小花南芥（Arabis alpinal Var. parviflora Franch）对Pb和Zn的吸收累积特征研究

采用盆栽试验方法,研究了铅锌矿区小花南芥对Pb和Zn的累积特征.采用PbO、200、500和1 000mg·kg-1,ZnO、500、1 000和1 500mg·kg-1处理,研究小花南芥在20、40和60d时,数量性状变化及其对Pb和Zn的累积特征.结果表明:(1)Pb和Zn导致小花南芥株高、冠幅、根长和生物量显著降低,其中Pb1000 mg·kg-1,Zn1 500 mg·kg-1处理时,降低的幅度最大;(2)随着Pb和Zn浓度的增加和生长时期的延长,小花南芥Pb和Zn含量不断增加;(3)小花南芥Zn1 500 mg·kg-1处理60 d后,地上部Zn含量是根的1.32倍.生物富集系数为2.689,转运量系数为5.26,大于1.不同浓度Pb污染处理后,其生物富集系数不断增加,转运量系数大于1:Pb1 000mg·kg-1处理60 d后,其地上部和根中的Pb含量分别为对照的24.86倍和33.29倍.     

铅胁迫下添加硫对小花南芥土壤微生物数量及植株铅累积特性的影响

为探明在铅胁迫下,外源添加不同硫浓度是否会影响小花南芥（Arabis alpina L. var. parviflora Franch）土壤微生物数量及植株铅累积特性,采用盆栽试验种植野生小花南芥,通过测定土壤pH、S、Pb含量,土壤微生物数量以及植株铅含量,揭示铅胁迫下,外源添加不同硫浓度对超富集植物小花南芥土壤微生物数量及植株铅累积特性的影响。结果表明：铅胁迫下,外源添加不同硫浓度①使土壤pH从6.87下降到6.17;②对土壤Pb含量有极显著影响,土壤铅含量可达2 100.22 mg/kg;③对细菌、真菌、放线菌无显著影响;④显著增加了地上部和地下部对铅的吸收,其中,地上部铅含量可达2 524.01 mg/kg,地下部铅含量可达1 672.94 mg/kg,富集系数、转运系数和转运量系数最高分别可达4.04、1.73和9.84。研究发现,铅胁迫下,外源添加不同硫浓度可促进小花南芥对铅的吸收,土壤中微生物的数量也发生变化。     

硫素对小花南芥同化关键酶活性与铅富集的影响

为从生理学角度研究硫元素施加对小花南芥(Arabis alpina L.var. parviflora Franch)硫同化关键酶活性及富集铅的影响,设置铅(Pb2+1 000 mg·kg^-1)胁迫下施用不同浓度(0、25、50、100、200、400 mg·kg^-1)硫处理的盆栽试验,测定植株体内铅、硫和硫合成物质含量以及硫同化关键酶活性,分析施硫条件下小花南芥生长、硫同化关键酶活性、铅含量的变化规律以及硫同化关键酶对小花南芥累积铅的影响。结果表明：与对照相比,硫处理浓度为400 mg·kg^-1时小花南芥地上部和地下部生物量分别显著增加125.80%和71.50%,在硫处理浓度为50 mg·kg^-1时,地上部生物量差异不显著,但总根投影面积、总根表面积和总根体积显著增加了1.2、1.4倍和4.5倍,小花南芥地上部硫酸化酶(ATPS)、γ谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-ECS)、半胱氨酸合成酶(OAS-TL)、亚硫酸盐还原酶(SUR)活性分别增加了21.66%、29.80%、15.08%、48.95%,地...     

氮肥对小花南芥生理和Pb、Zn累积特征的影响

采用盆栽试验方法,在模拟Pb和Zn胁迫(1000 mg·kg-1)条件下,研究不同用量的氮肥(0、0.1、0.3 g·kg-1和0.5 g·kg-1)处理对小花南芥(A rabis alpinal var.parviflora Franch)生长、土壤pH值、土壤Pb和Zn的不同形态以及小花南芥的生物量、叶绿素、脯氨酸、质膜透性、Pb和Zn累积特征的影响.结果表明:施用氮肥导致土壤pH值呈下降趋势,施N导致土壤中Pb水溶态和可交换态含量从3.9％显著增加到11.5％～13.7％,Zn水溶态和可交换态含量从13.4％显著增加到19.3％～23.5％.施N处理使小花南芥叶绿素含量和生物量显著增加.低N(0.1～0.3 g·kg-1)处理时,小花南芥叶片脯氨酸含量和相对电导率上升;小花南芥地上部和地下部Pb和Zn含量和累积量随着N素的施入而增加.施N(0.1～0.3 g·kg-1)处理时,Pb和Zn的富集系数、转移系数均大于1.因此,适量施N (0.1 g·kg-1)能促进小花南芥对土壤中Pb和Zn的吸收和提高小花南芥对Pb和Zn污染土壤的修复效率.     

