外源水杨酸对铝胁迫下栝楼光合特性及耐铝性的影响

以耐铝品种安国栝楼和铝敏感品种浦江栝楼为试验材料,采用溶液培养法研究800μmol/L铝胁迫下,不同浓度水杨酸对2个栝楼品种的生长特性、光合特性及抗氧化酶活性、MDA和紫外吸收物含量的影响。结果表明,经过800μmol/L铝处理15d后,安国栝楼和浦江栝楼的相对根长、株高及地上部鲜重、叶绿素含量、最大光能转化效率(Fv/Fm)、最大荧光产量(Fm)及电子传递速率(ETR)明显下降,SOD、CAT活性却出现2种相反的变化趋势,显示出2个栝楼品种的耐铝性差异,POD活性和紫外吸收物含量降低,MDA含量及初始荧光(F0)升高。10,30,50μmol/L外源SA可不同程度地降低铝在根尖细胞壁中的积累、MDA含量及初始荧光(F0),提高栝楼的相对根长、株高、地上部鲜重、叶绿素含量及叶绿素荧光的相关指标和抗氧化酶活性。由此可知,外源SA通过提高栝楼抗氧化酶活性及光合作用能力增强栝楼抗铝毒能力。由隶属函数分析得出,SA具有缓解铝胁迫的效果,但并不能消除铝胁迫对栝楼生长的抑制作用。     

铝胁迫下根系分泌物对栝楼光合特性及耐铝性的影响

以耐铝性较强的安国栝楼和耐铝性较弱的浦江栝楼为对比试验材料,在土培条件下探究300μmol/L和800μmol/L铝胁迫下不同浓度(30,20,10ml/株)根系分泌物对2种栝楼的生长特性、光合特性和抗氧化酶活性的影响。结果表明,经过2个浓度的铝处理后,安国栝楼和浦江栝楼生长均受到一定抑制,生物量、叶绿素a/b含量、叶绿素荧光、CAT、POD、SOD酶活性均呈下降趋势,而MDA、初始荧光(F_0)呈相反的变化趋势,2种栝楼的各指标变化程度和敏感性表现出一定的差异性,表明2种栝楼的耐铝性存在差异。加入适宜浓度的根系分泌物能够促进2种栝楼的生长,提高叶绿素a、b含量以及各个荧光参数值和CAT、POD、SOD等抗氧化酶活性,从而缓解了铝胁迫。较低浓度的根系分泌物可以缓解铝胁迫对栝楼的伤害;浓度过高时,2种栝楼的生长均会受到抑制,20ml/株的根系分泌物对栝楼铝胁迫的缓解作用最佳。因此,今后在红壤地区栝楼的生产种植中,可以进一步开展根系分泌物对栝楼影响机制的研究工作,为栝楼品种的推广与应用奠定基础。     

外源脱落酸对铝胁迫下栝楼叶绿素荧光及生理活性的影响

通过比较不同栝楼品种的耐铝性差异,确定最佳缓解浓度,选取耐铝性有差异的保定栝楼和浦阳栝楼为试验材料,设置6组不同浓度的Al~(3+)和脱落酸,研究Al~(3+)和脱落酸的互作对2个栝楼品种植株的根长、叶绿素荧光特性、根系活力、MDA含量、抗氧化酶活性和抗氧化剂的含量。结果表明:(1)保定栝楼和浦阳栝楼在铝胁迫和外源脱落酸的作用下,各指标体现出相似的变化趋势,但是变化程度和敏感性显露出了一定的区别,保定栝楼具有更强的耐铝能力。(2)铝胁迫使得2个品种栝楼的根长、根系活力、叶绿素荧光参数中的F_v/F_m、F_m和ETR、抗氧化酶SOD、POD、CAT以及抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环系统中AsA、GSH含量都有所抑制,而F_0、MDA和DAsA上升。(3)外源脱落酸加入后,2个品种的抗氧化酶以及AsA、GSH均显现了先上升后下降的趋势,MDA持续降低,F_0和DAsA呈现出由降而升的趋势,其中5mg/L的外源脱落酸使栝楼的根长、根系活力、F_v/F_m、F_m、ETR、SOD、POD、CAT以及AsA、GSH上升到峰值,MDA下降,F_0和DAsA降到谷值。(4)经过隶属函数和耐铝系数的分析,2个品种都能得出相同的结果,铝胁迫下各浓度外源脱落酸对2个品种的缓解程度为5 mg/L7.5 mg/L2.5 mg/L0mg/L10mg/L。保定栝楼的耐铝能力强于浦阳栝楼,低浓度的外源脱落酸可以缓解铝胁迫,5 mg/L浓度的外源脱落酸缓解铝胁迫效果最佳,在生产实际中要选择耐铝性较强的栝楼进行栽培,并辅以适当浓度的外源脱落酸。     

