镉铜胁迫下紫苏的生长响应和富集特征研究

通过盆栽试验,分析了紫苏(Perilla frutescens(L.)Britt.)在Cd、Cu胁迫下生长响应及其对Cd、Cu的耐性、吸收和累积特征.结果表明,在Cd处理浓度≤60mg·kg~(-1)和Cu处理浓度为≤600mg·kg~(-1)时,紫苏株高和根长均随处理浓度提高而增加,此后则随处理浓度增加胁迫作用渐趋明显.植株地上部和根部Cd的最高含量分别是331.51和991.14 mg·kg~(-1),Cu的最高含量分别为228.65和2 030.63 mg·kg~(-1).植株地上部Cd和Cu的最大富集量分别为66.70和36.52 μg·plant~(-1).植株Cd、Cu富集系数分别为2.59～15.42和0.14～1.24,迁移系数分别为0.35～1.44和0.07～0.56.因此,该植物可用于Cd、Cu污染土壤的修复.     

西瓜复合根际促生菌剂构建与促生效应研究

植物根际促生菌(plant growth-promoting rhizobacteria, PGPR)是微生物肥料的重要菌种资源,在农业生产中起着重要的作用。本实验研究了不同西瓜PGPR分泌激素能力和菌株间的拮抗作用,构建复合菌剂,并研究其对西瓜根系生长的影响。结果表明,12株PGPR均能分泌吲哚乙酸(IAA),Streptomyces CL05分泌量最高达到117.30 mg·L^-1;菌株Sphingomonas CL03、Lysobacter CL02、Microbacterium LS01不产铁载体,菌株Microbacterium LS01、Microbacterium HYL03、Pantoea ananatis HYL01不分泌赤霉素;通过拮抗实验,获得3组复合菌剂,分别为R1、R2和R3。在非灭菌土壤中,与对照相比,复合菌剂R2对西瓜幼苗根长、根表面积、根体积、根尖数和根干质量分别提高了79.0%、46.8%、57.1%、162.7%、49.1%;与对照相比,在灭菌土壤中,复合菌剂R2_S对西瓜幼苗根长、根表面积、根体积、根尖数和根干质量分别提高了191.8%、302.4%、160.0%、206.5%、139.6%,根系平均直径比对照降低了17.5%。复合菌剂R2在灭菌土中的促生效果优于非灭菌土。本研究结果证实,复合菌剂R2对西瓜根系具有明显的促生效应,复合菌剂R2的4株菌分泌赤霉素的能力远远超过R1和R3,这可能是R2促生的机制之一。     

油菜对Cs胁迫的响应及其对Cs富集规律的研究

以油菜为受试植物,采用盆栽法将其置于植物管理系统中进行培育,90 d后测定不同浓度Cs水平下油菜的生理生化指标和各个器官的Cs富集量,分析油菜对土壤Cs的胁迫响应及富集规律。结果表明:低浓度的Cs(≤100 mg·kg~(-1))对油菜的生长发育有促进作用,使株高、生物量、叶绿素含量、POD活性都有所增加,表明油菜对Cs有一定的抗胁迫机制;但随着土壤中Cs浓度的升高,这种协调机制被打破,油菜生长受到抑制,株高、生物量、叶绿素含量、POD活性都呈现下降趋势。此外,随着土壤中Cs浓度的提高,油菜的Cs富集量也增大。当土壤中Cs浓度≤100 mg·kg~(-1)时,富集情况为茎部叶片根系;当100 mg·kg~(-1)土壤中Cs浓度≤600mg·kg~(-1)时,富集情况为叶片茎部根系,表明油菜具有良好的Cs转运能力和富集能力,其在Cs污染土壤修复方面具有一定的应用潜能。     

