锌胁迫对重金属富集植物黑麦草养分吸收和锌积累的影响

采用土培根袋试验研究了锌胁迫对重金属富积累植物黑麦草4个品种生长,N、P、K养分及Zn吸收积累的影响。结果表明,Zn在一定范围内（0～520mg／kg）促进了黑麦草生长,RTI（根系耐性指数）≥1.0（0～520mg／kg Zn^2＋）。在Zn^2＋≤260mg／kg（根系）或Zn^2＋≤520mg／kg（地上部）时,黑麦草吸收N、P、K并未受到抑制。植株地上部和根系最大N、P、K含量大多出现在生物量最大或次高的260,520mg／kg Zn^2＋处理中。黑麦草植株Zn含量随Zn胁迫的增加而增加,以泰德植株Zn含量和对Zn的转运率最高（其植株Zn地上部最大含量为583.9mg／kg DW,加Zn处理的S／R〉1）。     

Zn胁迫对黑麦草幼苗生长、生理生化及Zn吸收的影响

采用营养液培养法,研究了不同Zn浓度(0,0.25,0.50,1.00,2.00 mmol/L)对黑麦草幼苗生长、过氧化物酶活性、脯氨酸、根系活力及Zn吸收的影响。结果表明,低锌胁迫对黑麦草幼苗生长无抑制,过度锌胁迫(Zn≥2 mmol/L)将降低黑麦草地上部干质量。幼苗叶内游离脯氨酸含量随锌胁迫时间、锌浓度增加而增加。随Zn胁迫时间增加幼苗POD活性先降后升、根系活力先升后降,锌处理的植株地上部POD活性随锌浓度增加先降低,然后增加,而根系活力随锌浓度增加而增加。黑麦草幼苗地上部和根系Zn含量随Zn浓度的增加而增加,当Zn浓度为2.00 mmol/L时,地上部Zn含量最大值为775.0 mg/kg。     

不同Zn浓度对黑麦草根分泌物、根际Zn形态及植物Zn蓄集的影响

A glasshouse experiment was conducted using a root-bag technique to study the root exudates, rhizosphere Zn fractions, and Zn concentrations and accumulations of two ryegrass cultivars (Lolium perenne L. cvs. Airs and Tede) at different soil Zn levels (0, 2, 4, 8, and 16 mmol kg-1 soil). Results indicated that plant growth of the two cultivars was not adversely affected at soil Zn level≤8 mmol kg-1. Plants accumulated more Zn as soil Zn levels increased, and Zn concentrations of shoots were about 540 /μg g-1 in Aris and 583.9μg g-1 in Tede in response to 16 mmol Zn kg-1 soil. Zn ratios of shoots to roots across the soil Zn levels were higher in Tede than in Airs, corresponding with higher rhizosphere available Zn fractions (exchangeable, bound to manganese oxides, and bound to organic matter) in Airs than in Tede. Low-molecular-weight (LMW) organic acids (oxalic, tartaric, malic, and succinic acids) and amino acids (proline, threonine, glutamic acid, and aspartic acid, etc.) were detected in root exudates, and the concentrations of LMW organic acids and amino acids increased with addition of 4 mmol Zn kg-1 soil compared with zero Zn addition. Higher rhizosphere concentrations of oxalic acid, glutamic acid, alanine, phenylalanine, leucine, and proline in Tede than in Airs likely resulted in increased Zn uptake from the soil by Tede than by Airs. The results suggested that genotypic differences in Zn accumulations were mainly because of different root exudates and rhizosphere Zn fractions.     

高羊茅和黑麦草对污染土壤Cd,Pb,Zn的富集特征

以潮褐土为供试土壤,通过模拟试验研究了高羊茅(Festuca arundinacea)和黑麦草(Lolium multif lorum)对复合污染土壤Cd,Pb,Zn的富集特点。结果表明,在土壤Cd,Pb,Zn复合污染处理条件下,高羊茅Cd,Pb,Zn的平均富集量,地上部分别为5.76,19.77,418.18 mg/kg,地下部分别为129.82,256.66,354.66 mg/kg;黑麦草Cd,Pb,Zn的平均富集量,地上部分别为5.57,26.13,467.18 mg/kg,地下部分别为114.53,155.98,513 48 mg/kg。通过方差分析,这两种草坪草的重金属富集量没有显著差异,并且富集规律呈现较为一致的特点。地上部的富集量和土壤重金属含量的离子冲量呈显著的线性相关。这两种草坪草对其重金属的富集能力顺序为:Zn>Cd>Pb,其中对Zn的吸收呈现富集植物的特性规律,当土壤Zn含量>400 mg/kg时,其转运系数>1,地上部对Zn的富集能力很强,可作为Zn污染土壤的修复植物。通过偏相关和多元回归分析表明,这两种草坪草在土壤Cd,Pb,Zn复合污染条件下均未产生复合效应。     