镉胁迫下朱砂根和虎舌红生理响应及其镉抗性

为阐明紫金牛属植物在镉胁迫下的生理响应,比较2种紫金牛属植物抗逆性强弱,通过水培试验,研究了不同浓度镉(0,0.025,0.05,0.1,0.2,0.4mol/L)对2a生扦插苗虎舌红和朱砂根株高、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、脯氨酸(Pro)、叶片丙二醛(MDA)含量、光合特性及荧光特性等生理指标的影响。结果表明:(1)镉胁迫处理后,朱砂根和虎舌红的株高、SOD、POD以及CAT活性均有不同程度的上升,但随着处理时间的延长,株高以及抗氧化酶活性均显著降低;(2)低浓度镉(≤0.025mol/L)在处理时间≥20d时,可明显诱导2种植物Pro的积累,其中虎舌红增幅显著,达149.21%;(3)在处理时间≥20d时MDA含量增加,最高上升169.07%和122.70%;(4)低浓度镉(≤0.025mol/L)处理下虎舌红光合电子转移效率(ETR)上升较为明显,qP则无显著变化,高浓度Cd(≥0.2mol/L)处理后虎舌红ETR显著降低,qP也大幅下降。朱砂根的ETR荧光参数在处理前期就呈现下降趋势,且后期下降幅度增大。综合分析认为,较低浓度镉处理下朱砂根和虎舌红均可经过提升各种抗氧化酶活性的措施来抵御逆境,而高浓度镉则会对植物抗氧化酶系统、光合系统等造成损害。通过比较虎舌红与朱砂根抗镉性强弱,发现前者抗逆性更强,在较高的镉浓度环境中具有较为突出的种植优势。     

镉胁迫对黄瓜幼苗光合和叶绿素荧光特性的影响

通过室内水培试验,研究了不同浓度镉处理（0,25,50,100,200μmol/L）对黄瓜幼苗叶片光合及叶绿素荧光特性的影响。结果表明：镉胁迫第4天,净光合速率、气孔导度和蒸腾速率已显著下降,但细胞间隙CO2浓度变化不大;叶绿素相对含量仅在200μmol/L镉胁迫时下降;叶绿素荧光参数Fv/Fm、Yield和ETR变化不大,表明200μmol/L以下镉处理光合下降的主要原因是气孔因素。在胁迫第8天,所有镉处理净光合速率、气孔导度、蒸腾速率进一步下降,细胞间隙CO2浓度上升,叶绿素相对含量和除NPQ外的所有荧光参数也显著下降,表明此时光合下降与非气孔因素如叶绿素相对含量下降和原初光化学反应受到伤害等有关。50μmol/L镉胁迫导致除NPQ外的所有荧光参数出现一低谷值,原因可能与镉胁迫引起的严重Fe缺乏有关。     

表油菜素内酯对镉胁迫下番茄幼苗生长及镉累积的影响

采用盆栽试验研究不同浓度(0、0.02、0.1、0.5、2.5 mg/L)的表油菜素内酯(EBR)对镉胁迫下番茄幼苗生长及镉累积的影响。结果表明,镉处理后番茄幼苗的生物量、叶绿素含量、抗氧化酶(POD和CAT)活性均下降,丙二醛(MDA)含量、相对电导率和渗透调节物质含量均升高;喷施一定浓度的EBR(0.5 mg/L)后,番茄幼苗的生物量、叶绿素含量、抗氧化酶(POD和CAT)活性及脯氨酸含量均显著增加,可溶性蛋白、MDA含量和相对电导率有所下降,番茄幼苗根系和地上部分的镉含量分别上升了50.0%和93.4%,镉转运系数最低,为0.45。综上,喷施EBR能够增强番茄幼苗对镉胁迫的耐受性,促进幼苗生长,降低镉的转运系数,其中,EBR浓度为0.5 mg/L时效果最好。     

