锰污染土壤对酸模叶蓼氮素代谢的影响

探讨超富集植物高浓度金属富集量对其生理机制的影响,对于了解超富集植物强大的解毒机制与其生理机制的相关性有重要意义。采用室内原矿土栽培的方法,研究了贺州某锰矿区未开采区(T2)、探矿区(T3)、恢复区(T4)、开采区(T5)、尾矿库(T6)土壤及桂林未受污染的菜园土(T1)对锰超富集植物酸模叶蓼(Polygonum lapathifolium L.)生长,锰吸收,叶片铵态氮、硝态氮、游离脯氨酸、可溶性蛋白质含量及氮素代谢关键酶(硝酸还原酶NR)、谷氨酰胺合成酶GS、谷氨酸合酶GOGAT和谷氨酸脱氢酶GDH)活性的影响。结果表明,随着Mn处理浓度的提高,酸模叶蓼根、茎、叶中Mn含量显著增加(P0.05),叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素在T3处理时含量最高,此时分别为对照的1.15、1.23和1.17倍,但所有锰处理下酸模叶蓼生物量无显著性差异(P0.05)。Mn处理一定程度上提高了叶片中可溶性蛋白质含量,引起了酸模叶蓼氮素代谢关键酶活性的变化及硝态氮、铵态氮和脯氨酸含量的显著增加(P0.05)。T6处理硝态氮、铵态氮和脯氨酸含量最高,分别比对照提高了17.6%、43.8%和206.2%。NR、GS和GOGAT活性呈先增加后降低的变化趋势,NR、GS和GOGAT活性分别在T2、T3、T4处理时最高,此时分别比对照提高了6.4%、28.8%和66.4%。GDH活性则随着Mn处理浓度的增加而增加,在T6处理时活性最高,比对照提高了1.74倍。以上表明,GDH在解毒Mn毒害过程中具有重要作用。     

单一及复合重金属污染对土壤酶活性的影响

采用外源添加重金属和室内培养的方法研究重金属Cd、Pb对滩涂盐渍土脲酶、过氧化氢酶活性的影响,为中国沿海地区土壤重金属污染的监测及重金属对潜在生态环境影响等方面的研究提供参考依据。重金属Cd添加至土壤的质量分数为0、0.5、1.0、2.0 mg.kg-1,重金属Pb添加至土壤的质量分数为0、100、200、400 mg.kg-1,采用完全随机区组设计,3次重复。结果表明：重金属质量分数较低时,单一重金属对土壤脲酶活性具有促进,对过氧化氢酶活性具有抑制作用;重金属质量分数较高时,对土壤脲酶活性具有抑制作用,对土壤过氧化氢酶具有促进作用。重金属Cd、Pb对土壤酶活性的影响存在交互作用,重金属Cd对土壤脲酶活的性影响起主导作用,重金属Pb对土壤过氧化氢酶活性的影响起主导作用。经逐步回归分析,有效态重金属的质量分数低水平时,土壤脲酶活性与重金属Cd呈现显著负相关;土壤过氧化氢酶活性与重金属Pb呈现显著正相关。     

蜈蚣草对Pb、Zn复合污染的响应

为探明蜈蚣草修复重金属复合污染土壤的能力,本实验利用水培实验研究Pb、Zn交互作用下蜈蚣草对Pb、Zn积累变化以及蜈蚣草对Pb、Zn的解毒机理.实验结果显示,在Pb、Zn复合污染情况下,重金属Zn在0—10 mg.L-1下可促进蜈蚣草根、茎对Pb的富集能力,降低蜈蚣草对Pb的转运能力;而Pb则促进蜈蚣草对Zn的转运系数,提高蜈蚣草茎、叶对Zn的富集能力,并呈现出蜈蚣草对Pb的富集能力大于对Zn的富集能力.实验结果进一步显示,随着重金属复合暴露浓度增加,蜈蚣草叶绿素含量先上升后下降,丙二醛含量先下降后上升,淀粉、蔗糖、O2-含量则逐渐上升.这说明淀粉、蔗糖、O2-.等具有一定的解毒作用,能增强植物对重金属的抗性.实验结果还显示,蜈蚣草对Pb、Zn具有较强的耐性和富集能力,可利用蜈蚣草修复Pb污染土壤以及低Zn浓度的Pb-Zn复合污染土壤.     

