施肥对Cd胁迫下小白菜生理生化特性和生物累积的影响

采用土培盆栽试验研究了在施化肥和有机肥的条件下,不同浓度Cd胁迫对小白菜生理生化特性及生物累积效应的影响。结果表明,在施肥的条件下,土壤中添加0~25 mg.kg-1的外源Cd时,小白菜生物量表现为Cd低浓度处理(≤5 mg.kg-1)时升高,高浓度处理(≥10 mg.kg-1)时降低的趋势;叶绿素含量也表现出低浓度(≤10 mg.kg-1)处理升高,高浓度(≥25 mg.kg-1)处理降低的趋势;Vc含量随Cd处理浓度的增大逐渐下降;MDA含量及Cd在小白菜体内的累积量与Cd处理浓度正相关,且根部Cd的累积量高于地上部。与化肥相比,有机肥在一定程度上可以缓解Cd对小白菜生物量、叶绿素、Vc、膜结构破坏等的毒害作用,降低土壤中Cd的生物有效性,因为施有机肥条件下小白菜对镉的吸收率较低。关于有机肥对Cd胁迫的缓解机理还需进一步研究。     

Cd对超累积植物续断菊生长生理的影响

通过水培试验,研究了不同Cd浓度（0、5、10、20 mg·L-1）对续断菊生长形态（株高、叶面积、根长）、生理指标（叶绿素、丙二醛、膜透性）及生物量的影响。结果表明：随着镉浓度的增加,续断菊的株高先增加后减小,根长先减小后增加,叶面积和生物量不断减小;低浓度的镉处理促进植物的生长,而20 mg·L-1 镉处理30 d时植株的株高、叶面积、根长和生物量分别比对照降低了18%、46%、42%和66%;随着镉处理浓度的升高,续断菊叶片中叶绿素a、b、总叶绿素和胡萝卜素含量均下降, 20 mg·L-1 镉处理30 d时总叶绿素比对照降低了58%,丙二醛增加2.4倍,细胞膜透性增大2.3倍。

     

芦苇 菖蒲和水葱对水体中Ｃｄ富集能力的研究

通过对芦苇、菖蒲和水葱在６种Ｃd浓度（0.5、1.0、5.0、15.0、30.0、60.0 mg·L-1）处理条件下的水培实验,测定分析了3种湿地植物及其不同生长部位对于Cd的富集能力。结果表明,3种湿地植物在不同Cd处理浓度条件下的Cd的富集能力表现出明显的差异性。植株地上和地下部分富集的Cd含量均随着水培溶液中Cd处理浓度的增加而增加,呈现出显著的正相关关系。菖蒲对水体中的Cd具有最强的富集能力,而芦苇对Cd的富集能力最弱。高浓度的Cd处理会显著促进3种湿地植物对Cd的吸收和富集,低浓度条件对植物的Cd富集能力没有明显影响。3种湿地植物地下部分对水体中Cd的富集能力显著大于地上部分,均达到1倍以上。水葱、菖蒲、芦苇均能够有效吸收水体中的Cd,对Cd的去除最高分别可达10 074.17、14 759.33 mg·kg-1和4 620.00 mg·kg-1,均可作为植物修复重金属污染水体的遴选物种,用于重金属Cd污染水体的生物修复。

     

镉胁迫对烤烟生长及生理特性的影响

通过营养液水培试验,研究了不同浓度Cd对烤烟生物量、叶绿素含量、抗氧化酶系统的影响。结果表明,Cd胁迫下的烟株生长受到抑制,烟株地上部干重和根干重随Cd胁迫强度的增加而降低,Cd处理浓度越高,抑制的效应越明显。低浓度Cd(<8 mg.kg-1)对烤烟叶片中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素含量有促进作用,并提高烟株体内活性氧防御体系,使MDA酶含量下降,SOD、POD酶的活性相应提高。高浓度Cd(>16 mg.kg-1)对烤烟叶片中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、类胡萝卜素含量有明显的抑制作用,对活性氧防御体系产生胁迫效应,MDA酶含量上升,SOD、POD酶活性明显下降。各项生理指标与Cd处理浓度之间相关分析表明,Cd浓度与根部生物量呈显著负相关,与叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、类胡萝卜素、SOD、POD呈极显著负相关,与MDA呈极显著正相关。MDA含量变化为Cd胁迫烤烟生长的最敏感生理指标。     