长期施肥对土壤重金属积累和有效性的影响

以红壤稻田和红壤旱地长期定位施肥试验土壤为材料,对长期施肥后土壤Cu、Zn、Pb和Cd的含量及其有效性进行了研究,旨在为常规农业管理条件下农田重金属污染提供更多可靠及有用信息。结果表明:红壤稻田土壤Cu、Zn、Pb含量分别为27.2~34.4、83.8~96.1、41.0~62.0 mg·kg~(-1),不同施肥处理土壤Cu、Zn、Pb含量均未超过土壤环境质量二级标准;土壤Cd含量为0.49~1.04mg·kg~(-1),Cd含量均超过土壤环境二级标准。红壤旱地土壤Cu、Zn、Pb全量范围分别为34.6~88.3、79.4~173.7、56.7~81.1 mg·kg~(-1),其中施加有机肥处理的土壤Cu超过土壤环境二级标准,Cd为0.14~1.35 mg·kg~(-1),超标率为42.9%。通过红壤稻田和旱地各处理土壤Cd有效性比较,施用猪粪旱地(33.8%)高于稻田(23.9%),而施用化肥旱地土壤Cd有效性最高处理(NP 14.8%)低于稻田最低处理(NPK 31.2%)。从红壤稻田和红壤旱地长期施肥试验结果看出:长期施用化肥和稻草还田未见明显的重金属积累,但施用猪粪处理的土壤中Cd有显著积累。红壤稻田施用Ca肥可明显降低土壤Cd的有效性;施用猪粪在增加土壤Cd全量的同时,也提高了旱地红壤Cd的有效性。     

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。     

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。     

磷灰石、石灰对Cd胁迫下黑麦草根形态及Cd吸收影响研究

为考察磷灰石、石灰和黑麦草对Cd污染土壤的修复效果,通过盆栽试验研究了不同剂量磷灰石(0、6、12、24 g·kg^-1风干土,编号为CK、L1、L2、L3)和石灰(1、2、4 g·kg^-1风干土,编号为S1、S2、S3)对Cd胁迫下黑麦草生物量、根形态、黑麦草Cd含量、Cd富集量、富集系数、土壤pH、土壤有效态Cd含量等的影响。结果表明,磷灰石、石灰处理(L1,S1除外)显著增加了黑麦草生物量、根长、根表面积、根体积、根尖数、Cd富集量和土壤pH,显著降低了黑麦草Cd含量、Cd富集系数、根平均直径和土壤有效态Cd含量。相关性分析结果表明:除根平均直径为正相关关系外,黑麦草根长、根表面积、根体积、根尖数与土壤有效态Cd含量、黑麦草地上部分及根系Cd含量、Cd富集系数呈显著或极显著负相关关系;除根平均直径为负相关关系外,其他根指标与黑麦草地上部分及根系生物量、Cd富集量呈极显著正相关关系。其中,L3处理黑麦草地上部分及根系生物量达到CK处理(不添加改良剂)的176.0倍和174.4倍;根平均直径相比CK降低了29.4%,根长、根表面积、根体积和根尖数分别为CK处理的20.2、21.0、21.3倍和24.5倍;黑麦草地上部分及根系Cd富集量达到CK处理的89.6倍和100.9倍。研究表明,根形态受土壤有效态Cd含量的影响显著,并可通过影响黑麦草生物量及Cd吸收决定其Cd富集量,施用24 g·kg^-1的磷灰石并种植黑麦草能很好地修复Cd污染土壤。     

外源有机酸对土壤pH值、酶活性和Cd迁移转化的影响

为了筛选植物修复土壤Cd污染适宜的外源有机酸,采用盆栽试验,在温室内以油菜为试验材料,在模拟重度Cd污染的土壤(原土Cd含量为0.838 mg·kg~(-1),人工喷洒CdCl_2水溶液,制备成Cd含量为4.838 mg·kg~(-1)的试验土)中加入5种有机酸:乙酸、草酸、柠檬酸、苹果酸和酒石酸,设置6个浓度:1、2、3、4、5、6 mmol·kg~(-1),以不加有机酸为对照(CK),测定了油菜收获时的土壤pH值、酶活性和油菜干物质量以及Cd累积量,并分析了土壤理化指标与土壤Cd形态之间的关系。结果表明:1、3、4、5、6 mmol·kg~(-1)乙酸处理,4、5、6 mmol·kg~(-1)柠檬酸处理,3 mmol·kg~(-1)苹果酸处理,3、6 mmol·kg~(-1)酒石酸处理可显著增大土壤pH值(P0.05),草酸处理pH值与CK差异不显著;但施加有机酸对土壤酶活性的影响不明显。1、4、6 mmol·kg~(-1)乙酸处理显著提高了油菜地上部干物质量,1、6 mmol·kg~(-1)乙酸处理根干物质量较CK增加了1倍以上,差异显著(P0.05),4、6 mmol·kg~(-1)苹果酸处理根干物质量较CK显著增加了77.13%和88.30%(P0.05),其余处理与CK差异不显著。1 mmol·kg~(-1)乙酸处理地上部Cd累积量较CK增加了51.52%,2mmol·kg~(-1)草酸处理根系Cd累积量较CK增加了1.58倍,1 mmol·kg~(-1)柠檬酸处理地上部+根系Cd吸收总量高于CK,差异均显著(P0.05);增加苹果酸量有利于提高根系Cd吸收总量,1、2 mmol·kg~(-1)酒石酸处理也提高了根系Cd累积量,但与CK差异均不显著(P0.05)。施加乙酸时,土壤pH值与铁锰氧化物结合态Cd和土壤总Cd显著负相关,施加柠檬酸时,土壤pH值与碳酸盐结合态Cd和试验结束时土壤中的总Cd量显著正相关,施加苹果酸时土壤pH值与可交换态Cd显著正相关,其余处理土壤pH值与Cd形态相关性不显著。在碱性土上种植油菜,施加5种有机酸均会增大收获时土壤的pH值,且不同有机酸施加量对土壤Cd形态的影响不同。5种有机酸中乙酸最有利于提高油菜干物质量和油菜Cd累积量。     

