镉对紫花苜蓿种子萌发与幼苗生长的影响研究

试验研究Cd胁迫对紫花苜蓿种子萌发与幼苗生长的影响结果表明,Cd2 浓度为0~10mg/kg时对种子发芽率的影响不显著,但对发芽势的影响较明显;当浓度达30mg/kg后对发芽的抑制作用表现非常明显,发芽势和发芽率均急剧下降。不同浓度Cd2 对芽和幼根的生长均有明显抑制作用,且对根抑制作用大于芽,同时对活力指数的影响也表现显著;随Cd2 浓度的增加,其抑制作用不断增强,活力指数也随之下降;当浓度达到50mg/kg后幼苗生长几乎完全被抑制。     

NO对低温胁迫下玉米种子萌发及幼苗生理特性的影响

以4℃模拟低温胁迫状况,研究了外源一氧化氮（NO）供体硝普钠（SNP）对低温胁迫下玉米种子萌发、幼苗生长和生理特性的影响。结果表明,低温胁迫下,玉米种子萌发和幼苗生长受到抑制,叶片丙二醛（MDA）含量和相对电导率显著上升,叶片相对含水量、脯氨酸含量和叶绿素含量显著降低。不同浓度的SNP均能显著提高低温胁迫下玉米种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数;促进低温胁迫下玉米幼苗的生长;抑制低温胁迫下玉米幼苗叶片MDA含量的上升,降低叶片质膜相对透性,增加相对含水量、脯氨酸含量和叶绿素含量。表明外源NO可缓解低温胁迫对玉米种子萌发及幼苗生长的抑制作用,缓解低温胁迫引起的膜脂过氧化,保护细胞膜免受或减少损伤,提高植物抗低温胁迫的能力。在SNP不同的使用浓度中,以100μmol·L-1SNP对低温胁迫的缓解效果最佳,当SNP浓度过低和过高时均达不到理想的效果。     

Cd对油菜种子发芽与幼苗生长的生态毒性

通过水培实验研究了Cd胁迫下,油菜种子发芽及幼苗生长状况。结果表明:Cd胁迫下,发芽率、发芽势、发芽指数以5 mg L-1Cd浓度为阈值呈现低促高抑现象,发芽指数与Cd浓度曲线相关性好于发芽率和发芽势;活力指数、总长、芽长、根长、总重、芽重、根重表现为单抑现象。Cd对根生长抑制作用大于芽,逐步回归发现,Cd主要通过抑制根生长达到对幼苗生长抑制。种子电解质外渗率和根细胞有丝分裂指数分别与Cd浓度成极显著相关,相关系数分别为0.603**和-0.571**。因子分析发现,根长较其它指标对Cd敏感,可用于Cd污染的监测指标。     

中性盐胁迫对乌拉尔甘草种子萌发的影响研究

本文研究了NaCl和Na2SO4不同浓度下两种中性盐胁迫对乌拉尔甘草种子萌发的效应。结果表明:≤280 mmol/L浓度的NaCl和≤240 mmol/L浓度的Na2SO4处理时,发芽率高于60%,高浓度的Na2SO4抑制种子发芽强于NaCl;不同浓度Na2SO4处理的发芽高峰期出现比对照早3～5天,比NaCl处理的早2～6天;Na2SO4处理种子的发芽势小于相同浓度的NaCl;中性盐胁迫浓度大于200 mmol/L时,种子发芽指数小于对照,NaCl溶液各梯度处理下的发芽指数均高于相应浓度的Na2SO4处理。发芽率、发芽势和发芽指数都与NaCl和Na2SO4浓度呈极显著负相关,发芽高峰期出现的天数与NaCl浓度呈正相关,与Na2SO4浓度呈负相关。     