铜污染胁迫条件下农田土壤酶活性及微生物多样性对大气ＣＯ２ 浓度升高的响应

在开放式大气CO2浓度升高平台上（Free-Air CO2 Enrichment,简称FACE）,采用盆栽实验,研究了不同浓度Cu污染胁迫条件下,稻麦轮作土壤中土壤酶活性及土壤微生物多样性对大气CO2 浓度升高的响应。结果表明,大气CO2浓度升高显著诱导了清洁土壤中蛋白酶、脲酶、尿酸酶活性以及微生物多样性;正常大气和大气CO2浓度升高条件下,3种酶活性都随着土壤Cu污染胁迫的增加而逐渐降低;低浓度Cu污染胁迫条件下（50 mg·kg-1）,FACE圈中的土壤脲酶和蛋白酶活性显著高于正常大气（Ambience）圈,尿酸酶活性无显著变化;高浓度Cu污染胁迫条件下（400 mg·kg-1）,土壤脲酶与蛋白酶活性无显著变化,尿酸酶活性则显著降低,其原因可能与不同酶系对铜污染胁迫的敏感差异性以及大气CO2浓度升高对土壤中铜的活化作用有关。与清洁土壤相比,低浓度Cu污染（50 mg·kg-1）对微生物生长具有一定的刺激作用,Ambience圈和FACE圈土壤微生物多样性都有所增加,FACE圈中这种现象更为明显;高浓度Cu污染胁迫（400 mg·kg-1）对土壤微生物表现出了明显的毒害作用,微生物多样性有所降低,但在FACE圈中土壤微生物多样性的降低程度要低于Ambience圈,其影响机制有待进一步研究     

雅安市耕地土壤重金属健康风险评价

通过采样分析探究了雅安市耕地土壤重金属的分布,并利用国家土壤环境质量一级标准和健康风险评价模型对雅安市耕地土壤中Pb、Zn、Cu、Cd的含量进行健康风险评价。结果表明,雅安耕地土壤Pb、Zn、Cu、Cd的含量范围分别为：38.25～127 mg·kg-1Pb、32.91～156.4 mg·kg-1Zn、7.479～82.73 mg·kg-1Cu、1.667～7.949 mg·kg-1Cd,其中Cd超标最为严重,Pb和Zn次之,Cu最小。土壤中重金属Pb、Zn、Cu、Cd的含量所引起的成人与儿童平均个人风险均表现为Cd>Pb>Cu>Zn,其中宝兴县五龙乡东风村人体总的健康危害风险最大,在实际生产生活中应加强相应预防和控制。

     

Pb 胁迫对圆叶无心菜（Arenaria rotumdifolia Bieberstein）生长和生理特征的影响

通过室内水培圆叶无心菜幼苗,研究不同浓度Pb对圆叶无心菜生长、叶绿素含量、丙二醛含量和细胞膜透性的影响。结果表明,随着Pb处理浓度的增加,植物生长受到抑制,叶绿素含量呈现先上升后下降的变化趋势,丙二醛含量和细胞膜透性均呈上升的变化趋势。铅浓度为50 mg·L-1时,圆叶无心菜株高、根长以及生物量和叶绿素含量均比对照含量有所增加;铅浓度大于100 mg·L-1时,植株株高和根长的生长受到抑制,地上部鲜重和地下部鲜重均减少,叶绿素含量降低,丙二醛含量和细胞膜透性都显著增加。

     

Cd、Zn污染对小白菜营养品质的影响

针对潮褐土区域土壤重金属Cd、Zn污染的特点,采用盆栽的试验方法,研究了Cd、Zn对小白菜营养品质指标的影响,结果表明：小白菜在Cd、Zn单因素处理条件下,其营养品质指标叶绿素、还原糖和Vc都随添加重金属浓度的增加呈逐渐下降之势;粗蛋白含量表现出低浓度处理降低,高浓度处理升高的趋势;粗纤维含量随土壤中Cd添加浓度的增加呈逐渐增加之势,随土壤中Zn添加浓度的增加呈先降后升的趋势,当小白菜在Cd、Zn复合处理条件下时,重金属Cd、Zn对粗蛋白的影响表现出协同正效应,对还原糖、叶绿素和Vc的影响表现出协同负效应,对粗纤维的影响表现为拮抗作用。     

