碱蓬对Pb~(2+)、Cd~(2+)单一及复合胁迫的反应及其吸收累积特征

采用室外盆栽模拟方法,比较并分析了Pb~(2+)、Cd~(2+)单一及复合胁迫对碱蓬生长的影响及其对Pb~(2+)、Cd~(2+)的吸收和累积规律。结果表明:在单一Pb~(2+)、Cd~(2+)胁迫下,低浓度时(Pb~(2+)20mg/kg、Cd~(2+)5mg/kg)促进碱蓬生长,高浓度时(Pb~(2+)200mg/kg、Cd~(2+)≥20mg/kg)抑制碱蓬生长,富集系数(BF)均1。Pb~(2+)、Cd~(2+)复合胁迫时,情况较复杂,既有拮抗作用,又有协同作用,与2种重金属浓度密切相关。碱蓬对Cd~(2+)的BF受Pb~(2+)影响显著,且均1,表明碱蓬是Cd~(2+)的超富集植物;碱蓬对Pb~(2+)的BF主要受Pb~(2+)自身浓度大小的影响,当Pb~(2+)浓度≤200mg/kg时Pb~(2+)的BF1,Pb~(2+)浓度200mg/kg时碱蓬对Pb~(2+)的BF反而减小,且1,加入Cd~(2+)对其影响不显著。碱蓬对Pb~(2+)、Cd~(2+)的富集吸收模式基本符合简单二次方程,这为研究碱蓬在Pb~(2+)、Cd~(2+)复合胁迫下的吸收累积机制提供理论依据,有利于碱蓬被应用于Pb~(2+)、Cd~(2+)污染的高盐碱地区的植物修复实践。     

镉胁迫下磷酸二铵对小麦生长及吸收镉的影响

以黄土和小麦为供试对象,通过盆栽试验研究了不同Cd胁迫水平下施用(NH4)2HPO4对小麦生长及Cd富集、转移的影响。结果表明,Cd胁迫对小麦的生长表现为低促高抑,Cd胁迫下施用(NH4)2HPO4可促进小麦的生长,尤其是茎叶的生长;小麦各部位的Cd含量均随着土壤Cd胁迫水平的升高而升高,且根系茎叶籽粒。施用(NH4)2HPO4能促进小麦对Cd的吸收,对根系和籽粒的促进作用大于茎叶;小麦各部位对Cd的富集能力均随着土壤Cd胁迫水平的升高而先增加后减小,而茎叶的转移能力先降低后升高,籽粒反之。施用(NH4)2HPO4显著促进根系对Cd的富集和茎叶对Cd的转移。     

镉胁迫对不同基因型玉米生长和镉吸收分配的影响

为比较玉米不同类型及其基因型对重金属镉富集特性的差异,筛选出具有镉(Cd)低积累潜力的玉米品种,通过盆栽模拟试验,研究3种玉米类型(普通玉米、甜性玉米和糯性玉米)的6个基因型(掖单13、郑单-958、苏玉糯-2、沪玉糯-2、金珠蜜超甜和申甜-1)在镉中度污染胁迫(3 mg·kg^-1)与轻度污染胁迫(1 mg·kg^-1)下植株生长及镉吸收分配特征。结果表明,轻度镉胁迫(Cd1)能够促进所有玉米基因型的生长,而中度镉胁迫(Cd3)降低了掖单-13、苏玉糯-2和沪玉糯-2基因型的生物量,同一镉水平下植株的生物量表现为普通玉米>甜玉米>糯玉米。随着土壤镉含量的提高,镉在普通玉米基因型根中的分配量大于甜型玉米和糯型玉米,但同一镉水平下普通玉米茎、叶和籽粒中的镉含量显著低于甜性玉米和糯性玉米。参试6个玉米基因型中普通玉米郑单-958基因型对镉的生物富集和转运能力最小。依据我国食品中污染物限量标准(GB2762-2017)和饲料卫生标准(GB13078-2017),郑单-958基因型在土壤轻度镉污染(Cd1)下籽粒中镉含量为0.083 mg·kg^-1,未超过国家食品安全标准(≤0.1 mg·kg^-1),2个普通玉米基因型和2个甜玉米基因型籽粒中的镉含量在土壤中度(Cd3)、轻度(Cd1)镉污染下均未超过国家饲料卫生标准(≤0.5 mg·kg^-1)。本研究结果为中、轻度镉污染耕地进行玉米安全生产提供了理论依据。     

