利用小麦三叶期毒害效应指标表征成熟期籽实产量Ni毒害的探讨

为探明小麦三叶期幼苗和成熟期籽实产量的Ni毒害效应及其相互关系,实现小麦作物Ni毒害的早期诊断,以春小麦"冀张春3号"为材料,采用盆栽试验方法,研究了外源Ni对小麦三叶期幼苗生长发育和成熟期籽实产量的影响,并对小麦三叶期和成熟期的生理指标进行相关分析.结果表明,外源Ni投加量100 mg·kg~(-1),茎叶干质量和籽实产量无明显下降(p0.05),茎叶中可溶性糖含量(p0.05)和硝酸盐含量(p0.01)增加,茎叶干鲜比值增加;Ni投加量≥100 mg·kg~(-1),茎叶干质量、可溶性糖、硝酸盐含量和成熟期籽实产量均明显下降(p0.05或p0.01),茎叶中淀粉和抗坏血酸含量明显增加(p0.05或p0.01),茎叶干鲜比值下降.土壤中各形态Ni与小麦三叶期幼苗中Ni呈显著正相关(p0.01),土壤和幼苗中Ni与茎叶干质量、可溶性糖和籽实产量均呈显著负相关(p0.05或p0.01),表明小麦三叶期幼苗毒害和成熟期籽实产量下降是由作物体内Ni毒害造成的且无观察效应浓度(NOEC)一致;同时试验观察到小麦三叶期幼苗茎叶干质量、可溶性糖和硝酸盐含量变化与成熟期籽实产量呈显著正相关关系(p0.05或p0.01),表明利用小麦三叶期幼苗Ni毒害效应指标表征成熟期籽实产量Ni毒害是可行的.试验确定外源Ni对小麦成熟期籽实产量的无观察效应浓度为:土壤全Ni含量为139.08 mg·kg~(-1),土壤有效态Ni(DTPA提取)含量为21.59 mg·kg~(-1),小麦茎叶Ni含量为15.37 mg·kg~(-1),小麦根系Ni含量为361.78 mg·kg~(-1).     

外源Ni对小麦孕穗期生长发育和成熟期产量的影响及其Ni毒害临界值

为探明小麦孕穗期毒害效应与成熟期籽实产量间的关系,实现中期毒害效应诊断与评价,以春小麦"冀张春3号"为材料,采用盆栽试验方法,研究了外源Ni对小麦孕穗期植株生长和成熟期籽实产量的影响,并对不同生育期的生理指标进行了相关分析.结果表明,外源Ni会增加小麦孕穗期株高和叶片干质量,减少茎秆和穗干质量,降低成熟期籽实产量,投加Ni量≥100 mg·kg~(-1)时出现明显抑制作用,茎秆、穗干质量和籽实产量均明显下降(p0.05);小麦孕穗期各器官中Ni含量和富集系数由大到小的顺序为:根系穗茎秆叶片,外源Ni会明显增加小麦孕穗期各器官和籽实中Ni含量,其中,小麦穗和籽实中Ni含量和富集系数随Ni投加量的增加均呈二次吸收富集高峰.相关分析结果表明,土壤中各形态Ni含量与小麦孕穗期各器官和籽实中Ni含量均呈显著正相关(p0.05,p0.01),根系和穗中Ni及土壤不同形态Ni含量与茎秆、穗干质量和籽实产量呈显著负相关(p0.05,p0.01),茎秆和穗干质量与籽实产量均呈显著正相关(p0.05).研究提出,利用小麦孕穗期毒害效应突变点指标表征小麦外源Ni毒害临界值是可行的,其毒害临界值指标为:土壤全Ni含量为139.08 mg·kg~(-1),土壤有效态Ni(DTPA提取)含量为21.59 mg·kg~(-1),小麦穗Ni含量为19.17 mg·kg~(-1),小麦根系Ni含量为318.49 mg·kg~(-1).