双季稻区镉污染稻田水稻改制玉米轮作对镉吸收的影响

为研究低镉(Cd)污染(Cd为0.35 mg·kg~(-1))稻田改制的农产品安全利用技术,通过双季稻区早-晚稻轮作,玉米-玉米轮作、水稻-玉米轮作和玉米-水稻轮作试验,研究不同轮作制度下土壤有效Cd、作物不同器官Cd含量,Cd富集系数、转移系数和土壤养分的变化。结果表明:不同轮作制度下,水稻根、茎叶和稻米中Cd的平均含量分别为3.66、1.30 mg·kg~(-1)和0.36 mg·kg~(-1);玉米根、茎叶和籽粒中Cd的含量分别为0.50、0.12 mg·kg~(-1)和0.03 mg·kg~(-1);水稻根系、茎叶和籽粒的富集系数平均分别为11.96、4.27和1.19,玉米的分别为1.73、0.50和0.13;水稻的根系向茎叶和茎叶向籽粒转运的转运系数分别为0.36和0.28,玉米的为0.24和0.20;晚稻籽粒Cd含量高于早稻,秋玉米Cd含量高于春玉米;土壤中的碱解氮、有效磷和速效钾不影响作物对Cd的吸收;种植玉米比同季水稻略有增产。研究表明,在Cd轻度污染地区,晚稻改种玉米能保障粮食作物安全,是一种值得推荐的种植制度。     

5种外源活性物质促进烤烟增产提质的机制研究

【目的】明确外源活性物质促进烤烟增产提质的机制,筛选玉溪烟区最有效的根系调控物质。【方法】通过盆栽试验,评价了5种外源活性物质的促生效果。【结果】复硝酚钠与海藻酸钠混合剂和FZB42菌剂处理团棵期和现蕾期的根系参数、地上部农艺性状、干物质积累均大幅度高于对照(P0.05),烟叶产量分别提高20.8%和28.1%。回归分析表明,烟株总根长与烟叶干物质积累量在团棵期(R2=0.90,P0.01)和现蕾期(R2=0.94,P0.01)均呈显著正相关。【结论】提高并持续保持较大的烟株根长是外源物质促进烤烟增产、提质的关键,FZB42菌剂为玉溪烤烟根系调控的首选措施。     