微囊藻毒素（MC-LR）在黑麦草幼苗体内的积累及对其生长的影响

采用室内发芽试验方法,研究了不同浓度微囊藻毒素MC-LR对黑麦草种子发芽率、幼苗生长及幼苗体内抗氧化酶SOD、POD和CAT活性的影响,同时用液相色谱/质谱法（L/MS法）检测MC-LR在黑麦草幼苗体内的积累。结果显示,随着MC-LR处理浓度升高,黑麦草种子发芽率逐渐降低;MC-LR对黑麦草幼苗株高和干重无显著影响;但4mg·L-1MC-LR处理对幼苗根长和鲜重具有显著抑制作用。MC-LR处理提高了黑麦草幼苗体内SOD和POD活性,但高浓度MC-LR对两种酶活性又具有一定抑制作用。随着MC-LR处理浓度升高,MC-LR在幼苗体内积累含量和生物富集系数逐渐增大。黑麦草幼苗体内可积累MC-LR,这有可能通过食物链途径对食品安全造成一定潜在风险。     

Cd Zn交互作用对金针菇富集重金属的影响

以金针菇为试验材料,在基质中分别单独添加和同时添加不同浓度的Cd、Zn,采用栽培袋接种培养法研究了食用菌富集Cd、Zn以及Cd、Zn交互作用对食用菌累积重金属的影响。结果表明,低浓度的Cd（〈1mg·kg^-1）、Zn（〈600mg·kg^-1）能够促进金针菇的生长,但是高浓度的Cd、Zn对金针菇生长会产生抑制作用。随着栽培基质中Cd、Zn处理浓度的增高,金针菇子实体中的Cd、Zn浓度也随之增加。Cd—Zn之间表现为互相拈抗作用,金针菇子实体内的Cd含量随着培养基质中Zn浓度的增加而显著降低（P〈0．05）,Cd浓度降低比例与Zn／Cd比值之间呈显著的正相关（P〈0．01）。在Zn处理浓度为600mg·kg^-1,Cd处理浓度分别为1mg·kg^-1和10时,与不加Zn相比,金针菇子实体Cd含量分别降低29％和11％。Cd对Zn也表现出一定的拮抗作用,但是除在Zn为0和Cd为10mg·kg^-1处理时拈抗作用显著（P〈0．05）外,其余处理没有达到显著水平。而在10mg·kg^-1 Cd和600mg·kg^-1 Zn处理条件下,金针菇生物量显著下降,可能是由于Cd—Zn协同作用,造成毒害作用的结果。     

铝胁迫对黑麦草根系抗氧化酶活性和丙二醛含量的诱导特征研究

以多花黑麦草(Lolium multiflorum)为试材,通过水培试验方法,研究不同浓度梯度铝胁迫对黑麦草幼苗根系抗氧化酶活性和丙二醛含量的诱导特征,从而揭示黑麦草根系耐铝机制。结果表明:(1)在整个试验过程中,SOD、POD、CAT活性变化规律相一致。当铝浓度介于0~50 mg L-1范围内,SOD、POD、CAT在整个实验过程中活性显著增加(P<0.05),高于对照,并在50 mg L-1铝浓度处理下,活性达到最大;当铝浓度为100 mg L-1时,SOD、POD、CAT在铝处理时间≤8 h时活性显著增加(P<0.05),高于对照,在铝处理时间>8 h时活性明显降低(P<0.05),低于对照;当铝浓度介于100~500 mg L-1范围内,SOD、POD、CAT在整个实验过程中活性先升高(≤8 h)后降低(>8 h),均明显低于对照(P<0.05)。(2)MDA含量变化趋势同SOD、POD、CAT活性变化趋势正好相反。当铝浓度介于0~50 mg L-1范围内,MDA在整个实验过程中含量显著降低(P<0.05),低于对照,并在50 mg L-1铝浓度处理下,含量达到最小;当铝浓度为100 mg L-1时,MDA在铝处理时间≤8 h时含量显著降低(P<0.05),低于对照,在铝处理时间>8 h时含量明显升高(P<0.05),高于对照;当铝浓度介于100~500 mgL-1范围内,MDA在整个实验过程中含量先降低(≤8 h)后升高(>8 h),均明显高于对照(P<0.05)。研究结果表明黑麦草根系在短时间内对铝胁迫有一定的耐性,并且耐受范围随着铝处理时间的延长而变小。     

