Pb·Cd单一及复合胁迫下桂花幼苗的吸收积累特性研究

[目的]为了探讨Pb、Cd单一及复合胁迫下桂花幼苗的吸收积累特性.[方法]采用土壤盆栽试验法,以桂花幼苗为对象,选择重金属Pb在浓度梯度0、50、100、500、1 000和2 000 mg/kg,Cd在浓度梯度0、1、10、50、100和200 mg/kg条件下,研究了不同浓度Pb、Cd单一及复合胁迫对桂花幼苗生长的影响.[结果]在试验条件下,土壤Pb含量达到500 mg/kg时显著抑制桂花幼苗的生长,土壤Cd含量达到100 mg/kg时显著抑制桂花幼苗的生长.桂花幼苗各部分对Pb吸收量的大小顺序为根＞茎＞叶,对各部分Cd含量的大小顺序为根＞茎＞叶,但是各部分对Cd吸收量的大小顺序为茎＞根＞叶.[结论]在复合胁迫下,低浓度Pb、Cd处理表现出相互促进吸收积累,高浓度处理表现出相互抑制吸收积累的特性.     

铅胁迫对金盏银盘的生长及其根系耐性的影响

通过水培模拟试验,在不同质量浓度(5、10、20、50、100 mg.L-1)铅(Pb)处理下,研究沼生药用植物金盏银盘(Bidens biternata)地上部与根系生物量、根系长度和根活力、根系的耐性指数、体内Pb的质量分数与分布。结果表明:Pb处理质量浓度≤20 mg.L-1时,对金盏银盘生长有促进作用。随着Pb处理质量浓度的升高,生物量和根长开始下降,当Pb处理质量浓度达100 mg.L-1时,其生物量和根长均极显著降低(P<0.01)。各质量浓度处理下的金盏银盘根系活力均低于对照,且都随着处理时间的延长而降低。随着Pb处理质量浓度的升高,金盏银盘体内各部位Pb质量分数基本表现为先升高后降低,其中叶和茎的Pb质量分数在Pb处理质量浓度为20 mg.L-1时达到最大;而根系在Pb处理质量浓度为10 mg.L-1时Pb质量分数最大,对铅的积累显著,质量分数高达2 080.89 mg.kg-1。在Pb处理同质量浓度下,Pb在各部位的质量分数由大到小的顺序是根系、茎、叶。各处理质量浓度下的转移系数均小于0.1。在Pb处理质量浓度为10~20 mg.L-1时,金盏银盘的根系耐性指数大于1.0;随着Pb处理质量浓度的增加,根系耐性指数降低。     

重金属对大豆种子萌芽及在幼苗中迁移的影响

为探索重金属对大豆发芽、幼苗生长的影响及在根、茎、子叶中的迁移积累规律,以大豆为材料,采用无土栽培法研究了重金属Cu2+、Zn2+、Pb2+单一及复合处理对大豆种子萌芽、幼苗生长的影响和各重金属离子在大豆幼苗中的迁移情况.结果表明:1) 单一处理重金属离子浓度Cu2+≤25.0 mg/L、Zn2+≤25.0 mg/L和Pb2+≤10.0 mg/L时,大豆种子的发芽率和发芽势均高于空白试验,外源重金属低浓度对大豆发芽、幼苗的生长有利,高浓度有抑制作用.复合处理显示,Cu2+、Zn2+、Pb2+之间对大豆种子萌发和大豆幼苗的生长存在协同效应.2) 外源重金属单一处理时随浓度的增加积累量增大,迁移富集量表现为根＞茎＞子叶.复合处理时重金属离子在根、茎、子叶中的迁移富集量表现为根＞茎＞子叶,重金属离子对共存离子在幼苗根中的吸收和向茎、子叶迁移的量因共存离子不同而不同.     

