Pb胁迫对柳树根系形态和生理特性的影响

[目的]评价柳树对重金属Pb的忍耐能力及应用于植物修复的潜力。[方法]采用溶液培养研究了不同浓度Pb胁迫对苏柳172和垂柳2种柳树的根系形态、根系活力以及叶片保护酶活性和渗透调节物质的影响。[结果]Pb处理显著抑制2种柳树的根系伸长,垂柳根系表面积、根体积、根平均直径先增后降,苏柳172根系表面积、根体积、根平均直径均受到Pb的显著抑制。2种柳树的根系活力均下降;超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性和脯氨酸（Pro）含量均先增加后下降;可溶性蛋白含量、叶绿素含量在一定程度内均降低,只是变化的幅度和进程不同。[结论]为柳树应用于重金属修复具有重要的参考价值。     

表高油菜素内酯浸种对玉米幼苗某些生理特性的影响

用表高油菜素酯浸种的结果表明：玉米品种铁单10号幼苗的根系活力，根干重，叶面积，地上部干重，充实度，超氧化物歧化酶（SOD），过氧化物酶（POD），过氧化氢酶（CAT）活性，叶绿素含量和光合速率都有所提高。     

环境及栽培措施对作物根系发育的影响

综述了环境（土壤、光、温度和重金属）及栽培措施（耕作方式、施肥、调节剂和水分）对作物根系生长发育、形态结构、生理生化的影响,并提出“根一苗”关系、“根一冠”关系以及环境和农艺措施对根系的调节效应为该研究领域的主要研究方向和关键问题。     

2种螯合剂对油菜吸收Cd的影响

[目的]为探明乙二胺四乙酸（EDTA）和乙二胺二琥珀酸（EDDS）增强重金属植物修复的机理提供理论依据。[方法]采用液体培养的方法,在向溶液中添加EDDS和EDTA的情况下,研究油菜对培养液中重金属Cd的吸收和转运情况。[结果]在EDDS和EDTA存在情况下,油菜根系Cd含量减少,地上部Cd含量与对照相比显著增加。EDDS和EDTA能增强Cd从油菜根系到地上部的转运,EDTA对Cd向油菜地上部转运的能力显著大于EDDS,这与EDTA可显著增强木质部液Cd浓度有关。[结论]EDDS和EDTA均能促进Cd从油菜根系到地上部的转运,且EDTA的能力显著大于EDDS。     

翻耕深度对遮阴油菜根系生长和养分吸收利用的影响

【目的】长江流域油菜季降雨丰沛,导致该地区光照强度下降,加之密植技术的推广,加剧了个体间对光照的竞争。故光照不足、土壤质地差成为制约该地区油菜高产的重要因素。通过研究耕作深度对遮阴油菜根系生长和养分利用的影响,以期为油菜的稳产增收提供理论支撑。【方法】2019—2021年在湖北武汉华中农业大学试验基地进行裂区试验,品种为主区（湘杂油518,XZY518;浙油50,ZY50）,土壤翻耕深度（T5,5 cm;T20,20 cm）为副区,不同光照强度（S0,0%遮阴;S1,30%遮阴）为副副区,研究不同耕作深度下遮阴油菜的土壤养分和理化性质、干物质累积、抗氧化酶活性、根冠生长、养分吸收的变化。【结果】深耕可以促进各层土壤的有机质、碱解氮、速效磷和速效钾养分的积累,其中10—20 cm土壤的养分含量增幅最大,为7.5%—42.3%。两种翻耕深度下,遮阴均导致土壤电导率下降,根表面积减少13.3%—36.6%,主根长、根冠比和侧根占比增加,氮素利用率显著下降3.0%—28.4%,根系干重减少,抗氧化酶（POD、SOD、CAT）活性增加。遮阴条件下,翻耕深度的增加,使土壤含水量降幅减小,油菜主根伸长且根表面积增大,根冠比和侧根占比增加,氮素利用率提高,根系的抗氧化酶（POD、SOD）活性增强,干物质积累增多。方差分析表明翻耕深度和遮阴对根系形态、干物质累积、抗氧化酶活、养分利用的互作效应多呈显著或极显著水平。在浅耕和深耕条件下,与正常光照相比,遮阴导致根表面积分别下降24.9%—36.6%、13.3%—19.2%,氮素利用率分别下降10.0%—28.4%、3.0%—23.9%。【结论】弱光胁迫下,深耕通过提高各层土壤养分含量,使油菜主根伸长,侧根占比增加,根表面积增大,同时根系抗氧化酶活力的增强延缓了根系的衰老,使根系养分吸收能力增强,氮素利用率增大,干物质积累量增大,最终促进了油菜的生长。     