外源水杨酸对铝胁迫下菊芋光合特性及耐铝性的影响

以耐铝性较强的南京菊芋和耐铝性较弱的资阳菊芋为对比试验材料,在水培条件下,研究叶面喷施500μmol/L水杨酸(SA)对50μmol/L铝胁迫下菊芋幼苗叶片生长特性、光合特性、抗氧化酶活性及耐铝性的影响。结果表明,经过50μmol/L铝处理21d后,南京菊芋和资阳菊芋均受到一定的抑制,株高、根长及地上部分鲜重、叶绿素含量、最大光能转换效率(Fv/Fm)、最大荧光产量(Fm)及电子转移速率(ETR)显著降低,SOD、POD与CAT呈现相反的变化趋势,显示出2个菊芋品种的耐铝性差异,初始荧光(F)、可溶性蛋白含量、超氧阴离子产生速率(O2-)、游离脯氨酸含量(Pro)以及MDA含量均上升。喷施500μmol/L SA后显著提高菊芋的株高、根长及地上部分鲜重、叶绿素含量及叶绿素荧光相关指标、抗氧化酶活性;降低叶片的超氧阴离子产生速率(O2-),可溶性蛋白含量、游离脯氨酸含量(Pro)和丙二醛(MDA)含量呈现上升的变化趋势。通过灰色关联度分析可知,喷施SA对菊芋的叶绿素b、Fm和ETR影响最大;由隶属函数分析得出,每天喷施500μmol/L SA通过提高抗氧化酶活性和光合作用等途径缓解铝胁迫对菊芋造成的伤害,增强菊芋抵抗铝胁迫的能力。     

钙对镉胁迫下玉米生长及生理特性的影响

采用溶液培养试验 ,研究不同的钙和镉处理对玉米植株生长、叶绿素含量、硝酸还原酶和ATPase酶活性以及叶片中丙二醛含量、活性氧清除酶系统活性的影响。结果表明 ,根部未供钙或叶面喷施CaCl2时 ,加镉处理玉米根、地上部生物量降低 ,根冠比加大 ;而根部供钙 ,植株生长较好 ,生物量较高 ,根冠比相对较小。营养液中加镉 ,玉米植株中镉浓度显著增加 ,根部镉浓度明显比地上部高 ,根中镉约占 65%～ 78% ,地上部镉占到 22%～35%左右。根部供钙比未供钙处理 ,根中镉含量虽没有显著性差别 ,但地上部镉浓度明显较低。叶片喷施CaCl2 4次比喷施 2次处理 ,地上部镉浓度增加。供钙明显增加了玉米植株中钙浓度。未供钙的玉米叶片叶绿素含量下降 ,但叶绿素a/叶绿素b比基本不变 ;加镉处理 ,玉米叶片叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总量下降更甚 ,叶绿素a/叶绿素b比升高 ;叶面喷施CaCl2 ,叶绿素含量也较低。前期和后期根部供钙处理 ,叶绿素下降程度有所缓解。而根部一直供钙 ,玉米叶片中叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量明显提高。镉抑制了玉米植株叶片硝酸还原酶活性、ATPase活性 ;根中ATPase活性以及活性氧清除酶系统超氧化物歧化酶 (SOD)、愈创木酚过氧化物酶 (Gua POD)、抗坏血酸过氧化物酶 (AsA POD)、过氧化氢酶 (CAT)受镉的诱导而增加，叶片中丙二醛(MDA)含量升高。与未供应钙加镉处理相比，根部供钙加镉处理的玉米叶片硝酸还原酶活性、ATPase活性显著增加，也明显减轻了镉对根中ATPase活性、叶片中丙二醛含量、活性氧清除酶系统SOD，POD，CAT 活性的诱导效应。间隔供钙，在一定程度上缓解了镉的毒害，但是叶片喷施CaCl2，对减轻镉毒害无明显效果。因此在本试验条件下，根部供钙对缓解玉米镉毒害有重要作用。关键词:钙；镉；玉米；生理特性     