Pb、Cd单一及复合胁迫下桂花幼苗的吸收积累特性研究(英文)

[目的]为了探讨探讨Pb、Cd单一及复合胁迫下桂花幼苗的吸收积累特性。[方法]采用土壤盆栽试验法,以桂花幼苗为对象,选择重金属Pb在浓度梯度0、50、100、500、1000和2000mg/kg,Cd在浓度梯度0、1、10、50、100和200mg/kg/条件下,研究了不同浓度Pb、Cd单一及复合胁迫对桂花幼苗生长的影响。[结果]在试验条件下,土壤Pb含量达到500mg/kg时显著抑制桂花幼苗的生长,土壤Cd含量达到100mg/kg时显著抑制桂花幼苗的生长。桂花幼苗各部分对Pb吸收量的大小顺序为根>茎>叶;各部分Cd含量的大小顺序为根>茎>叶,但是各部分对Cd吸收量的大小顺序为茎>根>叶。[结论]在复合胁迫中,低浓度Pb、Cd处理表现出相互促进吸收积累,高浓度处理表现出相互抑制吸收积累的特性。     

Pb、Cd单一及复合污染对小麦种子萌发和幼苗毒害作用

采用砂基培养方法,研究重金属Pb、Cd单一及其复合污染对小麦种子萌发和幼苗生长及生理生化特性的影响。结果表明：当Pb离子浓度≤15mg/L,Cd离子浓度≤5mg/L,二者复合离子浓度≤10mg/L时,对小麦种子的萌发率、芽及幼根生长、叶绿素含量、CAT、POD酶活性都有促进作用;当超过此浓度时则表现为抑制作用。从根冠比可看出Pb、Cd对小麦根的影响大于对芽生长的影响,植物根对重金属污染的生态毒性最为敏感。Cd对小麦的毒害作用强于Pb;Cd、Pb复合污染对小麦的根系活力、叶绿素含量的影响比较复杂,复合浓度≤10mg/L时略弱于Cd单一污染;随着浓度进一步升高,会强于Cd单一污染,始终强于Pb单一污染。     

蓖麻对重金属Cd的耐性与吸收积累研究

采用60d温室盆栽试验研究了蓖麻对土壤中重金属Cd污染的耐性和积累效应。结果表示,在40mg·kg~(-1)的Cd处理浓度时,蓖麻的株高以及根、茎、叶的干物重达到最大,但是随着Cd处理浓度的增加,蓖麻生长缓慢,植株矮小,并从Cd处理浓度200mg·kg~(-1)开始出现较明显的叶片黄化等重金属中毒症状,当Cd处理浓度达到400mg·kg-1时仍能生长,表现出较强的耐性。说明低浓度的Cd对蓖麻生长有一定促进作用,高浓度的Cd抑制蓖麻的生长。蓖麻对Cd的积累主要集中在根部,积累浓度为根>茎>叶,这可能与蓖麻具有强大的根系有关。蓖麻根系对Cd的积累在土壤Cd处理浓度为200mg·kg~(-1)时显著上升,并在Cd处理浓度为360mg·kg~(-1)时最大,积累量达到4460.3mg·kg~(-1);蓖麻地上部叶和茎对Cd的积累分别在Cd处理浓度320mg·kg~(-1)和360mg·kg~(-1)时达到最大,其中茎对Cd的最大积累量达到137.1mg·kg~(-1)。蓖麻对修复Cd污染土壤有一定的潜力。     

Cd、Pb 单一及复合污染对广西莪术 生长的影响及其富集特性研究

以盆栽广西莪术为试验材料,用不同浓度的Cd、Pb单一及其复合处理,研究植物的生长变化及其体内Cd、Pb的积累和迁移。结果表明,Cd 1 mg/kg、Pb 100 mg/kg处理,广西莪术并没有出现毒害现象;其他处理表现出明显的毒害现象,且浓度越高,植株受到的伤害越大。叶绿素含量均随重金属浓度增大而下降,仅在处理30 d低浓度时,叶绿素含量显著上升。叶绿素a/b随污染浓度的增加而降低,而且单一重金属胁迫对植物叶绿素含量的影响小于复合重金属胁迫。广西莪术对Cd、Pb具有富集作用,地上部和地下部Cd、Pb含量均随着处理浓度升高而显著增加,且复合污染比单一污染的含量高。各处理广西莪术药用部位的Cd、Pb均未达到《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》(WM/T2—2004)标准,其中对照地下部Cd含量超过标准的7.43倍,Pb含量超过标准的7.58倍,在栽培生产过程中须严格监控土壤中Cd、Pb两种重金属的含量,以免抑制植株生长和重金属含量超标。     