绿洲土Cd、Pb、Zn、Ni复合污染下重金属的形态特征和生物有效性

通过模拟基于干旱区绿洲土壤Cd-Pb-Zn-Ni复合污染下的油菜盆栽试验,采用Tessier五步连续浸提法探究了重金属复合污染对油菜生长的影响及其各形态的转化归趋和生物有效性.结果显示,随着Cd-Pb-Zn-Ni复合胁迫水平的升高,油菜的干重先增加后减小,根系的生长由促进作用转变为抑制作用;对照土壤中4种重金属元素均以残渣态为主要赋存形态,可交换态的含量均很小;随着外源重金属的添加,油菜种植土壤中4种重金属元素的各形态含量随之增加,Cd、Pb、Zn的可交换态和Ni的碳酸盐结合态对外界胁迫响应强度最大,Cd、Pb、Zn、Ni的活性增加,且Cd、Pb的主要赋存形态迅速转变为碳酸盐结合态和铁锰氧化态,Zn的主要赋存形态由残渣态和碳酸盐结合态过渡到碳酸盐结合态和铁锰氧化态,Ni的主要赋存形态为碳酸盐结合态;Cd、Zn在茎叶中的含量大于根系,Pb、Ni反之,油菜能将Cd、Zn更多的运输至茎叶,Pb、Ni则主要积累在根系;油菜茎叶吸收Cd和油菜各部位吸收Zn的主要贡献形态为可交换态,根吸收Cd的主要贡献形态由可交换态转变为有机结合态,根吸收Pb和油菜各部位吸收Ni的主要贡献形态为碳酸盐结合态.     

氮素对油菜根系生长和产量形成的影响

采用砂培试验,以3个油菜品种为试验材料,研究了5种不同供氮水平对根系生长和产量形成的影响。结果表明,随着供氮水平的增加,3个油菜品种的根质量、根体积、根总吸收面积、根活跃吸收面积、侧根数、根长、根系活力及籽粒产量均增加,表现出根系各项指标与籽粒产量之间的正相关关系。其中,根系干质量、根系体积、根系总吸收面积、根系活跃吸收面积对油菜籽粒产量的贡献最大,其次是一级侧根数,根长和根系活力的作用最小。开花期根系指标对产量形成的影响大于苗期根系指标。     

有机肥对小麦根际土壤酶活性的影响

利用根箱技术研究了不同施肥体制下（有机肥、化肥、有机无机配拖）小麦根际土壤的酶活性，结果表明：有机肥和有机无机配施能提高土壤特别是根际土壤酶的活性（酸性磷酸酶、脲酶、转化酶、蛋白酶），有机肥主要是通过促进小麦根系生长，增加根系分泌物等间接作用提高根际土壤酶活性，这将对当季作物生长有着重要影响。因此，有机肥不仅有长久性作用即保持和提高土壤肥力；而且有适时性的作用，即通过影响根系生长及根际环境来促进当     

有机肥对小麦根际土壤酶活性的影响（英文）

利用根箱技术研究了不同施肥体制下（有机肥、化肥、有机无机配施）小麦根际土壤的酶活性，结果表明：有机肥和有机无机配施能提高土壤特别是根际土壤酶的活性（酸性磷酸酶、脲酶、转化酶、蛋白酶），有机肥主要是通过促进小麦根系生长，增加根系分泌物等间接作用提高根际土壤酶活性，这将对当季作物生长有着重要影响．因此，有机肥不仅有长久性作用即保持和提高土壤肥力；而且有适时性的作用，即通过影响根系生长及根际环境来促进当季作物的生长。     

