腐植酸钠对镉胁迫小麦幼苗的生物效应

【目的】研究镉（Cd）胁迫土壤中施用腐植酸钠对小麦幼苗的生物效应,探讨腐植酸钠在抗重金属胁迫方面的生理作用。【方法】以春小麦品种为试验材料,采用盆栽试验的方法研究腐植酸钠不同施肥方式（种子浸种、土壤灌施、土壤混施）对Cd胁迫小麦幼苗生长发育及矿质元素（Cu、Zn、Fe、Mn、Cd）吸收和累积的影响。【结果】采用不同施肥方式施用腐植酸钠可促进小麦幼苗的生长发育,缓解Cd对小麦幼苗的毒害,促进小麦幼苗干物质的积累,其中以土壤混施方式生物量增幅最大;在背景土壤中,不同腐殖酸钠处理能明显抑制小麦幼苗对Cd元素的吸收,促进小麦幼苗对Cu、Zn、Fe、Mn营养元素的吸收和积累;随着Cd胁迫程度增加,不同腐植酸钠处理抑制小麦幼苗Cd吸收能力逐渐减弱,不同施肥方式对小麦幼苗Cu、Zn、Fe、Mn营养元素的吸收累积影响存在差异。【结论】在重金属污染土壤中增施腐植酸肥料,可以明显减轻重金属元素对植物造成的伤害,这对于改善土壤环境和实现农业绿色生产具有重要应用价值。     

腐植酸钠对镉胁迫小麦幼苗的生物效应

【目的】研究镉（Cd）胁迫土壤中施用腐植酸钠对小麦幼苗的生物效应,探讨腐植酸钠在抗重金属胁迫方面的生理作用。【方法】以春小麦品种为试验材料,采用盆栽试验的方法研究腐植酸钠不同施肥方式（种子浸种、土壤灌施、土壤混施）对Cd胁迫小麦幼苗生长发育及矿质元素（Cu、Zn、Fe、Mn、Cd）吸收和累积的影响。【结果】采用不同施肥方式施用腐植酸钠可促进小麦幼苗的生长发育,缓解Cd对小麦幼苗的毒害,促进小麦幼苗干物质的积累,其中以土壤混施方式生物量增幅最大;在背景土壤中,不同腐殖酸钠处理能明显抑制小麦幼苗对Cd元素的吸收,促进小麦幼苗对Cu、Zn、Fe、Mn营养元素的吸收和积累;随着Cd胁迫程度增加,不同腐植酸钠处理抑制小麦幼苗Cd吸收能力逐渐减弱,不同施肥方式对小麦幼苗Cu、Zn、Fe、Mn营养元素的吸收累积影响存在差异。【结论】在重金属污染土壤中增施腐植酸肥料,可以明显减轻重金属元素对植物造成的伤害,这对于改善土壤环境和实现农业绿色生产具有重要应用价值。     

不同土壤钝化剂对土壤镉生物有效性的影响

[目的]寻找有效控制Cd污染土壤上小白菜对重金属Cd吸收的技术方法。[方法]2015年进行小白菜盆栽试验,选取生物质炭、凹凸棒石、石灰石作为土壤Cd钝化剂。于小白菜收获时,取样分析小白菜产量、株高,以及小白菜和土壤中Cd含量。[结果]施用3种钝化剂均增加土壤速效钾含量,提高土壤pH,促进小白菜生长;施用3种钝化剂可显著增加土壤对Cd的吸持固定,降低土壤生物有效性Cd含量,显著降低小白菜地上部Cd含量和小白菜对Cd的富集系数;3种钝化剂对Cd污染土壤的治理效果表现为:石灰石凹凸棒石生物质炭。[结论]该研究可为污染土壤上农作物的安全生产提供参考。     

减量钝化剂与常规肥料混施对镉钝化效果及土壤养分状况的影响

[目的]研制重金属钝化调理专用肥。[方法]以玉米秸秆为原料制作的生物炭和黏土矿物海泡石为对象,研究在连续2茬小白菜种植后的钝化效果及对肥料利用的影响。[结果]氮磷钾肥配施减量的生物炭和海泡石能提高土壤pH,各添加量显著高于对照(P<0.05)。土壤Cd的钝化效果以生物炭(B∶N=3∶1)及海泡石(S∶N=1∶1)处理最优,小白菜可食部分Cd含量最低。相比于对照,生物炭处理均能减少土壤中速效氮含量,而对有效磷和速效钾含量无显著影响,海泡石随着添加比例的增加,速效氮和速效钾含量逐渐增加。[结论]减量生物炭与氮磷钾肥料混施能有效降低污染土壤活性Cd含量,降低Cd的生物可利用性,还能对土壤中营养元素起到固持作用,提高肥料利用率。     