镉、硒处理对碎米荠生长和生理特性的影响研究

通过水培法研究不同浓度镉、硒离子溶液处理对碎米荠(Cardamine Flexuosa)生长和生理特性的影响。结果表明:高浓度镉、硒溶液使碎米荠植株地上部分鲜重、株高、根长、叶片大小等生物量明显下降,低浓度镉、硒能促进植株地上部分生物量的增加。随着镉、硒浓度的增加,植株的叶绿素a、b及类胡萝卜素含量整体呈显著降低趋势;其中在5、10μmol L~(-1)浓度硒处理时,植株叶片中类胡萝卜素含量显著高于对照组。与对照相比,镉处理时植株叶片中叶绿素a/b值降低,类胡萝卜素占总光合色素含量的比值无明显变化;硒处理下,叶绿素a/b值无明显变化规律,类胡萝卜素占比呈上升趋势。在镉处理下,碎米荠植株的抗氧化酶系统中CAT和POD活性显著升高,SOD活性则呈先降低后升高的趋势;在硒处理下,SOD总体呈不断升高的趋势,CAT总体呈先降低后升高的趋势(15μmol L-1处理除外),POD则总体呈先升高后降低的趋势;镉、硒浓度相同时,植株体内抗氧化酶对硒处理敏感性更强,变化幅度大于镉处理。     

谷胱甘肽和丁硫堇对镉胁迫下辣椒幼苗生理特性的影响

为探究谷胱甘肽(GSH)在辣椒响应镉胁迫过程中的生理作用,在镉胁迫下测定了 GSH和 GSH合成抑制剂丁硫堇对辣椒叶部和根部各项生理指标的影响。结果表明,100μmol/L的镉离子对辣椒幼苗的生长有严重的抑制作用,在镉胁迫下喷施 10 mmol/L的 GSH可以增加辣椒幼苗的根长、株高以及地下部和地上部鲜重,与单独的镉处理相比增幅分别为 22.01%、6.59%、39.11%和 26.47%;叶绿素 a、叶绿素 b、类胡萝卜素含量分别增加了     

耐性植物秸秆覆盖对荠菜生长及镉积累的影响

[目的]研究秸秆覆盖对富集植物重金属积累的影响,筛选能促进荠菜生长和镉积累的镉耐性植物.[方法]通过盆栽试验研究镉污染条件下,覆盖4种镉耐性植物(扬子毛茛、通泉草、邻近风轮菜和车前)秸秆对荠菜生长及镉积累的影响。[结果]覆盖扬子毛茛、通泉草、邻近风轮菜和车前秸秆后,荠菜的地上部分生物量、总生物量和叶片叶绿素含量值均低于未覆盖处理。覆盖扬子毛茛、通泉草、邻近风轮菜和车前秸秆的荠菜总生物量则较未覆盖分别降低了34.04%,49.85%,40.27%和18.39%。只有覆盖邻近风轮菜秸秆提高了荠菜根系镉含量,而覆盖扬子毛茛和通泉草秸秆则提高了荠菜地上部分镉含量(较未覆盖分别提高了18.61%和12.87%)。然而,覆盖4种耐性植物的荠菜根系、地上部分及整株镉积累量均低于未覆盖。[结论]在盆栽条件下,覆盖镉耐性植物(扬子毛茛、通泉草、邻近风轮菜和车前)秸秆不能提高荠菜对镉污染土壤的修复能力。     

2种菌联合修复农田土壤镉污染的研究

采用盆栽试验,运用BCR四步法、火焰原子吸收法和稀释涂布平板法等方法,研究了沼泽红假单胞菌(Rhodopseudanonas palustris)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)联合作用对修复农田土壤重金属镉污染盆栽种植小白菜(Brassica campestris L. ssp.chinensis Makino)的效果及安全性,旨在探讨降低土壤镉生物有效性的有效途径,为新型生物菌肥研究提供理论依据。结果表明,沼泽红假单胞菌、枯草芽孢杆菌单独作用以及联合作用均能使农田土壤中镉的固定态增加,降低农田土壤中镉的生物有效性,联合菌处理组镉的生物有效性降低最显著,为32.70%,均对农田土壤中微生物各生理类群数量有显著性影响(P0.05),其中,细菌的数量达到10~5 CFU/g;均显著降低了小白菜根、茎中镉含量,联合菌处理组根、茎中镉的去除率分别达到58.06%～71.37%和73.66%～76.70%;均增加了小白菜株高、茎鲜重、叶绿素a、b的含量和叶绿素a/b的比值,联合菌处理组小白菜的生物量增加18.13%～69.55%。研究结果说明,沼泽红假单胞菌和枯草芽孢杆菌联合作用,对农田土壤镉污染的修复效果显著,且促进了小白菜的生长,具有修复农田土壤重金属污染的潜力。     