重金属Pb、Cr、Cd对烟草生长的影响及其分布规律

[目的]研究重金属Pb、Cr、Cd对烟草的生理作用及其在烟草中的吸收累积规律.[方法]采用盆栽试验方法,测定烟草根、茎、叶等器官中Pb、Cr、Cd含量,分析不同重金属污染程度下烟草的株高及叶片干物质重的变化.[结果]重金属处理的土壤中烟草的株高都显著低于对照,呈现抑制作用,添加外源Pb和Cr处理下,烟草叶片干重随添加浓度的升高而降低,Cd处理则呈现出先升高后降低的趋势.Pb、Cr、Cd重金属在烟草器官中的含量均为根>茎>叶,根系中Pb、Cr、Cd的浓度与添加浓度具有较好的相关性,而叶片中只有Cd含量与添加浓度具有较好的相关性.[结论]烟草植株中的重金属主要来源于土壤,烟草对重金属的传输过程具有一定的滞阻作用.     

巨菌草的重金属富集特性及对土壤的修复效果

在重度Cd污染农田建立巨菌草土壤修复长期观测点,研究巨菌草吸收、积累重金属的特性及对土壤重金属污染的修复效果。在Cd和Hg复合污染的酸性土壤中迚行巨菌草植物修复试验,设置巨菌草和巨菌草加纳米重金属寈集剂2个处理。结果表明:巨菌草根、茎、叶中Cd含量依次降低,Pb、Cr、Hg含量在根中最高,茎中最低,叶、根、茎中As含量依次降低;茎中Cd积累量大于叶,叶中Cr积累量大于茎,Pb、As和Hg为叶积累型,80%以上积累在叶片中;Cd的初级迁移系数分别是Pb、Cr、As的4.2、7.2、2.4倍,Cd由根向茎的迁移能力最强;Pb、As和Hg的次级迁移系数分别为Cd的8.4、8.8、12.7倍,由茎向叶的迁移能力大于Cd;Cr在巨菌草植株中的移动性最差;巨菌草地上部Cd寈集量为82.96g/hm2,Cd的生物寈集量系数达38231kg/hm2,土壤Cd提取效率为1.699%;修复土壤Cd含量较背景值降低2.90%;添加纳米重金属寈集剂的巨菌草的Cd、Pb、Cr、As的转运量系数分别提高5.09%、30.88%、4.48%、49.72%,次级迁移系数分别提高11.39%、45.25%、59.52%、53.58%,可见,纳米重金属寈集剂促迚重金属元素在植物体内的迁移。在Cd单一污染的酸性土壤中迚行巨菌草植物修复试验,设置巨菌草和空白对照2个处理。结果表明:巨菌草修复土壤As、Hg、Cd、Pb、Cr含量比CK的分别下降6.16%、4.75%、4.91%、2.77%、2.42%,其中Pb、Cr、As、Hg的含量与CK之间的差异有统计学意义(P1%);空白对照土壤Cd、Pb、Cr、As、Hg的含量较背景值分别增长3.89%、1.98%、8.10%、0.74%、20.36%,说明大气沉降等环境因素对农田土壤重金属积累具有重要影响。     

Cd、Pb及复合胁迫对小麦种子萌发及幼苗根系的影响

研究不同浓度Cd2+、Pb2+及其复合胁迫对小麦种子萌发及幼苗根系生长的影响。采用发芽盒滤纸发芽法,分别设置不同浓度Cd2+（0,15,30,60,120 mg/L）、Pb2+（0,100,200,500,1000 mg/L）及Cd2+与Pb2+的复合溶液处理两个小麦品种,测定小麦种子发芽率、发芽势及幼苗根系生长等指标。结果表明：与对照相比,不同浓度的Cd2+、、Pb2+及其复合胁迫对小麦种子的发芽及根系生长均有抑制作用,并随浓度的增大抑制作用增强;单一低浓度的Cd2+、、Pb2+处理与对照之间多数无显著性的差异;Cd2+和Pb2+复合胁迫的强度要高于单一重金属Cd2+和Pb2+的处理;淮麦33对不同Cd2+和Pb2+及复合胁迫的耐性要高于烟农19。     

