巨大芽孢杆菌LY02对黑麦草修复重金属污染土壤的影响

采用盆栽试验方法,研究了接种巨大芽孢杆菌LY02对黑麦草修复Cd、Cu污染土壤以及二者复合污染土壤效果的影响。结果表明:在Cd、Cu污染土壤及复合污染土壤中接种巨大芽孢杆菌LY02,可显著提高黑麦草地上部生物量,增幅达65.0%~108.3%;促进了黑麦草在3种污染土壤中对重金属的吸收,其中对Cd污染土壤中黑麦草吸收Cd的影响最为显著,地上部Cd吸收量较对照组增加了45.8%(P0.05);3种污染土壤中黑麦草根际土壤有效磷含量显著升高,较对照组分别增加了18.2%,26.7%,16.2%;黑麦草根际土壤中有效态Fe含量显著提高,Cu单一污染土壤中增幅最大,达到152.5%;3种污染土壤中有效态重金属含量升高,在Cu污染土壤中,有效态Cu增幅达到49.7%(P0.05)。综上所述,巨大芽孢杆菌LY02通过增加污染土壤中生物可利用态P和Fe,促进黑麦草生长;通过提高有效态Cd和Cu的含量,增加黑麦草对其吸收,从而提高了黑麦草对Cu、Cd污染土壤的修复效率。     

紫花苜蓿、黑麦草和狼尾草对Cu、Pb复合污染土壤修复能力的研究

随着经济和社会的发展,土壤重金属污染对粮食安全及人类的身体健康构成了巨大的威胁,而目前对于土壤重金属污染的治理主要以植物修复为主。为了寻找适宜修复Cu、Pb复合污染土壤的牧草,采用盆栽试验法,将试验的植物设置9组处理:1组对照组(CK),不添加任何重金属盐;4组单一污染,即单一Cu低(Cu1,200 mg×kg-1)、高浓度(Cu2 400 mg×kg-1),单一Pb低(Pb1 300 mg×kg-1)、高浓度(Pb2 800 mg×kg-1);4组Cu、Pb复合污染(Cu1Pb1、Cu1Pb2、Cu2Pb1、Cu_2Pb_2)。通过比较紫花苜蓿(Medicago sativa)、黑麦草(Lolium perenne)、狼尾草(Pennisetum alopecuroides)的适应能力和富集特征,研究了这3种常见牧草植物对受Cu、Pb复合污染土壤的修复效果。结果表明:1)紫花苜蓿地上部和根部生物量均在Pb1处理组时最大,显著高于其他处理组;黑麦草地上部生物量在Cu1Pb1处理组最大,根部生物量在Pb1处理组最大;狼尾草地上部生物量在Cu_2Pb_2处理组最大,根部生物量在Cu2处理组最大。2)Cu单一污染下,狼尾草抗性系数最大;Pb单一污染下,紫花苜蓿抗性系数最大;Cu-Pb复合污染下,狼尾草的抗性系数较大。高浓度Cu处理组3种牧草植物的地上部生物量、根部生物量和抗性系数均呈现:狼尾草黑麦草紫花苜蓿,且狼尾草显著大于黑麦草和紫花苜蓿。3)种植3种牧草植物后,土壤重金属Cu、Pb含量均有所降低。在一定浓度下,土壤Cu-Pb重金属间会相互促进对方在牧草植物中的吸收。4)3种牧草中紫花苜蓿地上部对Cu的富集系数在Cu_2Pb_2处理组最大,达1.61;黑麦草根部对Cu的富集系数在Cu_2Pb_2处理组最大,达3.80;3种牧草地上部和根部对Pb的富集系数只在黑麦草根部的Cu1Pb1处理组时大于1,达1.46。5)黑麦草对Pb的吸收能力较强,且主要积累在根系;紫花苜蓿对Cu-Pb复合污染综合修复效果最好。紫花苜蓿和黑麦草分别在Cu-Pb复合污染和Pb单一污染土壤中对Pb的转运系数大于1,分别为2.72和2.06,反映其对土壤中的Pb具有富集潜力。综合表明,黑麦草对重金属Pb具有较强的耐性,在Pb单一污染土壤的植物修复及尾矿废弃地的植被重建中,可优先作为选择的材料;紫花苜蓿对重金属Cu、Pb均具有较强的耐性,在重金属Cu单一或Cu-Pb复合污染土壤的植物修复及尾矿废弃地的植被重建中,可优先作为选择的材料。     