丘北辣椒种植区土壤中砷和磷的含量及其相互关系

通过大田调查的方法,研究云南省丘北县天星乡和树皮乡土壤砷和磷含量及其相关关系。结果表明：（1）总砷含量平均值为36.76 mg·kg-1（12.81~94.08 mg·kg-1）,42%的土壤样品超过国家土壤环境质量二级标准,有效砷含量平均值为3.67 mg·kg-1（2.01~5.38 mg·kg-1）。天星乡土壤总砷和有效态砷含量都高于树皮乡。（2）土壤全磷含量平均值为0.46 g·kg-1（0.22~0.92 g·kg-1）,速磷含量平均值为18.79 mg·kg-1（1.20~70.59 mg·kg-1）。（3）丘北辣椒主产区土壤总砷和有效砷均与全磷和速效磷呈极显著负相关关系,土壤中砷的含量随磷含量的升高而降低。

     

潮褐土重金属Cd污染对小白菜营养品质指标的影响

采用盆栽试验方法,研究了Cd对小白菜各营养品质指标的影响。结果表明,重金属Cd对小白菜在0～5mg·kg-1处理条件下呈增产趋势,在大于5mg·kg-1处理条件下呈减产趋势;随着Cd添加量的增大,小白菜吸收Cd量呈极显著线性增大趋势。同时Cd还极显著影响小白菜各营养品质指标的含量,其中随土壤中添加Cd量的增加小白菜叶绿素、还原糖和Vc的含量呈逐渐下降之势;粗纤维含量随土壤中Cd添加量的增加呈逐渐增加之势;粗蛋白在添加Cd浓度小于25mg·kg-1条件下呈逐渐下降趋势;添加Cd浓度大于25mg·kg-1时则呈逐渐增加趋势。明确了在该土壤类型区条件下,以土壤重金属Cd总量和小白菜吸收Cd量作为评价土壤污染对作物系统影响的评价指标都是可行的。     

长期不同施肥下我国3种典型土壤重金属的累积特征

采用现场采样及室内分析测试方法,观测了1989年开始的红壤、黑土和灰漠土17 a不同施肥(不施肥、施用化肥、化肥与有机肥配施和单施有机肥)下重金属元素Cu、Cd、Zn、Pb和Cr含量随时间序列的变化,阐明长期施肥下3种土壤中重金属元素的累积变化过程和富集特征.结果表明,灰漠土各处理的重金属含量在17 a间持平;红壤和黑土中Zn、Pb和Cr含量17 a间没有显著变化,各个处理间也没有显著差异,但施用有机肥处理的Cu和Cd含量则显著增加,其快速增加期起始于试验开始的5～6 a后.其中红壤Cu含量在1996年之后的3 a中由41 mg·kg-1左右快速增加到64 mg·kg-1左右,之后在高浓度持平;Cd含量则在最近的10a中从0.20～0.30 mg·kg-1直线上升到1.30～1.50 mg·kg-1.黑土Cd在6 a中快速增加了2.4倍和1.4倍,2000年后在高浓度基本持平.红壤的Cu和Cd、黑土的Zn和Cd之间存在极显著正相关关系,表明其可能来源一致.长期施用有机肥是红壤和黑土中重金属显著富集的重要原因,有机肥的质量对土壤重金属的累积起重要作用.     

重金属Cd胁迫对元宝枫光合特性的影响

为了研究重金属Cd对元宝枫光合作用的影响,通过对元宝枫水培苗进行不同浓度的Cd胁迫处理,分析元宝枫叶片中叶绿素含量及其净光合速率的变化。结果表明,随着Cd胁迫浓度的增加,元宝枫叶片中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量显著降低,净光合速率也明显下降;Cd低浓度胁迫下,元宝枫叶片光饱和点变化不大,Cd高浓度胁迫下,元宝枫叶片光饱和点显著降低。重金属Cd胁迫严重阻碍了元宝枫叶片的光合作用。     

Cd、Pb单一及复合胁迫对白花蛇舌草幼苗生长状况的影响

【目的】探索Cd、Pb污染对中草药白花蛇舌草生长状况的影响。【方法】通过人工控制性水培实验,研究在Cd、Pb单一及复合胁迫下白花蛇舌草幼苗生长的变化趋势。【结果】Cd-Pb复合处理对白花蛇舌草主根长、株高、生物量的胁迫作用比同水平单一处理更强;Pb单一处理时,白花蛇舌草的主根长、生物量、叶绿素表现为低浓度促进,高浓度抑制;Cd单一处理时对幼苗叶绿素有显著抑制作用。重金属胁迫下,使白花蛇舌草各项生长指标不低于正常生长的Pb最大浓度位于100～200 mg/L范围内,Cd最大浓度位于10～20 mg/L范围内。【结论】在Pb胁迫浓度大于200 mg/L,Cd胁迫浓度大于20 mg/L时均会不同程度的抑制白花蛇舌草幼苗的主根长、株高、生物量及叶绿素含量,且复合胁迫的抑制作用强于单一胁迫。     