镉、汞胁迫对桔梗种子萌发、幼苗生理生化特性及镉、汞含量的影响

为探讨重金属对植物种子萌发、幼苗生长及生理生化的影响,本试验以桔梗种子为试验材料,采用培养皿滤纸发芽法,研究桔梗种子萌发、幼苗生长及生理生化特性对不同浓度镉(Cd)、汞(Hg)胁迫的响应特征。结果表明,低浓度Cd~(2+)和Hg~(2+)(≤20 mg·L~(-1))处理对桔梗种子的发芽势和发芽率影响不大;Cd~(2+)浓度≥30 mg·L~(-1)、Hg~(2+)浓度≥40 mg·L~(-1)时桔梗种子的发芽势和发芽率显著降低;Cd~(2+)浓度≥20 mg·L~(-1)、Hg~(2+)浓度≥30 mg·L~(-1)时桔梗种子的发芽指数显著降低;桔梗种子的活力指数随着Cd~(2+)和Hg~(2+)浓度的增加而降低。桔梗萌发幼苗的根长、株高和鲜重随着Cd~(2+)和Hg~(2+)浓度增加而降低;可溶性糖含量随着Cd~(2+)和Hg~(2+)浓度增加呈先增加后降低的趋势;可溶性蛋白含量随着Cd~(2+)浓度增加呈先增加后降低又增加的变化,随着Hg~(2+)浓度增加而增加且保持在较高水平。Cd~(2+)处理后,桔梗幼苗的丙二醛(MDA)含量呈先降低后增加趋势;Hg~(2+)处理后,桔梗幼苗的MDA含量增加。超氧化物歧化酶(SOD)活性随着Cd~(2+)和Hg~(2+)浓度增加呈先升高后降低的趋势;过氧化物酶(POD)活性随着Cd~(2+)浓度增加呈先升高后降低再升高的变化,随着Hg~(2+)浓度增加呈先降低后升高趋势。桔梗幼苗地上部和根部的Cd、Hg含量均随着Cd~(2+)和Hg~(2+)浓度增加而增加。综上,较低浓度的Cd~(2+)和Hg~(2+)对桔梗种子萌发影响不大,但会抑制幼苗生长;较高浓度Cd~(2+)和Hg~(2+)抑制种子萌发和幼苗生长,并引起生理生化变化及植株体内Cd、Hg含量的增加。本研究为阐明重金属胁迫对桔梗幼苗生长影响的机理提供了理论依据。     

纳米TiO2对油菜种子发芽与幼苗生长的影响

通过纸床培养,研究在不同浸种时间下,不同浓度的10nmTiO2悬浮液对油菜种子发芽及幼苗生长的影响。结果表明：浸泡时间为2h的各指标表现最显著,最适合作为纳米TiO2对油菜种子发芽和幼苗生长影响的浸种时间。浸种2h纳米TiO2的发芽势、发芽率、发芽指数抑制率与纳米TiO2浓度呈显著正相关,与浓度的对数作线性回归得出,IC20分别为1907、619．0、1039mg·L-1;总长、芽长、根长、总重、芽重、根重的激活率与纳米TiO2的浓度呈显著正相关,通过线性回归方程得出总长、芽长、根长、总重、根重的EC20分别为99．77、404．5、55．46、6918、2187mg·L-1。对各指标影响的敏感性大小为：发芽率〉发芽指数〉发芽势,根长〉芽长。因此,油菜发芽率与根长可以作为评价纳米TiO2生态毒性效应的较敏感指标。     

抗低温处理对玉米种子萌发特性的影响

用SA、SG、SN、NG 4种处理剂处理玉米种子,在不同程度低温条件下培养,研究抗低温处理后的玉米种子萌发的变化和差异.结果表明,各处理的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数等指标在低温条件下较对照(蒸馏水浸种)都有不同程度的提高.在10～16℃条件下,SG和NG处理可以大幅度提高玉米种子的萌发指标,其中对发芽率的影响最为明显,提高幅度最高达1.58倍,达极显著水平.认为,SG和NG处理可以提高玉米对低温的忍耐力,具有促使玉米种子在低温条件下早生快发的作用.     

赤霉素和细胞激动素对白刺种子萌发的调控研究

为探讨白刺种子萌发特性,采用不同浓度赤霉素和细胞激动素处理方法,测定了白刺种子生活力、吸水率、发芽率、发芽势、发芽指数和萌发指数.结果表明:浸种最初的2 h是白刺种子的迅速吸水期,整个吸水过程呈快--慢--缓慢规律.赤霉素和细胞激动素处理对白刺种子萌发有明显调控作用.150 mg·kg-1的赤霉素处理24 h,种子发芽势、发芽率、发芽指数、种子生活力最高,300 mg·kg-1赤霉素处理的发芽势,发芽率、发芽指数最低.6 mg·kg-1细胞激动素处理白刺种子1 h,其发芽势、发芽率,发芽指数、种子生活力均最高,而10 mg·kg-1细胞激动素处理白刺种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均最低.     

