大豆和小麦对土壤中镉的吸收与富集研究

在温室条件下,采用盆栽方法研究了大豆和小麦在全镉含量为0.211~2.011 mg/kg的土壤中生长状况以及对镉的吸收与富集特征。结果表明,试验所设土壤镉含量对两种作物的株高和单盆籽粒数没有影响。随土壤镉含量的增加,两者单盆产量呈先增加后降低的趋势。大豆籽粒在土壤全镉含量为0.211~0.811 mg/kg时,小麦籽粒在土壤全镉含量为1.411~2.011 mg/kg时更容易积累镉。添加镉能明显增加两种作物植株各部分镉含量。外源添加镉对大豆的转移系数影响不明显,但能增加小麦的转移系数。两种作物的富集系数基本表现为根>茎叶>籽粒。在土壤全镉含量低于0.511 mg/kg时,大豆根和茎的富集系数接近或大于1.0,对镉的吸收较强。在土壤全镉含量高于0.811 mg/kg时,小麦茎叶的富集系数接近或大于1.0,对镉的吸收较强。小麦根的富集系数均高于大豆,且大于1.0,前者具有更高的镉富集能力。     

盆栽-自然土生长试验研究小麦对土壤中137Cs的吸收

利用环境放射性示踪剂盆栽模拟试验研究了2种小麦对不同活度水平的纯自然江西红壤中137Cs的吸收规律。结果表明,除林地土壤基本不含137Cs外,小麦植株中137Cs均有一定程度的积累,且小麦对137Cs的浓集能力(用转移系数TF表示)随土壤活度水平的提高而增强,大致为扬麦12号:草地(116.36)>水稻旱(47.22)>旱耕(27.33)>林地(几乎没有);扬麦158号:草地(194.92)>水稻旱(16.54)>旱耕(13.41)>林地(几乎没有)。小麦植株各组成部分137Cs积累量大致为:根>茎秆和籽粒外壳>籽粒。小麦吸收的137Cs对估算土壤侵蚀量有很大影响,可为今后示踪模型的修正提供依据。     

添加铅对大豆和小麦生长及铅吸收特征影响的研究

盆栽条件下,研究了大豆和小麦在铅添加量为0~1 050 mg/kg的土壤中生长及对铅的吸收与富集特征。结果表明,外源添加铅能降低小麦和播种20 d后的大豆株高,但对播种40 d后的大豆株高无影响。添加铅能降低大豆和小麦单盆籽粒数和单盆籽粒重量,但适量低浓度的铅对大豆单盆籽粒重量有一定的促进作用。随铅添加量的增加,大豆与小麦根系和地上部的铅含量都是逐渐升高的,且土壤中铅含量与两种作物根系和地上部铅含量成显著正相关。多数情况下,铅主要分布在大豆和小麦的根系,两种作物不同部位富集系数顺序基本为根>茎叶>籽粒。     

弯囊苔草对Pb2+胁迫的响应及其Pb富集能力

通过水培实验研究不同Pb2+浓度(0,250,500,1 000,1 500,2 000μmol/L)下和不同时间(1,5,9,13,17d)Pb2+对弯囊苔草生长、生理指标及富集能力的影响。结果表明:(1)株高、最长根长、新增根数、新分蘖数、鲜重和地上与地下部分的干重比均随着Pb2+浓度增大明显下降。(2)3种抗氧化酶活性均随着胁迫时间延长呈现先上升后下降的趋势。随着Pb2+胁迫浓度增加,CAT和POD活性显著升高,SOD活性呈现先上升后下降的趋势。(3)MDA含量、Pro含量和质膜透性均随着Pb2+处理浓度的增加和胁迫时间延长而显著增加。(4)叶绿素含量在胁迫初期时明显增加,胁迫时间长时含量显著下降。(5)弯囊苔草体内Pb含量随Pb2+浓度增大而增加,根系对Pb的富集能力明显高于地上部分。根系对Pb的平均滞留率为84.62%,弯囊苔草对Pb的转移系数小于1。因此,研究表明弯囊苔草对Pb胁迫有一定的耐受性和适应性。     

