不同品种空心菜对重污染土壤砷的吸收累积及其亚细胞分布

采用水泥池小区试验研究了土壤As污染(66.4 mg·kg-1)胁迫对19种空心菜生长、As累积以及As的亚细胞分布的影响。结果表明,各品种空心菜均能生长,但不同品种空心菜生物量及As累积量存在显著差异(P0.05),地上部As含量范围为0.73~191.12 mg·kg-1,均超出食品中污染限量的标准(0.5 mg·kg-1)。台湾白骨柳叶空心菜、泰国白梗柳叶空心菜、油青空心菜3个品种为相对低累积品种;台湾大叶白骨空心菜、菜农D-95空心菜、港种青绿梗叶空心菜、泰国竹叶空心菜4个品种为相对高累积品种。19个品种空心菜亚细胞中固持As含量大小顺序为胞质(49.06%~77.44%)细胞器(19.90%~46.82%)细胞壁(2.22%~16.73%)。     

Cu~(2+)和Zn~(2+)对糯玉米种子萌发和幼苗生长的影响

通过水培方法研究了重金属Cu2+、Zn2+对糯玉米种子萌发及幼苗早期生长的影响.结果表明,重金属胁迫下,低浓度(≤50mg·L-1Cu2+、Zn2+对种子萌发无显著影响,高浓度抑制种子萌发,两种重金属对种子萌发影响作用相似.在幼苗生长阶段,Cu2+比Zn2+的抑制作用显著,但呈现出低浓度(≤80mg·L-1)促进生长,高浓度抑制生长的状况.随Ca2+、Zn2+浓度升高,糯玉米幼苗根长缩短,但茎长、茎重、根重、叶绿素含量具有先升后降的趋势,高浓度Cu2+、Zn2+引起糯玉米细胞膜透性增加.     

铅铜离子胁迫对小麦种子萌发的生态毒理效应

通过种子萌发试验,研究了不同浓度的Pb2+和Cu2+对小麦种子萌发、幼苗生长以及对小麦α-淀粉酶活性的生态毒理效应.结果表明:Pb2+在低浓度下(＜0.5 mg·L-1)对小麦种子萌发、幼苗和根的生长有促进作用,但随着pb2+浓度的增大,此促进作用转变为抑制作用;Cu2+(＞5 mg·L-1)对小麦种子萌发过程中的各项指标皆为抑制作用;pb2+、Cu2+胁迫对小麦α-淀粉酶活性存在低浓度激活和高浓度抑制的效应,且浓度越高,抑制作用越强;Cu2+对小麦种子萌发各项指标的抑制率大于Pb2+,Pb2+、Cu2+对小麦根生长的毒害作用大于对地上部的影响.     

不同玉米品种萌发期耐芘胁迫的响应差异

为了评定不同玉米品种对芘的耐性强弱,确定合适的筛选指标和筛选浓度,以0 mg·L-1(TO,对照)、0.5 mg·L-1(T1)、1.0 mg·L--(T2)和2.0mg·L-1(T3)4个芘处理浓度,采用毒理学试验方法系统评价了14个玉米晶种萌发期耐芘胁迫的差异.结果表明,不同品种玉米根干重、芽干重、根长和芽长都受到芘的影响,且这种影响的程度随着芘处理浓度不同而不同,不同品种玉米萌发对不同芘处理浓度的响应也不同.其中2.0 mg·L-1的浓度处理适合进行玉米耐芘品种的筛选与鉴定.以根干重、芽干重、总干重、根长和芽长的性状相对值(处理测定值耐照测定值×100%)作为幼苗耐性指数(tolerance indices,TI)适合作为筛选指标.基于耐性指数对各玉米品种耐性进行聚类分析,将14个玉米品种聚为耐性、较耐性、较敏感和敏感4类.     