Cd、Zn、Pb单因素及复合污染对土壤酶活性的影响

通过Ｃｄ、Ｚｎ、Ｐｂ单因素处理和复合因素处理的对比性研究发现,无论是单因素或复因素对土壤酶活性的抑制效应顺序均为 Ｃｄ＞ Ｚｎ＞ Ｐｂ;在所研究的 ４种土壤酶中,脲酶受重金属的抑制作用最为敏感; Ｃｄ、 Ｚｎ、 Ｐｂ复合污染与各单因素的影响有较大差异,同时,Ｃｄ、Ｚｎ、Ｐｂ复合污染对４种土壤酶活性的影响效应亦不同。其复合污染对脲酶表现出协同抑制负效应的特征;对过氧化氢表现出一定的屏蔽作用或拮抗作用;转化酶和碱性磷酸酶主要因Ｃｄ浓度的变化而变化。     

毒死蜱与乙草胺单一污染和复合污染对土壤酶活性及微生物生物量碳的影响

采用室内模拟试验方法,研究毒死蜱与乙草胺单一污染和复合污染对土壤酶活性与微生物生物量碳的影响.结果表明,在试验剂量范围内,毒死蜱与乙草胺单一污染和复合污染对过氧化氢酶都产生抑制作用,而对脲酶有激活效应,对酸性磷酸单酯酶和碱性磷酸单酯酶的影响表现为先激活后抑制的效应,其中乙草胺单一污染对过氧化氢酶和酸性磷酸单酯酶抑制作用显著.毒死蜱与乙草胺在单一污染和复合污染的初期能提高土壤微生物生物量碳,但至第14天后复合污染显示出抑制作用.     

磺胺二甲嘧啶与镉单一和复合污染对生菜生长的影响

为阐明磺胺二甲基嘧啶(SM2)与镉(Cd)对生菜(LachicasativaL.)的单独和复合毒性效应及其毒性机制,采用随机区组试验研究了水培条件下,SM2(0、0.5、2、10 mg·L~(-1))与Cd(0、1、5 mg·L~(-1))单一和复合污染对生菜种子发芽、幼苗生长和污染物积累的影响。结果表明,单一SM2处理对生菜幼苗根伸长具有一定的毒性效应,与对照相比,单一SM2处理下,随SM2质量浓度的增加(0.5-10 mg·L~(-1)),根长抑制率增加了11.51%-51.87%;但单一SM2处理对生菜发芽率、生物量则无显著影响。而单一Cd处理对生菜发芽率、根生物量以及根伸长均无显著影响。Cd的加入可以增强SM2对生菜的毒害作用,与10 mg·L~(-1) SM2处理相比,10 mg·L~(-1) SM2+5 mg·L~(-1) Cd处理的发芽率降低了7.14%;加入1、5mg·L~(-1)Cd后SM2的根伸长半抑制浓度IC50分别降低了7.89%、23.68%。单一污染条件下,生菜对Cd/SM2的积累随污染物质量浓度的增加而增加。低浓度Cd处理(1 mg·L~(-1))条件下,加入SM2可显著降低生菜根系和地上部Cd含量,但是对于高浓度Cd(5 mg·L~(-1)),加入SM2可以增加根系和地上部Cd积累量。低浓度SM2(0.5、2 mg·L~(-1))条件下,加入Cd可显著促进生菜根部SM2的累积,但高浓度SM2(10mg·L~(-1))条件下,Cd的加入却显著降低生菜根部SM2的累积。SM2处理下,Cd的加入对生菜地上部SM2的积累无显著影响。SM2/Cd在生菜中的富集和迁移受其性质、投加量及质量浓度组合影响,复合污染下生菜对Cd的积累能力在较高Cd质量浓度时表现出协同作用,而对SM2的积累能力则在相对低质量浓度时表现出协同作用。这可能与Cd和SM2复合存在条件下会形成络合物,以及络合物对生菜产生的毒性效应有关。     