小麦黑麦和油菜幼苗对稀土富集迁移规律的研究

选择小麦（troticum aestivum L.)、黑麦（Brassica rapa L.)作为试验作物，研究其对稀土镧迁移累积的时间效应和浓度效应。结果表明：（1）镧能在3种作物中迅速累积。随着试验液镧浓度的增加，作物中镧的积累量也增加，但与镧的暴露浓度不呈线性相关性。（2）积累效应主要发生于暴露早期。随着暴露的延长，作物体内的镧含量逐渐稳定。（3）镧在3种作物中的积累具有明显的种属特异性。镧积累量油菜远高于小麦和黑麦，但3种作物的茎叶和镧积累量的比值差异较大，其中小麦远高于其它两种作物，表明小麦对镧的输送作用比其他两种作物强。     

蔬菜对土壤镉铜锌富集能力的研究

调查了福建部分污染严重地区不同蔬菜对镉、锌、铜的富集能力。结果表明蔬菜对镉的平均富集系数为0.017，锌的平均富集系数为0.116，铜的平均富集系数为0.014。蔬菜对镉的富集系数的品种间差异最大，达315倍，远高于锌和铜的富集系数的品种间差异。茭白、豇豆和莲藕对镉的富集能力较低，可作为镉污染土壤优先选种的蔬菜品种，而青包菜、白包菜、芥菜、空心菜、芋头等对镉的富集系数较高，不宜在镉污染土壤上栽培。     

受污农田中农作物对重金属镉的富集特征研究

采用湿法消化法研究了浙江省不同地区农田污水灌溉后水体、土壤和多种农作物各器官的镉含量,分析了土壤污染状况及农作物对重金属镉的富集特征。结果表明：污水和受污土壤镉含量极显著相关（R^2=0．617,P〈0．01）。不同农作物对镉的吸收程度不同,富集系数为紫云英〉水稻〉大豆〉大麦〉玉米〉小麦。未受污染农作物和受污农作物根系及地上部镉含量差异明显,但镉富集系数差异不明显。同一农作物不同器官对镉的累积规律为根系〉茎叶〉果实。不同农作物果实的富集系数为紫云英〉大麦〉大豆〉水稻〉小麦〉玉米。对几种农作物富集系数和吸收系数的比较发现,玉米和小麦根系及茎叶等营养器官富集镉的能力较强,但果实富集量却很低。6种农作物对镉的转移系数为玉米〉大麦〉紫云英〉小麦〉大豆〉水稻,且转移系数介于0．50～0．95之间,说明这几种农作物均对镉有很好的耐性。     

小麦幼苗对氧乐果胁迫的生理学响应

通过溶液培养研究了不同浓度(0、0.1、1.0、5.0和10.0 g/L)氧乐果处理后小麦幼苗叶绿素含量、类胡萝卜素含量、可溶性糖含量及保护酶活性的动态变化。结果表明:在氧乐果胁迫下,高浓度的氧乐果(5.0和10.0 g/L)处理显著降低了小麦幼苗的叶绿素含量和类胡萝卜素含量,且随着处理时间的延长其差异尤为显著;小麦叶片中可溶性糖含量随着氧乐果浓度和处理天数的增加而显著增加。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性均先上升后下降;抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性在0.1 g/L氧乐果处理的第1d时略有上升,然后下降。小麦响应氧乐果胁迫并上调SOD、POD、CAT等保护酶的活性和可溶性糖的含量,降低叶片光合作用,籍此维持小麦免受低浓度氧乐果的胁迫以维持小麦的正常生长;但高浓度氧乐果处理对小麦根系产生了明显的毒害作用,致使5.0 g/L氧乐果胁迫的小麦根系SOD、POD、CAT活性显著下降。APX和GR可能在低浓度氧乐果处理初期起主要保护作用,而在高浓度氧乐果胁迫下则受到明显抑制作用。     