黑麦草对菲污染土壤修复的初步研究

本文研究了黑麦草(Lolium multiflorum Lam)对多环芳烃菲污染土壤的修复作用。通过60天的温室盆栽试验,观察到土壤中菲的可提取浓度随着时间逐渐减少,黑麦草加快了土壤中可提取态菲浓度的下降。在5、50、500mg/kg菲处理浓度下黑麦草生长的土壤中菲的降解率分别达93.1%、95.6%和94.7%。黑麦草增强土壤中多酚氧化酶活性而提高植物对菲的降解率。土壤自身具有修复多环芳烃菲的自然本能,种植黑麦草具有强化土壤修复菲污染的作用。增加黑麦草产量,增强土壤多酚氧化酶活性,可能提高黑麦草植物修复菲污染土壤的能力。     

不同农艺措施对黑麦草修复土壤中Cd的影响

以黑麦草为研究对象,通过盆栽试验模拟施用有机肥、秸秆还田、间作3种农艺措施对黑麦草修复Cd污染土壤的修复效果。结果表明,在土壤中加入一定比例牛粪可提高黑麦草对Cd的吸收效率,非根际土中Cd含量由14.56 mg.kg-1降低至14.11 mg.kg-1,同时根际土中Cd含量由6.75 mg.kg-1提高至13.33 mg.kg-1,黑麦草体内吸附Cd的含量也有一定程度的增加;在土壤中加入一定比例秸秆可促进Cd向根际土壤的迁移,非根际土中Cd含量由14.56 mg.kg-1降低至13.27 mg.kg-1,根际土中Cd含量由6.75 mg.kg-1增加至13.46 mg.kg-1,且土壤与秸秆以5∶2的比例混合时效果更明显;黑麦草与小麦间作处理根际土中Cd含量显著增加,由6.75 mg.kg-1提高至14.77 mg.kg-1,同时黑麦草体内Cd含量有大幅度降低。说明土壤中加入一定比例的牛粪、秸秆均可提高黑麦草吸收土壤中Cd的能力,提高黑麦草对Cd污染土壤的修复效率;小麦间作能抑制黑麦草对土壤中Cd的吸收。     

改良剂对柴油污染土壤中黑麦草生理代谢的调节

开展了土壤柴油污染的单因素盆栽实验和柴油污染盐渍化土壤中添加锯末-硝酸铵-磷酸二氢钾的三因素正交盆栽实验,对黑麦草幼苗抗氧化酶活性和叶绿素含量进行了分析,探究了柴油污染土壤中黑麦草幼苗的生理变化与调节。结果表明,土壤柴油污染显著减小了黑麦草幼苗生物量,与对照相比,叶SOD活性在柴油浓度0.3%和0.9%时显著降低,POD和CAT活性在0.6%和0.9%柴油浓度下显著降低;根SOD活性在0.9%柴油浓度下显著增大,POD活性在0.6%和0.9%柴油浓度下显著下降。受柴油污染的盐渍化土壤,施加锯末体积分数为10%时,黑麦草幼苗叶POD和CAT活性显著增强,叶绿素a和叶绿素b含量显著增加;施氮量为0.3 g·kg~(-1)土时,黑麦草幼苗叶绿素a和叶绿素b含量显著增加。可见,土壤受柴油污染时,添加锯末和硝酸铵可有效调节黑麦草幼苗的生理代谢。     