Cd胁迫对花花柴幼苗生长和生理特性的影响

[目的]研究Cd胁迫对花花柴幼苗生长和生理特性的影响。[方法]在实验室条件下,研究不同浓度Cd胁迫对花花柴幼苗生长的影响,检测不同浓度Cd胁迫对花花柴的相对电导率、叶绿素含量、MDA含量、CAT、SOD及POD活性的影响效应。[结果]Cd能够抑制花花柴幼苗的生长,随着Cd处理浓度的增加,苗的发芽率、发芽势、活力指数、鲜重、干重、根长、株长呈降低趋势。随着Cd浓度的增加,花花柴叶片相对电导率显著增加,MDA含量有增加趋势,CAT、POD和SOD活性相应增加并有波动情况,叶绿素含量显著下降。[结论]花花柴对Cd胁迫具有很强的耐受力,可作为Cd污染环境生物修复的候选植物。     

小白菜干物质积累与养分累积特点研究

[目的]探寻小白菜生长发育时期中关键的施肥时期。[方法]通过露地栽培,对小白菜各生长发育时期的养分吸收总量进行了分析。[结果]随着小白菜的生长发育,其鲜重和干重不断增加,3月21日起,其增加较为显著;收获时小白菜对常量元素氮、磷、钾的吸收量分别达到93.77、5.52和13.82 mg/株;3月21日起,3种元素的吸收总量增加较快;中微量元素吸收规律和常量元素的变化基本一致。[结论]3月21日是干物质和各养分吸收量的重要变化点。在实际生产中,小白菜播种40 d左右需适当增加肥料的施用。     

不同有机肥处理对土壤及芹菜中重金属残留的影响

[目的]为控制重金属在土壤和西芹的污染提供理论依据。[方法]以美国西芹为试材,设不同肥料(对照、普通有机肥、沼渣、精制有机肥)和不同施用量(精制有机肥高、中、低)处理,测定了土壤和芹菜中的重金属含量。[结果]沼渣对土壤中重金属的影响最低,精制有机肥影响最大。土壤中主要受影响的元素为Cd和Zn。土壤中Cd均因施用有机肥而有所增加,并且随施肥量的增加而显著增加。重金属在西芹各部位含量高低表现为:根>叶>茎。但Zn的分布与其他重金属不同,表现为叶>根>茎。西芹对重金属的富集比率顺序为Cd>Zn>Cu>Pb>Cr。[结论]施用有机肥改变了土壤重金属污染的含量,Cd和Zn的变化较大。     

不同肥料不同作物对Cd污染土壤中酶活性及Cd含量的影响

以玉米、蓖麻、向日葵为供试材料,采用盆栽试验探讨在1 mg· kg1Cd胁迫下,不同施肥条件下3种作物对土壤4种酶活性及重金属Cd含量的影响.结果表明,3种作物中,玉米对Cd污染土壤修复效果最好.施用菌肥和腐植酸均可减少土壤中的Cd含量,和CK比较,Cd含量降低了1.16％～10.33％.施用肥料后,土壤中脲酶活性较CK土壤提高了8.042％～350.429％,蔗糖酶活性较CK土壤提高了7.998％～39.885％,碱性磷酸酶活性较CK土壤提高了2.809％～13.999％,过氧化氢酶活性较CK土壤提高了9.333％～35.163％.施用菌肥和腐植酸可显著提高土壤的酶活性.     

土壤重金属污染复合效应对小白菜生长及重金属累积的影响

采用小白菜盆栽试验,研究了植物对土壤中重金属Cd、Pb、Cu的吸收效应。结果表明,元素间的复合效应对小白菜生长的影响不同于单元素污染。与单元素污染相比,复合污染处理小白菜地上部分长度下降1～6cm,产量下降4%～35%。Cd Cu,Cd Pb和Pb Cu复合污染条件下,小白菜在不同重金属处理下分别存在着协同效应和拮抗效应。试验结果显示,Cd比Pb、Cu易向地上部分迁移,Pb元素大部分累积于小白菜根部,小白菜地上部分对几种重金属的吸收系数大小顺序为Cd>Cu>Pb。     