镉胁迫对菊芋生理变化及镉富集的影响

通过用耐镉性较好的徐州菊芋和耐镉性较弱的潍坊菊芋进行对比试验,设置土培CK(Cd~(2+) 0 mmol/L,即对照组)、T1(Cd~(2+) 0.1 mmol/L)、T2(Cd~(2+) 0.5 mmol/L)和T3(Cd~(2+) 1.0 mmol/L)4个处理组,探讨菊芋镉胁迫下各项生理指标和根际土壤指标以及富集能力的影响。结果表明:经过不同镉浓度胁迫21天后,2个菊芋品种的根长、株高、叶长、叶宽均受到相应程度的抑制,抗氧化酶活性随镉浓度的增加而减弱;但丙二醛(MDA)含量变化有所不同,潍坊菊芋的MDA含量伴着镉胁迫加深而增加,徐州菊芋只在T3镉浓度下才出现明显的上升变化,并在21天时达到峰值,为对照组的3.52倍。根际土壤pH大致呈现出持续下降趋势,镉处理20天时潍坊菊芋和徐州菊芋根际土壤pH均在T3处理下达到最低,降幅分别为3.85%和3.41%;有机质含量却表现出不断增加的状态,T3镉处理至第20天时,潍坊菊芋最大增幅为38.60%,徐州菊芋为36.01%;随着施加镉浓度的变大,抑制了菊芋对土壤碱解氮的吸收,总体上潍坊菊芋受抑制程度大于徐州菊芋。2个菊芋品种对镉的富集效果也不同,徐州菊芋各器官镉富集量均高于潍坊菊芋;在转运镉方面,潍坊菊芋根部的镉均等地转移到了叶、茎上,徐州菊芋则将大部分从根部转移到茎上。综上所述,菊芋在镉胁迫下体现出一定的抗性,具有较强镉富集能力,徐州菊芋镉富集能力更为明显。因此,将能源植物菊芋应用于镉污染土壤兼具经济和生态意义。     

青葙修复镉污染土壤的田间试验研究

为探索氯化铵与柠檬酸和青葙(Celosia argentea L.)联合修复重金属Cd污染土壤的方法,通过田间试验,研究了氯化铵与柠檬酸对青葙生长和吸收富集Cd的影响、根际土与非根际土之间的差异,以及对土壤Cd含量和形态的影响。结果表明,种植青葙并施加氯化铵(C+AC)处理能显著促进青葙地上部干重的提高,比只种植青葙(C)处理增产53.03%;种植青葙并施加柠檬酸(C+CA)处理能提高青葙对Cd的吸收富集能力,地上部Cd含量比C处理提高16.64%;而C+AC处理对青葙地上部Cd积累量的促进效果最佳,比C处理提高69.49%;青葙的种植均显著降低根际土Cd的酸溶态含量,C、C+AC和C+CA处理的降低幅度分别为10.31%,15.00%和12.67%,显著大于非根际土;C+CA处理的土壤Cd含量降率最大,为5.33%,而不种植青葙,不施加药剂(CK)处理为1.43%,只有C+CA处理的26.83%。因此,青葙植物提取对Cd的降低仍起关键作用,且施加柠檬酸对表层土壤Cd的修复性能最好。     

