镉胁迫对红椿(Toona ciliate Roem.)幼苗生长及碳、氮、磷、钾累积与分配的影响

为了解镉(Cd)胁迫对红椿(Toona ciliata Roem.)生长及养分[碳(C)、氮(N)、磷(P)和钾(K)]吸收的影响,采用盆栽控制试验研究了不同浓度Cd处理[0(对照)、10、20、40、80、160 mg·kg~(-1)]对其幼苗生长发育、生物量以及养分积累与分配特征的影响。结果显示:与对照相比,红椿幼苗生长特性指数(如叶数、叶长、叶宽、根长及地径和株高)与根、茎、叶生物量随Cd浓度增加而降低,但低Cd处理(40 mg·kg~(-1))对各器官指数、株高及总生物量无显著影响(P0.05)。随着Cd胁迫浓度增加,根、茎、叶中Cd浓度逐渐升高,且根大于茎;根K、茎K、叶K和叶N累积量随胁迫浓度增加呈先升后降,而根C、根N、茎N、根P和叶P累积量则逐渐降低。此外,茎C、叶C和茎P在低Cd处理时无显著差异,但较高Cd胁迫处理(≥40.00 mg·kg~(-1))则显著抑制并改变其累积与分配格局。红椿幼苗具有一定的抗Cd胁迫能力,但较高浓度Cd胁迫(≥40.00 mg·kg~(-1))显著影响了红椿幼苗的生长特性及其养分格局。     

镉胁迫下巨桉幼树的生长、养分含量变化及镉富集特性

【目的】探讨Cd胁迫对巨桉幼树生长和营养元素吸收的影响及巨桉对Cd的富集特征。【方法】2018年5-9月,以1年生巨桉幼树为试验材料,采用盆栽试验,设置5个Cd含量处理,即0 mg/kg（CK）、12.5 mg/kg（T1）、25 mg/kg（T2）、50 mg/kg（T3）、100 mg/kg（T4）,10月测定各处理植株的株高、地径并收获全株,测定各器官（吸收根、运输根、主干、枝条、叶）的生物量以及氮、磷、钾、Cd含量,计算各器官的Cd富集系数以及不同处理Cd转运系数。【结果】（1）随着Cd含量的增加,巨桉幼树株高、地径净生长量均呈下降趋势,且T2～T4处理与CK差异达到显著水平;各处理总生物量与CK之间均无显著差异。（2）随着Cd含量的增加,巨桉幼树各组织器官内N、P、K元素含量总体呈降低趋势。（3）随着Cd含量的增加,植株各器官中Cd含量总体均呈增加趋势,且在同一Cd处理水平下,各器官Cd含量由大到小的顺序为吸收根＞运输根＞主干＞枝条＞叶。（4）随着Cd含量的增加,吸收根的Cd富集系数总体呈增加趋势,运输根的Cd富集系数呈先增加后降低的趋势,主干、枝条和叶的Cd富集系数无明显变化规律。随着Cd含量的增加,Cd转运系数呈下降趋势。【结论】巨桉幼树对Cd的转运能力有限,但其生长迅速,即使在高含量Cd胁迫下生长并未受到明显抑制,说明巨桉幼树对Cd有较强的适应性,因此可以初步确定巨桉为重金属Cd污染地区土壤修复树种。     