不同品种烟草生长和镉及营养元素吸收对镉胁迫响应的差异

通过盆栽试验研究了两个品种烟草Xanthi和贵烟11号生长、镉的吸收和运转及营养元素吸收对镉胁迫的反应.结果表明,Xanthi的生长量在3 mg/kg Cd处理时增加.10 mg/kg Cd处理时降低,贵烟11号根及地上部的生长则随土壤镉浓度的提高而降低,表明Xanthi较贵烟11号对镉有更强的忍耐能力.提高土壤镉水平,烟草根和地上部镉含量增加,镉的转运系数下降,下降幅度为Xanthi＞贵烟11号.两个品种烟草镉的向上转运速率,Xanthi表现为先上升后下降的过程,贵烟11号则持续上升.表明Xanthi根部阻止镉向地上部运输的能力较贵烟11号强.镉对两个品种烟草N,K,Zn,Mn的吸收有促进作用.对Fe,Mg的吸收有抑制作用.对Xanthi的P吸收有促进作用、Ca吸收有抑制作用,对贵烟11号的P含量影响不明显,却提高贵烟11号的Ca含量.     

不同芹菜品种镉吸收和运转差异研究

【目的】 研究镉胁迫下芹菜生长、镉吸收和向上运转品种间差异,为筛选镉低积累型芹菜品种减少镉对人体的危害提供依据。 【方法】 以10个芹菜品种为试材进行基质无土栽培试验,基质为蛭石,营养液采用1/2华南农业大学叶菜类营养液配方,以只浇灌营养液的处理作为对照,浇灌含15 mg/L氯化镉（CdCl₂）的营养液为Cd胁迫处理;每3 d浇灌一次,每次浇灌0.2 L,累计浇灌15次,每盆Cd施用量为45 mg。移栽45 d后,测定生长指标与根、叶柄和叶片Cd含量。计算相对生长量（relative growth yield,RGY）和转运系数（translocation factor,TF）,并筛选出高、低Cd积累品种。分别对高、低Cd积累品种进行穴盘基育苗,14 d后采用华南农业大学叶菜类营养液配方进行营养液栽培,21 d后利用非损伤微测技术（non-invasive micro-test technology,NMT）测定根系分生区、伸长区和根毛区Cd2+离子流速。 【结果】 与非Cd胁迫相比,Cd胁迫使‘速生四季西芹王’、文图拉西芹’、‘四季小香芹’、‘实心香芹’、 ‘雪白芹菜’ 地下部受到显著抑制,对地上部无显著影响;Cd胁迫促进了 ‘四季小香芹’ 地上部生长;而 ‘种都金黄芹菜’、‘红芹’、‘鲍芹’ 地上部受到显著抑制,对地下部则无显著影响;‘马家沟芹菜’ 和 ‘速生香芹’ 地上部和地下部均生长均受到抑制。食用器官叶柄中Cd含量以 ‘种都金黄芹菜’ 和 ‘雪白芹菜’ 最高;‘速生香芹’ 和 ‘实心香芹’ 最低。地上部Cd含量高的 ‘种都金黄芹菜’ 和 ‘雪白芹菜’ 对Cd转运能力也最高;Cd含量低的 ‘速生香芹’ 对Cd转运能力也最低。在根系成熟区（根毛区）,‘种都金黄芹菜’ 较 ‘速生香芹’ 有更高Cd2+ 离子流速。 【结论】 Cd胁迫下,芹菜不同品种生长、Cd吸收、转运和积累存在显著差异。‘四季小香芹’、‘速生四季西芹王’、‘文图拉芹菜’、‘实心香芹’ 和 ‘雪白芹菜’ 较为耐镉;而 ‘种都金黄芹菜’、‘红芹’、‘鲍芹’、‘马家沟芹菜’ 和 ‘速生香芹’ 对镉敏感。‘雪白芹菜’ 和 ‘种都金黄芹菜’ 为高Cd积累型,‘实心香芹’ 和 ‘速生香芹’ 为低Cd积累型,其中 ‘实心香芹’ 表现为低Cd含量和高生长量。高Cd积累型芹菜较低Cd积累型芹菜有更强Cd2+ 吸收能力和Cd转运能力,根部Cd2+ 流速可用于低积累品种的快速筛选。      

腐植酸钠对镉胁迫小麦幼苗生物效应的研究

盆栽试验研究Cd胁迫下不同腐植酸钠处理(浸种、灌施、混施)对小麦幼苗生长及对污染元素(Cd)、营养元素(Cu、Zn、Fe、Mn)吸收和累积的影响结果表明,不同腐植酸钠处理可缓解重金属Cd元素的毒害作用,促进小麦幼苗干物质积累,且轻度污染土壤中可显著抑制小麦幼苗对Cd元素的吸收,并促进小麦幼苗对Cu、Zn、Fe、Mn营养元素的吸收和积累,随Cd污染程度加重,不同腐植酸钠处理抑制Cd吸收能力减弱并对Cu、Zn、Fe和Mn营养元素吸收产生不同影响,表现出较好的抗逆效应     