外源稀土对根际稀土和重金属地球化学行为的影响

利用根箱装置并运用ICP—AES分析技术，通过添加外源稀土研究了土壤中不同稀土含量下稀土元素La、ce、Nd、Pr和Y以及重金属元素Fe、Mn、Zn在油菜根际的动态迁移过程，并结合根际pH及油菜根系稀土和Fe、Mn、zn含量的变化，探讨了外源稀土对根际稀土和重金属地球化学行为的影响。结果表明，随稀土处理浓度的升高和培养时间的延长，稀土和Fe、Mn、zn离子在根一土界面趋于累积，高浓度稀土处理累积显著，同时根际pH出现降低；根际影响范围稀土仅2mm，Fe、Mn、zn达到6mm。油菜根系稀土含量随稀土处理浓度的升高而升高，Fe、Mn、zn的含量变化相反。分析表明，在研究农用稀土在土壤一植物系统中的环境效应时，根际效应不容忽视。     

重金属对杉木种子发芽与根伸长抑制的生态效应

以南方主要造林树种杉木为研究对象,采用溶液培养方法,研究了不同质量分数的铜、锌、镉对种子发芽与根伸长的污染效应。结果表明,不同质量分数的铜、锌、镉对杉木种子发芽与根伸长均存在抑制效应,这不仅降低了种子的发芽率,而且将种子发芽的高峰期推迟1、2d。重金属质量分数与种子发芽抑制率、根伸长抑制率之间普遍存在显著的回归关系,其中根伸长抑制率明显大于种子发芽抑制率。     

重金属污染对菜心芽长与根仲长的生态毒性效应

以菜心种子和3种不同土壤介质（灰黄泥土、灰泥土、黄壤）为材料,研究重金属Cu、Zn、Pb和Ni单一污染和复合污染对菜心种子发芽率、芽长与根伸长的生态毒性效应。结果表明,同一浓度下,菜心种子发芽率、芽长和根伸长对重金属的生态毒性敏感程度依次为：根伸长〉芽长〉发芽率;重金属对菜心根伸长的生态毒性大小顺序为：Ni〉Cu〉Zn〉Pb;土壤中有机质和养分含量对菜心根伸长的抑制率呈显著负相关,土壤pH对菜心根伸长的抑制率相关性不显著。Cu、Zn、Pb、Ni复合污染对菜心根伸长的抑制效应表现为协同作用,其结果是复合污染的整体生态毒性效应增强。     

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。     

镉胁迫对甘蓝型油菜种子萌发和幼苗生长的影响

为了解重金属镉对甘蓝型油菜种子的萌发和幼苗的生长的影响,该研究测量了25个不同遗传背景的甘蓝型油菜在4个镉胁迫处理浓度(0、1、5和10 mg/L)下的发芽势、发芽率、苗长、主根长、苗鲜重、苗干重等指标.结果表明,不同材料对镉胁迫的反应不同.随着镉胁迫浓度的增加,相对发芽势和相对成苗率呈现先增长后降低的趋势,在5 mg/L时最高.镉胁迫对幼苗生长的影响表现为根长>苗长>苗鲜重>苗含水量.在不同浓度镉胁迫下,不同甘蓝型油菜品系间的相对根长、相对苗长、相对苗鲜重和相对苗含水量差异达极显著水平,而相对发芽势和相对成苗率,除5 mg/L浓度下的相对成苗率达极显著水平外,品系间差异都不明显,说明幼苗生长比种子萌发对重金属胁迫更为敏感.     