外源柠檬酸杆菌对水稻镉吸收和亚细胞分布及生理特性的影响

为探究外源柠檬酸杆菌(Citrobactersp.)对水稻抗镉胁迫的影响，以在培养土中添加外源柠檬酸杆菌XT1–2–2菌悬液(处理组)和未加菌悬液(对照组)的盆栽水稻为研究对象，分析分蘖期水稻在3种Cd质量浓度(0、5、10 mg/kg)处理下XT1–2–2对Cd的吸收、转运、亚细胞分布及生理特性(可溶性糖和抗坏血酸)的影响。结果表明：与对照组相比，处理组水稻根、茎、叶的Cd质量分数均显著降低；Cd质量浓度为0、5mg/kg时，根茎间的转运系数也显著低于对照组的；处理组水稻根中的细胞壁、细胞膜和可溶性部分的Cd质量分数均显著低于对照组的，根系细胞壁中Cd分配比例增加，可溶性部分Cd分配比例降低；菌株XT1–2–2处理的水稻茎、叶中的可溶性糖的质量分数显著低于对照组的，而抗坏血酸的质量分数显著高于对照组的，且随Cd处理质量浓度的增加，抗坏血酸的质量分数逐渐增加。综上所述，加入外源柠檬酸杆菌XT1–2–2可以降低分蘖期水稻各组织对Cd的吸收，影响Cd在根茎间的转运以及Cd在根系亚细胞内的分配比例，降低茎、叶中的可溶性糖的质量分数，增加茎叶中的抗坏血酸的质量分数，进而有效增强水稻对Cd的抗性...     

镉对两个同核异质红麻杂交种种子萌发及幼苗生长的影响

[目的]研究重金属镉对红麻杂交种种子萌发、幼苗生长及生理特性的影响,为揭示红麻对重金属镉胁迫的生理响应机制打下基础.[方法]以同核异质的两个红麻杂交品种C1P3A/992(简称C1)和C2P3A/992(简称C2)为材料,采用Cd2+浓度分别为0(对照)、15和30 mg/kg的CdCl2溶液处理红麻种子,测定种子的发芽率、发芽势和发芽指数;同时采用Cd2+浓度分别为0(对照)、10、20、30和50 mg/kg的CdCl2溶液处理两个红麻杂交品种幼苗,8 d后测定幼苗的株高、茎粗、根长及其鲜重和干重的相对抑制率,以及叶片抗氧化酶活性和丙二醛(MDA)含量,综合分析两个品种间的差异.[结果]不同浓度的Cd2+胁迫对两个红麻杂交种种子的萌发均有促进作用,在同一Cd2+浓度下,C2品种的发芽率、发芽势和发芽指数均显著高于C1品种(P<0.05,下同).随着Cd2+浓度的升高,两个红麻杂交品种幼苗的株高、茎粗、根长及其鲜干重均受到明显抑制,在Cd2+浓度为50 mg/kg时抑制程度最大;在同一Cd2+浓度下,C2品种幼苗各部分鲜干重相对抑制率均显著低于C1品种.两个杂交种幼苗的叶片过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性及MDA含量总体上呈先升高后降低的变化趋势,3种酶的活性均在10 mg/kg Cd2+浓度处理时达最大值,MDA含量在30 mg/kg Cd2+浓度处理时达最大值,在10~50 mg/kg Cd2+浓度处理下,C2品种幼苗叶片的SOD和CAT活性均显著高于C1品种,而MDA含量显著低于C1品种.[结论]两个红麻杂交品种对Cd2+的敏感度不同.在0~50 mg/kg范围内,C2品种在种子萌发、幼苗生长及生理指标方面均表现出更好的适应性,对Cd2+的耐性优于C1品种,可作为母本用于配制抗镉胁迫的三系杂交种.     

土壤外源重金属铬对亚麻形态学指标的影响

[目的]研究土壤外源重金属Cr对亚麻形态学指标的影响。[方法]利用盆栽试验的方法,设定0、25、50、125、250、500 mg/kg 6个浓度梯度,分别利用考种和分光光度法测定亚麻的形态学指标。[结果]较低浓度Cr处理对亚麻的分枝数影响不显著,高浓度Cr(≥125mg/kg)胁迫显著降低了亚麻的分枝数(P<0.05);Cr浓度的增加显著降低了亚麻的蒴果数(P<0.05);较低浓度的Cr胁迫能促进亚麻株高、叶片叶绿素浓度的增加,达到峰值后,随着Cr处理浓度的进一步增加,亚麻的株高和叶片叶绿素的浓度则呈现下降趋势。[结论]较低浓度的Cr胁迫处理在一定程度上能够促进亚麻的生长,而高浓度的Cr胁迫则抑制亚麻的生长。     