马缨丹对铜的生理响应及亚细胞分布特征

通过盆栽试验,分析了不同浓度铜处理下马缨丹(Lantana camara L.)的生物量、抗氧化酶活性及其对铜的吸收、转运和亚细胞分布。结果表明:低于600 mg·kg-1的铜处理下,马缨丹根、茎、叶的生物量分别较对照增加了6%~23%、4%~29%、6%~19%;而高于此浓度时,根系生物量无显著降低,但茎和叶的生物量分别较对照下降了26%~39%和19%~37%。铜处理下,其体内铜含量仅为12.45~59.17 mg·kg-1,且根系中铜含量均高于地上部,根系抑制了铜的吸收和转运;亚细胞分布研究表明,铜主要固定于根的可溶性部分(37%~64%)和茎、叶的细胞壁(40%~43%、29%~38%),具有保护细胞器的分布特征。此外,低于600 mg·kg-1的铜处理下,其根系和叶片中SOD、CAT、APX的活性显著高于对照,植株能够缓解低于600 mg·kg-1铜处理诱导的氧化胁迫;而高于此浓度时,叶片中POD、CAT、APX活性显著下降,抗氧化能力减弱,叶片受到氧化胁迫伤害,但根系受到的影响较小。因此,马缨丹是一种铜耐性植物,且根部的耐性强于地上部,其主要耐性机制是根系对铜的限制、可溶性部分和细胞壁对铜的固定及抗氧化酶对活性氧物质的清除。     

香根草对污染土壤水溶态重金属组分胁迫响应研究

为探讨香根草对污染土壤中水溶态重金属组分在时间尺度上的胁迫响应,以Pb和Cu复合污染土壤为研究对象,通过种子萌发试验和水培试验,模拟重金属水溶态组分对香根草种子萌发、幼苗生长情况及重金属积累特性的影响。结果表明,Pb和Cu水溶态组分显著降低香根草幼苗的根长、株高、鲜质量和干质量。其中,根长受抑制作用最显著,在第60 d,处理组根长比对照组低43.6%;香根草幼苗的重金属耐性指数(MTI)总体上随生长时间增加呈上升趋势,第60 d的MTI为70.2%;香根草幼苗可显著富集Pb和Cu,且主要累积在根部,其转运系数(TF)低至0.02和0.10,根部最大积累量分别达到763 mg·kg~(-1)和235 mg·kg~(-1),表明香根草属于根部积累性植物。由此可见,香根草幼苗对水溶态重金属组分的耐受能力随其生长时间的增加而逐渐增强,利用香根草进行重金属的植物固定具有较大潜力。     

翻压紫云英条件下化肥配施生物炭基肥对水稻Cu吸收转运的影响

针对稻田土壤重金属Cu污染问题,在翻压紫云英条件下,探究化肥与生物炭基肥配施对土壤-水稻系统Cu吸收及转运的影响。采用盆栽试验,设置5个施肥处理:对照(CK,不施肥)、常规施氮(CN)、紫云英+氮肥(CNG)、紫云英+有机肥+氮肥(CNGO)、紫云英+生物炭基肥+氮肥(CNGC)。研究了不同施肥处理对早稻五优156生长和重金属Cu吸收特性的影响。结果表明:与CN相比,CNG在无污染和污染土壤中水稻籽粒产量分别提高47.1%和50.1%;与CNG相比,CNGC在无污染和污染土壤中水稻籽粒产量分别提高4.5%和12.8%。单施化肥条件下水稻植株体中Cu的总吸收量最大,且水稻根部Cu含量最高;在污染土壤中,CNG处理下水稻糙米存在一定的重金属污染风险,而在CNGC处理下糙米中Cu含量低于相关食品卫生标准(≤10.0 mg·kg~(-1))。进一步研究表明,翻压紫云英能提高Cu从根向秸秆的转运能力,而在污染土壤条件下Cu从秸秆向谷壳的转运能力会受到抑制。在污染土壤中CN处理下Cu有效态含量最高,CNGC处理比CN处理土壤Cu有效态含量降低39.4%,比CK处理降低17.6%。研究表明,翻压紫云英条件下化肥配施生物炭基肥可以提高水稻产量,抑制水稻对Cu的吸收和转运,降低水稻籽粒中Cu含量,适宜在重金属Cu污染稻田施用。     