银中杨各部位对Cd、Zn、Pb的富集特性

目的为探明银中杨各部位对不同重金属的富集特性。方法本研究通过用3种不同含量的镉(Cd,0.5、1.5、2.5 mg/kg)、锌(Zn,300、500、700 mg/kg)或铅(Pb,300、500、700 mg/kg)分别处理盆栽一年生银中杨的土壤,分析银中杨根、茎、叶对Cd、Zn和Pb的富集量和富集系数。结果银中杨根、茎、叶对Cd、Zn和Pb的富集量均与土壤中相应的重金属含量呈极显著的正相关(P < 0.01)。高含量Cd处理下的根、茎、叶对Cd的富集系数均不同程度的低于低含量处理;高含量Zn处理下叶对Zn的富集系数和高含量Pb处理下叶对Pb的富集系数也均不同程度的低于低含量处理,但根、茎对Zn的富集系数对Zn的处理含量不敏感,而根、茎对Pb的富集系数却对Pb的处理含量呈依赖性。银中杨各部位之间对Cd的富集量未表现出任何规律,但对Cd的富集系数,在低含量下一致,在高含量下根显著低于茎和叶(P < 0.05)。Zn低含量处理下的叶、根、茎和高含量处理下的根、叶、茎对Zn的富集量和富集系数均依次有不同程度的降低。Pb各含量处理均使根对Pb的富集量和富集系数显著高于茎和叶(P < 0.05)。结论说明土壤中的Cd、Zn和Pb含量影响银中杨对其的富集,且呈根茎叶特异性。银中杨各部位对Cd的富集情况表现为茎和叶的富集阈限高于根部;对Zn的富集情况在低含量时表现为叶>根>茎,在中、高含量时表现为根>叶>茎;对Pb的富集主要集中在根。      

有机无机配施对生菜生长及其Cd Pb含量的影响

为了比较等氮水平下不同有机肥及其与无机肥配施对土壤重金属的钝化效果,通过在0.2g·kg-1氮水平下单施商品有机肥、猪粪、牛粪、鸡粪和花生麸,及5种有机肥分别与无机肥(尿素+磷酸二氢钙+硫酸钾)配施(N:N=1:1)的盆栽试验,研究它们对重金属污染土壤上生菜(Lactuca sativa)生长及其Cd、Pb含量的影响。结果表明,与CK相比,有机肥可提高生菜的生物量(商品有机肥单施除外),有机肥单施时,鸡粪处理生菜的鲜重最高,配施时牛粪和鸡粪处理生菜的生物量最大。无论单施或配施,花生麸和鸡粪处理降低生菜地上部Cd含量的效果最好,且鸡粪较好地降低了生菜地上部Pb含量。牛粪和花生麸配施的Pb含量显著低于单施,猪粪和商品有机肥单施的Pb含量显著低于配施,其余单施和配施之间没有显著差异。因此,鸡粪是5种有机肥中较适合施用于重金属污染菜地土壤的有机肥。     

钾硅肥施用对水稻吸收铅、镉的影响

为探讨钾硅肥施用对水稻铅、镉吸收及土壤中铅、镉生物有效性的影响,将施肥和重金属钝化修复良好结合在一起提供依据,采用盆栽试验,研究了钾硅肥施用对水稻生物量、钾素积累量、铅/镉含量和土壤中有效态铅/镉含量及其变化的影响。结果表明,钾硅肥施用可以显著提高水稻植株各部位生物量和钾素累积量,与不施钾处理相比,水稻生物量和钾素积累量分别增加了40.4%~47.0%和170.0%~252.0%;钾硅肥的施用显著降低了水稻茎、叶和籽粒中铅和镉的含量,与施用硫酸钾处理相比,水稻茎、叶、籽粒中铅和镉的含量分别降低了23.6%、35.6%、28.7%和15.6%、29.7%、26.8%,且随着钾硅肥用量的增加,水稻地上各部位铅和镉的含量显著降低,但水稻根部重金属含量并无显著差异。土壤中有效态铅、镉经过一季水稻种植后均有不同程度降低,钾硅肥处理和硫酸钾处理土壤有效铅、镉含量并无明显差异。钾硅肥的施用既满足了水稻对钾素的需求,又降低了水稻地上各部位对土壤重金属的吸收。     