铅胁迫对硬粒小麦种子萌发及幼苗生长的影响

以中引1320品种为材料,研究了硬粒小麦种子萌发及幼苗生长对金属铅(Pb)的响应。结果表明:低浓度铅胁迫对硬粒小麦种子萌发和幼苗生长有促进作用,高浓度对其有抑制作用。50 mg/L Pb2+对发芽率、发芽势、发芽指数、胚芽鞘伸长、芽长、根长、幼苗鲜重和干重有促进作用,活力指数对铅胁迫反应较敏感;200 mg/L Pb2+对发芽指数表现出一定的增效作用,而对发芽率、发芽势、芽长、根长、活力指数、幼苗鲜重和干重及胚芽鞘伸长均有明显的抑制作用。铅胁迫对硬粒小麦幼苗根的抑制作用大于对芽的抑制。     

As Zn复合污染对小麦幼苗生长及生理生化反应的影响

采用室内培养方法研究了As、Zn复合污染对小麦籽粒发芽及幼苗生理生化反应的影响。结果表明,低浓度Zn(≤100mg·L-1)对小麦生长起促进作用,但随处理浓度增大(300～500mg·L-1)对小麦的生长有明显的抑制作用,表现为发芽势、发芽率、芽长、芽重、根长、根重均减小,叶绿素含量降低,α-淀粉酶活力降低,MDA含量增大;低浓度A(s10mg·L-1)对小麦生长起抑制作用,As浓度越大抑制作用越明显。两者复合处理,As浓度≤20mg·L-1时,As、Zn表现一定的拮抗作用,Zn的加入能够缓解As对小麦幼苗的毒害,促进小麦幼苗的生长及叶绿素含量和α-淀粉酶活力的提高,使小麦幼苗根和芽中As含量下降;当As浓度>20mg·L-1时,二者表现一定的协同作用,加剧了单一污染对小麦幼苗造成的毒害。     

盐胁迫对玉米种子萌发、幼苗叶绿素含量和渗透势的影响

用Na Cl模拟盐环境,分析不同浓度盐处理对玉米种子发芽、幼苗生长及其叶片叶绿素含量、渗透势的影响。结果表明,100 mmo L·L-1Na Cl对郑单958的种子萌发和幼苗生长没有显著影响,对鲁单661的种子萌发和苗高、苗重有显著促进作用;200 mmo L·L-1和更高浓度的Na Cl对两个玉米品种的种子萌发和幼苗生长均有显著抑制作用。200 mmo L·L-1或250 mmo L·L-1Na Cl处理时,根的受抑制作用大于苗,叶片叶绿素含量增加;更高浓度Na Cl处理时,根的受抑制作用小于苗,叶绿素含量降低。随着Na Cl浓度的升高,叶片渗透势呈降低趋势。因此,玉米具有一定的耐盐性,低浓度盐(≤100 mmo L·L-1)可促进玉米种子萌发和幼苗生长,高浓度盐(≥200 mmo L·L-1)则表现抑制作用,盐胁迫对玉米种子萌发和幼苗生长的影响在不同品种间表现不同。     

Mn、Cd单一及其复合胁迫对伊乐藻生长及生理生化的影响

以不同浓度Mn2+、Cd2+单一及其复合胁迫处理7 d的伊乐藻为实验材料,研究了Mn2+、Cd2+单一及其复合处理对伊乐藻叶片叶绿素、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子(O-2·)含量以及抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)]活性的影响。结果表明,低浓度的Mn2+(≤1 mg·L-1)能够促进叶绿素和可溶性蛋白的合成,刺激MDA、H2O2、O-2·的生成,抗氧化酶活性也逐步上升;高浓度时,叶绿素和可溶性蛋白含量开始减少,MDA、H2O2、O-2·含量仍继续上升,伊乐藻叶片内酶活性机制受到不同程度的抑制,SOD继续上升,POD、CAT开始下降。Cd2+胁迫下,叶绿素和可溶性蛋白的含量随着浓度的增加而降低,呈明显的剂量-效应关系,MDA、H2O2、O-2·含量均显著增加,抗氧化酶活性均随着Cd2+浓度呈先上升后下降的趋势,Cd2+浓度0.01 mg·L-1时CAT活性达到最大,1 mg·L-1时SOD、POD活性达到最大。Cd2+对植物生理生化的影响较Mn2+大,伊乐藻对Cd2+污染的抵御能力较差。高浓度重金属胁迫时,SOD起主要的保护作用,POD和CAT的保护作用相对降低。Mn2+和Cd2+复合胁迫较单一胁迫对伊乐藻的影响大,Mn2+含量较高时表现为协同作用。     