蚕豆与小花南芥间作体系中 Cd,Pb在植物中的累积特征

本研究采用大田试验,通过富集植物小花南芥与蚕豆间作修复铅锌矿区周边农田土壤,分析在间作体系中植物对Cd和Pb的累积特征。结果表明:单作与间作条件下,蚕豆和小花南芥的株高以及生物量没有显著差异。蚕豆在花蕾期Cd,Pb的含量相对较低,成熟期Cd,Pb含量最高,蚕豆的Cd和Pb含量在间作条件下分别比单作高30.9%和40.2%;小花南芥的Cd,Pb含量随种植时间逐步升高,小花南芥的Cd和Pb含量在间作条件下分别比单作高12.6%和低9.04%。蚕豆与小花南芥间作条件下对Cd的富集系数比单作高,而对Pb的富集系数间作和单作没有差异。蚕豆与小花南芥对Cd和Pb的转运系数,单作与间作条件下均没有差异。蚕豆对Cd和Pb的净化效率,间作的均大于单做,小花南芥的净化效率单作与间作没有差异。因此,蚕豆花蕾期Cd,Pb含量最低,成熟期Cd,Pb含量最高,均是间作高于单作;小花南芥在120 d时Cd,Pb含量最高,Cd含量间作高于单作,Pb含量低于单作。研究表明富集植物小花南芥与蚕豆间作修复铅锌矿区周边农田土壤,具有一定的修复效率。     

铅锌矿区重金属胁迫对野生小花南芥根系特征的影响

为云南会泽铅锌矿区重金属污染土壤治理与植被恢复提供科学依据,通过分析野生小花南芥地下部生物量、根系长度、根系表面积、根系体积和投影面积等根系指标研究重金属胁迫对野生小花南芥的根系特征的影响。结果表明:矿区内不同位置野生小花南芥地上部与地下部的生物量(以干重计)以及根冠比较低,指标保持相对稳定,各样点间差异性不显著,生长情况大致相同;野生小花南芥的根系长度、表面积、体积及投影面积在各径级(根径,mm)分布存在差异,其中,径级0d≤1.5根系长度所占总量的比重较大,根长随根径增大呈不同程度减小且减幅较大;根系表面积和投影面积在各径级下分布相对均匀;小径级0d≤1.5的根系体积占总体积的比重较小,较大径级1.5d≤4.5和d4.5的占比较大。     

施用有机肥对小花南芥和中华山蓼生长生理和Pb/Zn累积特征的影响

采用盆栽试验,模拟Pb和Zn(1000 mg·kg-1)胁迫条件下,不同猪粪施用量对小花南芥和中华山蓼生长、生理和Pb、Zn累积特征的影响.结果表明:施用猪粪对土壤pH值的影响不明显,土壤CEC有增加的趋势.土壤中铁锰氧化物结合态没有显著的变化,小花南芥土壤水溶态和可交换态、有机物结合态显著增加.中华山蓼土壤中水溶态和可交换态没有显著的变化,而有机物结合态显著增加.Pb和Zn胁迫下,施用猪粪促进植物根的生长、生物量、叶绿素含量和相对电导率的增加(Pb胁迫下施用猪粪对中华山蓼生物量影响不显著除外).施用猪粪导致小花南芥中Pb、Zn的含量、累积量、富集系数和转移系数增加,特别是猪粪14 g·kg-1处理小花南芥中Pb、Zn的含量和累积量最高.施用猪粪导致中华山蓼中Pb含量和累积量增加,Zn含量和累积量下降,富集系数和转移系数则没有显著的变化.因此,施用猪粪能促进小花南芥和中华山蓼的生长和生理代谢,增加Pb、Zn在小花南芥、Pb在中华山蓼中的含量和累积量,适宜的施用量为猪粪14 g·kg-1.     