镉铅污染的玉米秸秆还田对蚕豆生长、养分和镉铅含量的影响

通过盆栽试验,模拟铅锌矿区镉铅污染的玉米秸秆还田,研究玉米秸秆的不同部分(根茬、茎秆、叶片和整株)还田对土壤速效养分、蚕豆生长、养分(N、P和K)、Cd含量、Pb含量的影响,结果表明:玉米秸秆还田增加土壤的碱解N和速效K的含量,增幅分别为14%~58%和36%~134%,但对土壤速效P的含量影响不显著。玉米秸秆还田显著增加蚕豆地上部养分的含量,其中叶片还田使N、P和K含量分别增加28%、40%和102%,根茬还田使P含量增加42%,茎秆和整株还田使K含量增加61%和98%;但对蚕豆地下部养分含量没有显著影响(仅叶片还田增加蚕豆地下部的P含量)。玉米秸秆还田导致蚕豆叶片叶绿素a和叶绿素b的含量显著下降,对蚕豆株高和生物量的影响小,仅叶片还田增加蚕豆的株高、茎秆还田增加蚕豆地上部的生物量。污染玉米秸秆还田极显著增加蚕豆地上部的Cd和Pb、地下部的Cd含量,分别提高了56%~76%、50%~133%和204%~507%,叶片和整株还田的蚕豆地上部Pb和地下部Cd的含量增幅较大。综上可知,镉铅污染的玉米秸秆还田在提高土壤肥力、改善后茬作物矿质营养的同时,会增加后茬作物对Cd、Pb的吸收,降低叶片叶绿素含量,有一定的环境危害风险,且秸秆不同部位的影响存在差异。     

Pb、Cd复合胁迫对桑树种子萌发及幼苗生长的影响

目的研究不同含量Pb、Cd单一及复合胁迫对桑树种子萌发、幼苗生长的影响，以及桑树对重金属Pb、Cd的富集和迁移，探索桑树对修复Pb、Cd污染土壤的潜能。方法以桑树种子和幼苗为实验材料，通过发芽实验和盆栽实验研究不同含量Pb（0、250、500、750、1 000、1 250 mg/kg）和Cd（0、0.2、1、25、75、100 mg/kg）单一及复合胁迫对桑树种子发芽率、幼苗株高、生物量等影响，以及Pb、Cd在桑树根、茎、叶中的富集和迁移。结果（1）不同含量Pb、Cd单一及复合胁迫均对桑树种子萌发产生抑制作用；（2）低含量Pb、Cd（250、0.2 mg/kg）对桑树幼苗株高、生物量产生促进作用，当含量升高时转为抑制作用。（3）Pb、Cd主要积累于桑树根系中，低含量的Pb（250 mg/kg）会促进桑树对Cd的富集和迁移；桑树对Cd的富集及迁移系数高于Pb，但富集系数和迁移系数最高值均 < 1。Pb、Cd复合胁迫下，桑树对Pb、Cd富集和迁移系数小于单一胁迫；当Pb、Cd含量升高时，Pb、Cd富集系数和迁移系数均呈现下降趋势。结论不同含量Pb、Cd均会不用程度的抑制桑树种子萌发，抑制作用随Pb、Cd含量升高而增强。桑树不属于超富集植物，但对低含量Pb、Cd富集及转移系数较高，并且低含量Pb、Cd会促进桑树生长，可在低含量Pb、Cd污染土壤中开展种桑养蚕模式进行土壤重金属污染修复。      

花卉植物对重金属污染土壤修复能力的研究

[目的]研究花卉植物对重金属污染土壤修复能力。[方法]在中山某小区内取8种花卉植物以及土壤,按照国家标准测定了花卉植物的根茎叶及土壤Cd、Cr、Cu、Zn、Pb的含量。[结果]花卉植物对重金属污染土壤修复能力大小顺序为ZnCdCuCrPb,花卉对重金属的积累能力大小顺序为CrZnCuCdPb。[结论]土壤中存在一定的重金属污染。花卉植物对重金属污染土壤有一定的修复能力和转移能力。     