蚯蚓黏液对黑麦草幼苗生长及其对菲吸收的影响

以50 mg/kg菲人工污染黄棕壤为供试土壤,设置添加蚯蚓黏液处理和不添加蚯蚓黏液对照（(CK）),研究蚯蚓黏液对黑麦草幼苗生长及吸收菲的影响,添加蚯蚓黏液处理根据蚯蚓黏液浓度设置4个水平,分别为蚯蚓黏液原液浓度的2/8,3/8,1/2和1倍。结果显示：①蚯蚓黏液促进了黑麦草幼苗的生长,根系鲜重比对照增加了33.6% ~ 146%,地上部和整株生物量鲜重比对照增加了12.4% ~ 35.8% 和34.5% ~ 59.6%;②显著降低了根部菲的浓度,约23.0% ~ 49.0%,促进了黑麦草对菲的吸收,使吸收量比对照增加了约62.8%;③降低了黑麦草根系对菲的富集系数,与对照相比降低约33.7% ~ 52.6%,提高了菲在黑麦草体内的传输系数,约54.0% ~ 102.0%。     

植物-微生物联合修复化学退化土壤研究进展

土壤化学退化问题严重威胁了人类生存的基础环境,已成为当前面临的严重的全球性问题之一。为增加粮食产量、减缓生物多样性下降速度以及遏制气候变化,逆转全球土壤化学退化趋势势在必行。生物修复是一种环境友好且经济有效的修复策略,逐渐成为改良与修复化学退化土壤的重要方法。特别是植物-微生物联合修复能够弥补单一修复方法的不足,显著提高化学退化土壤的修复效率,具有广阔的应用前景。但该联合修复技术针对不同化学退化类型土壤的治理效果、机理及影响因素等各有侧重。本文回顾了土壤营养元素亏缺、盐渍化、污染三种主要化学退化类型的成因、分布和危害,论述了植物-微生物联合修复在这三种化学退化类型治理方面的效果、内在机理和影响因素。针对土壤营养元素亏缺,微生物通过释放分泌物刺激植物根系等方式与植物有机结合,增强固氮、解磷等作用,提高对土壤养分的高效利用,并增加土壤肥力;而盐渍化土壤中添加能够适应极端环境的耐盐碱微生物可通过改善土壤结构、提高营养元素可利用度等,促进植物生长、改良盐渍化土壤;向污染土壤中接种微生物后通过优化植物根际环境、减少有毒污染物对植物的侵害,形成互利共生关系,加强对污染物的降解。综上所述,植物-微生...     

多花黑麦草对污水中汞的净化研究

通过多花黑麦草对污水中汞的净化研究得出：多花黑麦草对污水中的汞具有明显的吸收、净化效果；净化效率与污水中汞的起始浓度、ｐＨ值、气温、净化时间有直接关系；多花黑麦草是生物净化污水的优良品种之一。     

多氯联苯污染土壤的紫云英–根瘤菌联合修复效应

选用紫云英(Astragalus sinicus L.)作为宿主植物,通过盆栽试验研究了接种紫云英根瘤菌(Rhizobium huakuii)对多氯联苯污染土壤的修复效应。结果表明,经过100天的修复作用后,单接种根瘤菌、种植紫云英以及紫云英接种根瘤菌处理土壤中多氯联苯的去除率分别为20.5%、23.0%、53.1%,均显著高于对照处理(P<0.01)。而且发现接种根瘤菌显著增加了紫云英根际土壤的微生物生物量碳、氮,明显增强了土壤微生物群落的碳源利用能力,从而改善了微生物群落功能多样性。可见,紫云英–根瘤菌共生体对多氯联苯污染土壤表现出较好的修复潜力。     