野生小花南芥体内AsA-GSH循环对土壤Cd、Pb胁迫的响应

为探讨植物在重金属胁迫下的防御机制,通过野外调查的方法,分析了云南省会泽县铅锌矿区三个采样区野生小花南芥（Arabis alpina L.var.parviflora Franch）体内抗坏血酸-谷胱甘肽（Ascorbate-glutathione,AsA-GSH）循环对土壤Cd、Pb胁迫的响应。结果表明：驰宏区、小马坪、三多多三个采样点的土壤Cd、Pb含量存在差异,驰宏区采样点土壤的Cd、Pb含量显著高于小马坪和三多多采样点,同时驰宏区小花南芥根长、根表面积、根体积和株高均较高。驰宏区采样点野生小花南芥的丙二醛（Malondialdehyde,MDA）、过氧化氢（H₂O₂）、抗坏血酸（Ascorbic acid,AsA）和还原型谷胱甘肽（Reduced glutathione,GSH）含量显著高于小马坪。小花南芥根和叶中抗坏血酸过氧化物酶（Ascorbate peroxidase,APX）和谷胱甘肽转硫酶（Glutathione S-transferase,GST）活性随土壤Cd、Pb含量的升高而显著提高;驰宏区野生小花南芥根部的谷胱甘肽还原酶（Glutathione reductase,GR）和谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione peroxidase,GPX）活性显著低于小马坪。综上所述,在土壤Cd、Pb污染条件下,野生小花南芥通过体内AsA-GSH循环保持较强的抗氧化物质再生能力,增强对Cd、Pb的耐性。     

小花南芥相关转运蛋白及有机酸对锌迁移的响应

为探讨锌(Zn)在超富集植物中的迁移转运特征,采用小花南芥作为供试植物,通过盆栽试验,研究了外源添加不同浓度Zn(0、100、300 mg·kg^-1)对小花南芥体内果胶含量、果胶甲酯酶(PME)活性、阳离子/H+反向运输体(CAX)活性、重金属ATP酶(HMA)活性、ATP结合盒转运蛋白(ABC)活性和有机酸(草酸、柠檬酸)含量的影响。结果表明：随Zn处理浓度的增加,叶部Zn含量呈上升趋势,根部Zn含量在100 mg·kg^-1Zn处理达到最大,且Zn含量在植株中的分布表现为根>叶。300 mg·kg^-1Zn处理下,共质体汁液中的Zn含量比质外体汁液中的Zn含量高85.80%,韧皮部汁液中的Zn含量比木质部汁液中的Zn含量高4.56倍。随Zn处理浓度的增加,根中果胶含量下降;与对照处理相比,2个Zn处理根和叶中PME活性增大。300 mg·kg^-1Zn处理下,叶中CAX和HMA活性达到最高,与对照相比分别增加了52.54%和38.73%。100 mg·kg^-1Zn处理下,根...     

叶面喷施吲哚乙酸对小花南芥和玉米间作富集铅的影响

为探究吲哚乙酸（Indole-3-acetic acid，IAA）对小花南芥（Arabis alpina L.var.parviflora Franch）与玉米（Zea mays L.）间作的生理生化响应及富集铅（Pb）的影响，本研究设置Pb（1 000 mg·kg^-1）胁迫下叶面喷施不同浓度IAA（0、25、50、100 mg·L^-1）对间作植物生物量、抗氧化酶活性、光合特性和Pb富集特征的影响。结果表明：25 mg·L^-1浓度处理下间作小花南芥地下部分生物量比单作提高80.1%，间作小花南芥叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性较单作提高42.1%、20.3%和21.8%，丙二醛（MDA）含量降低25.8%，间作玉米叶片SOD、POD和CAT活性较单作提高40.1%、44.4%和50.0%，MDA含量降低10.9%。随着IAA处理浓度的增加，小花南芥和玉米净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度及叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量均表现为先增加后减少，25、50 mg·L^-1处理下达到峰值后，100 mg·L^-1处理下有所减少。随着IAA处理浓度增加，间作小花南芥和玉米Pb富集系数先增加后减少，间作玉米转运系数增加。综上所述，25、50 mg·L^-1处理下，IAA通过提高玉米和小花南芥的抗氧化酶活性、增加光合色素的含量来增强光合作用，进而提升间作小花南芥对Pb的富集效应和玉米的耐受性。     

铅在番茄中的积累及对其生长和生理的影响

通过对溶液培养的番茄植株进行不同浓度的铅处理,研究铅在番茄中的积累及对其生长的影响。结果表明,铅明显抑制番茄植株生长,降低各器官生长量。铅处理下番茄叶片表现不同程度的黄化失绿症状,明显抑制番茄根系生长,降低根系活力。番茄植株可以通过根系吸收铅并在各器官中积累,积累强度表现为:根>茎>叶。铅能显著降低番茄叶片叶绿素含量及光合速率。     