重金属镉、铅及其复合污染对玉米种子萌发及幼苗生长的影响

通过种子发芽试验研究重金属镉(Cd)与铅(Pb)在不同浓度梯度单一和复合胁迫下对玉米种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:低浓度的Cd2+(0.5 mg/L)和Pb2+(10 mg/L)单一处理及其复合处理对玉米种子发芽率、发芽指数及对幼苗的芽长、根长、根数和根突起等具有一定的促进作用;高浓度的Cd2+、Pb2+单一及复合处理对种子萌发和幼苗生长具有抑制作用,且随着处理浓度的增加其抑制作用逐渐增强。高浓度Pb2+(200 mg/L)、Cd2+(100 mg/L)对玉米根长和芽长抑制率的影响最大,芽伸长抑制率与根伸长抑制率最高分别可达到58.86%和79.81%,表明重金属胁迫对根的抑制作用比芽大。在不同胁迫处理中,对玉米种子萌发指标影响最大的是镉铅复合处理,其次是镉处理,最小的是铅处理,表明镉铅复合污染对玉米种子萌发的影响表现形式为协同作用。     

铬(Ⅲ)对不同水稻品种种子萌发及幼苗生长的影响

以4个不同基因型水稻品种为研究材料,用不同浓度的硫酸铬进行处理,研究铬(Ⅲ)对水稻种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:不同浓度的Cr3+对水稻种子发芽率和发芽势的影响较小,且低浓度的Cr3+对水稻种子萌发有一定的促进作用;低浓度的Cr3+对水稻幼苗生长无明显抑制作用,随着处理浓度的升高,苗高、根长、根数呈下降趋势,其中对根的抑制作用最明显,Cr3+浓度≥100mg/L时,根数和根长被严重抑制;4个品种中文稻14对Cr3+表现出更强的耐性。     

土壤盐分离子对乌鲁木齐小白菜Pb含量的影响研究

为研究土壤中盐分离子对小白菜Pb含量的影响,采取正交试验L₁₆ 4⁵和盆栽试验方法,分析了5种阳离子（Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺、Na⁺、Pb²⁺）和3种阴离子（SO₄^2-、Cl^-、NO₃^-）对小白菜地上部和根系中Pb含量的影响。结果表明,试验条件下小白菜地上部Pb含量为0.215~0.930 mg·kg^-1,根系中Pb含量为1.648~24.33 mg·kg^-1,可食用部分超标率达81.3%。土壤盐分离子对小白菜地上部Pb含量影响顺序为： Ca²⁺ > Mg²⁺ > Na⁺ > Pb²⁺ > K⁺。根据相关性分析,土壤中Ca²⁺与小白菜地上部Pb含量呈显著负相关（r=-0.540 3,P<0.05）,Na⁺和Pb²⁺呈正相关但不显著。Mg²⁺和K⁺呈负相关,也不显著。Cl^-和NO₃^-与小白菜地上部Pb含量呈显著负相关（r=-0.540,P<0.05）,SO₄^2-呈正相关,但不显著。对小白菜根系Pb含量影响顺序为： Pb²⁺ > K⁺ > Na⁺ > Ca²⁺ > Mg²⁺,土壤中Pb²⁺对小白菜根系Pb的含量呈显著正相关（r=0.483,P<0.05）,Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺、Na⁺、SO₄^2-、Cl^-和NO₃^-相关性不显著。乌鲁木齐土壤中固有的盐分离子对小白菜可食用部分Pb的吸收没有抑制作用。     

不同品种油菜幼苗硝态氮吸收差异研究

采用溶液培养试验,在不同硝态氮浓度下测定了不同氮效率油菜幼苗的根长、一级侧根数和根系活力的变化情况,同时在正常供氮条件下,测定了油菜幼苗的硝态氮吸收动力学参数,并对其单株生物量、氮素吸收量及氮素生理效率进行了比较。结果表明,不同品种油菜幼苗的根长、一级侧根数、根系活力、对硝态氮的亲和力及最大吸收速率、单株生物量、氮素吸收量、氮素生理效率等均有明显差异。本试验所比较的3个油菜品种中,氮高效品种湘油15在氮素胁迫条件下,具有更长的根长、更多的一级侧根数和更强的根系活力,且对硝态氮的亲和力也大,而高潜力品种742除其最大吸收速率最高之外,根系活力、对硝态氮的亲和力、根长及一级侧根数等其他各项指标并没有高于其他品种。     

