料的供应不足限制了转基因植株中甜菜碱的最终含量。因此，通过甜菜碱基因工程来改善植物的耐盐性是有一定限度的，

总之，我们还需要辅以其它的手段，如寻找更有效的耐盐基因或多个耐盐基因的联合使用。毕竟，植物的耐盐性是一个多基因控制的复杂性状，我们要彻底阐明耐盐的机理，并通过现代生物技术培育出理想的耐盐植物新品种，还需要一个过程。

主要参考文献

篇10

 

猕猴桃是一种营养价值极高的水果，被誉为“水果之王”[1]。陕西是国内猕猴桃的主要产 区之一，种植面积约占全国总面积的1/ 3[2]，主要分布在陕西关中渭河以南至秦岭北麓。有报道调查发现关中猕猴桃产区渭河两岸的河滩地及低洼地果园缺铁性黄化病发生普遍，程度严重[3]。缺铁使植物叶片失绿，影响植物的光合、呼吸及代谢作用[4] ，严重缺铁可导致果树死亡[5]，给果农造成巨大的经济损失。在我国西北石灰性土壤地区，果树缺铁黄化一直是困扰果品生产的一大难题[6] 。因此，如何更好地诊断、矫正果树的缺铁黄化，已经引起人们的普遍关注[7]， 然而对猕猴桃缺铁黄化的矫正研究相对较少。本试验以陕西杨凌西桥村出现缺铁黄化的猕猴桃园为研究对象，同时使用不同的铁制剂进行叶面喷施矫治，比较不同铁制剂对猕猴桃黄化的矫正效果，以期筛选出较为理想的铁制剂，为石灰性土壤条件下猕猴桃乃至所有栽培果树的缺铁黄化矫治提供有效的方法和途径，并为相似环境条件中其他作物的缺铁黄化研究进行更深层次的探讨提供理论依据。

1 材料与方法

1. 1 供试材料

供试猕猴桃品种为秦美， 树龄5年， 猕猴桃园约五亩，南北方向共栽植6果树，每行20～25株，根据黄化病发生程度分级[3]，此果园内黄化程度应为4级。

供试土壤的基本化学性质为：全氮1.09 gkg-1，碱解氮92.38 mgkg-1，全磷1.32 gkg-1， 速效磷14.19mgkg-1，全钾10.57gkg-1 ，速效钾93.74 mgkg-1，水溶性钙4.32 cmolkg-1，水溶性镁2. 05cmolkg-1，有效铁9. 95 mgkg-1，pH 8.02。

供试铁制剂有硫酸亚铁、柠檬酸铁、复合氨基酸铁、乳酸亚铁和腐殖酸铁5种。配制5种铁制剂各7L ，其FeSO4 含量均为1000 mgkg-1 ，并用氨水调节pH 值为4～5 [8]。络合铁中FeSO4与络合剂的物质的量比为0.6∶1[9]。

1. 2 试验方法

田间试验于2009年4月26日至2010年9月26日进行。试验共设6个处理，分别为：对照(清水) 、硫酸亚铁、柠檬酸铁、复合氨基酸铁、乳酸亚铁和腐殖酸铁处理，铁制剂施用方法均为叶面喷施。各处理随机排列，重复3次，每个重复选择两个典型植株。铁制剂喷施时间为5月2日(展叶期) 第1次喷施，5月12日第2次喷施，5月26日(坐果期) 第3次喷施，7月9日(果实膨大期) 进行第4次喷施。

1. 3 样品采集及处理

1. 3. 1 土壤样品 以根为圆心，在半径1 m的圆周上选取4个样点，采集0～40 cm 的耕层土壤农业论文，同一重复不同猕猴桃树的土样混合为一个土样，采集黄化树混合土样3个，并在对应重复里同时采集正常猕猴桃树的土样作对照。土样混合均匀后以四分法取样、风干、磨碎、过塑料网筛后保存于封口袋中备用。用于测定分析基本理化性质的土样，在全园以“S”形多点采集，四分法混合取样。

1. 3. 2 植物样品　喷施铁制剂之前， 4月26日采集果树新梢期正常与黄化植株叶片；喷施后， 5月9日果树展叶期第一次采集叶片，6月25日果树坐果期第二次采叶，9月26日果实成熟期第三次叶片与果实的采集。叶片采集方法为采集树冠外围新生枝条中部完全展开的无病虫害叶片，每棵树取30～40片。将叶片清洗干净后，取出一部分用于叶绿素含量的测定，其余部分在105℃下杀青30min ，80℃下烘干，用玻璃研钵磨碎过孔径为1mm的塑料网筛备用。果实采集方法为每个处理采集大小相似，结果部位相同的果实60～80个。

在采集上述喷施铁制剂的黄化植株叶片和果实的同时，随机采集相同数量的正常植株样品一并带回用于比较分析。

1. 4 测定项目及方法

叶片叶绿素含量采用丙酮提取，分光光度计比色测定[10]。

用1 molL-1盐酸浸提叶片干样[11] ，测定叶片有效铁的含量。土壤和猕猴桃树叶片样品中其它相应指标的测定，均采用文献[11]的方法。

VC测定采用2,6-二氯靛酚法，可溶性固形物用手持糖量计测定，Fe、Zn的测定是将果实用纯水洗净晾干，在烘箱中105℃在干燥4h，干燥至恒重，称重后磨成细粉，样品置于蒸发皿中，在电炉上低温炭化，然后在马弗炉上灰化，直至无黑色碳粒为止，加2molL-1HCl溶解灰分后移入100mol容量瓶中，洗净蒸发皿，洗液并入容量瓶中，定容后用AAS法测定。

1. 5 数据处理

数据采用 Excel 进行计算和绘图 ，运用 DPS 7.05进行方差分析和新复极差测验（ P < 0.05）。

2 结果与分析

2. 1 猕猴桃叶片缺铁黄化的诊断

2. 1. 1 土壤养分含量　土壤有效铁的临界值为10 mgkg-1 [12]，从表1可以看出，缺铁黄化猕猴桃和正常猕猴桃中土壤有效铁的含量虽比临界值略低，但两者土壤基本养分含量均无显著差异。由此说明，猕猴桃缺铁黄化不是由于土壤缺铁及其他营养元素差异所引起的站。

表1 缺铁黄化和正常猕猴桃的土壤养分含量

Table 1 Soil nutrient contents of chlorosis andnormal kiwifruits

 

土样

Soil sample

全氮

Total N/

mgkg-1

碱解氮Available N/

mgkg-1

速效磷

Olsen P/

mgkg-1

速效钾

Available K/

mgkg-1

有效铁

Available Fe/

mgkg-1

有效锰

Available Mn/

mgkg-1

有效锌

Available Zn/

mgkg-1

有效铜

Available Cu/

mgkg-1

有机质

OM/

gkg-1

黄化猕猴桃

Chlorosis

1.10 a

92.16 a

14.36 a

98.2 a

9.67 a

7.49 a

5.70a

1.28 a

8.89 a

正常猕猴桃

Normal

1.08 a

92.86 a

14.21 a

94.9 a

9.82 a

6.75a