重金属镉胁迫对热带牧草坚尼草生长及品质的影响

[目的]为在热带地区镉(Cd)污染土壤中种植坚尼草提供理论依据。[方法]以热研8号坚尼草(Panicum maximum)为供试植物,通过测定其株高、生物量、叶绿素和各营养成分的含量研究镉胁迫对坚尼草生长及品质的影响。[结果]收获时,镉浓度为0.3 mg/kg处理的热研8号的株高(91.40 cm)和平均干重(61.57 g/盆)分别比对照增加10.9%和27.4%,显著高于其他处理。各处理中叶绿素a和b的含量均先增加后减少。热研8号坚尼草中的粗纤维、粗脂肪、粗灰分、粗蛋白含量随Cd浓度的增加先降后升。镁和钙含量在0.3mg/kg处理中最低,镁含量的最高点出现在1.0 mg/kg处理中,钙含量的最高点出现在5.0 mg/kg处理中。[结论]当土壤中的Cd浓度约为0.3 mg/kg时,它对坚尼草的生长有一定的促进作用;当其浓度为约10 mg/kg时,它会明显抑制坚尼草的生长。     

不同镉浓度处理对龙须草生长特性及积累特征的影响

为探明龙须草镉(Cd)耐受性及修复污染土壤的可能性,在盆栽试验条件下,研究了不同浓度Cd处理下植株生长特性及Cd累积特征.结果表明,Cd离子在低浓度(小于5mg Cd/kg土)情况下,能促进龙须草的营养生长,株高、分蘖数、叶面积及干物质积累都有不同程度增加;高于5mg Cd/kg土处理下则抑制植株生长;随Cd浓度增加,根系与茎叶中的Cd积累浓度和累积量明显升高,在Cd浓度达到100mg Cd/kg土处理下龙须草仍能完成正常生长周期.表明龙须草在高Cd浓度下(大于5mg Cd/kg土)虽生长受到一定限制,但能正常生长发育及积累更多Cd离子,耐重金属Cd能力较强,可作为修复Cd污染土壤的优势植物种植.     

剑麻与石灰对镉污染土壤修复研究

通过盆栽试验,研究了不同镉(Cd)污染水平和石灰处理下剑麻植株的长势及剑麻体内的Cd含量,结果表明:在Cd 25 mg/kg污染土壤中剑麻生长受影响不大,在Cd 50 mg/kg污染土壤中剑麻可以生长,当Cd污染水平达到100 mg/kg时剑麻受毒害严重;剑麻对Cd的吸收量地下部明显高于地上部;在Cd≤50 mg/kg污染土壤中加入石灰并没有增加剑麻对Cd的迁移量;而在Cd污染浓度相同的土壤条件下,施加石灰处理的剑麻对Cd的迁移量低于不加石灰处理;在Cd重度污染的土壤中增加石灰用量可促进剑麻的生长,表明石灰与剑麻相结合对Cd重度污染土壤具有一定的修复意义.     

鸭跖草对镉的耐性及富集特征

通过温室盆栽试验,研究鸭跖草(Commelina communis Linn.)对Cd的耐性和富集特征.结果表明,鸭跖草的根系生物量随着土壤Cd浓度的增加先增加后恢复正常,茎、叶、地上部生物量随着土壤Cd浓度的增加先增加然后下降最后恢复正常.鸭跖草各部位的干重在土壤Cd浓度为8 mg/kg时最大,在60 mg/kg时达到最低,在100 mg/kg时与未污染情况时相当.植物体内的Cd浓度和提取量随土壤中Cd浓度的增加,当土壤中Cd浓度为100 mg/kg时,鸭跖草根部、茎和叶的Cd浓度和提取量达到最大,分别为281、35、34 mg/kg,Cd提取量分别为98、30、30μg/株.研究结果表明,鸭跖草是Cd的耐性植物,可应用于Cd污染土壤的植物稳定技术或矿山废弃地的植被重建.     

