土壤中乙酰甲胺磷向番茄果实中的转运代谢与积累

乙酰甲胺磷作为高毒农药甲胺磷的替代品,具有低毒、广谱等特点,但是它在使用过程中产生的增毒代谢物甲胺磷倍受关注。以盆栽番茄为对象,采用300和600 mg·L^-1的乙酰甲胺磷水溶液进行灌根施药,研究番茄通过根部吸收土壤中乙酰甲胺磷并向果实转运与积累的过程。结果表明,通过土壤灌根施药方式,番茄可以通过根部吸收土壤中的乙酰甲胺磷,并且向上运输至果实;土壤中的乙酰甲胺磷在向果实转运过程中代谢产生了增毒代谢物甲胺磷,表明乙酰甲胺磷在番茄上的使用有质量安全风险。     

镉与苄嘧磺隆复合污染对水稻某些生物学特性的影响

以粤香占和丰美占两种水稻为指示植物,通过水培试验,研究了重金属元素Cd与除草剂苄嘧磺隆(BensulfuronMethyl,BSM)复合污染对水稻的生物学影响。Cd2 的浓度分别为0、5、10、50、300mg·L-1,BSM的浓度分别为0、0.1、0.2、0.4、0.6、1.0mg·L-1。结果表明,随Cd2 浓度的增加,水稻生物量、叶绿素含量下降,过氧化氢酶活性降低,根系外渗液电导率升高,各处理间差异达极显著(P<0.01),粤香占水稻对Cd的耐受性显著低于丰美占水稻(P<0.05)。0.1和0.2mg·L-1的BSM在一定程度上能够缓解Cd对丰美占水稻的毒害作用,但是当BSM浓度达到0.6mg·L-1以上时,水稻的生物量、叶绿素含量、过氧化氢酶活性又有所下降,BSM对根系外渗液电导率的影响未达显著。用ICP测定水稻地上部和根部Cd含量,分析结果表明,水稻地上部Cd的浓度远低于根部Cd的浓度,且后者是前者的6倍左右。在本实验条件下,当Cd浓度为50和300mg·L-1时,0.1～0.2mg·L-1的BSM会显著降低水稻地上部和根部Cd含量(P<0.01);BSM浓度大于0.4mg·L-1时,水稻根部Cd含量显著上升(P<0.05),而地上部Cd含量无显著差异。这说明,BSM抑制了Cd从根部向地上部的迁移。因此,BSM在低浓度0.1～0.2mg·L-1时,能够缓解Cd对水稻的毒害作用;当BSM浓度达到0.6mg·L-1并有Cd2 复合污染存在时,会对水稻植株产生更严重的影响。     

镉在黄瓜植株体内分布规律及其对黄瓜生长和某些生理特性的影响

利用盆栽水培试验研究了黄瓜对营养液和叶面喷施Cd的吸收、运转和分布,Cd对矿质元素的吸收和运转的影响以及Cd对黄瓜生长和某些生理特性的影响。结果表明:(1)黄瓜植株的致死浓度低于1.0mg.L-1,Cd的浓度在0.1￣0.5mg.L-1范围内时,黄瓜生长明显受到抑制并出现中毒症状。(2)根吸收的Cd主要积累在根系中,营养液Cd的浓度为0.5mg.L-1时,根系Cd含量分别是茎、嫩叶、果实的25、32、205倍(。3)在相同的Cd处理水平条件下,小白菜地上部Cd含量是黄瓜Cd含量的20倍以上(。4)叶面喷施的Cd可部分被叶片吸收并转运到茎尖和果实,滞留在叶片上的Cd可部分被水和醋酸洗脱。(5)Cd促进Ca和Fe的吸收并向嫩叶和果实运转;Cd增强根对Zn滞留,减少Zn向果实的运转量;加Cd处理的黄瓜植株根、茎和果实的Mn含量明显增加,但叶片Mn的含量有所下降。(6)Cd的浓度为0.2￣0.5mg.L-1时,硝酸还原酶活性比对照高,根系活力比对照低。     