镉胁迫对不同基因型小麦产量及构成因子的影响

盆栽试验以筛选出的6份子粒镉（Cd）高积累和5份子粒Cd低积累小麦为试材,研究不同基因型小麦在028 （对照CK）、5、10和 20 mg/kg 4个Cd浓度胁迫下小麦子粒产量及其构成因子的变化。结果表明,不同基因型小麦产量及其构成因子对土壤Cd浓度的变化响应差异很大。产量对Cd胁迫很敏感,随着Cd浓度的提高极显著降低; 小穗数、穗粒数和千粒重随Cd浓度的增加逐渐降低,响应显著的浓度分别为5、5和10 mg/kg; 而有效分蘖随着Cd浓度的提高先在5 mg/kg显著增加,然后极显著降低,响应强烈的浓度为10 mg/kg。相关性和通径分析表明,Cd浓度与小麦产量及构成因子呈负相关,影响程度为: 产量＞千粒重＞穗粒数＞有效分蘖＞小穗数。由此可知,产量随着Cd浓度的提高极显著降低的直接原因是瘪粒和空粒的增加; 同时还看出,Cd胁迫下子粒Cd高积累小麦的产量、小穗数和穗粒数显著低于Cd低积累品种,千粒重两者相差不大,有效分蘖是前者高于后者。     

小麦苗期吸收和积累镉能力的品种间差异

采用水培方法,研究了25个小麦品种苗期对镉的吸收和积累的差异,以期筛选具有Cd低积累潜力的小麦品种。结果表明,Cd对地上部干物重有显著抑制作用,对地下部干物重影响因品种而异,对春性品种有抑制作用,对半冬性小麦品种有促进作用。小麦对镉的吸收、积累、耐性指数以及镉运转效率有极显著的品种间差异。在1μmol·L-1的Cd处理下,根系镉含量为33.1～139.7mg·kg-1,积累量为2.12～9.78μg·plant-1,地上部镉含量为3.6～15.3mg·kg-1,积累量为0.45～1.44μg·plant-1,表明小麦体内的Cd主要积累在地下部而非地上部。因此,以地上部Cd积累量为筛选指标,将25个小麦品种划分为Cd高积累型、Cd中积累型、Cd低积累型。     

柠檬酸对黄壤无机纳米微粒吸附-解吸Cd~(2+)的影响

通过超声-离心-冻融的方法,提取名山河流域老冲积黄壤中的纳米微粒(≤100nm),以原土及提取的纳米微粒为研究对象,采用平衡液吸附法及NaNO3、HCl解吸剂解吸法进行室内吸附-解吸模拟试验,研究柠檬酸对黄壤纳米微粒吸附-解吸Cd2+特性的影响。结果表明,纳米微粒对Cd2+的吸附率(94.58%~97.29%)远大于原土对Cd2+的吸附率(45.02%~69.00%),这说明纳米微粒对Cd2+有较强的固持能力;原土及纳米微粒对Cd2+的吸附量随初始Cd2+浓度的增加而明显增加,且低浓度阶段(0.1~1mmol/L)吸附量的增加速率高于高浓度阶段,说明低浓度柠檬酸能促进无机纳米微粒对Cd2+的吸附,而较高浓度的柠檬酸则会抑制Cd2+的吸附;Freundlich、Temkin方程对等温吸附过程的拟合均达到了极显著水平(P0.01),Langmuir方程达到显著水平(P0.05),其中Freundlich方程拟合效果最佳,说明土壤纳米微粒对Cd2+的吸附为多层吸附。通过NaNO3、HCl溶液解吸法可以看出,黄壤无机纳米颗粒对Cd2+的吸附主要以专性吸附为主,非专性吸附质量分数随着Cd2+吸附量增加而增大,而专性吸附质量分数随着Cd2+吸附量增加而减少,原土的专性及非专性吸附解吸率均大于纳米微粒,进一步表明黄壤纳米微粒对Cd2+的固持能力强,有较强的环境缓冲能力。     

Nutrient Uptake,Water Relations,and Yield Performance lf Different Wheat Cultivars (Triticum aestivum L.) under Salinity Stress

