硅缓解植物重金属毒害机理的研究进展

硅对植物重金属胁迫具有重要的调节作用,研究表明:适当浓度的外源硅能够通过多种途径有效缓解重金属胁迫对植物生长发育的抑制和毒害作用,使植物内重金属富集系数和转运系数发生变化,减少植物对重金属的吸收积累;有效缓解重金属对细胞结构的伤害;促进植物生理生化代谢。硅缓解植物重金属毒害的机理可归纳为避逆作用和耐逆作用。避逆作用包括:提高土壤(介质)pH,改变其理化性质;改变土壤中重金属形态,使其沉积于土壤或根系周围,减少植物对重金属的吸收。耐逆作用包括:影响重金属在植物内转移、积累;刺激植物产生酚类物质并与重金属螯合;促进重金属离子在植物内区隔化分布,使其结合到细胞壁或液泡中;提高植物内抗氧化系统活性(SOD、POD、CAT、APX),有效清除重金属胁迫产生的活性氧。本文就近年来硅缓解重金属毒害作用及其机理的相关研究进行了归纳和总结,并对今后的研究重点进行了展望。     

硅酸盐类钝化剂原位修复土壤重金属胁迫机理的研究进展

硅酸盐类钝化剂对于修复土壤重金属胁迫具有重要作用,外源硅能有效缓解土壤重金属胁迫对植物生长发育等方面的毒害作用。硅酸盐类钝化剂修复土壤重金属胁迫的机理主要涉及土壤和植物两个系统,土壤方面主要是改变土壤重金属形态,降低其生物有效性及迁移性,包括提高土壤pH、对重金属的吸附作用、引入硅酸根与重金属离子形成沉淀等;植物方面主要是增强植株对重金属胁迫的耐受性,包括减少植株地上部分对重金属的吸收、限制重金属离子在植株内的迁移及积累、增强植株对重金属胁迫的生理生化响应等。     

硅与植物抗逆性研究进展

硅是地壳中含量最丰富的元素之一,同时也是对植物生长发育具有有益作用的元素。硅能使植物细胞壁加厚,提高体内几丁质酶、过氧化物酶和多酚氧化酶活性,增强植物对病虫害如稻瘟病、叶斑病、茎腐病、白叶枯病、小麦白粉病、锈病、麦蝇、棉铃虫、果蔬红粉病等的抵抗能力;硅通过维持植物细胞内部离子平衡、稳定细胞和细胞器的正常结构来防止盐害:硅通过促进植物生长、局部化和钝化重金属离子,缓解重金属对植物的毒害;硅还通过提高植物叶片表面紫外吸收物质含量,形成屏障来阻止紫外线对植物内部结构的伤害:此外硅还能够调节气孔开闭,降低蒸腾作用,从而避免干旱胁迫;硅能在高温胁迫时降低叶片温度,提高植物抗热能力。     

土壤重金属污染对植物产量及品质的影响研究(综述)

重点阐述了重金属污染对植物产量和品质的影响.单因素重金属污染时,不同的重金属种类及其土壤浓度对作物产量的影响不同,植物对金属的吸收量随着土壤金属浓度的增加而增加;复合污染时,植物产量及对重金属吸收量与重金属浓度间表现出复合污染效应,重金属污染的土壤可以直接或间接引起植物品质的改变.     

低分子量有机酸对植物吸收和累积重金属的影响综述

目前,我国农田土壤重金属污染已影响到植物生长发育,带来的粮食安全问题威胁到人类的健康.有机酸对植物吸收和累积重金属的影响因素包括有机酸的种类、浓度、土壤pH值、微生物群落结构和土壤酶活性等,有机酸能够通过改变土壤重金属形态、与重金属形成配位体等方式与重金属结合,改变植物对重金属的吸收,为重金属污染的植物修复及农作物安全...     

植物中硅的生物化学作用研究进展

介绍了一些关于硅在植物中的生物化学作用的最新研究进展,包括对硅藻类的基础研究,硅在植物抗病生理中的生化作用,硅对于缓解重金属毒害的作用,硅对植物生长及酶活性的影响和硅对其它营养元素吸收利用的影响。     

硅肥的理论、实践与展望(英文)

本文从硅的理化性质、基于硅土试验的土壤分类、硅肥类型、硅肥对植物和土壤的作用等几个方面对硅肥的相关理论进行了综述。并通过实践证明了硅肥既可以增加植物磷营养、增加植物的产量和品质,提高作物提抗任意生物和非生物胁迫的能力,减少重金属毒害,又可以改善土壤的保水保肥能力。同时指出硅肥的最佳来源是天然富硅材料,最后对硅肥在可持续和有机农业生产中的应用做了展望。     