柴松针叶束水培生根的研究

为了探讨生长调节剂和营养液对柴松针叶束生根的影响.采用营养液水培法,以2年生柴松当年生枝为材料,研究针叶束生根的最适合条件.结果表明:生根最适的生长调节剂浓度为NAA(萘乙酸)80 mg·L-1处理24 h;适宜的营养液配方为70 mg·L-1硼酸+50 mg·L-1硝酸铵+30 mg·L-1Vb1+20 mg·L-1磷酸二氢钾.生长调节剂是影响柴松针叶束生根的主导因素,营养液与柴松针叶根系质量有一定的关系.     

镉在黄瓜植株体内分布规律及其对黄瓜生长和某些生理特性的影响

利用盆栽水培试验研究了黄瓜对营养液和叶面喷施Cd的吸收、运转和分布,Cd对矿质元素的吸收和运转的影响以及Cd对黄瓜生长和某些生理特性的影响。结果表明:(1)黄瓜植株的致死浓度低于1.0mg.L-1,Cd的浓度在0.1￣0.5mg.L-1范围内时,黄瓜生长明显受到抑制并出现中毒症状。(2)根吸收的Cd主要积累在根系中,营养液Cd的浓度为0.5mg.L-1时,根系Cd含量分别是茎、嫩叶、果实的25、32、205倍(。3)在相同的Cd处理水平条件下,小白菜地上部Cd含量是黄瓜Cd含量的20倍以上(。4)叶面喷施的Cd可部分被叶片吸收并转运到茎尖和果实,滞留在叶片上的Cd可部分被水和醋酸洗脱。(5)Cd促进Ca和Fe的吸收并向嫩叶和果实运转;Cd增强根对Zn滞留,减少Zn向果实的运转量;加Cd处理的黄瓜植株根、茎和果实的Mn含量明显增加,但叶片Mn的含量有所下降。(6)Cd的浓度为0.2￣0.5mg.L-1时,硝酸还原酶活性比对照高,根系活力比对照低。     

土壤-辣椒系统中重金属镉形态变化和有效性研究

采用盆栽试验,在外源重金属镉(Cd)梯度分别为0 mg·kg~(-1)0.5 mg·kg~(-1)、mg·kg~(-1)2 mg·kg~(-1)、4 mg.kg~(-1)、8 mg·kg~(-1)、16 mg·kg~(-1)的供试土壤中种植辣椒,研究其土壤中重金属Cd形态及有效态含量变化,以及辣椒植株内重金属吸收、转运的情况。结果表明:离子态重金属加入土壤后,镉的残渣态所占的比例最高,水溶态和弱酸提取态在种植辣椒后逐步降低,可还原态和可氧化态镉含量略有增加。土壤Cd的全量及有效态含量对辣椒生长从总趋势上均呈负相关的表现,有效态含量越高,植株生长情况越差,特别在低浓度阶段表现较为明显。当土壤中Cd的有效态为低浓度时,外源Cd浓度增加对作物中富集Cd的作用更强,后期趋向平缓。根系的Cd含量与土壤Cd的全量和有效态含量成正相关线性关系,相比茎叶和果实,根系Cd的含量与土壤中Cd有效态含量关系更密切。通过植株中Cd的富集系数研究,可知植株中重金属的迁移是通过根部吸收后由茎叶转运,分布浓度依次为根系茎叶果实。     