A pot experiment was conducted in the wire house of Department of Crop Physiology, University of Agriculture, Faisalabad to evaluate the effect of salinity stress on water relations, nutrient uptake and yield of six local spring wheat cultivars. The seeds were sown in plastic pots (25 × 15 cm) and experiment was laid out in a randomized complete block design in factorial arrangement with three repeats. De-ionized water was used as control treatment while salinity stress was imposed by irrigating plants with sodium chloride (NaCl) solution of 10 mM at tillering, stem elongation, anthesis, and grain development stages. Results of the study demonstrated that salinity stress decreased water potential by 32%, osmotic potential by 12%, and relative water contents by 20% as compared to control treatment. The nitrogen (N) uptake was decreased by 36% under salinity stress, while phosphorous (P) and potassium (K) uptake were decreased by 56% and 42%, respectively. The yield of wheat plants was also significantly reduced under salinity stress. It reduced grain yield by 25% and grain weight by 7%. The response of different cultivars was also different to salinity stress as cultivars ‘Lasani-08’ and ‘FSD-08’ were found to be more tolerant as compared to other cultivars.     

棕壤Zn~(2+)吸附特征及有机物料分解产物对吸附的影响

在研究棕壤Zn2+吸附特征的基础上,进一步研究了草炭、猪粪和蚯蚓粪3种有机物料的不同分解产物对棕壤Zn2+吸附的影响。结果表明:Langmuir方程可用于描述棕壤对Zn2+的吸附特征。随温度升高棕壤对Zn2+的吸附量降低,热力学参数分析棕壤对Zn2+吸附的结果为△G0、△H0和△S0的熵减自发反应过程。3种有机物料对Zn2+平衡吸附量影响顺序均大致为非水溶性分解产物有机物料水溶性分解产物;草炭猪粪蚯蚓粪CK。     

CO2浓度增加对不同冬小麦品种后期生长与产量的影响

应用自行设计的模拟未来气候变化的半开放式CO2浓度递增大棚（CGC），研究CO2浓度递增对不同冬小麦品种后期生长状况与产量的影响。结果表明，CO2浓度递增，生物总量与经济产量均为增加；不同品种对CO2浓度递增的反应程度不同。     

锌对汞胁迫下小麦种子萌发的影响

通过溶液培养研究了不同浓度锌（Zn）对汞（Hg）胁迫下小麦种子萌发率、芽长、根长以及萌发过程中α淀粉酶、蛋白酶、过氧化氢酶活性的影响。结果表明,单独Hg（15mg·L-1）胁迫下,小麦种子萌发率降低,根长与芽长受到抑制,α淀粉酶与过氧化氢酶活性降低,蛋白酶活性升高。加入10~100mg·L-1Zn后,种子萌发率未表现出明显变化,根长、芽长及α淀粉酶受抑制情况缓解,缓解程度随Zn浓度升高而下降,表明Zn可在一定程度上缓解Hg对小麦种子的毒害,但须在一定浓度范围内;10mg·L-1Zn减弱了Hg单独胁迫对小麦种子蛋白酶活性的促进作用,使其恢复至接近对照水平,20~100mg·L-1Zn则表现出对蛋白酶的抑制作用,使其活性低于对照水平,并且随Zn浓度升高呈下降趋势。Zn的加入对Hg单独胁迫下活性降低的过氧化氢酶未表现出缓解抑制的作用,反而进一步抑制了酶的活性,并且随着Zn浓度升高,抑制作用逐渐加强。因此,Zn的加入可在总体上缓解Hg胁迫对小麦种子萌发的影响,最适Zn浓度为10mg·L-1,但这种缓解作用只表现在部分方面。     

镉胁迫对黄瓜幼苗光合和叶绿素荧光特性的影响

通过室内水培试验,研究了不同浓度镉处理（0,25,50,100,200μmol/L）对黄瓜幼苗叶片光合及叶绿素荧光特性的影响。结果表明：镉胁迫第4天,净光合速率、气孔导度和蒸腾速率已显著下降,但细胞间隙CO2浓度变化不大;叶绿素相对含量仅在200μmol/L镉胁迫时下降;叶绿素荧光参数Fv/Fm、Yield和ETR变化不大,表明200μmol/L以下镉处理光合下降的主要原因是气孔因素。在胁迫第8天,所有镉处理净光合速率、气孔导度、蒸腾速率进一步下降,细胞间隙CO2浓度上升,叶绿素相对含量和除NPQ外的所有荧光参数也显著下降,表明此时光合下降与非气孔因素如叶绿素相对含量下降和原初光化学反应受到伤害等有关。50μmol/L镉胁迫导致除NPQ外的所有荧光参数出现一低谷值,原因可能与镉胁迫引起的严重Fe缺乏有关。     