水平交换电场与EDDS螯合诱导植物联合修复Cu/Zn污染土壤

电动修复技术是20世纪80年代兴起的一种污染土壤修复技术。该技术在污染土壤两端施加直流电场,在电场作用下土壤中的重金属和有机污染物通过电迁移、电渗流和电泳等方式迁移出土体,从而实现污染土壤的清洁[1,2]。近年来,通过将电动修复技术与其他污染土壤修复技术(如化学修复、生物修复等)[3～5]相结合来共同提高污染土壤的修复效率逐步成为污染土壤修复中一个新的发展趋势。由于直流电场通常会加快土壤颗粒上重金属离子的解吸,提高土壤溶液中重金属的含量[2],因此将电动与植物联合使用可能会促进植物对重金属的吸收、积累,加快修复过程。O Connor和Lim的研究[6～7]均发现,施加水平直流电场可显著提高植物     

填埋场陈垃圾对黑麦草种子发芽的影响

非正规垃圾填埋场的治理和陈垃圾的资源化利用是环保领域一项重要而迫切的任务。选择黑麦草作为试验对象,采用种子发芽的陆生生态毒理方法,研究陈垃圾对植物发芽的影响,以期为陈垃圾利用和非正规垃圾填埋场治理提供一种新的思路。培养基质中陈垃圾的比例分别为20%、80%和100%,使用蒸馏水和土壤作为对照。试验结果表明：陈垃圾的使用能够显著提高黑麦草种子的发芽势和发芽率,但黑麦草种子的发芽势和发芽率随着陈垃圾用量的增加呈现先增大后减小的特征,陈垃圾在培养基质中的最佳比例为80%,与空白和使用土壤作为培养基质相比,发芽率分别提高了34.3%和20.9%,发芽势分别提高了52.0%和24.0%。培养基质中添加陈垃圾有利于黑麦草种子根、芽的发育和生长,在培养基质中陈垃圾的比例为80%的条件下,黑麦草种子的根长、芽长和芽的鲜质量分别比使用土壤时增加了50.0%、46.9%和74.0%。因此,将稳定后的陈垃圾用于草坪种植是可行的,这为陈垃圾的资源化利用提供了一条新的途径。     

多年生黑麦草愈伤组织航天搭载后再生株系生长性状的变异研究

将来自同一粒种子的多年生黑麦草（Lolium perenne L.）品种德比（Derby）的胚性愈伤组织利用神舟7号飞船搭载进行空间诱变处理,采用相同的诱导培养方式获得了搭载和未搭载愈伤组织2个再生株系群体。通过测定再生株系的叶片相对叶绿素含量（SPAD值）、叶片相对含水量、叶宽、单位叶面积鲜重及单位叶面积干重等生长指...     

薄层营养液膜技术(NFT)水培多年生黑麦草对不同富氮废水的净化效果

采用薄层营养液膜技术(NFT)培育多年生黑麦草(Lolium perenne L),以草带为植物滤器净化5种不同配置的富氮废水,废水10 d更换一次.试验结果表明在短期内(2d),TAN、NO-2-N和NO-3-N的去除量均在本身高水平而其他成分低水平的试验组达到最高,4组非离子氨UIA的净化率均高于99%.所有废水的pH值在2 d后均被控制在6.5～8.0.以上述3种氮90%的净化率为目标,废水G3(初始浓度为TAN:40 mg·L-1,NO-2-N:40 mg·L,NO-3-N:10 mg·L-1)和CK(仅在26.77 L自来水中加入18.36 g四水硝酸钙)需2d,废水G4(TAN:40 mg·L-1,NO-2-N:4 mg·L-1,NO-3-N:10 mg·L-1)需4 d,废水G1(TAN:140 mg·L-1,NO-2-N:40 mg·L-1,NO-3-N:80 mg·L-1)、废水G2(TAN:140mg·L-1,NO-2-N:40 mg·L-1,NO-3-N:10 mg·L-1)仅TAN和NO-2-N在6 d内完成.试验结束时G3草净增长最高(169.3 mm),并获得最大干草产量0.205 kg·m-2,G4获得最大鲜草产量1.48 kg·m-2.     