应用~(109)Cd~(2+) ~(65)Zn~(2+)示踪技术研究玉米P Cd Zn间的交互作用

模拟土壤环境,采用109Cd2 和65Zn2 核素双标记示踪技术,以玉米为指示植物研究了P、Cd、Zn间的交互作用,P的浓度设计为0.25(CK)、0.6、3.0mmol·L-1,Cd的浓度为6.5×10-3mmol·L-1;Zn的浓度为0.1mmol·L-1。研究结果表明,在P浓度为0.25和0.6mmol·L-1时,植物根系和地上部对109Cd和65Zn的吸收活度都呈增加趋势,当P浓度为3.0mmol·L-1时,植物根系和地上部对109Cd和65Zn的吸收活度下降,说明P的浓度达到一定水平时,会使重金属Cd和Zn的有效态降低,从而降低了植物对重金属的吸收量。通过对植物根系和地上部吸收的Cd和Zn的比较,发现大多数的Cd和Zn积累在根系,从根部输送到地上部的很少。一是因为植物根系从溶液中吸收重金属后,P与Cd或Zn形成难溶物沉淀下来,使从根系输送到地上部的有效态Cd和Zn显著减少(P≤0.01);二是因为根细胞壁表面带有较多的羧酸基团及少量带正电荷的氨基,Zn2 和Cd2 通过静电吸引而吸附在细胞壁上,减少了Cd和Zn向地上部的输送。从研究结果还可看出,根系吸附的Cd的量大于Zn的量,而茎叶与此相反,这是因为Cd为植物非必需元素,Zn为植物必需的微量元素,植物会把其所需要的元素优先输送到地上部,供其生长发育,所以大多数Zn通过木质部被输送到地上部,大多数Cd被滞留在根系中。利用统计方法分析了相同P水平条件下玉米不同部位吸收的Cd和Zn之间的相关性,结果表明根系吸收的Cd和Zn之间及茎叶吸收的Cd和Zn之间的相关性显著(P≤0.01),Cd与Zn之间存在着协同效应。     

镉污染来源对萝卜镉积累特性的影响

以红樱桃萝卜(Raphanus sativus L.var.radculus pers)为材料,对根际环境中和叶片中的镉(Cd)浓度与Cd在萝卜体内转运积累的关系进行了研究。结果表明:萝卜根部组织中的Cd含量随根际环境中Cd浓度的增加而增加,根部次生韧皮部对Cd的积累量明显大于次生木质部。在高Cd环境中次生木质部中的Cd吸收量与次生韧皮部中的Cd含量呈极显著正相关。萝卜根系次生木质部中Cd积累量与叶柄和叶片中的Cd含量高度正相关,根系中的Cd主要通过次生木质部转运到叶柄和叶片中。叶片中的Cd主要通过次生木质部向根系转运,到达根系向外扩散到次生韧皮部,向内扩散到初生木质部。     

不同营养液对蝴蝶兰水培生长的影响

为探讨蝴蝶兰水培的可行性及其最适营养液配方,分析了5种配方营养液对蝴蝶兰幼苗生长的影响及根系的生长特性。结果表明:在水培条件下,蝴蝶兰根系能进行适应性生长,并保持正常的吸收功能。自制营养液IV中蝴蝶兰植株生长势最强,其大量元素配方为Ca(NO3)2.4H2O 354 mg/L+KNO3177 mg/L+KH2PO457.5mg/L+MgSO4.7H2O 185 mg/L。     