重金属铜铅对2种凤尾鸡冠花品种种子萌发的影响

以‘和服’、‘红塔山’2个品种凤尾鸡冠花(Celosia plumose‘Kimono’;Celosia plumose‘Hongta’)种子为研究对象,经2种重金属(Cu2+、Pb2+)不同质量浓度梯度(50、200、350、500 mg/L)的处理,测定各处理种子发芽率、发芽势、发芽指数、胚根长度,计算种子耐金属胁迫的适宜重金属质量浓度、半致死重金属质量浓度、极限重金属质量浓度;分析2种重金属胁迫对2种凤尾鸡冠花种子萌发的影响、凤尾鸡冠花适应重金属质量浓度范围。结果表明:(1)随着处理液Cu2+质量浓度的升高,凤尾鸡冠花的发芽率、发芽势、发芽指数逐渐呈降低趋势。处理液质量浓度为50 mg/L时,Pb2+的胁迫对凤尾鸡冠花种子的各项萌发指标有所升高,表现为低促高抑;Cu2+胁迫对凤尾鸡冠花种子的毒害作用较Pb2+更强。(2)在处理液质量浓度为500 mg/L时,经Cu2+、Pb2+胁迫的凤尾鸡冠花种子仍分别有60%、70%以上的发芽率,说明凤尾鸡冠花种子对2种重金属具有一定耐受性,‘红塔山’种子的耐受性略高于‘和服’种子的耐受性。(3)重金属Cu2+对种子胚根的抑制作用十分显著。处理液质量浓度为50 mg/L时,Cu2+胁迫使凤尾鸡冠花根尖受害显著。低质量浓度Pb2+胁迫时凤尾鸡冠花胚根子叶发育正常;处理液质量浓度为200 mg/L至更高,Pb2+胁迫时胚根的生长显著受到抑制,出现胚根停止生长、变黑、腐烂的现象。Cu2+对2种凤尾鸡冠花种子萌发的抑制较强,Pb2+在低质量浓度时表现出促进发芽的作用。     

Cr6+和Pb2+重金属胁迫对大蒜发芽的影响

[目的]研究Cr6＋和Pb2＋胁迫对大蒜发芽的影响。[方法]测定了在Cr6＋和Pb2＋2种重金属胁迫下大蒜发芽过程中的根长、酶（SOD和CAT）活性及可溶性蛋白质含量。[结果]大蒜萌发过程中,Cr6＋和Pb2＋重金属浓度超过20 mg/L时对芽苗根长有明显的抑制作用;SOD和CAT对低浓度的重金属毒性具有一定的缓冲能力,在低浓度Cr6＋胁迫下SOD活性随着金属离子浓度的增加而增大,且当处理浓度为50 mg/L时达到最大,而CAT活性在Cr6＋浓度低于20 mg/L时逐渐增大;SOD和CAT活性在高浓度Cr6＋（大于50 mg/L）或在Pb2＋胁迫下随重金属离子浓度的增加而持续降低;在重金属（Cr2＋、Pb2＋）溶液各个浓度作用下随着时间延长可溶性蛋白质含量均表现出下降趋势,且随着浓度的提升下降趋势明显。另外,大蒜对Cr6＋毒性的耐受性远高于对Pb2＋。[结论]为深入探讨重金属对植物的毒害机制提供了理论依据。     

琼脂平板法测定铜离子对菊苣种子萌发的影响

在实验室条件下,研究了3种培养基（蒸馏水培养基、糖水培养基、MS培养基）不同铜离子水平（0、2、4、10、40 mg/L）对菊科植物菊苣（Cichorium intybus L.）种子发芽率、根生长和芽生长的影响,以研究重金属污染对植物生长的危害。结果表明：①铜离子浓度为0～4 mg/L时,促进种子发芽;浓度为4 mg/L时,种子的发芽率最高;浓度为4～10 mg/L时,对种子萌发具有明显的抑制作用,发芽率迅速降低;浓度≥10 mg/L时,种子的发芽率缓慢降低。②铜离子浓度为0～2 mg/L时,促进种子根和芽的生长;浓度为2～10 mg/L时,对种子根和芽的生长具有明显的抑制作用,种子的根长和芽长值迅速降低;浓度≥10 mg/L时,种子的根长和芽长值缓慢降低,根严重发育不良。（2）随着铜离子浓度的升高,蒸馏水培养基培养的种子发芽率和芽长值出现明显的峰值,其发芽率在3种培养基中受影响最大;MS培养基培养的种子发芽率和芽长值也有明显的峰值,而根长值变化不大、峰值不明显;糖水培养基培养的种子发芽率和根长值出现明显的峰值,而芽长值变化不大、峰值不明显。     