铜对小麦氮素代谢的影响

铜对小麦氮素代谢的影响李延（浙江农业大学土化系，杭州３１００２９）黄毅斌（福建农科院土肥所，福州３５００１３）秦遂初（浙江农业大学土化系，杭州３１００２９）铜在１９３１年由Ａ．Ｓｏｍｍｅｒ证实为植物生长的必需元素。近年来，随着生产集约化程度的提高和耕...     

复合污染条件下莴苣对Zn、Cd的吸收与富集

采集莴苣及根际土壤样品,分析Cu、Zn、Cd、Pb复合污染条件下莴苣对Zn、Cd的吸收与富集规律.结果表明:复合污染条件下,莴苣不同部位对4种重金属元素的吸收积累表现为根>叶>茎,莴苣中重金属含量为Zn>Cu>Cd>Pb,富集系数为Cd≈Zn>Cu>Pb;不同采样区莴苣对重金属的吸收积累与富集能力存在明显差异.用于描述Zn和Cd在土壤-莴苣系统中迁移的响应模型均为非线性方程,模型类型在2种元素之间以及莴苣不同部位存在一定差异,但2种元素在不同部位中的响应均可用3次曲线方程来描述.莴苣对Cd、Zn的吸收除了受到元素自身性质的影响外,还受到共存元素的影响,这种影响与共存元素的含量有关.     

水溶态Cd、Zn及其复合污染对3种豆类胚根生长的影响

采用水培实验,研究了Cd、Zn单一及其Cd（20 mg·kg-1）、Zn（5、10、15、20 mg·kg-1）复合污染对3种豆类胚根生长的影响.结果表明,Cd溶液处理,Cd2＋浓度为2 mg·kg-1时,3种豆类发芽数（粒）高于对照组,黄豆的发芽数随处理浓度增加而减少,呈负相关,对绿豆和豌豆的发芽没有明显影响,对3种...     

绿麦隆、阿特拉津单一与复合污染对蚯蚓的毒性效应研究

以赤子爱胜蚓为研究对象,采用滤纸急性毒性实验研究了农药绿麦隆、阿特拉津对蚯蚓的单一和复合毒性效应。单一毒性实验表明,绿麦隆与阿特拉津单独存在时,均对赤子爱胜蚓产生毒性。阿特拉津对蚯蚓的毒性大于绿麦隆,绿麦隆和阿特拉津48h的半致死质量浓度分别为189.64和43.33mg·L-1。复合毒性实验表明,绿麦隆与30mg·L-1和40mg·L-1的阿特拉津复合,其48h的半致死量分别为116.03和48.14mg·L-1。绿麦隆和阿特拉津的复合污染对蚯蚓具有明显的协同作用,而这种协同作用与污染物的质量浓度有关。     

水稻与水合欢间作对作物群体产量、氮素吸收及土壤氮素的影响

豆科与禾本科作物间作有利于提高氮素利用率及作物群体产量。旱地条件下豆科与禾本科作物间作产量优势的研究已多见报道,但水田环境下水稻(Oryza sativa)与豆科水生作物间作模式的研究报道甚少。在华南地区水田条件下分别构建了2015年晚稻和2015年早稻水稻与水合欢(Neptunia olerace)间作模式,并探讨该模式对产量和稻田土壤氮素的影响。试验设常规施氮水稻单作(N 180 kg·hm~(-2),CK)、低氮水稻单作(N 140 kg·hm~(-2),LRM)、水稻-水合欢间作(N140 kg·hm~(-2),LRN)和水合欢单作(N 140 kg·hm~(-2),NOM)4种处理,测定不同种植模式下的作物产量、吸氮量、土地当量比及稻田土壤全氮含量的变化。结果表明,间作栽培模式下的水稻茎蘖数、叶面积指数和地上部生物量均显著高于CK和LRM,其中与水合欢相邻的边行水稻茎蘖数、叶面积、地上部生物量和产量均显著高于内行。水稻实地面积产量表现为LRNCKLRM,LRN处理下水合欢实地面积产量低于NOM。2014年晚稻和2015年早稻,以LRN、NOM和CK计算的土地当量比分别为1.01和1.20,以LRN、NOM和LRM计算的土地当量比分别为1.12和1.25,表明间作模式下作物整体产量明显提高。LRN处理下水稻群体总吸氮量显著低于CK和LRM,经过两季种植后,LRN处理下土壤全氮含量分别比CK和LRM提高了0.21%和1.69%。在水田环境中,水稻与水合欢间作在低氮投入下能维持较高的土地当量比,且提高了作物群体产量和土壤全氮。     

