Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)对厚颌鲂幼鱼的联合致毒效应研究

采用单因子静态急性毒性试验方法与加和等毒性溶液法,分别研究了Cu2+、Zn2+、Cd2+对厚颌鲂(M ega-lobrama pellegrini)幼鱼的急性毒性和联合毒性效应。结果显示:3种重金属离子对厚颌鲂幼鱼的毒性由强到弱依次为Cu2+、Cd2+、Zn2+,其中Cu2+对厚颌鲂幼鱼24 h、48 h、72 h、96 h的半致死质量浓度(LC50)分别为0.54 mg/L、0.38 mg/L、0.27 mg/L、0.23 mg/L;Cd2+对厚颌鲂幼鱼24 h、48 h、72 h、96 h的半致死质量浓度(LC50)分别为14.32 mg/L、8.34 mg/L、6.36 mg/L、4.44 mg/L;Zn2+对厚颌鲂幼鱼24 h、48 h、72 h、96 h的半致死质量浓度(LC50)分别为21.95 mg/L、17.56 mg/L、15.33 mg/L、14.62 mg/L。Cu2+、Cd2+、Zn2+对厚颌鲂幼鱼的安全质量浓度分别为0.056 mg/L、0.849 mg/L、3.372 mg/L。Cu2+、Cd2+、Zn2+两两共存时对厚颌鲂幼鱼96 h的联合毒性效应均表现为毒性增强的协同作用。     

pH和Cu2+Zn2+对两种可变电荷土壤中吸附态Pb解吸行为的影响

采用连续解吸法对两种可变电荷土壤中吸附态Pb的解吸行为进行研究。结果表明,红砂土和黄筋泥的Pb2 吸附量和解吸量都随Pb2 加入量的增加而增加。红砂土和黄筋泥对Pb的吸附等温线可用Langmuir模型来描述,最大吸附量(Xm)分别为10899和6195mg·kg-1。pH对吸附态Pb的解吸影响较大,解吸量随pH升高而降低。当pH≤2.00时2种土壤吸附态Pb2 的解吸率很高,接近100%;当pH由2.00上升至4.00时,解吸率呈直线下降;至pH>4.00时2种土壤吸附态Pb2 的解吸率均降至很低的水平。Cu2 和Zn2 的加入可增加土壤吸附态Pb2 的解吸,其中Cu2 对Pb2 解吸作用较Zn2 大。铜加入量从0到20mmol·L-1,红砂土和黄筋泥吸附Pb2 的解吸率分别从9.6%和15.9%增加到83.8%和98.2%,锌加入量从0到20mmol·L-1,2种土壤吸附Pb2 的解吸率则分别增加到81.2%和89.9%。     

Investigation of Aegilopsumbellulatafor stripe rust resistance,heading date,and the contents of iron,zinc, and gluten protein

Aegilops umbellulata (UU) is a wheat wild relative that has potential use in the genetic improvement of wheat.  In this study, 46 Ae. umbellulata accessions were investigated for stripe rust resistance, heading date (HD), and the contents of iron (Fe), zinc (Zn), and seed gluten proteins.  Forty-two of the accessions were classified as resistant to stripe rust, while the other four accessions were classified as susceptible to stripe rust in four environments.  The average HD of Ae. umbellulata was significantly longer than that of three common wheat cultivars (180.9 d vs. 137.0 d), with the exception of PI226500 (138.9 d).  The Ae. umbellulata accessions also showed high variability in Fe (69.74–348.09 mg kg^–1) and Zn (49.83–101.65 mg kg^–1) contents. Three accessions (viz., PI542362, PI542363, and PI554399) showed relatively higher Fe (230.96–348.09 mg kg^–1) and Zn (92.46–101.65 mg kg^–1) contents than the others.  The Fe content of Ae. umbellulata was similar to those of Ae. comosa and Ae. markgrafii but higher than those of Ae. tauschii and common wheat.  Aegilops umbellulata showed a higher Zn content than Ae. tauschii, Ae. comosa, and common wheat, but a lower content than Ae. markgrafii.  Furthermore, Ae. umbellulata had the highest proportion of γ-gliadin among all the species investigated (Ae. umbellulata vs. other species=mean 72.11% vs. 49.37%; range: 55.33–86.99% vs. 29.60–67.91%).  These results demonstrated that Ae. umbellulata exhibits great diversity in the investigated traits, so it can provide a potential gene pool for the genetic improvement of these traits in wheat.     

锌、硒种肥配施对裸燕麦产量及矿质元素含量的影响

为了明确锌、硒种肥配施对裸燕麦产量及矿质元素含量的影响,以裸燕麦品种燕科1号为材料,田间试验设置锌肥、硒肥、锌肥和硒肥配施及对照4个处理,分析了燕麦籽粒产量及其构成因素、籽粒中矿质元素Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、Se的含量以及Zn、Se的累积量。结果表明,与对照相比,种施锌肥、硒肥以及锌肥和硒肥配施可以显著提高燕麦生物学产量。锌肥和硒肥配施时,燕麦籽粒比对照增产2.8%,但不同处理间差异不显著。随着生育进程的推进,不同处理Zn、Se累积量均呈现逐渐增加的变化趋势。与对照相比,单独施用锌肥、锌硒肥配施可以显著提高燕麦全株Zn的积累量,分别提高了30.2%和37.1%;单独施用硒肥、锌硒肥配施可以显著提高全株Se的积累量,分别提高了95.3%和110.6%。不同施肥处理均可提高成熟期籽粒中Zn、Se含量,锌肥、硒肥、锌肥和硒肥配施时籽粒中Zn含量分别比对照提高了30.5%、13.9%和31.5%,Se含量分别提高了41.7%、175.6%和239.4%。不同处理间成熟期籽粒中Ca、Mg、Fe、Mn、Cu含量的差异不显著。说明通过种施锌肥、硒肥、以及锌肥和硒配施在不影响产量的条件下可以达到提高燕麦籽粒中Zn、Se含量的目的。     