土壤重金属铜、镉胁迫对冬小麦碳氮运转的影响

在盆栽试验条件下，选用铜、镉两种金属元素各设置3个浓度水平，即Cu，（100mg／kg），Cu2（200mg／kg），Cu3（300mg／kg）和Cd1（10mg／kg），Cd2（50mg／kg），Cd3（100mg／kg）共6个处理，以不施金属元素处理为对照．研究了Cu。Cd胁迫对冬小麦碳氨运转的影响。结果表明，与对照相比，铜、镉处理降低了小麦叶片、茎鞘、颖壳等营养器官花前贮藏物质再运转量和再运转率以及花前营养器官总运转量和运转率。降低了粒重。其中以Cu2，Cd2处理对叶片影响最大，Cu3，Cd2处理对茎鞘、颖壳穗轴和总运转量影响最大。小麦叶片、茎鞘、颖壳等营养器官花前贮藏氮索再运转量和总运转量随铜、镉施用浓度的增加而降低，籽粒氨素积累量也随之降低，而各营养器官花前贮藏氮素再运转率和总运转率的变化较为复杂。Cu。Cd对籽粒产量、淀粉和蛋白质含量的影响均表现为随施用浓度增加而降低的趋势。     

Response of Wheat Plants to Zinc,Iron, and Manganese Applications and Uptake and Concentration of Zinc,Iron, and Manganese in Wheat Grains

This experiment was conducted at Zahak Agricultural Research Station in the Sistan region in southeast Iran. A factorial design with three replications was used to determine the effects of zinc (Zn), iron (Fe), and manganese (Mn) applications on wheat yield, Zn, Fe, and Mn uptakes and concentrations in grains. Four levels of Zn [soil applications of 0, 40, and 80 kg ha^?1 and foliar application of 0.5% zinc sulfate (ZnSO₄) solution], two levels of iron sulfate (FeSO₄; 0 and 1%) as foliar application, and two levels of Mn (0 and 0.5%) also as foliar application were used in this study. Results showed that the interactive effects of Zn and Mn were significant on the number of grains in each spike. The highest number of grains resulted from the application of 80 kg ZnSO₄ ha^?1 and foliar Mn. The interactive effects of Zn and Fe were significant on weight of 1000 grains. The highest weight of 1000 grains resulted from application of 80 kg Zn and foliar Fe. Application of 80 kg ZnSO₄ ha^?1 alone and 80 kg ZnSO₄ ha^?1 with foliar application of Mn significantly increased grain yield in 2003. The 2‐year results showed that foliar application of Zn increased Zn concentration and Fe concentration in grains 99% and 8%, respectively. Foliar application of Fe resulted in a 21% increase in Fe concentration and a 13% increase in Zn concentration in grains. The foliar application of Mn resulted in a 7% increased in Mn concentration in grains.     

镉对小麦旗叶叶绿素含量及籽粒产量的影响

大田栽培条件下,以不同Cd^2＋耐性的2个小麦品种洛旱6号（Cd^2＋耐性较强）和豫麦18号（Cd^2＋耐性较弱）为材料,研究Cd^2＋胁迫条件下小麦对旗叶叶绿素积累、旗叶面积、籽粒千粒重、籽粒灌浆速率及籽粒产量的影响。结果表明：低Cd^2＋（10mg/kg）处理下,洛旱6号的叶绿素a＋b平均含量下降1.6%,平均旗叶...     

不同引发剂处理对水分胁迫下小麦发芽及幼苗生理特性的影响

为了解不同引发处理对水分胁迫下小麦萌发特性的生理机制差异,以半冬性小麦品种周麦18为试验材料,分别用H2O、0.25μM茉莉酸甲酯(Me JA)、20%聚乙二醇(PEG)、0.25μM Me JA+20%PEG引发处理6、12、18、24 h,然后在浓度为15%的PEG溶液中进行发芽试验,并测定幼苗生理指标。结果表明,4种引发剂处理均能显著提高小麦种子在水分胁迫下的发芽特性,促进幼苗生长,其中H2O和Me JA均在引发处理12 h效果最好,而PEG和Me JA+PEG均在引发处理18 h效果最好。在最佳引发时间条件下,4种引发处理均能显著降低小麦幼苗丙二醛(MDA)含量,加速小麦种子内部碳水化合物代谢,提高渗透调节物质含量;同时,显著提高酶促抗氧化系统的活性,有利于水分胁迫下小麦的生长。因此,适当的引发处理能增强水分胁迫下小麦种子的萌发能力,维持膜系统的稳定性,增强渗透调节能力和抗氧化能力,保证生物量的积累。本研究结果为旱地小麦栽培提供了理论依据。