超积累植物内生微生物群落组成特征及其功能研究进展

重金属超积累植物内生微生物通常能够耐受高浓度的重金属,并且群落组成因植物种类、土壤类型和污染物种类不同而显著不同。内生微生物通过分泌植物生长素、改善营养状况、缓解乙烯胁迫及增强植物抵抗非生物胁迫等过程促进宿主植物的生长。超积累植物内生微生物一方面可以通过分泌质子、低分子有机酸、铁载体、螯合物或其他代谢产物来溶解或活化土壤重金属;另一方面通过促进根系的生长和菌根共生体的形成来提高对重金属的吸收;同时,内生微生物介导的氧化还原、生物吸附和生物积累等过程也会影响植物对重金属的吸收和积累。在应用方面,超积累植物内生微生物在强化植物修复、提高作物产量及微量元素生物强化等方面表现出良好的应用前景。本文综述了超积累植物内生微生物的群落组成及演替规律、对植物的促生机制、对重金属活化和吸收的影响机制及其在农业生产中的应用等,并在此基础上提出了今后的研究重点。     

无公害蔬菜生产中重金属含量的控制技术

综述农田土壤重金属污染的现状、修复和调控的重要性及对无公害生产的影响,提出用农艺调控和植物修复技术来治理和修复重金属污染的土壤,其中农艺调控措施主要包括施加化学改良剂、增施有机肥、离子间的拮抗作用、改变耕作制度、改变蔬菜布局和品种以及合理施用化肥,降低重金属从土壤向蔬菜中的迁移等,利用超累积植物吸收并去除土壤中重金属的植物提取技术是最有前景的植物修复技术。     

硅处理对重金属胁迫植物的影响

在重金属的胁迫下，植物的细胞膜透性、光合、抗氧化酶含量、脯氨酸含量等各项生长生理指标都会发生明显的变化，严重时会造成植物死亡。在植物领域内，需高度重视重金属胁迫植物的问题、寻找缓解甚至消除植物受到重金属胁迫的机制。基于此，本文从植物的生长、光合作用、抗氧化酶等方面综述了硅对受到重金属胁迫的植物的影响、硅缓解重金属胁迫的机制，为今后研究硅缓解不同植物重金属胁迫的机制提供一些思路。     

丛枝菌根真菌修复重金属污染土壤及增强植物耐性研究进展

丛枝菌根真菌（AMF）作为一种能与大多数植物共生的土壤有益菌,其与植物共生形成的菌根体系在提高植物重金属耐性、强化植物修复重金属污染方面发挥着重要作用。为系统阐述AMF在重金属污染土壤中的作用及其增强植物耐性的机制,本文综述了AMF在植物生长及环境治理方面的应用,着重对其在重金属修复方面的效果进行讨论,并总结了其增强植物重金属耐性的机制（生长稀释及限制吸收作用、抗氧化机制、螯合重金属机制、吸附固持重金属机制）,以期为AMF在重金属污染环境中的应用提供科学和理论支撑。     

土法冶炼铅锌矿废弃地重金属污染及优势植物相关分析

从地球化学特征探讨土壤重金属及其与植物中重金属污染的相互关系。通过生物地球化学的方法,测定土壤与植物重金属含量。野马川和妈姑镇废弃地均受到重金属严重污染,Zn、Cd和Pb的污染相对严重,含量特征表现为ZnPbCuAsCd。植物体内重金属离散程度顺序为ZnPbCuAsCd,与土壤重金属含量顺序一致。植物中重金属元素与土壤中重金属元素的含量呈正相关关系(P0.05)(元素As除外)。土壤受重金属污染,优势植物节节草(Hippochaete hiemale)和大叶醉鱼草(Buddleja davidii)中重金属含量最高,在重金属污染区生态恢复过程中可作为重点推荐植物。     

重庆市主要绿化植物对重金属的富集与净化研究

采集了重庆市主城区不同区域10种主要绿化植物、土壤和街道地表物(灰尘),分析了Hg,Cd,Cu,Pb,Zn在植物中的含量差异,分别计算了植物对土壤和灰尘重金属的富集系数以及植物对大气重金属的净化指数,同时进行了植物净化效果的聚类分析。结果表明,大渡口区域的重金属污染最严重,杜鹃对各重金属的富集能力较强。各植物对土壤和街道地表物(灰尘)重金属的富集系数无明显差异,但不同重金属之间则达到了极显著水平差异,Hg的富集系数最高。各植物对大气重金属的净化效果无明显差异,但不同重金属之间则达到了极显著水平差异,对Cu的净化效果最好。10种植物可划分为4种类型,即汞铜净化型、镉铅锌净化型、镉铜净化型和一般净化型。     

抗性微生物强化重金属污染土壤植物修复的研究进展

抗性微生物对重金属的溶解、络合等作用,提高了重金属在土壤中的生物可利用性,从而增强植物对重金属的吸收富集;其次,抗性微生物分泌的植物激素可以促进植物生长、扩大生物量,进一步提高重金属污染土壤植物修复的效率.为此,对抗性微生物在强化重金属污染土壤中植物修复的作用机制和实际应用方面进行了综述,并分析目前存在的不足及今后的研...     