铅锌尾矿渣改良下木本耐性植物的根际环境研究

近年来，木本植物因生物量大、根系发达等特点，被广泛应用于重金属尾矿修复。其中，夹竹桃、栾树、泡桐等品种在铅锌胁迫下，表现出较好的抗性和富集效果。但其对矿渣根际环境的具体影响尚有待明确。本研究取湖南省郴州市某铅锌矿区的矿渣为实验基质，以100%矿渣（CK组）和90%矿渣+5%蘑菇渣+5%碳酸钙（S0组）为对照组；S0组基础上分别种植夹竹桃、栾树、泡桐（S1组）为实验组。通过比较基质的理化性质、有效态Pb和Zn、挥发性有机物、微生物群落结构等指标差异，探究木本耐性植物在铅锌胁迫下的根际环境响应机制。研究结果表明：改良条件下，三种植物能通过基质pH、有机质含量、阳离子交换量、速效氮和有效磷等指标，调节矿渣基质酸碱平衡，从而提高基质持水保肥力。有效态Pb、Zn含量分别下降了16.29%～36.50%和24.50%～47.33%。此外，酯类和酚类等有机化合物种类丰度增加。变形菌门的相对丰度减少，拟杆菌门、放线菌门、慢生根瘤菌属相对丰度增加。综上，改良条件下种植木本植物，改变了基质的理化性质、有机物丰度种类、微生物群落结构，显著降低了矿渣Pb和Zn的生物有效性。     

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。     

小花南芥相关转运蛋白及有机酸对锌迁移的响应

为探讨锌（Zn）在超富集植物中的迁移转运特征，采用小花南芥作为供试植物，通过盆栽试验，研究了外源添加不同浓度Zn（0、100、300 mg·kg^-1）对小花南芥体内果胶含量、果胶甲酯酶（PME）活性、阳离子/H+反向运输体（CAX）活性、重金属ATP酶（HMA）活性、ATP结合盒转运蛋白（ABC）活性和有机酸（草酸、柠檬酸）含量的影响。结果表明：随Zn处理浓度的增加，叶部Zn含量呈上升趋势，根部Zn含量在100 mg·kg^-1 Zn处理达到最大，且Zn含量在植株中的分布表现为根>叶。300 mg·kg^-1 Zn处理下，共质体汁液中的Zn含量比质外体汁液中的Zn含量高85.80%，韧皮部汁液中的Zn含量比木质部汁液中的Zn含量高4.56倍。随Zn处理浓度的增加，根中果胶含量下降；与对照处理相比，2个Zn处理根和叶中PME活性增大。300 mg·kg^-1 Zn处理下，叶中CAX和HMA活性达到最高，与对照相比分别增加了52.54%和38.73%。100 mg·kg^-1 Zn处理下，根中草酸含量最低，叶中草酸含量最高。300 mg·kg^-1 Zn处理下，柠檬酸含量在木质部汁液和叶中的含量最高，分别比对照增加161.10%和107.88%。小花南芥根部Zn含量与PME活性呈极显著正相关，与HMA、ABC活性和草酸含量呈显著负相关。小花南芥叶中Zn含量与CAX、HMA活性和木质部柠檬酸含量呈极显著正相关。研究表明，小花南芥通过降低果胶含量、增强膜转运蛋白活性以及柠檬酸含量来促进体内Zn的转运。     

我国主要麦区土壤有效铁锰铜锌丰缺状况评价及影响因素

明确我国主要麦区土壤有效铁锰铜锌含量分布和影响因素，对了解麦田土壤微量元素供应能力、指导小麦丰产与优质生产至关重要。于2016—2021年连续6年，在我国17个小麦主产省/市采集1 314份耕层土壤样品，参考中国土壤有效微量元素分级标准，评价了我国麦田土壤有效铁锰铜锌丰缺状况，并采用随机森林方法定量分析了主要土壤化学性质对铁锰铜锌有效性的贡献。结果表明，我国主要麦区土壤有效铁含量介于1.8~612 mg?kg-1，平均为49.1 mg?kg-1，8.9%的样本未达到缺铁临界值4.5 mg?kg-1，且主要集中在北方、西北麦区的山西、陕西、甘肃等地，西南和长江中下游麦区有效铁较高。土壤有效锰介于0.1~176 mg?kg-1，平均为22.1 mg?kg-1，低于缺锰临界值5 mg?kg-1的样本占6.9%，缺锰土壤分布在西北、北方麦区的山西、陕西、甘肃、内蒙古等地，西南、长江中下游麦区土壤有效锰含量较高。土壤有效铜介于0.1~10.8 mg?kg-1，平均为1.9 mg?kg-1，仅1.8%样本未达到缺铜临界值0.5 mg?kg-1。土壤有效锌介于0.1~26.0 mg?kg-1，平均为1.4 mg?kg-1，14.3%的样本低于缺锌临界值0.5 mg?kg-1，主要分布在西北和北方麦区的山西、陕西、甘肃、内蒙古等省份，云南、贵州等西南麦区的有效锌较高。土壤基本化学性质中，pH对有效铁、有效锰含量影响最大，有效铁是铜有效性的重要因素，影响有效锌的主要因素是有效磷和有效铜。我国麦田土壤有效铁锰铜锌含量存在较大的区域变异，铁、锰、锌不足主要发生在北方石灰性土壤，南方麦田供应充足，几乎所有麦田土壤有效铜可满足作物铜需求。