改良剂对柴油污染土壤中黑麦草生理代谢的调节

开展了土壤柴油污染的单因素盆栽实验和柴油污染盐渍化土壤中添加锯末-硝酸铵-磷酸二氢钾的三因素正交盆栽实验,对黑麦草幼苗抗氧化酶活性和叶绿素含量进行了分析,探究了柴油污染土壤中黑麦草幼苗的生理变化与调节。结果表明,土壤柴油污染显著减小了黑麦草幼苗生物量,与对照相比,叶SOD活性在柴油浓度0.3%和0.9%时显著降低,POD和CAT活性在0.6%和0.9%柴油浓度下显著降低;根SOD活性在0.9%柴油浓度下显著增大,POD活性在0.6%和0.9%柴油浓度下显著下降。受柴油污染的盐渍化土壤,施加锯末体积分数为10%时,黑麦草幼苗叶POD和CAT活性显著增强,叶绿素a和叶绿素b含量显著增加;施氮量为0.3 g·kg~(-1)土时,黑麦草幼苗叶绿素a和叶绿素b含量显著增加。可见,土壤受柴油污染时,添加锯末和硝酸铵可有效调节黑麦草幼苗的生理代谢。     

外源有机酸对蚯蚓Zn积累的影响及毒性研究

为研究外源有机酸是否会增加土壤动物蚯蚓对重金属的吸收,从而加剧重金属对土壤生态系统的危害,采用溶液法,以锌为目标污染物,研究添加有机酸(乙酸、草酸、柠檬酸和EDTA)后,重金属对蚯蚓的毒害效应。结果表明,有机酸能有效缓解Zn对蚯蚓的毒性,缓解强弱顺序为EDTA柠檬酸草酸乙酸,主要表现为蚯蚓死亡率降低。暴露在Zn浓度为5,10,15 mg/L的溶液中时,死亡率分别为20%,55%,83.75%,随着有机酸浓度增加,蚯蚓死亡率下降越显著;抗氧化酶(SOD、CAT)和丙二醛(MDA)含量下降,不同的有机酸对蚯蚓SOD、CAT活性的影响不一,MDA含量则有明显的下降趋势,甚至接近于对照水平。这主要是由于有机酸抑制了蚯蚓对Zn的富集,有机酸的络合作用改变了Zn的亚细胞分布,E(胞残渣)组分的比例下降,而H(热稳定组分)组分上升,从而降低了重金属所引起的毒害。因此,有机酸在控制重金属的生物可利用性方面具有重要作用。     

重金属富集植物车前草对镍的响应

不同肥力土壤上重金属镍对车前草生长及生物量的影响研究表明:车前草对重金属镍有忍耐作用,土壤中镍含量达到近150mg/kg时,车前草仍然能正常生长,生物量并未显著下降;车前草在镍污染处理水平相同条件下,生物量与土壤中氮的含量呈正相关(P<0.01);车前草地上部干重与土壤中含镍浓度呈负相关(P<0.01);车前草根系含镍浓度与土壤中含镍浓度呈正相关(P<0.01)。土壤肥力较低时,车前草对土壤镍的富集率较高(6.17%)。车前草适合镍中等污染土壤的修复。     

干旱胁迫对藜麦幼苗组织解剖结构和生理特性的影响

为探究藜麦幼苗不同组织对干旱胁迫的响应,本试验采用盆栽方法设定不同田间持水量(100％、50％、25％)和不同处理时间(0、48、96 h),分别对藜麦幼苗根、茎、叶组织的解剖结构、脯氨酸含量以及吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)、脯氨酸脱氢酶(PDH)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CA...     