镉胁迫对黑杨派无性系生物量及镉离子含量的影响

【目的】研究重金属镉(Cd)对黑杨派无性系生物量及镉离子含量的影响,探讨无性系对Cd胁迫的响应机制,为治理日渐严重的土壤重金属污染治理提供依据。【方法】对黑杨派的5个无性系进行沙培试验,分别测定其生长量、不同器官生物量及Cd²⁺含量,评价不同无性系抗Cd胁迫的能力。【结果】随着Cd²⁺质量浓度增加,胁迫后苗高与地径均呈下降趋势,各无性系苗高性状较地径对Cd胁迫更为敏感;胁迫后叶片数量整体呈下降趋势。通过对不同无性系叶片生物量均值分析发现,无性系I-107、L-35、中菏1号排在前3位,除15 mg/L Cd²⁺质量浓度外,在其他质量浓度胁迫下差异均达显著水平。随着Cd²⁺质量浓度增加,不同无性系茎生物量与根生物量变化趋势一致,整体先降低,后升高再降低。对不同质量浓度Cd²⁺胁迫下茎与根生物量的均值进行分析,发现无性系I-107、鲁林9号、L-35的茎生物量排在前3位,I-107、鲁林16号、L-35的根生物量排在前3位。各无性系茎中Cd²⁺含量随Cd     

五指山野菜对镉的积累及其机理研究

试验通过对五指山野菜对镉的积累及其机理研究,从而为利用五指山野菜对土壤进行植物修复这一技术提供理论基础.试验在盆栽的基础上进行了植物的地上部生物量和镉含量,可溶性蛋白、叶绿素,叶片质膜透性等生化指标的测定,以及分析上述指标与土壤中镉浓度的关系.通过试验,得出以下结果:随处理浓度的增加,根、茎和叶Cd含量逐渐上升,且根部变化趋势最突出;在土壤中处理浓度为50mg/kg时,植物根、茎和叶含量就已超过超积累植物临界值,且当处理浓度为400 mg/kg时,三者含量分别高达6566.00、948.46、520.39 mg/kg;但为800 mg/kg时,植株出现死亡;在处理浓度为0～50 mg/kg下,转移系数和累积系数均大于1,但在100～400 mg/kg之间,转移系数逐渐变小;在0～50 mg/kg下可溶性蛋白逐渐上升,质膜透性、生物量和叶绿素变化差异不显著(5%),但当处理浓度再增加时(100～400mg/kg),植物叶绿素、生物量、可溶性蛋白等呈现下降趋势,而质膜透性上升.以上结果说明五指山野菜是Cd超积累植物,且50 mg/kg时是五指山野菜正常生长的临界值,高于此浓度,将对其产生毒害,当浓度为800 mg/kg时,植株出现死亡;随处理浓度的增加,转移系数逐渐变小,说明植物在高Cd胁迫下阻止Cd向地上部分转移而产生更严重的毒害.     

不同镉浓度处理对龙须草生长特性及积累特征的影响

为探明龙须草镉(Cd)耐受性及修复污染土壤的可能性,在盆栽试验条件下,研究了不同浓度Cd处理下植株生长特性及Cd累积特征.结果表明,Cd离子在低浓度(小于5mg Cd/kg土)情况下,能促进龙须草的营养生长,株高、分蘖数、叶面积及干物质积累都有不同程度增加;高于5mg Cd/kg土处理下则抑制植株生长;随Cd浓度增加,根系与茎叶中的Cd积累浓度和累积量明显升高,在Cd浓度达到100mg Cd/kg土处理下龙须草仍能完成正常生长周期.表明龙须草在高Cd浓度下(大于5mg Cd/kg土)虽生长受到一定限制,但能正常生长发育及积累更多Cd离子,耐重金属Cd能力较强,可作为修复Cd污染土壤的优势植物种植.     

