铅、锌、镉单一及复合胁迫对多年生黑麦草生长及生理特性的影响

【目的】探究铅（Pb）、锌（Zn）、镉（Cd）单一及复合污染对多年生黑麦草生长和生理特性的影响,为检验多年生黑麦草对土壤重金属污染的抗性能力提供科学依据。【方法】采用沙培法,研究CK（不加任何重金属盐）、Pb、Zn、Cd单一及复合胁迫对多年生黑麦草株高、叶宽、根长、生物量及光合色素含量、脯氨酸（Pro）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、可溶性糖（SS）和丙二醛（MDA）等生理指标的影响,利用隶属函数对生长和生理指标进行综合评价。【结果】Pb-Zn-Cd处理对多年生黑麦草株高、叶宽、根长、分蘖数、地上生物量、地下生物量、根冠比、POD活性和SOD活性影响最大,其中株高、叶宽、根长、分蘖数、地上生物量、地下生物量和根冠比较CK分别下降61.9%、35.9%、66.5%、72.1%、92.8%、94.2%和20.1%,POD和SOD活性较CK分别增加64.6%和3.8倍。Zn处理对多年生黑麦草的叶绿素a含量、类胡萝卜素含量、叶绿素总量和光合色素总量的影响最大,较CK分别显著下降28.6%、31.9%、20.6%和22.9%（P<0.05,下同）,而对叶绿素b含量抑制最大的是Cd处理,其次是Pb-Zn-Cd处理,较CK分别下降20.3%和20.0%;所有重金属处理均使多年生黑麦草Pro含量显著增加;SS和MDA含量受Zn-Cd处理抑制最明显,较CK分别显著增加56.4%和7.0倍;复合胁迫对多年生黑麦草各指标的影响存在交互作用。通过隶属函数综合评价可知多年生黑麦草对各处理的耐受性为:Zn > CK > Cd > Zn-Cd > Pb-Zn > Pb > Pb-Cd > Pb-Zn-Cd。【结论】多年生黑麦草对Zn胁迫存在一定的耐受性,而对Pb-Zn-Cd复合胁迫的耐受性最差。     

铅、锌、镉胁迫对多年生黑麦草生长及生理生化特性的影响

为了解多年生黑麦草对Pb、Zn、Cd的耐性和土壤重金属污染的修复潜力,采用砂培法研究铅（Pb）、锌（Zn）、镉（Cd）对多年生黑麦草生长发育及生理生化特性的影响。Pb²⁺设0 (CK)、500 (Pb₅₀₀)、1 000 (Pb_{1 000})、2 000 mg·kg^-1 (Pb_{2 000})四个处理,Zn²⁺设0 (CK)、500 (Zn₅₀₀)、1 000 (Zn_{1 000})、2 000 mg·kg^-1 (Zn_{2 000})四个处理,Cd ²⁺设0 (CK)、10 (Cd₁₀)、20 (Cd₂₀)、50 mg·kg^-1 (Cd₅₀)四个处理,测定不同浓度Pb ²⁺ 、Zn ²⁺ 、Cd ²⁺胁迫下多年生黑麦草的形态特征、叶绿素含量、抗氧化酶活性、膜脂过氧化产物含量、渗透调节物质含量,利用Fuzzy隶属函数法对这些指标进行综合评价。结果表明：①Pb ²⁺ 、Zn ²⁺ 、Cd ²⁺胁迫显著抑制多年生黑麦草的生长,Pb2 000、Zn2 000和Cd50三个处理对黑麦草的生物量、分蘖及根系生长的抑制作用最显著。②Pb ²⁺ 、Zn ²⁺ 、Cd ²⁺胁迫时,多年生黑麦草会通过增加植物的渗透调节物质和抗氧化酶活性减缓对植物的伤害。超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性均随着Pb ²⁺ 、Zn ²⁺ 、Cd ²⁺胁迫浓度的增加呈现先增加后减少趋势;丙二醛和脯氨酸含量随着重金属浓度增加而增加;Pb500和Cd10处理的可溶性糖含量下降,而Zn500处理的可溶性糖含量增加。（3）多年生黑麦草对Pb ²⁺ 、Zn ²⁺ 、Cd ²⁺胁迫有一定的耐受性,不同处理的植株抗逆性由强到弱依次表现为：Zn₅₀₀ > CK >Zn_{1 000}> Cd₁₀> Pb₅₀₀ >Zn_{2 000}> Cd₂₀ >Pb_{1 000} >Pb_{2 000}> Cd₅₀。研究结果为生态恢复提供理论支撑和数据支持。