施苯菌灵抑制丛枝菌根真菌对污染土壤-玉米系统镉迁移的影响

【目的】为探讨土壤丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对污染土壤-作物系统Cd迁移行为的影响。【方法】采用云南兰坪铅锌矿周边重金属污染的土壤,开展室内试验,施杀真菌剂 (苯菌灵) 特异性抑制土壤土著AMF,研究抑制AMF对玉米生长、Cd含量与累积量、土壤Cd淋溶流失的影响。【结果】结果表明:(1)施苯菌灵显著抑制土壤AMF生长,导致AMF侵染率、孢子数、土壤球囊霉素相关蛋白(Glomalin related soil protein,GRSP)含量显著降低;并显著影响玉米生长与矿质营养,导致玉米地上部生物量、叶绿素与磷含量增加,而地上部氮钾含量降低。(2)施苯菌灵促进Cd向玉米根部和地上部迁移,主要富集在玉米地上部,导致玉米地上部的Cd含量和累积量显著增加。(3)施苯菌灵导致10 cm和20 cm壤中流的Cd浓度显著增加。此外,土壤GRSP含量与玉米地上部Cd累积量和壤中流的Cd流失浓度均呈极显著负相关。【结论】研究结果表明,土壤土著AMF有助于抑制土壤Cd向植株地上部迁移,减少壤中流Cd的流失浓度,降低污染土壤-作物系统Cd的环境迁移。     

模拟CCS技术CO2泄露对C4作物种子萌发的影响

模拟CCS技术CO₂泄露对C₄作物种子萌发的影响,以期为CCS技术CO₂泄露后可能产生的环境影响提供基础性资料。利用CO₂人工气候箱,模拟CCS技术CO₂泄露产生的高浓度CO₂环境,研究在CO₂分别为正常大气CO₂浓度(对照组),10000,20000,40000,80000 mg/kg时,对玉米、高粱、谷子、糜子4种C₄作物发芽率、发芽势以及平均发芽天数的影响。高浓度CO₂对玉米发芽率无明显影响,而高粱、谷子和糜子分别在10000,20000, 20000 mg/kg时发芽率达到最高值;高浓度CO₂对玉米发芽势亦无明显影响,而高粱、谷子和糜子均在20000 mg/kg时发芽势达到最高值;高浓度CO₂对4种C₄作物发芽天数均产生较小影响,其中,对糜子影响较为显著。在不同CO₂浓度范围内对C₄作物种子发芽率分别有促进和抑制作用,促进和抑制作用不是很显著,其中,促进范围1%~5%,抑制范围1%~4%;高浓度CO₂对C₄作物种子发芽势有比较显著的促进作用,较对照组,发芽势的促进范围为9%~16%;高浓度CO₂对4种C₄作物发芽天数均产生较小影响。     

环境材料对铅、镉、砷胁迫下玉米种子萌发的影响

环境材料的应用是缓解重金属污染对植物种子萌发抑制作用的重要途径之一,采用水培试验方法,在含有重金属铅（100mg·L-1）、镉（30mg·L-1）、砷（10mg·L-1）的培养液中添加环境材料（高分子保水材料、煤基营养物质和吸附性矿物材料）,探讨不同环境材料及其组合对玉米种子萌发的影响。结果表明,与对照相比,各环境材料处理对重金属抑制玉米种子萌发均有不同程度缓解作用,且对根的伸长缓解效果较芽明显。高分子保水材料及其组合对缓解铅、镉、砷毒性作用明显;高分子保水材料、煤基营养物质和吸附性矿物材料组合对重金属毒害作物的缓解效果最大：该复合材料处理可使铅对玉米种子发芽率抑制率为零,芽长较对照减小64%;可使镉对玉米种子发芽率抑制率仅5%,而芽长较对照增加65%;可使砷对玉米种子发芽率增加26%,芽长较对照增加12%。     