苎麻镉耐受性及其修复镉污染土壤潜力研究

为阐明苎麻修复Cd污染土壤的可行性,应用田间微区试验,研究了苎麻对Cd的耐受能力、累积特性及其对土壤Cd污染修复的潜力.结果表明.低浓度Cd处理(添加<10 mg/kg土)能促进苎麻生长,高浓度Cd处理(添加>10 mg/kg土)则引起毒害,但添加Cd浓度达到100 mg/kg土时,苎麻仍可完成正常生理周期,原麻产量仅比对照降低27.6%.苎麻出麻率受土壤Cd污染影响较小.添加Cd量在65 mg/kg内时,随添加量的增大,苎麻对Cd的富集量增加,而富集系数在10.01～4.55范围内逐渐减小.在中低程度Cd污染土壤种植苎麻可以切断食物链,产生较好的经济和环境效益,应用前景良好,但其修复Cd污染土壤需要较长时间,应进一步选育Cd超积累苎麻品种.     

镉污染对甘蔗生长、土壤微生物及土壤酶活性的影响

【目的】研究添加不同浓度外源镉(Cd)对甘蔗生长情况、土壤微生物数量及土壤酶活性的影响,为探讨Cd污染与甘蔗生长、土壤微生物学特性之间的内在关系提供参考。【方法】盆栽条件下,以糖料甘蔗为材料,采用不同Cd浓度(0、25、50、100、250、500 mg/kg)进行污染处理至甘蔗成熟期,测定其株高、茎径、蔗茎产量、土壤微生物数量及土壤酶活性。【结果】甘蔗株高、茎径和蔗茎产量随着土壤中Cd浓度的增加而降低,Cd浓度越高,抑制效应越明显;Cd污染使酶活性发生变化,随着Cd浓度的增大,特别达到100 mg/kg时,脲酶、酸性磷酸酶活性显著下降,2种土壤酶对Cd的敏感顺序为:脲酶酸性磷酸酶。Cd污染也使土壤微生物数量发生变化,真菌、细菌和放线菌量在镉浓度100 mg/kg时显著下降。相关性分析表明,真菌、细菌、放线菌、土壤脲酶活性、酸性磷酸酶活性、株高、茎径、蔗茎产量与Cd污染浓度相关显著或极显著。【结论】在盆栽种植甘蔗条件下,外源Cd污染对甘蔗生长情况、土壤微生物数量及土壤酶均产生不同程度地影响。     

镉污染对甘蔗生长、土壤微生物及土壤酶活性的影响（英文）

[目的]研究添加不同浓度外源镉(Cd)对甘蔗生长情况、土壤微生物数量及土壤酶活性的影响,为探讨Cd污染与甘蔗生长、土壤微生物学特性之间的内在关系提供参考。[方法]盆栽条件下,以糖料甘蔗为材料,采用不同Cd浓度(0、25、50、100、250、500 mg/kg)进行污染处理至甘蔗成熟期,测定其株高、茎径、蔗茎产量、土壤微生物数量及土壤酶活性。[结果]甘蔗株高、茎径和蔗茎产量随着土壤中Cd浓度的增加而降低,Cd浓度越高,抑制效应越明显;Cd污染使酶活性发生变化,随着Cd浓度的增大,特别达到100 mg/kg时,脲酶、酸性磷酸酶活性显著下降,2种土壤酶对Cd的敏感顺序为:脲酶酸性磷酸酶。Cd污染也使土壤微生物数量发生变化,真菌、细菌和放线菌量在镉浓度100 mg/kg时显著下降。相关性分析表明,真菌、细菌、放线菌、土壤脲酶活性、酸性磷酸酶活性、株高、茎径、蔗茎产量与Cd污染浓度相关显著或极显著。[结论]在盆栽种植甘蔗条件下,外源Cd污染对甘蔗生长情况、土壤微生物数量及土壤酶均产生不同程度地影响。     