菌糠生物炭对土壤铅镉形态及甜菜生长的影响

[目的]制备菌糠生物炭钝化剂,为菌糠资源化利用及重金属污染土壤的修复研究提供新思路。[方法]选用来源丰富的灵芝、平菇与绣球菌糠作为生物质原料,在500℃限氧热解条件下分别制备3种生物炭(GSBC、PSBC与SCBC),并使用元素分析、BET、SEM、XRD、FTIR等现代化技术对菌糠生物炭进行表征。采用盆栽试验(2.5 kg干土),研究了不同菌糠生物炭的添加(质量比为1.5%)对土壤Pb、Cd形态分布、甜菜生理特性以及甜菜各部位Pb、Cd累积的影响。[结果]500℃炭化热解制备的不同菌糠生物炭表面具有丰富的官能团和良好的介孔结构,且生物炭表面均带有大量的负电荷,芳香化程度较高。在3种菌糠生物炭中,GSBC拥有的大比表面积与良好的介孔结构可以为土壤中Pb、Cd的吸附提供更多的结合位点。不同菌糠生物炭施用后,显著提高了土壤pH值,且不同程度地降低了土壤中Pb、Cd的弱酸可提取态与可还原态含量,增加了可氧化态与残渣态的含量。与CK相比,各处理甜菜的株高、鲜重以及叶绿素含量显著增加,抗氧化酶活性显著升高。3种生物炭施用后,各处理甜菜地上部与根部Pb含量分别平均降低了43.52%与42.86%,Cd含量分别平均降低了54.48%与55.42%。[结论]不同菌糠生物炭均可促进土壤中的Pb、Cd由活性较高的形态向较稳定的形态转化,降低Pb、Cd的生物有效性,其中GSBC的钝化效果最佳。此外,3种菌糠生物炭均可促进甜菜生长,减少甜菜各部位对Pb、Cd的吸收,对缓解Pb、Cd的胁迫作用具有较好的效果。     

马络葵对镉的吸收累积特征及对镉胁迫的生理响应

[目的]探讨马络葵对镉的吸收累积特征及对镉胁迫的生理响应,为利用马络葵对镉污染土壤进行植物修复提供理论依据。[方法]以马络葵为材料,采用砂培方法,设计0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0 mg/L 6个镉浓度处理,研究马络葵对镉胁迫的生理响应及对镉的吸收累积和运转能力。[结果]镉处理后,马络葵株高和地上部鲜重均显著高于CK;地上鲜重和根系鲜重均以3.0 mg/L浓度时最大;镉浓度低于1.0 mg/L时,有利于叶绿素含量合成;可溶性糖含量均显著高于CK,可溶性蛋白质含量除0.5 mg/L镉处理外,其他浓度镉处理均显著高于CK。[结论]马络葵地上部和根系对镉的吸收累积均随着镉浓度增大呈增加趋势,且镉运转能力和对镉的耐受性较强,可在镉污染土壤中种植利用,并作为土壤重金属污染修复植物进一步研究。     

腐殖酸钠对镉胁迫下冬小麦种子萌发及根系生长的影响

[目的]研究腐殖酸钠(HA-Na)对镉胁迫下冬小麦种子萌发及根系生长的影响。[方法]以鲁麦22号为试验材料,研究不同浓度Cd~(2+)溶液处理对冬小麦种子萌发和根系生长的影响,以及不同浓度HA-Na溶液对Cd~(2+)胁迫下冬小麦种子萌发和根系生长的影响。[结果]Cd~(2+)胁迫使冬小麦种子萌发和根系生长均受到抑制,发芽率、发芽指数、活力指数、幼苗根长及芽长均降低。低浓度的HA-Na提高了Cd~(2+)胁迫下冬小麦种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数以及幼苗根长、芽长,部分缓解了Cd~(2+)胁迫对冬小麦种子萌发和幼苗生长的抑制作用。其中以50μmol/L HA-Na溶液处理的缓解效果最好,但随着HA-Na浓度的增大,其对Cd~(2+)胁迫的缓解效应逐渐减弱,当HA-Na浓度达200μmol/L时,会明显加剧Cd~(2+)胁迫的毒害作用。[结论]该研究为被重金属污染的农田土壤治理和改良提供了理论依据。     

凹凸棒石施用对镉污染土壤理化性质及小白菜生长的影响

[目的]明确凹凸棒石对重金属污染土壤中镉的治理效果。[方法]以小白菜为试验材料,开展小白菜盆栽试验,分析施用凹凸棒石后小白菜的长势、土壤养分和土壤重金属镉含量。[结果]适量添加凹凸棒石可有效增加小白菜的产量,提高酸性土壤的p H,但过量[≥2.0%(m/m)]添加会导致土壤速效养分降低;施用凹凸棒石对镉污染土壤的修复具有显著效果,可有效降低土壤有效镉含量和小白菜对镉的吸收。[结论]试验推荐凹凸棒石添加比例为1.0%。     