外源H2O2对镉胁迫下酸枣幼苗生长及生理特性的缓解效应

通过温室盆栽土培试验,研究不同浓度(0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.1,0.3 mmol/L)的外源H_2O_2处理对0.05 mmol/L Cd胁迫下酸枣幼苗生长、光合系统和荧光特性等的影响。结果表明:(1)Cd胁迫下,酸枣幼苗生长受到抑制,经H_2O_2处理后,酸枣幼苗对镉抗性系数、光合绿素含量、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)均升高,过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)含量和胞间CO_2浓度(C_i)则出现不同程度的下降;(2)低浓度H_2O_2(≤0.08 mmol/L)处理后,酸枣叶片和根系内抗氧化酶[过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)]活性增强,叶片内1,5—二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)、1,1—二磷酸景天庚酮糖酯酶(SBPase)和1,6—二磷酸果糖醛缩酶(FBAase)活性最高显著上升38.24%,42.15%,84.08%,但转酮醇酶(TKase)活性无显著变化;(3)酸枣叶片内PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)和吸收光能用于光化学反应的份额(P)在H_2O_2处理下最大分别提高37.52%,135.95%,53.10%和98.36%,PSⅡ非光化学猝灭系数(NPQ)、调节性能量耗散Y(NPQ)、非调节性能量耗散Y(NO)、吸收光能用于天线热耗散的份额(D)、PSⅡ反应中心非光化学耗散的份额(E_x)和双光系统间激发能分配不平衡偏离系数(β/α-1)分别降低34.13%,35.15%,30.26%,35.52,32.30%和53.43%,缓解效果显著,但随着外源H_2O_2喷施浓度的增加,缓解效应有下降趋势。综合分析发现,H_2O_2对酸枣镉毒的缓解作用与其改善酸枣光合作用、维持抗氧化系统高活性和提高PSⅡ光化学效率等多种生理过程有关。其中以0.08 mmol/L H_2O_2提高酸枣的修复效率最佳,可作为植物修复的强化措施。     

Cadmium bioavailability to Nicotiana tabacum L., Nicotiana rustica L., and Zea mays L. grown in soil amended or not amended with cadmium nitrate

Summary Mature (flowering) tobacco (Nicotiana tabacum cv. PBD6, Nicotiana rustica cv. Brasilia) and maize (Zea mays cv. INRA 260) plants were grown in an acid sandy-clay soil, enriched to 5.4 mg Cd kg^–1 dry weight soil with cadmium nitrate. The plants were grown in containers in the open air. No visible symptoms of Cd toxicity developed on plant shoots over the 2-month growing period. Dry-matter yields showed that while the Nicotiana spp. were unaffected by the Cd application the yield of Z. mays decreased by 21%. Cd accumulation and distribution in leaves, stems and roots were examined. In the control treatment (0.44 mg Cd kg^–1 dry weight soil), plant Cd levels ranged from 0.4 to 6.8 mg kg^–1 dry weight depending on plant species and plant parts. Soil Cd enrichment invariably increased the Cd concentrations in plant parts, which varied from 10.1 to 164 mg kg^–1 dry weight. The maximum Cd concentrations occurred in the leaves of N. tabacum. In N. rustica 75% of the total Cd taken up by the plant was transported to the leaves, and 81% for N. tabacum irrespective of the Cd level in the soil. In contrast, the Cd concentrations in maize roots were almost five times higher than those in the leaves. More than 50% of the total Cd taken up by maize was retained in the roots at both soil Cd levels. The Cd level in N. tabacum leaves was 1.5 and 2 times higher at the low and high Cd soil level, respectively, than that in N. rustica leaves, but no significant difference was found in root Cd concentrations between the two Nicotiana spp.Cd bioavailability was calculated as the ratio of the Cd level in the control plants to that in the soil or as the ratio of the additional Cd taken up from cadmium nitrate to the amount of Cd applied. The results showed that the plant species used can be ranked in a decreasing order as follows: N. tabacum > N. rustica > Z. mays.     

褪黑素对大头菜幼苗生长及镉积累的影响

通过盆栽试验,研究了Cd污染条件下,不同浓度褪黑素喷施对大头菜幼苗生长及Cd积累的影响。结果表明,浓度50、100和150μmol/L的褪黑素增加了大头菜幼苗的根长、根系体积、株高、块根直径和块根长度,也增加了其根系、块根、地上部分及可食用部分的生物量,而浓度为200μmol/L的褪黑素则降低了大头菜幼苗的这些指标。不同浓度的褪黑素处理均提高了大头菜幼苗的光合色素(叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量及类胡萝卜素)含量及抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性,并降低了大头菜幼苗根系、块根、地上部分和可食用部分的Cd含量。随着褪黑素浓度的增加,大头菜幼苗各器官的Cd含量呈降低的趋势。因此,喷施褪黑素能够促进大头菜幼苗生长,降低其对Cd的积累。     