镉胁迫对玉米幼苗抗氧化酶系统及矿质元素吸收的影响

通过水培实验研究了在10-6、10-5、10-4mol·L-1浓度下,Cd2＋胁迫对玉米幼苗抗氧化酶系统、丙二醛（MDA）含量、Cd积累及矿质元素吸收的影响,同时讨论了Cd2＋毒害的作用机理。结果表明,中、低浓度（10-6、10-5mol·L-1）Cd2＋胁迫下,玉米幼苗MDA含量与对照组相比没有显著变化;高浓度（10-4mol·L-1）Cd2＋胁迫后,MDA含量显著升高（P〈0.05）。Cd2＋胁迫初期,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性均升高;随着胁迫时间的延长,除叶片中SOD和CAT活性略有上升外,其他抗氧化酶活性逐渐下降,高浓度组抗氧化酶活性下降最明显。植物吸收的Cd主要积累在根部,Cd2＋胁迫能干扰玉米对Fe、Cu、Zn、Mg等养分的吸收。     

单一及复合污染下铅铜在玉米幼苗体内积累与迁移的动态变化

采用光照培养箱培养及原子吸收分光光度法,研究了不同浓度（10～100mg·L-1）Cu2＋、Pb2＋单一及复合污染后玉米幼苗体内各器官中积累与迁移的动态变化规律。结果表明,在单一污染条件下,Cu2＋、Pb2＋在玉米体内的积累量与重金属处理浓度和处理时间呈正相关,分布顺序为根〉茎〉叶,积累量为Pb2＋〉Cu2＋,根茎间迁移率随着处理浓度增高逐渐减小,茎叶间迁移率变化规律为先减小后增大;复合污染后,随着处理浓度和处理时间的增加,Cu2＋、Pb2＋在玉米体内的积累量逐渐增大,其中（100＋100）mg·L-1浓度下30d处理时积累量达到最大值,Cu2＋、Pb2＋在玉米各器官中的分布规律为根〉茎〉叶,积累能力为Pb2＋〉Cu2＋,根茎间的迁移率表现为在10～20d时随浓度增高逐渐上升,30d时逐渐下降,而茎叶间的迁移率则表现为随处理浓度的增加先升高后降低。Cu2＋、Pb2＋复合污染后玉米体内Cu2＋、Pb2＋的含量均大于单一处理,Cu2＋、Pb2＋复合处理具有协同效应。实验结果也证明玉米是一种易富集Cu2＋、Pb2＋的作物。     

盐分胁迫下番茄盐分离子和重金属的分布特征

采用盆栽试验方法研究了不同盐分含量处理下番茄不同器官盐分离子（Na＋、K＋、Ca2＋）和重金属离子（Cd2＋、Pb2＋、Cr2＋、Zn2＋、Cu2＋、Ni2＋）的分布特征,探讨盐分离子对番茄不同器官吸收重金属离子的影响机制,为重金属污染盐渍土壤的农业可利用性评价提供科学依据。结果表明,番茄根、茎、叶和果实Na＋含量均随盐分含量增加而增加;番茄根K＋含量随盐分含量增加小幅上升,茎K＋含量则显著下降,叶K＋含量无显著变化;番茄各器官Ca2＋含量随盐分含量增加无明显变化。番茄根Cd、Pb、Cr、Zn和Cu含量以及番茄茎、叶Cd含量均随盐分含量增加而增加;番茄根Ni含量、番茄茎叶Pb、Cr、Ni、Zn和Cu含量以及番茄果实各重金属含量受盐分含量变化影响不大。因此,土壤盐分含量的增加对番茄根部吸收重金属（Ni除外）有促进作用。     

Cu~(2+)对黄瓜发芽期发育和生理特性的影响

研究了Cu2+浓度对黄瓜发芽期发育和生理特性的影响。结果显示,低浓度Cu2+(25 mg/L)处理对黄瓜种子萌发和幼苗生长有促进作用,其种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长、下胚轴长、下胚轴粗度、生物量和相对含水量均高于对照及其他浓度处理;而幼苗的质膜相对透性、丙二醛含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量及保护酶活性均在此浓度得达最低。但在高浓度Cu2+(Cu2+浓度在50~300mg/L时)处理下,随着Cu2+浓度增加,黄瓜种子萌发的各项指标开始下降,幼苗生长的各项生理指标开始上升,对黄瓜种子发芽和幼苗生长产生抑制作用,并在300mg/L时抑制作用最显著。     