硅对镉胁迫下水稻幼苗体内镉分布规律的研究

采用溶液培养,研究不同浓度(0、30、80、130、180mg/L)的SiO2在4.0mg/LCdCl2浓度胁迫下对水稻幼苗体内镉(Cd)的分布规律。结果表明,在Cd胁迫下Si降低了水稻幼苗根、茎、叶、鞘、共质体和质外体Cd含量,其分布规律为:根茎叶茎鞘叶片,呈现出末端分布规律。说明Si促使大量的Cd累积在根中,根是Cd累积的主要部位,而茎、叶中Cd累积量较少。可见,Si可抑制水稻体内Cd由地下部分向地上部分运输,且能抑制地上部分Cd向叶片运输,并能减少Cd进入共质体。     

镉菲交互作用对玉米吸收转运土壤中镉菲的影响特征

本研究以耐抗镉、菲（Cd、Phe）强的玉米品种‘郑单958’为研究对象,采用室内盆栽试验,开展了土壤中Cd(0、2.5、5 mg/kg)和Phe(0、1、50 mg/kg)复合污染交互作用对玉米吸收转运土壤镉菲的影响。结果表明：‘郑单958’株高受到了Phe单一污染胁迫的正向刺激作用;各处理间株高、生物量受Cd单一污染的影响变化不大。在Cd和Phe复合污染下,Cd和Phe共存不同程度抑制了‘郑单958’玉米幼苗的株高,与Cd单一污染相比,株高显著升高8.22%;与Phe单一污染相比,株高显著降低13.65%,而对生物量影响不显著。低高浓度Phe的存在抑制了玉米幼苗根部Cd的吸收积累,与低高浓度Cd单一污染相比,根部Cd含量显著下降,分别降低了29.40%,32.70%,两者呈拮抗作用;而高浓度Phe的存在促进了玉米幼苗茎叶部Cd的吸收积累,与低浓度Cd单一污染相比,茎叶Cd含量显著提高22.22%,两者协同作用显著。Cd的存在促进了玉米幼苗根部和茎叶部对Phe的积累,与低浓度Phe单一污染处理相比,低浓度Cd的存在显著促进了根部Phe含量的升高,提高了61.84%;高浓度Cd的存在显著...     

土壤镉污染对小麦生长及镉吸收的影响

为明确小麦对镉的吸收状况,以扬麦13号为材料,采用盆栽试验,分析了不同外源镉污染水平（0、5、10、20 mg·kg^-1和50mg·kg^-1）对小麦生长状况、光合生理指标、磷含量及镉吸收的影响,并使用目标危险系数（THQ）法预估了食用该小麦籽粒对人体健康产生的风险。结果表明,低浓度的外源镉（<10 mg·kg^-1）未显著影响小麦的生长速率、各部位生物量、光合生理指标和小麦各部位的磷含量。但当外源镉浓度增大时,小麦生长速率受到抑制。当外源镉浓度>20 mg·kg^-1时,小麦生物量、蒸腾速率及磷含量显著降低。小麦各部位的镉含量及籽粒中镉的THQ值都随镉污染水平的增大而增加,各污染水平下THQ值均大于1,且儿童的THQ值大于成人。研究结果显示,虽然中、低浓度的外源镉不会对小麦生长造成显著的影响,但在该环境中生长的小麦籽粒中的镉含量仍然会对人体造成明显的不利影响,表明仅依靠镉对小麦的生长影响不足以说明镉对小麦及人体的危害,必须综合各个指标来讨论。     

大量及微量元素对胡麻幼苗生长发育的影响

以‘张亚2号’胡麻种子为试验材料,采用沙培盆栽的方法,以霍格兰全价营养液为对照,以全价营养液中分别缺少N、P、K、Mg、S、Ca、Fe、B、Mn、Cl、Zn、Cu、Mo元素为13个处理,进行了单因素试验,探讨大量及微量元素对胡麻幼苗生长发育的影响.结果表明:所有处理对胡麻幼苗子叶大小、真叶数目、株高、茎粗、干物质积累、侧根长度和条数均有一定程度的影响.B元素对胡麻幼苗叶片的影响较显著,缺B处理的植株子叶大而浓绿,真叶数目大于CK;S元素对胡麻幼苗株高的影响显著,4叶期时,缺S处理的株高为CK的62%;各元素对胡麻幼苗茎粗的影响不显著;B、Cl、Zn和Mo元素对胡麻幼苗侧根的影响显著,4叶期时,缺B、Cl和Mo处理的植株侧根长度分别为CK侧根长度的548.4%、267.7%、358.4%,6叶期时,缺Zn处理的植株侧根长度仅为CK侧根长度的12.1%;N和B元素对胡麻幼苗鲜质量和干质量的影响显著,8叶期时,缺N和B处理的干质量分别为CK干质量的251.3%、319.7%.     