水稻品种及其器官对土壤重金属元素Pb、Cd、Hg、As积累的差异

在土壤中添加重金属元素Pb、Cd、Hg、As,研究43个不同类型水稻品种(系)成熟后不同器官重金属元素的含量差异。研究结果表明,Pb、Cd、Hg、As主要在水稻植株根中大量富集,其次是茎叶,在稻谷和精米中富集量最低;通过富集系数的比较,发现水稻对Cd富集能力最强,其次是Hg,然后是Pb,最低是As。不同类型的水稻品种对重金属元素的吸收规律为:①Pb在常规籼稻稻米和稻谷中的含量显著高于在粳稻和杂交稻中的含量,而茎叶中Pb含量在不同类型品种间不存在显著差异。②Cd在不同类型品种和不同器官中的含量均存在显著差异,在常规籼稻精米、稻谷中的含量最高,在杂交稻精米和稻谷中的含量居中,在常规粳稻中的含量最低;杂交稻和常规籼稻茎叶中Cd含量高于粳稻;而粳稻根中Cd含量显著高于籼稻和杂交稻。③Hg在不同类型品种精米中的含量之间存在显著差异,以杂交稻精米中汞含量最高,而在稻谷和茎叶中Hg含量不同品种类型之间不存在显著差异。④在不同品种类型之间精米和稻谷中As含量存在显著差异,常规稻和杂交稻含量较高,而茎叶As含量在不同品种类型之间不存在显著差异。     

Pb胁迫对百喜草生长和Pb积累的影响

以水土保持先锋植物百喜草为试验材料,设置不同Pb浓度的室内模拟胁迫试验,定量测定不同浓度Pb处理下百喜草生长及体内重金属含量,分析百喜草对Pb胁迫的耐性及其富集效果。结果表明:百喜草在土壤Pb浓度2500 mg·kg-1条件下仍可生长;Pb胁迫对百喜草各生长指标均有一定抑制作用,地上部分表现为分蘖能力叶最大伸展苗高,根系表现为根体积根平均直径总根长根表面积;轻度Pb胁迫条件下百喜草根系生物量分配较多,随Pb浓度的增大,生物量分配倾向于地上部分;百喜草对Pb具有一定富集能力,根系和地上部分最高分别为3384.56 mg·kg-1和200.70 mg·kg-1,根系对Pb的富集能力远大于地上部分,表现出较弱的转移能力。     

铅胁迫对金丝草AsA-GSH循环及铅积累的影响

为了探究金丝草的耐铅(Pb)机制,以金丝草为材料,测定不同浓度(0、1000、2000、3000 mg·kg-1)Pb胁迫下金丝草抗坏血酸-谷胱甘肽(As A-GSH)循环和亚细胞分布等指标。结果表明:低浓度(1000 mg·kg-1)Pb胁迫下金丝草叶片谷胱甘肽还原酶(GR)、还原型谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(As A)含量高于对照,但未达显著水平(P0.05);金丝草根系GR、As A、抗坏血酸过氧化物酶(APX)含量则显著增加(P0.05),较对照增长41.1%、60.6%和74.0%。同时,低浓度(1000 mg·kg-1)Pb胁迫对金丝草根系总根长、根表面积、根平均直径和根体积也有一定促进作用。高浓度(2000、3000 mg·kg-1)Pb胁迫下,金丝草根系总根长、根表面积和根体积显著降低(P0.05),叶片及根系细胞内叶绿体、线粒体、核仁等亚细胞器损伤严重,毒害作用渐显。但金丝草叶片和根系GR、GSH、As A含量在高浓度Pb处理下仍高于对照,细胞壁和可溶性组分Pb含量显著高于低浓度Pb处理(P0.05),且两组分Pb含量占总量69%以上。研究表明,金丝草可通过诱导体内As A-GSH循环响应和Pb在亚细胞的差异化分配,增强植株抗氧化能力,限制Pb转运及其对细胞活跃区域的毒害来适应土壤Pb逆境。