黑麦草对硒的吸收、分配与累积

用营养液培养方法研究了黑麦草(Lolium.multiflorum,Lamaubada)对硒的吸收、分配和累积特征以及硒对黑麦草生物量的影响,以探讨黑麦草对硒的吸收和利用规律。结果表明,不同SeO32--Se浓度处理的黑麦草在不同生育期的硒含量大小顺序均表现为分蘗期拔节期抽穗期苗期,且其差异在低硒浓度([Se4+]0.05.mg／L)时表现不明显,在非中毒范围内,黑麦草体内含硒量随供硒水平的提高而增加。在不同硒浓度处理中,黑麦草不同器官的硒含量大小顺序均为根叶茎,黑麦草吸收的SeO32--Se大部分在根部累积,少部分转移到茎与叶中,SeR／SeL3,SeR／Ses4。当营养液中加入低浓度硒([Se4+]=0-0.1.mg／L)时促进了黑麦草的生长,其生物量随外源硒浓度的增大而增加;高浓度硒([Se4+]1.0.mg／L)时抑制黑麦草的生长甚至引起中毒死亡。抽穗期黑麦草对硒的阶段累积率最大,达40.42％。     

高磷土壤施用锌肥对玉米氮磷钾吸收和积累的影响

在田间高磷土壤条件下,研究不同锌肥施用量对玉米各个生育期植株氮磷钾吸收和积累以及对产量的影响,以期为提高氮磷钾的利用率、玉米增产和合理施锌肥提供科学依据。研究结果表明:施用锌肥能提高玉米各生育期植株和籽粒N和K的含量,P的含量则呈降低的趋势。同一施锌量,玉米植株积累的NPK量随植株生长而增加,在同一生育期中,玉米植株积累的N和K量在施锌量10～50 kg/hm2范围内,呈增加的趋势,继续增加施锌量则呈降低的趋势,累积的P量在施锌量10～150 kg/hm2范围内呈降低的趋势,说明施锌量10～150 kg/hm2范围内,能够提高NK肥的利用率。不同施锌量对玉米产量的影响是施锌量10～50 kg/hm2范围内,呈增加的趋势,继续增加施锌量则呈降低的趋势。     

不同修复方式对铅锌尾矿砂微生态环境的改良作用

采用盆栽试验方法研究黑麦草、黑麦草联合改良剂等不同修复方式对铅锌尾矿砂的理化性质和微生物性状的改良作用。结果表明,不同处理使铅锌尾矿砂中有机质、碱解氮、速效磷含量显著提高,其中黑麦草联合10%菜园土和1%赤泥处理(CN1)对铅锌尾矿砂中有机质、碱解氮、速效磷含量明显提高,分别比对照提高了51.82%,300.00%和901.29%。添加改良剂显著增加了黑麦草的生物量,减少了黑麦草根部重金属的含量。不同处理使铅锌尾矿砂中微生物数量,微生物C、N含量显著增加,其中CN1处理使细菌、真菌、放线菌数量和微生物C、N含量增加效果最好,分别比对照增加了33.78,5.99,21.82,6.34,6.35倍。各处理显著提高了尾矿砂中脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、纤维素酶活性,其中CN1处理使脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、纤维素酶活性分别比对照提高了18.43,12.58,5.00,9.15倍。黑麦草联合10%菜园土和1%赤泥较其他处理有利于提高铅锌尾矿砂的肥力,改良尾矿砂的微生态环境,促进植物生长。     

镉对龙葵幼苗生长和生理指标的影响

采用营养液培养法研究了镉胁迫条件下龙葵幼苗生长、生理响应及镉积累特性。结果表明,镉胁迫下,龙葵幼苗生长受到一定程度的抑制,并且具有浓度效应和时间效应。镉胁迫还导致龙葵叶片色素含量下降。叶绿素a、b和类胡萝卜素平均含量在高浓度镉（150μmol·L^-1）处理条件下分别较对照降低55．5％、63．9％和43．3％。低浓度镉（25μmol·L^-1）处理15d内显著促进龙葵幼苗根系活力,平均根系活力较对照上升10．4％,而高浓度镉处理下,根系活力呈现先升后降的趋势,镉处理10d之后达到峰值;随着镉浓度的升高和胁迫时间的延长,龙葵幼苗叶片相对电导率、丙二醛（MDA）含量和渗透调节物质均呈现显著上升趋势。相对于对照植株,低浓度镉处理下龙葵叶片平均相对电导率、MDA含量、可溶性糖和脯氨酸含量上升17．7％、117．7％、5．6％和95．3％,而高浓度镉处理下上升幅度更大,分别为39．0％、194．6％、56．3％和758．0％。从积累部位来看,镉主要积累在龙葵幼苗地上部,镉含量由高到低依次为叶片〉茎〉根系,高浓度镉胁迫20d之后根茎叶镉含量为5d时的1．73、1．49和1．40倍,分别为1287．25、1718．14和2385．27μg·g^-1DW。