有机、无机肥配施对蕹菜产量和品质的影响

在施用氮磷钾总养分含量相等的情况下,有机肥-化肥配施处理的蕹菜株高、茎粗和单株生物量显著高于有机肥处理和化肥处理;有机肥-化肥配施蕹菜产量最高,分别比单施化肥或有机肥处理增产9．6％、75．7％;3个施肥处理均能提高蕹菜的Vc含量;有机肥-化肥配施可降低蕹菜硝态氮含量,获得较高的经济效益,产投比为11．42。     

硫对镉胁迫下小白菜镉富集、光合速率等生理特性的影响

以小白菜品种"七宝青"为材料,采用盆栽试验,研究外施硫(50 mg·kg^-1)对不同镉(Cd)处理水平(0、5、25、50、100 mg·kg^-1>)下小白菜生长、Cd吸收转运、光合特性及渗透调节物质含量的影响。结果显示,与单一Cd处理相比,5.25 mg·kg^-1 Cd处理水平下,外施硫显著促进了小白菜的生长,其株高分别增加了11.14%和21.16%,地上部干重分别增加了22.55%和19.90%,根部干重分别增加了27.83%和20.29%,叶绿素含量分别增加了11.81%和15.13%。外施硫降低了小白菜Cd的转运系数(TF)和地上部生物富集系数(BCF),提高了根部BCF。25 mg·kg^-1 Cd处理水平下,外施硫小白菜地上部Cd含量显著降低了24.82%,根部Cd含量显著增加了23.94%,TF值最小。5.25 mg·kg^-1 Cd处理水平下,外施硫能够明显缓解Cd胁迫对小白菜叶片光合作用的抑制,其净光合速率(Pn)分别增加了13.15%和15.22%,气孔导度(Gs)分别增加了13.81%和15.42%。25 mg·kg^-1 Cd处理水平下,外施硫小白菜叶片可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸及抗坏血酸含量分别增加了20.82%、23.34%、26.79%和25.72%。研究结果表明,在25 mg·kg^-1 Cd处理水平下,外施50 mg·kg^-1硫显著减少了Cd从根部向地上部转移,降低小白菜地上部Cd含量,提高Cd胁迫下小白菜叶片的光合强度以及渗透调节物质的含量,对小白菜Cd毒害的缓解效应最为显著。     

U、Cd单一及复合污染对水芹生长和生理特性影响

通过土壤盆栽试验研究不同浓度的U、Cd单一及其复合污染对水芹的生长、叶绿素含量、根系活力、细胞膜透性和MDA含量的影响。结果表明:与对照相比,随U、Cd单一及其复合污染处理浓度的增加,水芹的生长受到显著抑制(P0.05);水芹叶绿素含量逐渐减少,其中以Cd元素对水芹叶绿素b胁迫作用最显著;水芹根系活力在低浓度(15 mg·kg~(-1))时受到促进,而在高浓度(150mg·kg~(-1))时受到抑制;叶片相对电导率处理组数据均显著高于对照组,U胁迫作用强于Cd;叶片丙二醛含量与对照相比随处理浓度的增加呈上升趋势。比较U、Cd单一及其复合处理对水芹的胁迫效应表明,高U高Cd(U150 mg·kg~(-1)+Cd150 mg·kg~(-1))对水芹生长和生理影响最显著,水芹在低浓度U、Cd胁迫下具有较好的抗逆性,因此,其在低浓度U、Cd单一及其复合污染的土壤修复方面具有潜在应用价值。     

野茼蒿对镉的富集及其镉耐性

通过盆栽试验研究了不同镉(Cd)浓度(0、30、60、90、120、150、180mg.kg-1)胁迫下野茼蒿(Crassocephalum crepidioides(Benth.)S.Moore)的生长及其对Cd的富集特征。结果表明,随着Cd添加水平的增大,处理组野茼蒿的主根长、株高、叶绿素含量、根和地上部生物量均呈降低趋势,且主根长、株高、根和地上部生物量均显著低于对照植株;当Cd添加水平不断提高,处理组野茼蒿根和地上部Cd浓度呈显著增加趋势,而累积总量呈先增加后下降的趋势,但仍显著高于对照植株。处理Cd浓度为180mg.kg-1时,野茼蒿地上部Cd浓度最高,为1288.12mg.kg-1;处理Cd浓度为60mg.kg-1时,野茼蒿地上部Cd累积量最高,为每盆4.28mg。当Cd浓度≤90mg.kg-1时,野茼蒿生长正常,未出现Cd中毒症状。野茼蒿地上部Cd富集系数和转移系数分别为3.48～21.71和1.12～2.31。因此,野茼蒿对Cd具有较强的耐受性和转运能力以及其地上部对Cd的累积能力,适合于Cd污染土壤的植物修复。     