锌镉互作对水稻幼苗镉和矿物质积累的影响

研究分析了在浓度梯度的Zn×Cd胁迫下两个水稻品种黄华占和IR68144幼苗根部和地上部Cd和矿物质的积累特征.结果表明:(1)随着营养液Cd2+浓度的上升,黄华占和IR68144根部和地上部的Cd含量都大幅增加.中等浓度的Zn2+能有效地减少高浓度Cd胁迫时水稻根系对Cd的吸收,但低浓度Cd胁迫时表现为协同吸收,而高浓度Zn2+则主要促进Cd的吸收.中等浓度的Z2++在一定条件下也能有效减少水稻地上部的Cd积累量,但其作用与Cd2+浓度和水稻基因型都有关,而高浓度Zn2+则完全表现为促进Cd的积累.(2)黄华占和IR68144根部和地上部的Zn含量都随着营养液Zn2+浓度的提高而增加.Cd对水稻Zn积累的影响与Zn2+浓度和基因型都有关,但大多数情况下Cd胁迫明显降低了水稻对Zn的积累.(3)在正常Zn2+浓度(0μmol/L)营养液中,Cd2+浓度上升时,黄华占和IR68144根部Fe积累量都保持相对平稳,但两者地上部Fe积累量明显持续降低;两品种根部Mn含量都不断增加,但黄华占地上部Mn积累量持续下降,而IR68144中保持平稳.Zn×Cd互作对水稻Fe积累的影响在根部主要表现为促进作用,在地上部则主要显示出抑制作用,但两品种的Mn积累量表现出复杂的Cd2+、Zn2+浓度和基因型相关性.说明锌镉互作能有效调控水稻幼苗对镉的吸收与转运,但其互作效应与Zn2+和Cd2+浓度有关,且表现出明显的基因型差异;同时还改变了水稻幼苗中锌、铁、锰等的积累.     

铅、镉浸种对水稻幼苗生长和抗氧化酶的影响*

 利用不同浓度的Pb（CH₃COO）₂和CdCl₂对水稻浸种，研究Pb²⁺ 和Cd²⁺对水稻萌发和幼苗生长的影响，测定不同浓度处理后种子发芽势、发芽率和幼苗生长情况以及叶片和根尖的SOD,CAT,POD等的活性。结果表明：当Pb²⁺浓度小于 400 mg/L,Cd²⁺浓度小于 5 mg/L 时促进种子的萌发和幼苗的生长，高出这个浓度时则表现出抑制作用；当Pb²⁺浓度小于 400 mg/L,Cd²⁺浓度小于 5 mg/L 时，抗氧化酶SOD,CAT和POD活性提高，MDA含量下降，高出这个浓度时则相反；根的生长和抗氧化系统对Pb（CH₃COO）₂和CdCl₂胁迫比茎叶更为敏感；水稻对Cd²⁺的敏感程度要远大于Pb²⁺。     

Ca2+对Cd2+胁迫下板蓝根种子萌发及幼苗抗氧化酶活性的影响

研究了Cd²⁺（10 mg·L^-1、30 mg·L^-1）胁迫下不同浓度Ca²⁺（0、80、160、320 mg·L^-1）对板蓝根种子萌发、幼苗抗氧化酶系统及蛋白质含量的影响。结果表明：低浓度Ca²⁺（80、160 mg·L^-1）可缓解Cd²⁺毒害,显著提高板蓝根种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数,促进蛋白质含量的增加,提高SOD、POD、CAT活性,且160　mg·L^-1 Ca²⁺缓解效果最好,缓解能力随Cd²⁺浓度的升高有所下降;高浓度Ca²⁺（320 mg·L^-1）与Cd²⁺作用,反而抑制了板蓝根种子的萌发,幼苗的POD、SOD、CAT活性及蛋白质含量下降。低浓度Ca²⁺可以显著提高板蓝根的抗性,对Cd²⁺毒害起缓解作用,高浓度的Ca²⁺与Cd²⁺对板蓝根种子起协同毒害作用。     

曼陀罗对镉的吸收及其亚细胞分布研究

为研究曼陀罗对重金属镉的耐性机制，以前期筛选的曼陀罗（Datura stramonium L.）为试验材料，通过水培方式探究镉（Cd）胁迫下曼陀罗对Cd的吸收累积特性及其在植株体内的亚细胞分布特征。结果表明：介质中Cd无论低浓度还是高浓度，曼陀罗各部位的Cd含量都表现为根 > 茎 > 叶，但迁移系数差异不显著。曼陀罗根系Cd²⁺流速在不同位置具有显著差异，其中分生区和伸长区的Cd²⁺流速显著大于根冠区和成熟区。当介质中Cd浓度由0.1 mg·L^-1增至2.5 mg·L^-1时，细胞壁和细胞液中Cd含量之和所占比例显著增大。研究表明，曼陀罗根系对Cd²⁺的吸收主要集中在分生区和伸长区，当介质中Cd浓度较低时，根系中细胞壁对Cd向上运输的限制及茎叶中细胞液对Cd的区室化起重要的作用；当Cd浓度较高时，根部细胞各组分中细胞液所占比重增加，Cd由根系向上迁移，此时茎叶中细胞壁对Cd的固定作用增强，其可能是曼陀罗耐受高Cd胁迫的机制之一。     