土壤重金属Cd在木薯中累积特征及产地环境安全临界值

【目的】研究土壤重金属Cd在木薯中累积与分配特性,探讨木薯在Cd污染土壤环境中的安全临界值。【方法】采用土壤盆栽试验,设6个土壤Cd浓度水平,测定不同土壤Cd浓度处理下木薯块根、茎叶的Cd含量,建立线性回归模型,并依据GB 2762-2005标准模拟求出木薯在Cd污染土壤环境中的安全临界值。【结果】木薯根、茎、叶的Cd含量与土壤Cd浓度呈极显著正相关,整体分布特征为茎>叶>根。当土壤Cd添加量为25 mg/kg时,木薯块根Cd含量达到0.22 mg/kg,超过国家薯类作物的限量标准0.1 mg/kg。模拟求出种植木薯的土壤Cd安全临界值为1.28 mg/kg,以木薯块根为收获目标的土壤Cd安全临界值为13.23 mg/kg。【结论】木薯对Cd累积规律为茎>叶>根,拟合求出以木薯块根为收获目标的土壤Cd安全临界值为13.23 mg/kg。     

辣椒对黄壤和石灰土中Cd抗性研究

以贵州典型土壤(黄壤和石灰土)为盆栽供试土壤,以朝天椒8024为材料,通过模拟制备不同浓度Cd污染黄壤和石灰土,将辣椒幼苗分别种植于Cd污染的土壤中,测试不同土壤中辣椒的株高、生物量及相关生理特性。结果显示,随着土壤中Cd浓度增加,辣椒株高、根生物量、茎生物量、叶生物量均呈下降趋势,且黄壤中辣椒株高及其生物量均高于石灰土中的辣椒;MDA含量均表现出上升趋势,且同一浓度处理下,种植于黄壤中辣椒MDA含量高于石灰土中辣椒MDA含量;SOD活性均表现出先升后降的趋势,黄壤中Cd浓度在2.5 mg/kg时SOD活性达到最高值,石灰土中Cd浓度在0.5 mg/kg时SOD活性达到最高;POD活性在黄壤土中表现出上升趋势,但在石灰土中表现出下降趋势。利用隶属函数法综合评价,种植于黄壤中的辣椒对Cd抗性的评价D值大于石灰土。表明高浓度Cd抑制辣椒幼苗的生长,且种植于黄壤土中辣椒的Cd抗性高于石灰土中的辣椒。研究结果为辣椒种植和土壤改良提供了理论依据。     

Cd accumulation characteristics of cassava and its safe critical value in soil

[目的]研究土壤重金属Cd在木薯中累积与分配特性,探讨木薯在Cd污染土壤环境中的安全临界值.[方法]采用土壤盆栽试验,设6个土壤Cd浓度水平,测定不同土壤Cd浓度处理下木薯块根、茎叶的Cd含量,建立线性回归模型,并依据GB 2762-2005标准模拟求出木薯在Cd污染土壤环境中的安全临界值.[结果]木薯根、茎、叶的Cd含量与土壤Cd浓度呈极显著正相关,整体分布特征为茎＞叶＞根.当土壤Cd添加量为25 mg/kg时,木薯块根Cd含量达到0.22 mg/kg,超过国家薯类作物的限量标准0.1 mg/kg.模拟求出种植木薯的土壤Cd安全临界值为1.28 mg/kg,以木薯块根为收获目标的土壤Cd安全临界值为13.23 mg/kg.[结论]木薯对Cd累积规律为茎＞叶＞根,拟合求出以木薯块根为收获目标的土壤Cd安全临界值为13.23 mg/kg.     