N、P、K肥对玉米幼苗吸收和积累重金属的影响

采用室内盆栽试验,研究复合污染土壤中施加氮肥（NH4Cl）、磷肥（Na2HPO4）和钾肥（KCl）对高生物量经济作物玉米（Zeamays L.）幼苗生长以及吸收和积累重金属的影响。结果表明,不同施肥方式和浓度处理对玉米生物量变化以及吸收重金属有不同影响,NH4Cl能显著提高玉米地上部生物量、土壤Pb、Cd有效态含量,增加玉米对重金属Pb、Cd、As的提取量,最大分别可提高1.7、2.0倍和1.2倍。不同施肥方式和处理浓度均显著影响土壤有效态Pb含量,Na2HPO4在中浓度处理时显著降低土壤Pb的有效性,高浓度时则显著增加土壤有效态As含量,使玉米地上部对As的积累量有明显提高。在不同的浓度水平下,钾肥处理使玉米提取Pb含量显著高于氮肥和磷肥,其中低浓度KCl处理使玉米提取Pb量比对照增加2.4倍。对Pb-Cd-As复合污染农田土壤来说,施用氮肥（NH4Cl）处理对强化玉米的修复效果最好。     

镉胁迫对玉米生理特性的影响

试验研究不同浓度Cd胁迫对玉米生理特性的影响结果表明,玉米耐受性好,Cd胁迫下生长发育正常,0.2mg/L、0.5mg/L和1.0mg/L低浓度Cd处理玉米叶片叶绿素含量和过氧化物酶活性略升高,其最大应激浓度为1.0mg/LCd、毒性浓度为5.0mg/LCd;但随胁迫时间延长或胁迫浓度加大,玉米叶片叶绿素含量连续降低,根系活力降低后回复,而脯氨酸含量明显升高又回落,玉米表现出对低浓度Cd有一定抵抗能力,且Cd对玉米的毒害受时间和浓度双重因子的制约。玉米植株体内游离脯氨酸变化明显,因此脯氨酸可作为某些植物对重金属离子的同期抗逆性指标。     

潮土潜在硝化速率对重金属锌镉的响应研究

通过室内模拟和流动注射技术研究了不同月份潮土中氨氧化菌群对重金属锌镉的响应,即对潮土氨氧化菌群潜在硝化速率（Potential Nitrification Rate,PNR）的影响。结果表明,重金属对8月份土壤样品中氨氧化菌群的PNR的抑制作用大于5月份（P〈0.01）。低浓度重金属（即Zn2＋浓度为50～200mg·kg-1;Cd2＋浓度为0.5～10mg·kg-1）对潮土中PNR无影响或轻微促进作用,而在高浓度（即Zn2＋浓度大于200mg·kg-1;Cd2＋浓度大于10mg·kg-1）条件下有显著抑制作用。由于Zn2＋对PNR的抑制程度小于Cd2（＋Zn2＋：EC50〉Cd2＋：EC50）,并且PNR对Cd2＋的响应较Zn2＋易变,PNR的测定结果表明该指标应用于重金属Zn2＋的污染毒性评价时优于重金属Cd2＋的污染毒性评价。     

Correlation Between NIR Spectra and RVA Parameters During Germination of Maize

The physical, chemical, and morphological changes of maize seeds during germination were investigated using near‐infrared spectroscopy (NIR) and a method based on the Rapid Visco Analyser (RVA). Near‐infrared spectra provide information about both chemical and physical changes that occur in maize seed. The RVA curves make it possible to follow the process of germination. Four RVA parameters (peak viscosity, final viscosity, trough, and setback) were linearly correlated with germination time (R = 0.64–0.96), while the first derivatives of RVA curves contain specific information about starch structure. Water‐soluble protein (WSP) content of germinated maize seeds was measured using a flow injection analyser; this technique proved to be suitable for monitoring germination by following the mobilization of proteins. WSP and RVA parameters were highly correlated (R² = 0.82–0.95) with predicted values calculated from NIR spectra of dry samples. Strong intercorrelations existed between NIR spectra and viscosity data from the beginning of the swelling and gelatinization process. The NIR and RVA methods and WSP measurements are sensitive tools for investigating the physiological status of maize seeds during germination. Detecting early phase of germination and predicting functional properties rapidly and nondestructively may enhance the importance of NIR spectroscopic methods in agricultural quality control.