几种土壤组分对原有土壤中锌的富集能力的研究

本文研究了我国部分自然土壤中氧化铁、氧化锰及有机质三种组分对原有土壤中锌的富集能力。并比较了不同土壤类型中各组分对锌的富集能力,探讨了土壤环境条件主要为pH对组分富集能力的影响。结果表明,土壤中这三种组分其单位含量对锌的富集能力为:氧化锰>氧化铁>有机质;三:种组分对锌的富集能力在土壤间的变化以氧化铁最为明显,其顺序为石灰性土壤>中性土壤>酸性土壤;土壤pH对土壤氧化铁富集锌能力的影响也很明显。氧化铁对锌的富集分配比例为:酸性土壤<5,中性土壤5—15,石灰性土壤≥15,各土壤组分对锌的富集容量次序为:氧化铁>有机质>氧化锰,氧化铁中,晶形铁>无定形铁。     

温度对盐胁迫小麦抗氧化机制的影响

本研究以耐盐性不同的8个冬小麦品种为材料,分别在室温(20℃/25℃)和接近小麦生产的低温(10℃/15℃)条件下采用溶液培养,并在苗期进行盐胁迫处理(150 mmol·L-1 Na Cl),研究温度和盐胁迫交互作用对耐盐性不同的小麦抗氧化机制的影响。结果表明,对室温培养的幼苗进行盐胁迫后,耐盐强的小麦幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化酶(APX)活性均显著升高,并且高于2个耐盐性弱的品种;而耐盐性弱的小麦幼苗盐处理后仅APX活性显著升高,其活性氧(ROS)累积量和叶片相对电导率均高于耐盐小麦;抗旱小麦以上指标介于耐盐品种和耐盐性弱的品种中间。低温培养下进行盐胁迫,谷胱甘肽还原酶(GR)在所有供试品种中均显著升高2~3倍;耐盐品种仅CAT和APX活性升高,抗旱品种SOD、POD和APX以及耐盐性弱的品种SOD和POD活性显著提高。由此得出与室温盐胁迫下小麦抗氧化机制的响应不同,低温盐胁迫条件下,耐盐小麦SOD和POD酶活性受到抑制,主要通过提高抗坏血酸-谷胱甘肽循环的两个关键酶APX和GR活性增加对ROS的清除能力,而抗旱品种和耐盐性弱的品种除GR酶活性显著提高外,SOD和POD对ROS的清除能力均显著增强。在各种抗氧化酶的共同作用下,耐盐性不同的小麦品种之间ROS累积量和叶片电导率等受伤害指标的差异程度与室温盐胁迫相比减弱。     

~(137)Cs不同污染水平在大亚湾、秦山、北京土壤植物系统的转移

采用我国大亚湾、秦山和北京土壤 ,模拟核裂变产物137Cs在 0Bq kg土、3 3×1 0 4 Bq kg土、3 3× 1 0 5Bq kg土、3 3× 1 0 6 Bq kg土污染水平时 ,研究土壤 -小麦系统的污染影响与137Cs核素的转移规律。结果表明 :在本试验条件下小麦生长发育处于正常状态 ,未发现对小麦有不良影响 ;小麦分别在 3个污染水平下从试验用的 3种土壤中吸收137Cs的趋势是一致的 ;小麦植株中137Cs的比活度随137Cs施入量相应以数量级增加 ,两者间呈十分显著的正相关 ;137Cs在土壤 -小麦系统中的转移系数随土壤的性质不同而变化 ,在同一污染水平下转移系数在n× 1 0 - 2 ～n× 1 0 0 范围变化 ;在同一种土壤中 ,随土壤污染水平的提高 ,转移系数亦有所提高 ,但变化范围不大 ,对北京土转移系数为 2 2× 1 0 - 2 ～ 5 4× 1 0 - 2 ,大亚湾土转移系数为 1 0 4～ 2 0 9,均在同一数量级内变化 ;对秦山土转移系数为 0 51～ 1 2 1。     

