钙对人参某些生物学性状和生理指标的影响

为明确必需元素钙对人参生长的影响,利用水培试验在霍格兰氏营养液基础上,设置3个钙浓度梯度作为处理:分别为0.25(低钙组),4(正常组),16(高钙组)mmol/L,研究钙胁迫下人参生物学特征及其体内生理响应机制。试验结果表明:与正常组相比,低钙处理人参叶片深绿、面积小且皱缩,茎弯曲,根系弱小、侧根少且呈红褐色,高钙组人参叶片黄绿,侧根发达;高钙阻碍了人参叶片叶绿素的合成,提高了叶片光合捕光能力,叶绿素含量为2.692 mg/g,叶绿素a与叶绿素b比值为2.602;低钙破坏了细胞膜透性,增大了人参茎电解质渗透率,其电解质渗透率是正常组的2.1倍,为35.64%;人参根系活力的比较,正常组高钙组低钙组(P0.05)分别为53.94,49.32,42.74μg/(g·h);人参各器官的钙积累随着钙浓度的增加而相应增大,其中人参叶片增加的幅度最大,其钙含量为1.751 mg/g。     

林下参土壤中重金属形态分布及生态风险评估

为了解林下参护育土壤中重金属的形态分布,采用Tessier逐级提取法提取土壤中可交换态(S1)、碳酸盐结合态(S2)、铁锰氧化物结合态(S3)、有机结合态(S4)和残渣态(S5)含量,利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定土壤中5种重金属(As、Cd、Cr、Cu、Zn)含量,并通过地累积指数法和潜在生态风险指数法评价林下参土壤环境风险。结果表明:林下参土壤中Cd含量为0.410 mg·kg-1,超过国家二级标准限值0.30 mg·kg-1(pH0.65),其他元素在国家一级标准限值内,其中Cr、Cu和Zn的平均值虽低于国家一级标准限值,但部分样点最大值接近或超过国家一级标准限值,如Cr的最大值为105.623 mg·kg-1(限值为100 mg·kg-1),Cu最大值为32.554mg·kg-1(限值为35 mg·kg-1),Zn最大值为93.447 mg·kg-1(限值为100 mg·kg-1),需要引起注意;土壤中重金属形态百分比组成均以残渣态最高,Cu和Zn的总含量虽较高,但有效态含量低,毒性较强的重金属As、Cd和Cr,只有Cd的有效态百分比最高,含量为0.282mg·kg-1,接近国家二级标准限值,需特别警惕;土壤pH、有机质和重金属总量均影响重金属形态分布,特别是有机质与毒性较强的Cd达极显著正相关(P0.01),相关系数为0.757。对林下参土壤中重金属潜在环境风险评估发现,土壤中重金属危害指数RI值为85.45,远小于低环境风险限定值150,但是单个元素Cd达中等风险水平。林下参土壤中重金属形态分布由土壤中pH、有机质及土壤中重金属总量共同决定,林下参土壤整体没有受到重金属污染,但仍需慎重选地,防止重金属Cd的积累。     

Fe~(2+)胁迫对西洋参元素吸收及分配的影响

为了明确Fe2+胁迫下西洋参对Fe、Mn、Cu和Zn的吸收和分配状况,以土壤为基质外施FeSO4进行盆栽试验。结果表明:Fe2+胁迫下,西洋参中Fe、Mn、Cu和Zn的吸收量受到影响,其中整株中Fe、Mn和Zn的积累量呈先升高后降低的趋势,Fe2处理时最高,分别为653.031,271.716,175.606 mg·kg-1,Cu的积累量逐渐增高,Fe4处理积累量最大为33.412 mg·kg-1;Fe2+胁迫下打破了西洋参中4种元素固有平衡,各元素的地上部/根部比与在整株中积累相一致,其中Fe在根中积累量大于地上部,Mn、Cu和Zn的地上部积累量大于根部;Fe2+胁迫下土壤中Fe浓度与西洋参中Fe、Mn、Cu和Zn形成了较好的二次方程拟合,其中拟合曲线变化趋势与西洋参对各元素的积累一致。Fe2+胁迫打破了西洋参营养元素吸收分配的固有平衡,导致代谢紊乱,最终影响西洋参健康生长发育。     

不同树种下林下参土壤重金属含量差异分析

为解不同树种下林下参土壤中重金属含量的差异,以林下参护育中的胡桃楸、榆树、松树和杨树为研究对象,分析林下土壤中Al,Cd,Cr,Cu,Fe,Mn,Pb,V,Zn九种重金属含量。结果表明:不同树种下林下参土壤中重金属含量差别较大;重金属全量的变异系数以Cu最大,为0.33,而有效态含量的变异系数以Fe最大,达到了0.57;土壤中Cd的总量为0.390 mg/kg,大于国家土壤环境质量二级标准,值得引起注意;土壤中有效态Cd,Cu,Fe,Pb,V,Zn含量均以胡桃楸下为最高,有效态Al,Cr含量以松树下最高,杨树下有效态Cd,Cu,Fe的含量为各树种间最低;林下参重金属富集系数以Zn,Cu,Cr为最高,分别为0.445,0.473和0.279;林下参红皮病的发病指数以胡桃楸下最高而以杨树下最低,并与土壤中有效态铁含量呈显著正相关,与有效态锰含量呈显著负相关（p < 0.01）,相关系数分别为0.796和0.76。     

Mn2+胁迫对西洋参生理特征及某些营养元素吸收与分配的影响

为了明确Mn2+胁迫对西洋参(Panax quinquefolium L.)生理特征及某些营养元素吸收及分配的影响,以土壤为基质,外施MnSO4进行盆栽试验,土壤添加的Mn2+浓度分别为0、2.2、8.8、17.6、35.2 mg/kg。结果表明:在Mn2+胁迫下,西洋参叶片叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量均表现为先降低后升高;CAT与POD活性均呈现先升高后减弱的趋势;脯氨酸含量呈现升高趋势;MDA含量呈现先增强后降低的趋势。说明Mn2+胁迫导致了西洋参体内矿质营养元素吸收及分配紊乱。     

林下参土壤中Cu和Zn的形态组成及其生态风险评估

为了解林下参护育土壤中Cu和Zn的形态分布,采用Tessier逐级提取法提取土壤中可交换态(S1)、碳酸盐结合态(S2)、铁锰氧化结合态(S3)、有机结合态(S4)和残渣态(S5)的质量分数,利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定土壤中2种重金属的质量分数,并通过地积累指数法评价林下参土壤环境风险。结果表明,林下参土壤中Cu和Zn的质量分数均低于国家一级标准限值,但部分样点最大值接近国家一级标准限值,其中,Cu最大值为32.554mg/kg,限值为35mg/kg;Zn最大值为93.447mg/kg,限值为100mg/kg,需要引起注意。土壤中重金属形态百分比组成均以残渣态百分比最高,Cu和Zn的总质量分数虽较高,但是有效态的质量分数较低;土壤pH、有机质和重金属总量均影响Cu和Zn形态分布,其中,pH与Zn的铁锰氧化物结合态达呈显著正相关(P0.01),相关系数为0.725。对林下参土壤中重金属潜在环境风险评估发现,土壤中2种重金属的风险级别均为1级,并未受到污染。林下参土壤中重金属形态分布由土壤中pH、有机质及土壤中重金属总量共同决定,林下参土壤整体没有受到重金属污染但仍需慎重选地防止重金属超积累降低林下参品质。