土施超富集植物秸秆对荠菜生长及镉积累的影响

[目的]研究超富集植物秸秆对富集植物重金属积累的化感作用,为镉污染土壤的植物修复研究提供参考。[方法]通过在镉污染土壤中施用镉超富集植物〔(红果黄鹌菜Youngia erythrocarpa)、三叶鬼针草(Bidens pilosa)、少花龙葵(Solanum americanum)和豨莶(Siegesbeckia orientalis)〕秸秆,研究了4种镉超富集植物秸秆施入土壤对镉富集植物荠菜生长及镉积累的影响。[结果]4种镉超富集植物秸秆施入土壤均提高了荠菜地上部分生物量、总生物量和抗性系数,同时提高了荠菜叶片SPAD值(绿色度)。土施红果黄鹌菜秸秆提高了荠菜根系、茎、叶片及地上部分的镉含量,分别比各自对照高11.81%,102.07%,12.00%和54.95%,同时也提高了土样有效态镉含量,其余3种处理均低于各自对照。土施红果黄鹌菜秸秆的荠菜地上部分和整株的镉积累量均高于对照,分别为42.11和54.74μg/株,比各自对照高83.09%和54.11%,而其余3种处理的镉积累量均低于对照。[结论]土施红果黄鹌菜能够提高荠菜对土壤镉的积累,有利于提高荠菜对镉污染土壤的修复效果。     

不同母质土壤-水稻系统Cd吸收累积特征及差异

通过选取土壤有效态镉(Cd)含量相近、母质不同的水稻土河沙泥(河流冲积物发育)和紫泥田(紫色砂页岩母质发育),添加不同浓度的外源Cd(0,0.5,1,2,5mg/kg)模拟Cd污染稻田土壤进行盆栽试验,研究不同母质稻田土壤Cd胁迫条件下水稻不同生育期对Cd吸收累积的差异,并推算出土壤Cd环境安全临界值。结果表明,水稻生育期2种土壤有效态Cd含量均在分蘖期最高,河沙泥有效态Cd含量平均为0.47mg/kg,紫泥田平均为0.36mg/kg,同一外源Cd水平下,河沙泥土壤有效态Cd含量高于紫泥田。对河沙泥而言,随着外源Cd浓度的增加,水稻总生物量呈现先增加后下降的趋势,当外源Cd浓度为1mg/kg时达到最大生物量,为47.11g/pot;而紫泥田水稻生物量呈现逐渐增加的趋势,但各处理间差异不显著(P0.05)。2种土壤中水稻糙米、谷壳、茎叶、根Cd含量均随外源Cd浓度的增加而增加,整体分布特征为根茎叶谷壳糙米,且河沙泥高于紫泥田;河沙泥水稻平均Cd累积量为51.71μg/pot,紫泥田平均Cd累积量为42.56μg/pot,2种土壤成熟期水稻Cd累积量对比分蘖期分别增加1.45,1.07倍。回归分析表明,河沙泥和紫泥田稻米Cd超标的土壤Cd安全临界值分别为2.03,3.14mg/kg。水稻对Cd的吸收累积特征及土壤Cd安全临界值因土壤母质不同而存在显著差异。     

不同镉处理对两种生态型水蜈蚣镉富集特性的影响

采用室内盆栽试验,研究了在不同浓度cd处理下,两种生态型水蜈蚣的生长和对cd的吸收和富集特性。结果表明：（1）在2mg·kg^-1Cd处理时,Cd对两种生态型水蜈蚣生物量的影响较小。之后随着cd处理浓度的增加,两种生态型水蜈蚣生物量均呈降低的趋势,且差异显著。在200mg·kg^-1Cd处理时,矿山生态型水蜈蚣死亡,而非矿山生态型仍能维持一定生长,表现出较强的cd耐性。（2）在高浓度cd处理下,非矿山生态型水蜈蚣比矿山生态型具有更强的Cd富集能力。在2、10、50mg·kg^-1Cd处理时,两种生态型水蜈蚣Cd含量和积累量均呈增加的趋势。在200mg·kg^-1Cd处理时,非矿山生态型水蜈蚣地上部和地下部Cd含量分别达到498．66mg·kg^-1和1016．09mg·kg^-1,积累量分别为86．00μg·pot^-1和123．82μg·pot^-1,具有较强的cd富集能力。（3）在不同浓度Cd处理下,两种生态型水蜈蚣地上部富集系数均大于1,表现出较强的cd富集能力;矿山生态型水蜈蚣转移系数最大值为0．55,非矿山生态型为0．53。两种生态型水蜈蚣对cd均有一定的富集特性,而在高浓度Cd处理时非矿山生态型水蜈蚣的cd富集能力更强。