EDTA强化盐生植物修复Pb、Cd和盐渍化复合污染土壤

为修复重金属和盐渍化复合污染土壤,采用温室盆栽实验,研究了EDTA强化盐生植物景天三七(Sedum aizoon L.)和翅碱蓬(Suaeda salsa)对土壤中Pb、Cd和盐分阴离子(NO_3~-、Cl-、SO_4~(2-))的去除效果。结果表明,EDTA能够促进盐生植物吸收和富集污染土壤中的Pb、Cd,当添加4 mmol·kg~(-1)的EDTA时,对于Pb、Cd中度污染土壤,景天三七对2种重金属的去除率分别为32.59%和36.47%,翅碱蓬分别为22.93%和29.36%;对于Pb、Cd和盐分阴离子复合污染土壤,景天三七对轻度污染土壤中2种重金属的去除率分别为41.37%和47.25%,翅碱蓬对中度污染土壤中2种重金属的去除率分别为36.42%和41.48%,景天三七对3种盐分阴离子的去除率表现为NO_3~-Cl-SO_4~(2-),而翅碱蓬对盐分阴离子的去除效果差异较小。景天三七的生物量明显大于翅碱蓬,植物抗逆性指标显示景天三七耐受Pb、Cd和盐分阴离子的能力更强。EDTA强化景天三七修复实际污染土壤,Pb、Cd的去除率分别达到37.87%和41.61%,NO_3~-、SO_4~(2-)和Cl-分别为59.22%、42.11%和51.65%,能够有效修复重金属和盐渍化复合污染土壤。     

“空心菜-水芹”轮作对养殖池塘水质和底质环境的影响

通过测定TOC、COD、Chl、TN、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、TP、PO_4~(3-)-P等水质指标和底泥中TOC、TN、TP指标,探究"空心菜-水芹"轮作模式对不同养殖品种和养殖数量情况下养殖池塘水质和底质环境的影响。结果表明,在轮作模式前期,空心菜(Ipomoea aquatica)种植能显著降低甘露青鱼(Mylopharyngodon piceus)养殖场TOC、Chl、TN、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、PO_4~(3-)-P等水质指标,能显著降低苏州经济鱼亲本塘TOC、COD、Chl、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、TP等水质指标。轮作后期水芹(Oenanthe stolonifera)种植能降低甘露青鱼养殖场TOC、NO_3~--N、TP等水质指标,降低苏州经济鱼亲本塘TOC、COD、NH_4~+-N、NO_3~--N、TP等水质指标。轮作前、后期均能降低底质TOC、TN和TP含量。"空心菜-水芹"轮作模式能显著降低养殖池塘水体中TOC、NH_4~+-N、NO_3~--N、TP指标和底泥中TOC、TN、TP指标。     