狼尾草典型生理生化特征对阿特拉津胁迫的响应

通过盆栽试验考察狼尾草生长(生物量及根冠比)及典型生理指标(叶绿素、丙二醛及脯氨酸含量)对不同浓度阿特拉津污染胁迫的响应规律.结果显示,高浓度阿特拉津胁迫下狼尾草生物量(≥ 100 mg·kg^-1)、根冠比(≥ 200 mg·kg^-1)两类生长指标与对照处理相比达到显著性抑制水平.阿特拉津胁迫(≤ 200 mg·kg^-1)对狼尾草叶片中叶绿素含量的影响较小,各污染处理样品叶绿素含量与对照组的差异不显著;阿特拉津污染胁迫水平达到100 mg·kg^-1时,狼尾草叶片中脯氨酸含量达到最大值(39.38 μg·kg^-1),同时丙二醛含量与对照处理相比呈现显著升高的趋势.上述结果表明:只有在较高浓度阿特拉津(≥ 100 mg·kg^-1)胁迫水平条件下,狼尾草典型生长及生理指标才逐渐受到极显著影响,从植物生长与生理角度揭示了狼尾草对阿特拉津具有较强的耐受能力.     

土壤Cd处理对大豆叶片激素含量的影响

采用土壤盆栽试验与高效液相色谱法（HPLC）分析测试技术，研究了不同浓度Cd处理对大豆生长及叶片生长素（IAA）、赤霉素（GA3）、玉米素（Z）和脱落酸（ABA）含量变化的影响。结果表明，当Cd处理浓度≤0.50mg·kg^-1时，对大豆株高及幼苗期地上部生物产量无明显影响，Cd浓度≥2.50mg·kg^-1时，则表现明显的抑制作用。Cd浓度≥0.50mg·kg^-1时，对大豆地下部及花荚期地上部生物产量即表现明显的抑制作用。Cd胁迫抑制大豆叶片IAA和Z的合成，当Cd处理浓度为0.25mg·kg^-1时，大豆幼苗期和花荚期叶片IAA和Z含量分别为对照的43.1%、75.5%和60.6%、32.6%，Cd浓度升高，抑制作用加强。Cd胁迫对ABA的合成则表现明显的促进作用，当Cd处理浓度为2.50mg·kg^-1时，幼苗期和花荚期叶片ABA含量分别为对照的13.6倍和3.86倍。对GA3合成的影响则表现为低浓度下的促进作用和高浓度下的抑制作用，即当Cd处理浓度为0.25mg·kg^-1时，幼苗期和花荚期叶片GA3含量均高于对照，分别为对照的150.2%和109.7%，Cd浓度增至2.50mg·kg^-1时，其含量则分别为对照的36.4%和75.2%。大豆幼苗期和花荚期叶片ABA/IAA、ABA/GA3及ABA/Z与Cd处理浓度之间均达到了显著或极显著的相关性，表明Cd胁迫不仅影响植物激素的含量，同时也影响激素间的比例和平衡。     

土壤施锌对不同镉浓度下玉米吸收积累镉的影响

采用盆栽试验研究了土壤施Zn量对不同Cd浓度下2种基因型玉米吉单209、长单374吸收积累Cd的影响。结果表明,土壤添加Cd浓度由6mg·kg-1增加到20mg·kg-1,2种基因型玉米地上生物量显著降低(P=0.016)。Cd6mg·kg-1处理时土壤施Zn提高了玉米生物量,Cd20mg·kg-1处理施Zn240mg·kg-1对生物量有所抑制。随添加Cd浓度的升高,2种基因型玉米植株对Cd的吸收呈线性增加。土壤施Zn降低了玉米植株中的Cd含量,2个品种玉米植株Cd含量在80或160mg·kg-1Zn时达到最低值(P<0.05)。添加Cd含量由6mg·kg-1增加到20mg·kg-1,土壤施Zn使地上部Cd含量降低幅度增加,而使根系的降低幅度减小。土壤外源Cd浓度的升高促进了2种基因型玉米地上部分的Zn含量。