螯合剂对铅污染土壤上玉米幼苗生长及铅积累特性的影响

通过温室盆栽试验研究了螯合剂EDTA和DTPA对Pb污染土壤上玉米幼苗生物量及Pb积累特性的影响。结果表明,单独Pb处理对玉米幼苗生长没有明显的影响,而玉米植株体内Pb含量随土壤Pb处理浓度的增加而明显增加,根系Pb含量高于地上部Pb含量。分别添加3mmol·kg^-1 EDTA和DTPA处理促进土壤Pb溶解,EDTA处理土壤有效Pb含量大于DTPA处理土壤有效Pb含量;EDTA和DTPA处理对Pb污染土壤上玉米生长的效应不同,DTPA处理对玉米生长没有明显的影响,而EDTA处理玉米地上部干重比不加EDTA的对照降低了15％～39％,根系干重则降低了40％～50％;添加螯合剂处理后玉米植株体内Pb含量明显增加,EDTA处理促进玉米吸收和积累Pb的作用大于DTPA的作用。     

苎麻对重金属复合污染土壤的修复效率研究

通过盆栽试验模拟了砷(As)、铅(Pb)、锌(Zn)复合污染环境,并研究了复合污染环境下不同As浓度对苎麻生长及其重金属在植株体内吸收、富集和迁移的影响。结果表明,在复合污染情况下,低浓度(≤100 mg/kg)的As对苎麻生长没有显著影响,而高浓度的As可使苎麻植株变矮、叶片易损、分蘖数及生物量减少,但仍能完成正常生理周期并且无严重毒害症状出现。由此表明,苎麻对As/Pb/Zn复合污染土壤具有一定的耐受性。且在试验条件下,苎麻植株对As、Pb、Zn的转运系数分别在0.11~2.43、0.11~1.03和0.59~1.66之间,苎麻地上部对As、Pb、Zn的富集系数分别在0.01~0.45、0.01~0.12和0.17~1.48之间,表明苎麻可作为As、Pb、Zn单一或复合污染土壤修复的植物。     

不同施锌量对马铃薯植株锌的吸收、积累及薯块产量的影响

以不施锌肥为对照,探讨了施用不同剂量锌肥对马铃薯植株锌的吸收、积累以及薯块产量的影响。试验结果表明:施用适量锌肥可以提高马铃薯的薯块产量、大薯率和商品薯率,明显增加干物质积累量,显著提高马铃薯薯块中的锌含量。在江西省九江江湖平原洲地,对马铃薯施用30 kg/hm2硫酸锌的效果最佳,其植株发病率、死亡率最低,商品薯率和薯块产量最高。     

不同供硫水平对烤烟生长发育及全硫含量的影响

采用水培的方法,研究了不同的硫素供应水平对烤烟生长发育及全硫含量的影响。结果表明,供硫水平的提高能显著增加叶片全硫含量,且全硫含量在部位间的分配规律是下部叶〉中部叶〉上部叶,相关分析表明,烟叶全硫含量与供硫量呈显著正相关。硫的积累量随着供硫浓度的提高表现出增加趋势,且在8-64mg/L的供硫范围内增加迅速。在16-64mg/L的供硫范围内硫素对烟株的株高、茎围、最大叶面积和干物质积累有一定的促进作用,超过这一范围则产生抑制作用。综合考虑：以供硫量64mg/L时,烟叶的硫含量及生长发育状况最好。     

杨树和柳树富集Cd、Zn、Pb的品种差异性

利用土培试验,以14个杨树和柳树(PopuluS,Salix babylonica)品种为材料,研究了Cd、Zn、Pb复合污染对不同杨树、柳树品种生物量、重金属含量和总吸收量、富集系数(BCF)和转运系数(TF)的影响.结果显示,杨树、柳树在叶、茎、根生物量、株高、重金属含量和总吸收量、BCF和TF上均存在显著的品种差异,随着土壤重金属含量的增加,杨树、柳树重金属含量和总吸收量显著增加,BCF显著降低,TF变化不明显.南林895 (Pop ulus×euramericana(Dode) cv.‘Nanlin-895’)、61-1 (Salixjiangsuensis CL.‘61-1’)和795(Salixjiangsuensis CL ‘795’)重金属含量较高,重金属含量最高的61-1叶片Cd和Zn的含量分别达到29.23、1410 mg· kg-1,但这些品种耐性较低,生物量较小.综合考虑生物量和重金属含量,61-1和南林95(Populus×euramericana(Dode)cv.‘Nanlin-95’)重金属总吸收量较高,富集能力较强,富集能力最强的南林95叶片Cd和Zn的总吸收量分别达到205.62、5 897.94 μg·株‘1.61-1和南林95是有潜力的修复材料.