三种螯合剂对芥菜修复铀镉复合污染土壤的影响

为探讨螯合剂对植物修复的影响,采用模拟土壤铀镉复合污染的盆栽试验,研究3种可降解螯合剂乙二胺二琥珀酸(EDDS)、草酸(OA)和柠檬酸(CA)在不同浓度(0、2.5、5.0、7.5 mmol·kg~(-1))下对芥菜吸收、转运、富集铀和镉的影响。结果表明:芥菜生长受螯合剂种类及浓度的影响,其中EDDS对芥菜有较强的毒害效用,且与浓度呈正效应,而低浓度的(2.5 mmol·kg~(-1))CA、OA均促进芥菜的生长,高浓度(7.5 mmol·kg~(-1))出现抑制;螯合剂促进芥菜对铀和镉的吸收、转运,其中,在7.5 mmol·kg~(-1)CA处理时,芥菜地上部、单株铀含量均达到峰值,分别为9.71、20.63 mg·kg~(-1)DW,是对照的6.03、2.84倍。在5.0 mmol·kg~(-1)EDDS处理时,芥菜地上部、单株镉含量达到峰值,分别为382.2、328.2 mg·kg~(-1)DW,是对照的4.67、2.35倍。在7.5 mmol·kg~(-1)CA处理下,芥菜的铀转运系数最高为0.118,是对照组的2.93倍,而EDDS处理下镉的转运效果较佳。从单株铀、镉富集量来看,CA促进芥菜富集铀的效果最佳,而EDDS促进芥菜富集镉的效果最佳,同时,对铀也有一定效用;此外,CA、EDDS的添加分别增强了土壤中铀镉的有效态含量。综合而言,施加适宜浓度的螯合剂能够提升芥菜对铀镉复合污染土壤的修复效率。     

土壤基本理化性质对外源镉蚯蚓慢性毒性的影响

为了给污染土壤生态风险评价和构建土壤生态筛选基准提供基础参考数据,参考经济合作与发展组织(OECD)颁布的蚯蚓慢性毒性试验方法,研究了镉在我国18种典型土壤中对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)的慢性毒性。结果表明,镉在不同类型土壤中对蚯蚓产茧量最大无影响浓度NOEC变化范围为10~100 mg·kg~(-1),半数有效抑制浓度EC_(50)变化范围为66.5~263.5 mg·kg~(-1)。土壤基本性质显著影响着镉的生物毒性,通过对EC_(50)与土壤的主要理化性质逐步多元回归分析,发现土壤pH值和有机质含量与EC_(50)呈显著正相关关系,黏粒与EC_(50)呈显著负相关关系,三种因子共同控制了EC_(50)预测回归模型变异的89.1%。同时分析不同类型土壤中蚯蚓体内镉积累量变化可知,土壤pH越高,有机质含量越高,土壤中镉生物有效性就越低。     

施锰微肥对镉污染土壤中玉米生长及镉吸收分配的影响

为定量研究锰(Mn)对镉(Cd)污染土壤的修复效果,以低(5 mg·kg~(-1))和高(10 mg·kg~(-1))Cd污染棕壤为供试土壤,通过盆栽培养试验,研究施加不同浓度的MnSO4(20、200、2 000 mg·kg~(-1))对土壤Cd形态、玉米生长和体内Cd吸收、Cd亚细胞分布的影响。结果表明:施Mn可以显著改变土壤中Cd的赋存形态,与对照(未施加Mn)相比,土壤可交换态Cd含量降低了4.75%～30.81%,且随着Cd浓度的增加,可交换态Cd降低比例逐渐增大。适量的Mn(20、200 mg·kg~(-1))可以促进玉米根系的生长,提高玉米各部位生物量,增产11.42%～17.51%,但过量的Mn(2 000 mg·kg~(-1))则会对玉米产生一定的毒害作用,导致减产。Mn降低了土壤中Cd的生物有效性,从而抑制玉米对Cd的吸收,籽粒Cd含量在低Cd污染土壤中降低了46.15%～53.85%,在高Cd污染土壤中降低了38.37%～52.33%。同时Mn增加了细胞壁对Cd的沉积和液泡区隔化作用,促进Cd在根部的固持,从而降低其向地上部转运。研究表明,Mn的施加对低Cd污染土壤的钝化效果优于高Cd污染土壤,适量的Mn更有助于玉米的生长发育以及降低玉米体内的Cd含量。     