黑麦草幼苗对镉耐性能力及吸收积累和细胞分布特点研究

通过盆栽试验研究了镉（Cd）胁迫下黑麦草（LoliumperenneL.）幼苗的耐性能力（包括生长反应和生理生化特性）以及对Cd的吸收、积累、分布特征。结果表明,当Cd浓度为10mg.kg-1时,黑麦草的生长和发育没有受到明显抑制（P〉0.05）,当Cd浓度为20、60、100mg.kg-1时,黑麦草生物量、叶绿素含量、根系活性都显著降低（P〈0.05）;超氧阴离子（O2-.）、MDA含量显著增加（P〈0.05）;SOD、POD活性先增加后降低。黑麦草体内Cd积累量随着Cd浓度增加而显著增加（P〈0.05）;Cd在亚细胞内积累量：F1（细胞壁）〉F3（可溶部分）〉F2（细胞器）。黑麦草在Cd浓度为10、20mg.kg-1时,富集系数〉1.0,对Cd有较强的富集能力,转移系数〈1,富集的Cd主要累积在根部,表明黑麦草能够有效富集土壤中的Cd,且富集的Cd主要积累在根部。     

镧对铜尾矿区黑麦草铜耐性与积累特性的影响

通过对铜陵铜尾矿库地区土壤添加不同浓度的La,研究了外源La处理对高浓度Cu胁迫下,黑麦草对Cu的耐性和积累特性的影响。结果表明:低浓度La对黑麦草种子萌发起到了促进作用,而高浓度La对黑麦草种子萌发有抑制作用。当La浓度达到100 mg kg-1时,La对黑麦草的发芽率、发芽指数、生物量和耐性指数较对照组均达到显著抑制水平(P<0.05)。黑麦草的茎叶重、根重、茎叶长、根长和耐性指数随着La浓度的增加而减少,平均抑制率分别为:11.90%、12.62%、7.21%、13.78%和13.33%。La对黑麦草的根生长的抑制作用大于茎叶。La对根重的平均抑制率比茎叶重高出2.77%;对根长的平均抑制率比茎叶长高出6.75%。黑麦草体内Cu含量随着添加La浓度的增加而增加,其中根系中Cu的含量平均上升了6.99%,地上部分Cu的含量平均上升了8.49%。显示出外源La处理增加了黑麦草对铜尾矿库区Cu的吸收和迁移。     

Influence of ecological factors on population differentiation in perennial ryegrass (Lolium perenne L.)

Summary Microgeographic differentiation was investigated at the phenotypic level for 10 agronomic traits between 24 pairs of adjacent populations of perennial ryegrass from Ireland. None of the univariate or multivariate statistical tests succeeded in finding any relationship between ecological characteristics of the contrasting sites and agronomic traits, which could have been interpreted as a result of directional selection.Complementary studies of isozyme loci on 12 populations indicated some genetic divergence for neutral genes in 3 out of 6 pairs. These genetically differentiated populations also differ for agronomic traits, and notably for heading date, which could lead to reproductive isolation.The possible influence of random drift, selection and reproductive isolation are discussed, as well as the consequences for collecting natural populations as genetic resources for breeding use.     

Alleviation of ionic and osmotic stress of salinity in seedling emergence of Lolium perenne L. with halopriming treatments growing in an hydroponic system

In this paper, we presented a simple and inexpensive model of hydroponic system in laboratory. The six halopriming treatments were used in research. One-third strength nutrient solutions used in hydroponic systems. The ionic and osmotic stresses were induced by adding sodium chloride (NaCl) or polyethylenglycol-6000 to the nutrient solution. Each treatment was conducted three replications in a completely randomized design. The results showed that haloprimig significantly decreased the management (MGT) of Lolium perenne as compared with control. Haloprimed with NaCl for 72, 48 h and magnesium chloride (MgCl₂) for 24 and 72 h showed significant difference as compared with non-treated seed in same stress level. Indeed, it shows that exposure to sodium chloride and magnesium chloride had a priming effect and seedling emergence was significantly increased in comparison to control. The beneficial effects of NaCl on seed germination is due to the uptake of Na⁺ and Cl^? ions by the seed, thus maintaining a water potential gradient allowing water uptake during seed germination.