两种离子液体对Cd2+在四种土壤上吸附的影响

研究了2,3-吡啶二羧酸和咪唑-4,5-二羧酸两种离子液体阳离子部分对Cd~(2+)在四种不同性质土壤上吸附的影响。结果表明,离子液体的存在显著影响了Cd~(2+)在土壤中的吸附,与对照相比,添加1 mmol·L-12,3-吡啶二羧酸使得Cd~(2+)在武进漂洗型水稻土、吴县潴育型水稻土、南京黄褐土和宜兴棕红壤四种土壤上的最大吸附量分别降低209、834、667、509 mg·kg~(-1),而添加1 mmol·L~(-1)咪唑-4,5-二羧酸使Cd~(2+)最大吸附量分别降低226、54、124、81 mg·kg~(-1),2,3-吡啶二羧酸对Cd~(2+)在供试土壤上吸附量的影响显著大于咪唑-4,5-二羧酸。基于离子选择电极分析了平衡液中自由态Cd~(2+)含量,发现两种离子液体都能与Cd~(2+)络合,从而降低平衡液中Cd~(2+)含量,其中2,3-吡啶二羧酸与Cd~(2+)的络合能力大于咪唑-4,5-二羧酸。两种离子液体进入环境,会使Cd~(2+)在土壤上的吸附量减少,从而增加Cd~(2+)的移动性和环境风险。     

腐植酸和Cd2+对黏土胶粒在饱和多孔介质中迁移的影响

为探究地下水中腐植酸(HA)和Cd~(2+)复合污染物对黏土胶粒在饱和多孔介质中迁移的影响,本文选择蒙脱石和高岭石两种黏土胶粒作为研究对象,采用同步注射柱实验,在饱和石英砂柱中分别同步注射黏土胶粒与腐植酸、Cd~(2+)或腐植酸+Cd~(2+)混合液,来研究腐植酸和Cd~(2+)与黏土胶粒的共迁移。结果显示:高岭石在石英砂柱中的沉降速度依次为:无Cd~(2+)无腐植酸(3.72 min-1)仅有Cd~(2+)(2.82 min-1)Cd~(2+)与腐植酸共存(2.01 min-1)仅有腐植酸(0.46 min-1);蒙脱石在石英砂柱中的沉降速度依次为:无Cd~(2+)无腐植酸(1.02 min-1)仅有Cd~(2+)(0.97 min-1)Cd~(2+)与腐植酸共存(0.85 min-1)仅有腐植酸(0.30 min-1)。研究结果表明,腐植酸和Cd~(2+)对蒙脱石和高岭石胶粒的迁移效果比较一致,它们均能促进两种黏土胶粒的迁移,促进作用腐植酸最强而Cd~(2+)较弱;腐植酸和Cd~(2+)之间存在拮抗作用,即二者的加合作用反而小于腐植酸单独作用。通过对黏土胶粒的粒径和Zeta电位进行测试分析,可推测腐植酸和Cd~(2+)是通过不同的机理来促进黏土胶粒的迁移:腐植酸通过改变黏土胶粒表面的电性来抑制黏土胶粒的沉降,而Cd~(2+)通过促使黏土胶粒聚凝来降低其沉降。这些发现有助于更好地理解天然土壤胶粒在环境中的迁移和浓度分布。     