Ni~(2+)胁迫对水稻、白菜种子萌发和生长影响的比较研究

[目的]探讨Ni2+胁迫对水稻及白菜种子萌发和生长影响,以比较二者对Ni2+胁迫的耐受力。[方法]水培条件下研究不同浓度Ni2+胁迫对水稻和白菜种子发芽率、根伸长及早期植物幼苗生长的影响。[结果]低浓度Ni2+胁迫对水稻及白菜种子发芽率均无显著影响,处理浓度增至30.0 mg/L时水稻种子发芽率与对照及同浓度下白菜种子发芽率相比显著降低;1.5 mg/L及以下处理浓度可刺激水稻根伸长,3.0 mg/L以上处理浓度则抑制水稻根生长;1.5 mg/L处理浓度Ni2+胁迫至96 h可显著刺激白菜根的伸长,处理浓度达30.0 mg/L时各个胁迫时间均可显著抑制根的伸长;3.0 mg/L处理浓度下胁迫96 h水稻根长显著短于白菜根长。Ni2+胁迫对水稻及白菜芽长影响较小,72 h内各个处理浓度下水稻及白菜芽长与对照相比均无显著差异;而对于侧根影响最为明显,30.0 mg/L处理浓度下水稻和白菜均无侧根产生。1.5 mg/L及以上处理浓度胁迫均可显著抑制水稻及白菜鲜质量增加,但二者未表现出显著差异。[结论]Ni2+胁迫对于水稻种子萌发及其生长影响较白菜敏感。     

猪粪和石灰对铅锌尾矿污染土壤中紫花苜蓿生长及重金属吸收特性的影响

通过温室盆栽试验,研究了铅锌尾矿污染土壤上施用有机肥、石灰2种改良剂对紫花苜蓿生长发育、产量、叶绿素含量以及重金属元素Cu、Cd、Pb、Zn积累特性的影响,并分析施用改良剂后土壤pH值和土壤中有效态重金属含量的变化。结果表明,与对照（不施加任何改良剂）相比,2种改良剂的不同施用水平均能不同程度地提高土壤pH值,显著降低土壤中各重金属有效态含量。明显抑制Cd、Pb、Cu、Zn向紫花苜蓿地上部转移,降低重金属在紫花苜蓿地上部植株中的积累。改善紫花苜蓿的生长和发育,株高、地上部鲜重和地下部鲜重、叶绿素含量均有不同程度的增加;2种改良剂的不同处理水平对紫花苜蓿地下部重金属含量的影响均达到显著水平。总体上看。当有机肥、石灰的施用量均为10g／kg土时。其改良土壤的效果最明显。     

重金属复合污染对灯心草的生态毒性效应及重金属积累特性的影响

以现行土壤环境质量标准为浓度设置依据并结合实际污染土壤,通过盆栽试验研究了Cu、Cd、Pb、Zn、As5种重金属复合污染对灯心草的联合生理毒性效应及各重金属在灯心草植株内的积累和分布情况。结果表明,5种重金属复合污染对灯心草地上部生长有一定程度的抑制作用,当污染达土壤环境质量二级标准上限值,灯心草地上部生物量减产9.15%,但地下部生物量减产趋势不明显,灯心草分蘖数、株高与地上部干重呈显著正相关。生长在矿毒水和铅锌尾矿污染土壤中的灯心草,地上部生物量分别减产28.23%和37.1%,但POD、SOD和CAT3种酶活性均高于对照。在Cd、Pb、Cu、Zn、As复合污染条件下,各重金属在灯心草茎叶和根系中的积累和分布存在差异,且与土壤中重金属含量间存在一定的相关性。应用综合生态环境效益法,以灯心草为指示植物,可以将土壤环境质量二级标准上限值设定为土壤中5种重金属的临界毒性效应值。     

硅素调理剂在镉超标菜地中的应用效果

【目的】探讨不同用量的硅素调理剂对镉超标菜地叶菜吸收镉和土壤镉有效性的影响作用,以明确施硅对土壤镉的调控效应,为合理利用硅素调理剂来减少叶菜镉含量提供参考。【方法】2009 年在广州市郊镉超标菜地设置两个田间试验,研究硅素调理剂在4种施用水平下对土壤镉活性及叶菜吸收、累积镉的效应。【结果】硅素调理剂对镉超标菜地上菜心和生菜的增产效应不明显,但在用量为60 kg•667m-2时可显著增加两种叶菜体内硅含量,降低其镉含量;两种叶菜地上部硅含量分别比Si0处理增加了1.00和2.40倍,根系硅含量分别比Si0处理增加了0.95和2.37倍;在该用量水平下,两种叶菜地上部镉含量分别较Si0处理降低了25%和32%,根系镉含量较Si0处理降低了17%和15%。施用硅素调理剂后土壤DTPA-Cd含量较对照显著降低,#1菜地土壤pH较对照无明显变化, #2菜地土壤pH显著增加,但不同用量间差异不显著。【结论】适当施用硅素调理剂对降低叶菜体内镉含量效果显著,可以作为一种有效抑制镉超标菜地叶菜镉吸收的改良措施。