客土改良铜尾矿对香根草生理特征及重金属吸收的影响

为了探究不同客土改良方式对尾矿修复的效果,将香根草盆栽试验分别在尾矿掺土(掺土10%和20%)和覆土(覆土5 cm和10 cm)改良条件下进行,并对改良后基质的性质以及植物的生理生态特征和重金属含量进行测定。结果表明:客土加入铜尾矿后,提高了基质营养元素含量,降低了有效态重金属含量(Mn、Cu、Zn、Cd和Pb),改善了铜尾矿基质环境。客土改良后,香根草生物量和光合色素含量都出现不同程度提高,其中覆土10 cm对促进植物生长的作用效果最显著。同时,4种改良方式都能降低植物体中MDA含量和抗氧化酶(SOD、CAT和POD)活性,有效缓解重金属的生物毒性。两种掺土改良处理对香根草体内重金属含量没有较大影响,覆土改良促进了植物根对重金属的吸收,香根草根部Mn、Cu、Zn、Cd和Pb含量在覆土10 cm处理中分别比对照(不加土壤的铜尾矿)增加104.71%、47.47%、103.13%、61.54%和47.82%,掺土改良不改变香根草体内重金属的转运特征,香根草仍将重金属积累在根部以维持较高的重金属抗性,覆土改良可以增加香根草根部重金属的富集,有效固定尾矿中的重金属。研究表明,客土改良方式能够有效改善铜尾矿理化性质,促进植物生长,缓解重金属胁迫。     

复合重金属污染影响植物的研究进展

土壤复合污染情况普遍，在复合污染条件下，土壤中各重金属之间存在加和、拮抗、协同作用，使得其较单一污染更加复杂，对植物生长的影响也存在差异性。本文综述了重金属复合污染对植物生长发育、超微结构、生理生化特征的影响，复合污染条件下，植物对重金属的吸收转运规律，复合污染对植物根际微生物的影响。对明确重金属对植物生长的影响机理、提高植物对重金属的适应性具有重要的参考意义，并能够为在重金属复合污染土壤植物栽培及育种奠定理论基础。     

广西喀斯特地区土壤多金属胁迫对水稻重金属积累及生理特性的影响

为了解喀斯特地区农田土壤中重金属复合污染对水稻生长的影响,通过盆栽试验,研究了不同重金属污染程度下,多金属胁迫对水稻植株的株高、生物量、生理指标[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和叶绿素(Chl)、丙二醛(MDA)含量]的影响及水稻对重金属的积累特征。结果表明,土壤综合污染负荷指数PLI(Pollution load index)与水稻株高、生物量呈显著负相关(P0.05),当PLI为5.96时,水稻植株在苗期逐渐枯黄并死亡。与无污染对照(CK)相比较,重金属污染程度Ⅰ~Ⅴ处理的水稻株高分别降低了32.79%、30.99%、69.14%、63.40%和73.55%,地上生物量分别减少42.89%、37.77%、93.44%、79.98%和85.88%,且差异显著(P0.05)。随PLI增加,水稻对重金属积累增加,水稻植株地下部分重金属含量大于地上部分,且重金属积累量ZnCdPbHgAs,水稻对重金属生物累积系数BCF表现为CdHgZnAsPb。PLI与叶片POD活性呈显著正相关,与SOD活性及MDA含量呈正相关,与Chl含量呈负相关。其中PLI为4.36时,水稻幼苗叶片中SOD活性达最大值235.02 U·g~(-1)FW,PLI为5.96时,水稻幼苗叶片中POD活性和MAD含量达到最大,分别为155.54 U·g~(-1)FW和41.48 nmol·g~(-1)FW。多金属胁迫下,水稻能够通过抗氧化酶系统减少植株受到的损害,但当污染负荷指数过大、影响水稻生长的时候,水稻就会死亡。     

表面活性剂与螯合剂对植物吸收Cd及Cu的影响

通过盆栽试验研究了表面活性剂与螯合剂,在强化植物吸收土壤重金属中的作用结果表明,表面活性剂SAA和螯合剂EDTA的使用能显著增加土壤有效态重金属的含量,有利于植物对重金属的吸收,同时还促使重金属由植物根部向地上部转移,强化重金属的植物修复。从植物体内重金属浓度考虑,强化效果的最优组合条件为在污染土壤中种植雪菜,播种前添加1mmol／kg TX-100,收获前10d添加5mmol／kg EDTA(即A2B2C1D2E2);从植物吸收总量考虑,则以在相同条件下种植玉米为最佳(即A282C1D2E1),即作为C4植物的玉米有更高的生物量,而作为C3植物的雪菜则更容易积累重金属。