不同配比的硝态氮和铵态氮对枇杷实生苗氮素吸收动力学及生长的影响

【目的】探究硝态氮和铵态氮及其配比条件对枇杷（Eriobotrya japonica Lindl.）实生苗的氮素吸收动力学参数和生长发育的影响,确定枇杷可吸收利用的氮素形态,为枇杷的氮肥管理提供科学依据。【方法】以枇杷实生苗为材料,采用离子耗竭法,测定枇杷实生苗根系对不同硝态氮和铵态氮的吸收动力学参数;以pH为7.35的石灰性黄壤为栽培介质,设置5个不同硝铵比的施氮处理,研究不同硝态氮和铵态氮配比对枇杷实生苗生长及根系形态特征的影响。【结果】在不同的NH₄⁺及NO₃^-离子浓度及其不同配比的营养液中,枇杷实生苗根系吸收铵态氮、硝态氮及总氮的规律均符合Michaelis-Menten酶动力学方程。无论NH₄⁺和NO₃^-离子浓度如何变化,枇杷实生苗根系对NH₄⁺吸收的内在潜力及亲和力和其在根中的流速均比NO₃^-的大。在单纯供给硝态氮的条件下,枇杷对NO₃^-的吸收并没有得到促进。在供给不同硝铵配比的处理中,随铵态氮比例的增加,枇杷实生苗根系中总氮的最大吸收速率（I_max）和根系中流速（α）明显增大,而米氏常数值（K_m）明显减小;随硝态氮比例的增加,根系中总氮的I_max和离子流动速率（α）明显降低,K_m值明显增大。增加铵态氮的比例能够促进枇杷实生苗根系对氮素的吸收,而增大硝态氮的比例对枇杷根系吸收氮素营养有不利影响,铵态氮是枇杷优先选择吸收的氮素形态。在土培条件下,施不同配比的硝态氮肥和铵态氮肥,枇杷实生苗的植株高度、基径、干重生物量、根冠比、根系形态指标和总叶面积的差异显著。增大铵态氮的施肥比例能够显著增大植株高度、基径、干重生物量、根冠比、总叶面积,根的总长度、总表面积、总体积、平均直径,总根尖数及根系分形维数。100%的铵态氮处理的上述指标最大,100%的硝态氮处理的上述指标最小。【结论】铵态氮能够明显促进枇杷实生苗的生长发育,增强枇杷实生苗对氮素的吸收利用,而硝态氮则抑制枇杷实生苗的生长。在混合供应铵态氮和硝态氮的条件下,增加铵态氮比例能够促进枇杷实生苗的生长发育。     

铁冬青幼苗对污染土壤中铅、镉的耐受、吸收和累积

【目的】研究铁冬青Ilex rotunda在铅（Pb）、镉（Cd）污染土壤上生长的耐受性及其对Pb、Cd的吸收累积能力,为Pb、Cd污染土壤的植物修复提供理论依据。【方法】通过盆栽试验探究单一Pb污染(500、1 000和1 500 mg·kg^-1)和单一Cd污染(10、25和50 mg·kg^-1)对铁冬青幼苗生长、根系形态、养分及Pb或Cd吸收累积的影响。【结果】与对照（无污染土壤）相比,500 mg·kg^-1的Pb处理显著增加铁冬青根生物量和根表面积,500和1 000 mg·kg^-1的Pb处理均显著增加地径和质量指数;1 500 mg·kg^-1的Pb处理显著降低铁冬青生物量、质量指数和全株N累积量,抑制根系生长,但显著提高根、地上部P含量和地上部K含量;Pb污染处理均显著增加铁冬青全株Pb含量以及根、全株Pb累积量,1 500 mg·kg^-1的Pb处理的铁冬青各部位及全株的Pb含量和累积量最大。与对照相比,单一Cd污染对铁冬青生长、根系形态、养分累积...     

不同污灌区两种小麦对土壤Pb吸收的主控因子与预测模型

采集我国北方5个典型污灌区0~20 cm土壤,添加250 mg·kg~(-1)的Pb进行盆栽试验,测定不同污罐区土壤中两种不同敏感性小麦对Pb吸收、转化特征,同时利用离子色谱仪及WHAM 6.0化学模型对污灌区土壤溶液性质及自由Pb~(2+)进行测定,探究污灌区土壤中小麦对Pb吸收的主控因子及其预测模型。结果表明,不同污灌区土壤中两种小麦对Pb的富集系数(BCF)及Pb的根-茎叶转运系数(TF)均有显著(P0.05)差异,Pb敏感性品种轮选987根与茎叶的富集系数均明显高于耐Pb品种白麦126。山东棕壤中小麦对Pb的富集系数最大,而天津潮土的最小,最大相差255.9%;Pb污染土壤中小麦对Pb的富集系数及根-茎叶转运系数(TF)均大于相应的对照处理土壤。小麦根、茎叶中Pb含量与土壤溶液中自由Pb~(2+)含量呈极显著正相关(P0.01),线性拟合方程分别为:y=0.772x+54.805(R~2=0.904),y=0.087x+12.980(R~2=0.897);基于土壤主控因子的小麦Pb吸收模型表明,不同污罐区土壤小麦中Pb和土壤溶液自由Pb~(2+)含量与土壤pH、OC含量呈负相关,而与土壤溶液Cl~-、Na~+离子含量呈正相关。除了受土壤主要因子影响外,土壤中Cl~-、Na~+含量升高将增加污灌土壤中Pb的环境风险。     