纳米氢氧化镁、黑麦草套种和丛枝菌根对萝卜Cd含量和土壤Cd化学形态及微生物数量的影响

采用大田试验研究了土壤Cd污染施加纳米氢氧化镁(nMg)、套种黑麦草和接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)对萝卜和黑麦草Cd含量,土壤Cd形态及含量、土壤微生物数量的影响。结果表明,与对照处理相比,“nMg”、“nMg +AMF”、“nMg +黑麦草”和“nMg +AMF+黑麦草”4个处理,均不同程度降低了萝卜根和地上部Cd含量,降低幅度分别为32.5%~41.4%和13.7%~17.4%。与对照相比,各处理土壤全Cd含量明显降低,降幅为7.3%~17.1%。土壤中Cd形态含量多少顺序为残渣态(RES-Cd)> 铁锰氧化态(FeMn-Cd)> 碳酸盐态(CAB-Cd)> 有机态(OM-Cd)> 可交换态(EX-Cd),接种丛枝菌根真菌后降低了土壤中的EX-Cd含量。种植黑麦草和接种丛枝菌根真菌后土壤细菌数量显著增多,放线菌数量无显著变化。和对照相比,“nMg”、“nMg +AMF”、“nMg +黑麦草”和“nMg +AMF+黑麦草”4个处理土壤的pH和CEC均显著升高,增幅为7.0%~11.1%和66.7%~76.9%。综上结果表明,原位钝化-植物-微生物联合修复技术比单一或两者联合修复技术效果更好。     

丛枝菌根真菌对旱稻生长、Cd吸收累积和土壤酶活性的影响

通过盆栽实验, 研究了土壤不同Cd 添加水平(0、2、10 mg·kg^-1)下, 接种丛枝菌根真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae,GM)对旱稻(Oryza Sativa L.)生长、Cd 吸收累积和根际土壤酶(脲酶和蔗糖酶)活性的影响。结果表明, GM 菌可有效侵染旱稻根系, 其侵染率为37%~72%,随 Cd 污染程度增加而显着降低。接种 GM 菌使旱稻根际土壤脲酶及蔗糖酶活性显着提高, 提高幅度为9.6%~44.5%,从而促进根际土壤碳素和氮素循环, 并显着提高旱稻根系、地上部和籽粒的生物量, 提高幅度为10.4%~57.1%;接种GM菌同时可降低旱稻对Cd的富集和转运能力, 从而显着降低其各部分尤其是籽粒中的Cd含量, 降幅为26.8%~57.1%.     

不同林龄杉木人工林根际土添加对其幼苗菌根侵染及生长的影响

  目的  研究不同林龄杉木人工林根际土添加对杉木无菌幼苗生长的影响,为杉木合理的菌根化育苗提供理论基础。  方法  选取苗龄4个月的杉木无菌幼苗为材料,移栽至无菌基质土中,在幼苗根系附近分别添加（150 ± 2） g的杉木幼龄林根际土（RS1）、中龄林根际土（RS2）、近熟林根际土（RS3）、成熟林根际土 （RS4）、过熟林根际土（RS5）,同时设置对照(CK)处理。添加前测定根际土养分含量、酸碱度、丛枝菌根真菌（AMF）孢子密度,并于移栽后1年测定杉木幼苗根系AMF侵染率、基质土养分含量、酸碱度,测量杉木幼苗形态指标、计算生物量。  结果  表明:不同林龄杉木人工林根际土的养分含量、酸碱度、AMF孢子密度有差异,其添加对杉木幼苗根系侵染率提高有显著促进作用,幼苗根系AMF侵染率与所添加林分根际土中AMF孢子密度有极显著正相关关系,侵染率呈现RS5 > RS4 > RS3 > RS1 > RS2 > CK的规律。杉木林分根际土的添加对杉木幼苗地径、苗高、根长、冠幅、基生枝条数、生物量累积等也有促进作用,添加过熟林根际土(RS5)的处理在促进杉木幼苗生长方面优于其他4种根际土。  结论  杉木林分根际土可以作为菌剂添加进行杉木幼苗的菌根化育苗,增加根系菌根侵染率,促进幼苗的高质量生长,这对杉木育苗及菌根真菌在林业上的应用具有重要实践意义。      

丛枝菌根真菌改善镉胁迫下植物根系和土壤微环境的效应

为探究Cd胁迫下丛枝菌根真菌(AMF)对植物根系和土壤微环境的影响,以黑麦草为供试植物、变形球囊霉(Glomus versiforme)为供试AMF,以Cd浓度(0、10、20、30 mg·kg^-1)和是否对黑麦草接种AMF为双因素,设计8个处理,开展盆栽试验。结果显示:随着Cd浓度增加,AMF侵染率和孢子数量显著(P<0.05)降低。相同Cd浓度下,接种AMF显著(P<0.05)改善了黑麦草的根系构型(根系总长度、根系总投影面积、根系总体积、根尖数、根分叉数)。在相同Cd浓度下,接种AMF显著(P<0.05)增加了土壤中真菌、细菌和放线菌的数量,土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮含量,以及土壤多酚氧化酶活性,和土壤易提取球囊霉素相关土壤蛋白和总球囊霉素相关土壤蛋白含量。这说明,接种AMF能够通过改善植物根系和微生物环境、提高土壤相关酶活性和球囊霉素含量等,增加植物抗性。     