土壤中~(137)Cs的化学性质及其分布规律

本文对13 7Cs的土壤化学行为及剖面运移规律进行了论述 ,并阐明了13 7Cs可作为中长期土壤侵蚀作用的有效示踪剂的理论基础     

~(137)Cs在水-吸附剂体系中的行为

吸附剂对水体中1 37Cs的吸附随着时间延长而增加 ,约 3h后吸附达到平衡 ,不同吸附剂有不同的饱和吸附率 ;沸石、分子筛和蒙脱石是1 37Cs的强烈吸附剂 ,而青紫泥、小粉土和红壤则是廉价、实用的净化剂 ;矿物经活化处理后可提高对1 37Cs的吸附能力 ,其吸附率与粒径之间的关系呈幂回归形式 ,选择适当粒径的矿物可达到理想的吸附效果 ;由于拮抗作用 ,K离子可抑制吸附剂对水体中1 37Cs的吸附 ;1 37Cs在土壤中不易移动 ,0～ 5cm表土层中几乎集中了施入量的 99%以上。     

RESPONSES OF COOL-SEASON GRAIN LEGUMES AND WHEAT TO SOIL-APPLIED ZINC

The yield and zinc (Zn) content response of faba bean (Vicia faba L.), chickpea (Cicer arietinum L.), lentil (Lens culinaris Medik.) and wheat (Triticum aestivum L.) to applications of Zn fertilizer was compared in a glasshouse experiment using two alkaline soils from southwestern Australia. Comparative Zn requirements were determined from yields of 46-day-old dried shoots when no Zn fertilizer was applied, the amount of Zn required to produce the same percentage of the maximum (relative) yield of dried shoots, and the Zn content of dried shoots (Zn concentration multiplied by yield of dried shoots). The concentration of Zn in youngest tissue and in dried shoots was used to determine critical concentrations for Zn in tissue. Faba bean used indigenous soil Zn more effectively than chickpea, followed by wheat and then lentil. The Zn requirement was lowest for faba bean, and increased in the order faba bean < chickpea < wheat < lentil. Zinc concentration in dried youngest tissue and in dried shoots increased with an increase in the amount of added Zn. The critical Zn concentration in the youngest tissue, associated with 90% of the relative yield, was (mg Zn kg^?1): 25 for lentil, 18 for faba bean, 17 for chickpea and 12 for wheat; corresponding values for dried whole tops (mg Zn kg^?1) were: 30 for lentil, 19 for faba bean, 17 for chickpea, and 20 for wheat. Information on comparative responses of the grain legumes to Zn additions relative to wheat, and critical tissue test values, will aid in the fertilizer management of Zn in cool-season grain legumes in the southwestern Australian farming systems.     

CO2浓度升高对美洲商陆富积铯及其根际微生物特征的影响

在开顶式气室(OTC)中采用盆栽试验研究了不同Cs污染浓度(0、100、300、500、1000mg/kg)下,CO2浓度(860μl/L)对美洲商陆(Phytolacca americana Linn.)生物量、Cs富集量及根际土壤微生物的影响。结果表明,与正常CO2浓度相比,CO2浓度升高显著增加美洲商陆地上、地下部分的生物量,其增幅分别为3%~30%和6%~56%;也显著提高了美洲商陆地上、地下部分Cs的含量,最大增幅分别为41%和60%。同时,CO2浓度升高还显著增加美洲商陆根际土壤中细菌、放线菌、真菌的数量,其增幅分别为19%~32%、41%~21%、25%~58%。同一CO2浓度条件下,根际土壤微生物总量与美洲商陆总生物量之间存在显著的相关性。植物生物量、Cs吸收量以及根际土壤微生物量增加,意味着CO2浓度升高有利于利用美洲商陆修复Cs污染土壤。     

氯苯对小麦抗氧化酶活性的影响

研究了不同浓度的 1 ,2 ,4 三氯苯对扬麦 1 0号和皖麦 3 8叶片和根系中超氧化物歧化酶 (SOD)和过氧化物酶 (POD)的影响。结果表明 :(1 )随 1 ,2 ,4 三氯苯浓度的升高 ,两小麦品种叶片中SOD和POD活性都逐步升高 ;(2 )随 1 ,2 ,4 三氯苯浓度的升高 ,两小麦品种根系SOD的活性亦逐步升高 ,而POD活性呈现先升高后降低的趋势 ;(3 ) 1 ,2 ,4 三氯苯诱导小麦叶中正常表达的POD和SOD同功酶活性较对照提高 ,并能诱导新的POD同功酶的表达。     