德国鸢尾对Cd胁迫的生理生态响应及积累特性

通过盆栽研究了Cd胁迫下德国鸢尾的生长状况、生态效应、生理特性及吸收和富集Cd的能力.结果表明:德国鸢尾对小于5 mg/kg的Cd有较强的耐性,适用于城区土壤修复;Cd浓度大于5 mg/kg时抑制德国鸢尾生长,降低了其生态效应.随着Cd浓度的增大,德国鸢尾根系活力、叶绿素含量和含水量逐渐降低,游离脯氨酸和可溶性糖含量先升高后降低,细胞膜透性逐渐升高.Cd在德国鸢尾体内分布为根系＞地上部分,随着Cd浓度的增大,德国鸢尾根系和地上部分Cd积累浓度逐渐升高、富集系数和转运系数逐渐降低;Cd浓度为20 mg/kg时德国鸢尾对Cd的积累量最大,为2.122 mg/plant.     

不同玉米(Zea mays)品种对镉锌积累与转运的差异研究

选取20个玉米(Zea mays)品种作试验材料,通过田间试验研究了镉-锌(Cd-Zn)复合胁迫下玉米的生长发育及其积累和转运Cd、Zn的差异,以期筛选出Cd、Zn低积累的玉米品种。结果表明,Cd-Zn复合胁迫下,玉米的株高、叶面积、生物量、产量以及玉米根、茎叶和籽粒中Cd、Zn含量在品种间均表现出显著差异。有2个品种籽粒的Cd含量超过国家食品卫生标准(≤0.2 mg·kg-1),13个品种茎叶的Cd含量超过国家饲料卫生标准(≤0.5 mg·kg-1),所有品种籽粒和茎叶的Zn含量均符合国家食品卫生标准(≤50mg·kg-1);有7个品种的Cd富集系数1,13个品种茎叶转运系数1,所有品种籽粒转运系数均1;20个玉米品种Zn的富集系数均1,有18个品种茎叶转运系数1,6个品种籽粒转运系数1。根据玉米生物量、产量、籽粒Cd和Zn含量、富集系数、转运系数等指标进行评价,认为红单6号、红育1号、云优78、平单2号、屏单2号5个品种可作为Cd低积累玉米品种,雅玉98可作为Zn低积累玉米品种,可分别在个旧地区Cd、Zn中、轻度污染土壤上推广种植。     

钙对滇重楼生长和总皂甙含量的影响*

 滇重楼是一种重要的中药材,多年来的大量采挖,已使其野生资源濒临灭绝的境地。钙与药用植物生长发育、品质形成和中药功效密切相关。采用盆栽试验,研究了不同钙水平对滇重楼生长、养分元素吸收和总皂甙含量的影响,以期为滇重楼野生资源的保护和人工栽培提供技术支撑。结果表明,施钙可明显增加滇重楼株高,以钙40mg/kg处理株高增幅最大。总生物量和根茎增加百分数以钙80mg/kg处理最高,高于此水平时,滇重楼总生物量和根茎增加百分数显著下降(P<0.05）。随施钙水平增加,叶片光合速率和蒸腾速率分别呈显著(P<0.05）和极显著(P<0.01）的增加。不同钙水平对滇重楼各部位N,P含量和茎中K的含量无显著影响(P>0.05）,但对叶片和新、老根茎中K含量有显著的影响(P<0.05）。叶片中K含量以钙80mg/kg处理最高,新、老根茎中K含量以钙40mg/kg处理最高。叶片、新根茎和老根茎中钙含量与施钙水平之间呈显著的正相关(P<0.05）,但茎中钙含量与施钙水平之间呈显著的负相关(P<0.05）;新根茎总皂甙含量与施钙水平之间呈极显著的正相关(P<0.01）,但不同钙水平对老根茎总皂甙含量影响不显著(P>0.05）。综合考虑滇重楼生长、总生物量累积、药用部位生物量累积、养分元素含量和总皂甙含量,滇重楼施钙水平在钙40～80mg/kg之间较为适宜。     