丛枝菌根真菌减少污染土壤Cd淋溶流失的效应研究

为研究丛枝菌根真菌（AMF）对玉米生长与镉（Cd）吸收、土壤团粒组成、壤中流Cd浓度和Cd淋溶流失的影响,本研究以云南兰坪铅锌矿周边Cd污染农田土壤为基质,玉米为宿主植物,设置接种和不接种AMF处理,开展室内盆栽试验。结果表明：与不接种AMF（CK）相比,接种AMF显著增加玉米生物量,降低植株Cd含量与吸收量。接种AMF显著增加0~40 cm土层总球囊霉素相关蛋白（T-GRSP）和易提取球囊霉素相关蛋白（EE-GRSP）的含量,导致粒径（R）>0.25 mm土壤团聚体含量增加55%,R<0.25 mm团聚体含量降低,土壤有效态Cd含量降低26%~43%。接种AMF导致0~30 cm土层壤中流Cd浓度下降14%~22%,Cd淋溶流失量降低29%。相关分析发现：R>0.85 mm的团聚体含量与T-GRSP含量呈显著正相关,R>0.25 mm的团聚体含量与壤中流Cd浓度、Cd淋溶流失量呈极显著负相关;有效态Cd含量与壤中流Cd浓度、Cd淋溶流失量呈极显著和显著正相关。研究表明,与CK相比,接种AMF不仅能增加土壤球囊霉素相关蛋白和大团聚体的含量,而且有助于降低土壤有效态Cd含量与壤中流Cd浓度,减少Cd的淋溶流失,AMF对土壤Cd淋溶流失效应具有重要影响。     

AMF对镉污染条件下水稻抗逆性及根际固定性的影响

为研究丛枝菌根真菌对重金属Cd胁迫条件下水稻生长及生理过程的影响,选用两种丛枝菌根真菌(Arbuscularmy corrhizal fungi,AMF):摩西球囊霉(Glomus mosseae,GM)和根内球囊霉(Glomus intraradice,GI),接种在不同Cd浓度(0、0.5、1、2、5 mg·kg-1)的污染土壤中,研究两种菌剂对水稻株高、光合作用、抗逆生理过程以及Cd在植株地上及根系分配的影响。结果表明,AMF菌剂的接种显著减轻了Cd胁迫对水稻生长的抑制程度,GM组与GI组水稻株高分别比对照组提高了13.8%和10.3%,且菌剂处理有助于缓解Cd胁迫对水稻光合作用的抑制。在5 mg·kg-1Cd胁迫下,水稻叶片中MDA(丙二醛)含量显著降低,SOD(超氧化物歧化酶)活性和Pro(脯氨酸)的含量显著提高(P0.05)。两种菌剂处理下水稻对Cd的富集系数与转运系数均低于对照,表明AMF处理有助于缓解Cd对地上部分的毒害,并且促进了水稻对Cd的根际固定化过程,抑制了Cd向地上部分转移的趋势。     

干旱胁迫下AM真菌对矿区土壤改良与玉米生长的影响

以神东矿区塌陷区退化土壤为供试基质,以玉米为宿主植物,研究在干旱胁迫下,丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi)对玉米生长和养分吸收的影响,以及对矿区退化土壤的改良作用。结果表明:干旱胁迫下,接种AMF显著提高了玉米根系侵染率和生物量,玉米叶片相对含水量和叶色值明显高于对照组;接种组玉米地上部分磷、氮、钙和根系部分磷、钾、钙含量显著增加;接种AMF后,玉米根际土壤总球囊霉素和易提取球囊霉素含量分别增加了36.2%和33%,且根际土壤中有机质含量显著增加。由此可见,接种AMF促进了玉米对矿质养分的吸收,缓解了干旱造成的玉米生长的不利影响,提高了根际土壤中有机质含量,对矿区退化土壤改良有重要意义。     