铜胁迫和间作对玉米抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响

为探讨红壤地玉米-豌豆间作种植模式对铜污染的响应机制,通过盆栽试验,研究了不同铜浓度(0、100、200、400、600 mg·kg-1)对玉米单作和玉米间作豌豆条件下植株生物量、铜含量、玉米抗氧化酶活性[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)]及丙二醛含量(MDA)的影响。结果表明:在高Cu2+浓度(600mg·kg-1)胁迫下,间作玉米地上部和地下部干重较单作分别提高了20%和36.6%,与单作相比,随着Cu2+浓度升高(100、200、400、600 mg·kg-1),间作模式下玉米地上部铜含量分别降低了86.81%、44.57%、22.01%、11.11%,而地下部铜含量则分别提高了78.89%、24.79%、35.29%、13.31%,且差异均达到显著水平。在不同Cu2+浓度胁迫下,玉米叶和根中的SOD、POD、CAT活性和MDA含量均随着Cu2+浓度的增加而提高,仅Cu2+浓度达到600mg·kg-1时玉米体内的CAT活性有所下降。间作条件下玉米根的SOD活性较单作提高了48.07%~117.27%,间作玉米叶的SOD活性较单作提高了11.30%~46.90%。不同种植模式对Cu2+胁迫条件下的玉米POD活性均没有显著影响。在Cu2+(0~400mg·kg-1)胁迫下,间作玉米叶的CAT活性较单作均显著提高,分别提高了71.37%、140.40%、229.80%和161.75%,间作玉米根的CAT活性与单作无显著差异。间作玉米根的MDA含量较单作降低了26.13%~64.53%;在100、200 mg·kg-1Cu2+胁迫下,间作玉米叶的MDA含量较单作降低了0.30%和26.24%,但在400、600 mg·kg-1Cu2+胁迫下,间作玉米叶的MDA含量较单作提高了32.62%和93.51%。综上所述,在一定范围的Cu2+胁迫条件下,玉米根和叶中的抗氧化酶活性及MDA含量均有所提高来维持正常生长,间作模式在Cu2+胁迫下对玉米根和叶的抗氧化酶系统能起到一定的保护作用。     

AMF对镉污染条件下水稻抗逆性及根际固定性的影响

为研究丛枝菌根真菌对重金属Cd胁迫条件下水稻生长及生理过程的影响,选用两种丛枝菌根真菌(Arbuscularmy corrhizal fungi,AMF):摩西球囊霉(Glomus mosseae,GM)和根内球囊霉(Glomus intraradice,GI),接种在不同Cd浓度(0、0.5、1、2、5 mg·kg-1)的污染土壤中,研究两种菌剂对水稻株高、光合作用、抗逆生理过程以及Cd在植株地上及根系分配的影响。结果表明,AMF菌剂的接种显著减轻了Cd胁迫对水稻生长的抑制程度,GM组与GI组水稻株高分别比对照组提高了13.8%和10.3%,且菌剂处理有助于缓解Cd胁迫对水稻光合作用的抑制。在5 mg·kg-1Cd胁迫下,水稻叶片中MDA(丙二醛)含量显著降低,SOD(超氧化物歧化酶)活性和Pro(脯氨酸)的含量显著提高(P0.05)。两种菌剂处理下水稻对Cd的富集系数与转运系数均低于对照,表明AMF处理有助于缓解Cd对地上部分的毒害,并且促进了水稻对Cd的根际固定化过程,抑制了Cd向地上部分转移的趋势。     

钾肥强化植物间作修复镉锌污染土壤效应研究

小麦间作伴矿景天是一种原位绿色、边生产边修复重金属污染土壤的有效方式,施用钾肥是保障小麦增产的主要措施之一。为了研究不同类型和用量的钾肥对小麦间作伴矿景天修复镉(Cd)、锌(Zn)污染土壤的强化效果,采用室外盆栽试验方法,以不施钾肥为对照处理,研究了不同类型钾肥(氯化钾、硫酸钾)及施用量(50、100 mg·kg^-1和200 mg·kg^-1,以K2O计)对土壤pH和Cd、Zn含量、小麦和伴矿景天幼苗生物量及其Cd、Zn积累量的影响。结果表明:相较于对照处理,施用氯化钾和硫酸钾均能降低土壤pH,且施用量增至200 mg·kg^-1时土壤pH值降幅最大,分别降低了0.322和0.411。氯化钾和硫酸钾对土壤有效态Cd、Zn含量的提升效果均随施用量的提高而增强,均提高了小麦幼苗与伴矿景天生物量并促进了对Cd、Zn的积累。施用钾肥后,土壤Cd的去除率在15.1%~23.8%,土壤Zn的去除率在1.75%~4.70%。研究表明,施用钾肥均对小麦间作伴矿景天修复土壤Cd、Zn污染具有良好的强化效应,且氯化钾施用量200 mg·kg^-1的修复效果优于其他处理。