盆栽条件下三种植物对污染土壤中放射性铯的吸收试验

温室盆栽条件下,在134Cs污染土壤中移栽酸模、戟叶酸模和向日葵3种植物,对其地上部放射性铯积累量的动态变化进行了研究。结果表明,向日葵地上部生物量显著高于酸模和戟叶酸模;处理50d时,向日葵地上部134Cs比活度在3种植物中达到最高,而在处理70d时,酸模地上部134Cs的比活度达到最高;处理70d时,酸模、戟叶酸模和向日葵对134Cs的富集系数均大于1,分别达到1.5、1.4和1.3,且前2种植物继续保持快速上升的趋势。3种植物对铯污染土壤具有一定的忍耐性,并具有较强的从土壤向植物转移铯的能力;在本实验期内（70d）向日葵对土壤中放射性铯的剔除能力最强,而酸模和戟叶酸模则具有更强的铯转移能力。因此,3种植物在对放射性铯污染的土壤进行植物修复时具有一定的应用价值;同时,对于放射性铯和重金属复合污染的土壤也具有修复潜力。     

EFFECT OF CADMIUM ON PHYSIOLOGICAL RESPONSES OF WHEAT AND CORN TO IRON DEFICIENCY

This work evaluated the effect of cadmium (Cd) on the physiological responses of corn (Zea Mays L.) and wheat (Triticum aestivum L.) to iron (Fe) deficiency. For this purpose, seedlings of corn and wheat were cultivated under controlled conditions, plants were grown in different strength Hoagland's solutions for one month. In the fifth week, some seedlings were still in full strength Hoagland's solution (+Fe) and others were in full strength Hoagland's solutions without iron (?Fe). The plants were exposed to different cadmium (Cd) concentrations for four days. The plant chlorophyll content of young leaves, Fe and Cd content in shoots and roots, biomass production, and phytosiderophores (PS) release by roots were assessed. Results showed that Cd decreased the chlorophyll content of young leaves, accompanied by a significant shoot and root biomass reduction for Fe-deficient and Fe-sufficient wheat and corn across all Cd treatments. However, chlorophyll content and shoot and root biomass of Fe-deficient wheat and corn were lower than Fe-sufficient plants at different Cd concentrations. Iron-deficiency induced Cd accumulation compared to Fe-sufficient in wheat and corn; however, a depressive effect of Cd on iron acquisition in shoots and roots of Fe-deficient and Fe-sufficient wheat and corn across all Cd treatments was observed. Cadmium also inhibited PS release in Fe-deficient and Fe-sufficient wheat and corn. Iron-deficient PS release was higher than Fe-sufficient corn and wheat across all Cd treatments. These results suggested that Cd might reduce capacity of plants to acquire iron from solution by inhibiting PS release.     

六种水培的苋科植物对134Cs的吸收和积累

对营养液栽培 42d后的 6种苋科植物用不同13 4 Cs比活度处理 ,1周后收获并分析13 4 Cs比活度。结果表明 ,不同植物组织的烘干重和最大生长高度存在差异。不同植物和同种植物不同器官间13 4 Cs积累量表现为显著差异 ,但差异取决于初始加入到营养液中的13 4 Cs比活度。放射性自显影结果表明 ,各种植物叶片积累的13 4 Cs比根茎积累的多。籽粒苋 (AmaranthuscruentusL .)较其它植物生物量高、根系密度大、生长速率快 ,虽然籽粒苋中13 4 Cs比活度较低 ,但其茎叶器官从13 4 Cs水培液中剔除的13 4 Cs明显高得多 ,且表现出很高的13 4 Cs去除速率。研究还发现 ,6种植物叶部含钾量与13 4 Cs比活度之间存在较弱的线性相关性。