The Effect of Cadmium Toxicity on the Development of Lettuce Plants on Contaminated Sod-Podzolic Soil

The influence of cadmium on the morphometric and biochemical indicators of the development of lettuce of the Moscow greenhouse variety, on productivity and also on metal accumulation in plant biomass during cultivation on sod-podzolic soil polluted with this toxicant in the doses range from 2 to 100 mg/kg was studied. It was shown that cadmium has a toxic effect on the development of lettuce: the plant height was reduced by 29.7–77.5%, the number of leaves was reduced by 16.4–61.3%, and the leaf surface area decreased by 34.5–99% depending on the level of contamination. The presence of metal in the soil in concentrations 5–100 mg/kg caused a decrease of the content of chlorophyll a by 15.6–38.1% in plants; chlorophyll b content decreased by 18–20% at cadmium concentration 10–100 mg/kg; carotenoids decreased by 40% at concentrations 20–50 mg/kg. Cadmium contributed to a decrease in free proline content by 20–26% with Cd concentrations at 5–100 mg/kg of soil; at a concentration of 2 mg/kg, on the contrary, Cd caused an increase of proline content of 66.2% and malondialdehyde content of 59.9% in comparison with the control. Productivity of plants decreased by 49.6–99.6% at all studied concentrations, and the level of metal accumulation in plants was significantly higher than the permissible level of cadmium (0.03 mg/kg) for lettuce.     

蕹菜对土壤环境激素Pb、Cd的吸收效应及相关性分析

采用盆栽试验方法,研究了蕹菜对土壤中重金属类环境激素Pb、Cd的吸收效应,并进行相关性分析,为开展蔬菜重金属污染治理、发展绿色食品和无公害蔬菜提供科学依据。结果表明,土壤中Pb（≤2000 mg/kg）、Cd（≤10.0 mg/kg）对蕹菜株高的抑制作用均不明显,但在最高浓度处理下（Pb 4000 mg/kg,Cd 50.0 mg/kg）,蕹菜株高与空白对照差异显著;土壤中Pb、Cd导致蕹菜地上部减产的最大降幅分别为76.3%和65.8%;随着Pb、Cd投放浓度的增加,蕹菜植株各部位的Pb、Cd含量均呈递增趋势,但地上部对Pb的积累比对Cd的积累弱;蕹菜中Pb、Cd积累量与土壤中Pb、Cd含量相关性显著。     

化控措施强化龙葵修复高镉污染土壤的能力研究

为了强化龙葵修复高镉污染土壤的能力,研究化控措施对超积累植物龙葵修复镉污染土壤能力的影响。在 含量为100 mg/ kg 的镉污染土壤上,采用盆栽试验方法,通过浸种和叶面喷施相结合的处理方式,研究了质量浓度 为5、10、20、40 mg/ L 的二烷氨基乙醇羧酸酯(DA-6)对龙葵各器官吸收和富集镉状况的影响。结果表明:各组处理 均能够促进龙葵对镉的吸收和累积,其中20 mg/ L 时作用最显著,提高了苗期和成熟期的根、茎、叶和果实质量,同 时也增加了镉浓度,使得成熟期根、茎、叶的镉提取量增加了46.33%、28.93% 和41.28% (P 0.05);5 和10 mg/ L DA-6 也对茎部质量的增加和成熟期各器官镉提取量作用显著,而40 mg/ L DA-6 仅对叶部质量和镉提取量起到了 一定作用;因此DA鄄6 应用在提高龙葵修复效率的最适宜的浸种和叶面喷施的质量浓度应为20 mg/ L。