K~+和Mg~(2+)对盐胁迫下荞麦幼苗生理特性的效应

以不同耐盐性荞麦幼苗(盐敏感品种川荞3号和耐盐品种川荞4号)为试验材料,在盐胁迫下添加不同浓度(5、10、15、20mmol/L)K+和Mg2+处理,测定荞麦幼苗生理指标。结果表明,适当浓度K+和Mg2+处理可显著降低盐胁迫下荞麦叶片质膜透性和MDA质量摩尔浓度,耐盐品种(川荞4号)降低幅度较大;显著增加盐胁迫下荞麦幼苗根系活力及叶片叶绿素质量分数和SOD活性,盐敏感品种(川荞3号)增加幅度较大;K+和Mg2+处理的最适浓度分别为20mmol/L和10mmol/L,且Mg2+的处理效果优于K+处理。     

不同铁营养状态对小金海棠镉吸收的影响

采用非损伤微测技术对不同铁营养状态（正常供铁、缺铁和高铁）下苹果小金海棠（Malus xiaojinensis）水培苗根部镉吸收速率和植株不同部位镉含量进行了测定,并采用半定量RT-PCR研究MxIRT1在不同铁营养状态下的表达变化。结果表明：正常供铁培养条件下,小金海棠根部各区镉吸收速率有明显差异,分生区〉伸长区〉成熟区;缺铁培养条件下,小金海棠植株根部分生区和伸长区镉吸收速率明显增加,成熟区无明显变化,植株地上部和根部镉积累增加;高铁培养条件下,小金海棠植株根部分生区和伸长区镉吸收速率明显降低,成熟区无明显变化,植株地上部和根部镉积累减少。铁转运蛋白编码基因MxIRT1在不同铁营养状态下表达水平存在明显差异,推测铁营养可能通过调控基因MxIRT1的表达影响重金属镉的吸收。     

Effect of interactions between carbon dioxide enrichment and NH 4 + /NO 3 − ratio on pH of culturing nutrient solution, growth and vigor of tomato root system

A growth chamber experiment was conducted to investigate the influence of NH₄⁺/NO₃⁻ ratio and elevated CO₂ concentration on the pH in nutrient solution, growth and root vigor system of tomato seedling roots, which attempts to understand whether the elevated CO₂ concentration can alleviate the harmful effects of higher NH₄⁺-N concentration in nutrient solutions on the tomato root system. Tomato (Lycopersicon esculentum Mill. var. Hezuo 906) was grown in pots with nutrient solutions varying in NH₄⁺/NO₃⁻ ratio (0:1, 1:3, 1:1, 3:1 and 1:0) and the growth chambers were supplied with ambient (360 μL·L⁻¹) or elevated CO₂ concentration (720 μL·L⁻¹). The results showed that the pH changed with the growth process and CO₂ concentration increased. At both CO₂ levels, pH increased when 100% NO₃⁻-N was supplied and decreased in other treatments. The pH decrease in the nutrient solution was directly correlated to the NH₄⁺-N proportion. The pH value was more reduced in 100% NH₄⁺-N nutrient solution than increased in the 100% NO₃⁻-N nutrient solution. CO₂ enrichment increased the dry weight of shoots and roots, root vigor system, total absorbing area and active absorbing area of tomato seedlings. All the measurement indexes above were increased in the elevated CO₂ concentration treatment with the NO₃⁻ proportion increase in the nutrient solutions. Thus, under the elevated CO₂ concentration, the dry weights of shoots and roots, root vigor system, total root absorbing area and active absorbing area were found to be inversely correlated to NH₄⁺/NO₃⁻ ratio, leading to about 65.8%, 78.0%, 18.9%, 12.9% and 18.9% increase, respectively, compared with that under the ambient CO₂ concentration. Our results indicated that tomato seedling roots may benefit mostly from CO₂ enrichment when 100% NO₃⁻-N nutrient solutions was supplied, but the CO₂ concentration elevation did not alleviate the harmful effects when 100% NH₄⁺-N was supplied. __________ Translated from Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2007, 13(5): 865–870 [译自: 植物营养与肥料学报]