枯草芽孢杆菌和空心菜对鳝虾稻共作池塘水质的影响

在黄鳝-克氏原螯虾-水稻共作塘中,进行了枯草芽孢杆菌和空心菜改善水质的对比实验。结果表明:枯草芽孢杆菌和空心菜对鳝虾稻共作水体均有较好的净化作用,能提升溶解氧、降低p H。其中,枯草芽孢杆菌处理对氨氮、亚硝酸氮、总氮、总磷的去除效果强于3种密度的空心菜,最高去除率分别达到68.06%、86.49%、49.96%和58.82%;单一投放空心菜时,以20%的密度处理对氨氮、亚硝酸氮、总氮、总磷的去除作用最强,最高去除率分别达到63.00%、88.39%、53.12%和49.02%。综上,鳝虾稻共作池塘搭配枯草芽孢杆菌和20%密度的空心菜为宜。     

冬季农田杂草荠菜对铅的生理响应及积累特性研究

为寻找新的铅超富集植物以弥补目前国内铅超富集植物的不足,通过盆栽试验,研究了荠菜[Capsella bursa-pastoris(L.)Medic]在不同铅浓度(0、200、400、600、800、1000、1200、1400、1600 mg·kg~(-1))处理下的生长、生理及对铅的积累特性。结果表明,在所有铅处理条件下,荠菜均能正常生长,且未出现任何中毒症状。荠菜的株高、根长、叶长、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)、地上部与根系生物量均随土壤铅浓度的增加呈现先升高后降低的趋势,且几乎所有铅处理组的生长状况明显优于对照组。荠菜的地上部铅含量和铅积累量、根系铅含量和铅积累量、植株铅积累总量、富集系数、转运系数则随土壤铅浓度的增加而升高。在土壤铅浓度为1000 mg·kg~(-1)时,荠菜地上部、根系的铅含量分别为1 036.14、1 201.37 mg·kg~(-1),超过铅超富集植物临界值(1000 mg·kg~(-1))。地上部富集系数在土壤铅浓度高于600 mg·kg~(-1)时超过1,但转运系数均小于1。同时,荠菜的抗氧化酶活性(SOD、CAT)随土壤铅浓度的增加而升高,丙二醛(MDA)含量和活性氧自由基(H_2O_2、O_2~-)含量则处于较为稳定状态。因此,荠菜不仅有较强的铅富集能力与稳定的转运能力,而且具有较强的耐铅性,可作为一种新的铅富集植物应用于铅污染土壤修复。     

生物炭和猪粪肥对铜污染土壤中蕹菜生长及铜形态的影响

采用盆栽试验研究了5%质量的生物炭、5%猪粪肥单独或联合施用于外源Cu污染(0、200、400 mg·kg~(-1))土壤,对蕹菜生长和5种形态Cu含量(Tessier提取法)的影响。结果表明:在养分含量不高的Cu污染红壤中,施用猪粪肥能够显著提高蕹菜生物量(平均比CK提高56.4%),并促进蕹菜对Cu的吸收和累积;施用生物炭能降低蕹菜含铜量(平均比CK降低21.1%);单施猪粪肥或联合施用(5%猪粪肥+5%生物炭)的蕹菜含铜量比对照(CK)分别增加了40.2%、31.7%(200 mg·kg~(-1))和27.5%、38.8%(400 mg·kg~(-1));未添加外源Cu污染时,土壤中铜的有机结合态铁锰氧化态碳酸盐结合态可交换态;各形态Cu含量随处理不同差异显著,其中单施猪粪肥的土壤中可交换态和有机物结合态Cu、单施生物炭的土壤中有机物结合态Cu、二者混施的土壤中碳酸盐结合态和有机物结合态Cu与其他形态Cu含量相比均有明显增长的趋势。联合施用猪粪肥及生物炭处理的蕹菜生物量虽比单施猪粪肥的蕹菜生物量略有降低,但与单施猪粪肥相比,钝化土壤重金属的作用明显。