重金属污水对不同湿地植物种子萌发的影响

为探讨湿地植物种子在重金属污染湿地植被恢复中的应用,以17种临沂地区常见湿地植物种子为材料,研究了不同浓度重金属污水对其萌发的影响。结果表明:随着重金属污水浓度的增加,萌发率、萌发指数及活力指数,除了芦苇、芦竹、风车草、黄菖蒲、灯芯草、泽泻和石龙芮,其他均呈现先升高后降低的趋势,浓度越高受到的抑制越明显,且在T3和T4处理下均显著低于对照(P0.05);重金属污水对活力指数的抑制作用大于对萌发率和萌发指数的抑制;17种供试湿地植物种子普遍对重金属污水有一定的耐性;通过隶属函数值聚类分析,将供试植物在种子萌发期划分为耐重金属污水较好、中等和较差3种类型,其中黄菖蒲和黄花蔺耐性较差,12种植物耐性中等,香蒲、小香蒲和芦苇耐性较好,说明这3种植物在种子萌发期对重金属污水具有较强的抗性,在利用植物种子修复重金属污染湿地中可优先作为选择的材料。     

微塑料和镉及其复合对水稻种子萌发的影响

为探究重金属、微塑料和二者的复合效应对农作物种子生长特性的影响,选取水稻种子为实验对象,探究微塑料聚苯乙烯(mPS)和聚对苯二甲酸类塑料(mPET,100、300、500、1000 mg·L^-1和1500 mg·L^-1)与重金属镉(Cd,2、5、10 mg·L^-1和50 mg·L^-1)单一及复合对种子萌发及生长的影响。结果表明:单一实验中,镉胁迫对水稻种子萌发特性的影响基本表现为“低促高抑”的规律,随着镉浓度的升高,发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数以及根长和芽长等各项指标均呈现下降的趋势;单一微塑料暴露下,总体表现为低浓度(100 mg·L^-1)促进发芽,中浓度(500 mg·L^-1)抑制发芽,高浓度(>1000 mg·L^-1)无影响,即发芽率与对照组持平;两种微塑料对水稻种子的活力指数、根长和芽长均有所促进。微塑料(100 mg·L^-1和500 mg·L^-1)和镉(2 mg·L^-1和10 mg·L^-1)复合污染实验中,与对照组相比,低浓度MPs(100 mg·L^-1)-Cd(2 mg·L^-1)复合产生的协同作用促进了水稻种子发芽,其余复合污染对种子的发芽均表现为拮抗作用;对于低浓度的微塑料(100 mg·L^-1),其与镉复合会对水稻种子芽和根的生长起协同作用,只有mPS(100 mg·L^-1)与高浓度的镉(10 mg·L^-1)复合才会对根的生长起到拮抗作用;高浓度的微塑料与高浓度的镉复合后没有对水稻种子根和芽产生影响。研究表明,相比于单一污染,微塑料-镉复合效应对水稻种子生长特性、根长和芽长的影响总体表现为拮抗作用,一定程度上降低了单一污染物的毒害作用。     

重金属Pb、Cr对小麦种子萌发和幼苗生物量的影响

对重金属Pb、Cr对小麦种子萌发以及幼苗生物量的影响进行了研究。结果表明,不同浓度的重金属Pb、Cr对小麦种子萌发及其它测量指标的影响不同。低浓度时对小麦萌发及生长影响不大,甚至有一定的刺激作用,而高浓度时则有显著的抑制作用,且随浓度增大抑制进一步增强。两种重金属相比,Cr对小麦的生态毒性要强于Pb。