硒与丛枝菌根真菌对镉胁迫下人参菜生长及品质的影响

采用盆栽试验,通过土壤中添加硒(Se)和接种丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF),研究镉(Cd)胁迫下人参菜生长、品质、矿质元素及Cd、Se积累的变化规律。结果表明:Cd胁迫抑制了人参菜生长,降低了其品质,Cd在人参菜内大量积累。单独施Se、单独接菌和Se菌交互处理提高了人参菜的株高、茎粗、根长、植株分支数及生物量。维生素C、总黄酮、总酚含量显著增加,人参菜品质得到改善。人参菜中钙(Ca)、铜(Cu)和锌(Zn)含量增加,但镁(Mg)、铁(Fe)未受影响。单独施Se、单独接菌和Se菌交互处理降低了人参菜根系对Cd的吸收,抑制了Cd向地上部的转运,叶片中Cd含量较Cd处理分别降低了41.94%、70.50%和72.28%。综合来看,土壤施Se和接菌均能促进Cd胁迫下人参菜的生长,提高其品质,降低其可食用部位中Cd含量,尤以Se菌交互处理效果最佳。     

AMF对铅锌矿区农田土壤部分理化性质、玉米生长和镉铅含量的影响

为研究重金属污染胁迫下丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）对土壤部分理化性质、玉米生长、光合生理、养分与镉铅含量的影响,以云南会泽、兰坪铅锌矿区周边重金属污染农田土壤为供试土壤,玉米为宿主植物,设置接种和不接种AMF处理,开展室内盆栽试验。结果表明：接种AMF显著增加土壤易提取球囊霉素相关蛋白（EE-GRSP）与总球囊霉素相关蛋白（T-GRSP）的含量;降低土壤有效态镉、铅含量,降幅为34.6%~79.5%;增加土壤中碱解氮和速效磷的含量,增幅为30.9%~206%。接种AMF显著增加玉米植株氮磷养分含量,增幅为17.6%~38.5%;增强叶片光合作用,提高植株生物量;降低植株镉铅含量,降幅达30.0%~68.7%。相关性分析发现,土壤T-GRSP与碱解氮、速效磷含量呈极显著正相关;EE-GRSP、T-GRSP与有效态铅含量呈显著负相关;玉米植株镉、铅含量与土壤有效态镉、铅含量呈显著正相关;玉米根系氮与土壤碱解氮含量、植株磷与土壤速效磷含量呈显著正相关。研究表明,接种AMF增加土壤球囊霉素相关蛋白含量,降低污染土壤镉、铅生物有效性,减少玉米植株镉、铅的含量;增加土壤速效养分含量,改善玉米矿质营养和光合生理,提高玉米植株生物量。     

菌根真菌对桃叶杜鹃种子萌发及幼苗移植的影响

【目的】研究菌根真菌对桃叶杜鹃种子萌发及幼苗移植的影响,为高山杜鹃开发利用及菌根化栽培提供理论依据和技术参考。【方法】以从野外桃叶杜鹃菌根中分离出的真菌混合制剂与不同培养基质混合接种,在不同覆盖条件下,研究桃叶杜鹃种子萌发和幼苗移植情况。【结果】桃叶杜鹃种子在接种菌根真菌的基质中发芽时间提早,其发芽势、发芽率、幼苗成活率及移植成活率比非接种处理均有较大提高,且差异极显著。其中腐殖土＋珍珠岩基质接种松针覆盖处理发芽势最高,达39．00％,发芽率达72．67％;腐殖土基质接种苔藓覆盖处理幼苗成活率最高,达88．33％,移栽成活率达82．21％。【结论】菌根真菌极显著地影响桃叶杜鹃种子萌发及移植。播种采用腐殖土＋珍珠岩基质接种松针覆盖效果较好;移植采用腐殖土基质接种菌苔藓覆盖效果较好。