模拟酸雨下Cd、Cu、Zn复合污染对土壤微生物量碳和酶活性的影响

在实验室内，研究了模拟酸雨下Cd、Cu、Zn复合污染对供试土壤中微生物量碳和酶活性的影响．结果表明，污染土壤中微生物量碳和酶活性明显降低，脱氢酶活性几乎丧失，脲酶、酸性磷酸单脂酶、总磷酸酶和多酚氧化酶活性均明显降低到一较低水平．污染土壤中微生物量碳和酶活性随重金属量增加而进一步降低，有效性Cd、Cu、Zn含量与土壤微生物量碳和酶活性之间呈显著性负相关．     

锌铬复合污染对水稻根系可溶性糖代谢的影响

植物具有逐步适应逆境的能力,在不同生育期对逆境的适应程度不同。可溶性糖是植物碳代谢的主要物质之一,与植物的抗性有密切关系。通过盆栽试验,研究了锌铬复合污染下,在水稻(Oryza sativa L.)不同生育期,水稻根系可溶性糖的代谢。结果表明,随着土壤中锌、铬质量分数的增加,在水稻不同生育期,其根干质量及地上部分干质量均呈降低的趋势,而根冠比呈现一定的升高趋势;水稻根系可溶性糖含量呈升高的趋势。偏相关分析表明,在水稻不同生育期,土壤中锌、铬质量分数与水稻根系可溶性糖含量均呈显著或极显著的偏相关关系。锌在水稻孕穗期及灌浆结实期对水稻根系可溶性糖含量的作用均大于铬,在分蘖期小于铬。这表明在重金属胁迫下,水稻通过增加其根系中可溶性糖含量来协调源流库的关系,从而提高自身对锌铬复合污染的生态适应能力。     

重金属单一与复合污染下水稻对铬的富集特征

探索重金属单一与复合污染胁迫下水稻富集重金属的规律,以期为科学认识共存重金属对水稻富集目标重金属的影响提供理论依据。采用盆栽试验,研究了重金属Cr单一污染和Cu、Cr、Ni、Cd复合污染下水稻对Cr的富集特征。结果表明,Cu、Cr、Ni和Cd复合污染较Cr单一污染水稻各部位对Cr的富集有明显的差异。单一污染下,Cr在成熟期水稻植株不同部位的质量分数表现为根部叶谷壳茎米粒,根部约占56.5%~77.5%、茎部约占3.1%~3.5%、叶部约占16.8%~31.8%、谷壳约占2.4%~7.1%、籽实约占0.3%~1.0%,且随着Cr投加量的增加,根部Cr所占比例上升,而地上各部位所占比例及相应的吸收富集系数均下降;复合污染下分配规律表现为根部叶茎谷壳米粒,与单一污染相比,根部和米粒的吸收富集系数均有所增大,其余部位的吸收富集系数则呈波动增减。单一和复合污染下米粒Cr的质量分数分别为0.47~0.69 mg·kg-1和0.66~1.60 mg·kg-1,其中复合污染时有44.4%米粒Cr的质量分数超过国家食品卫生标准限值(1.0 mg·kg-1),而单一污染时均没有超标。通过统计分析可知,Cr在水稻植株中富集和迁移除受本身投加量的影响外,还明显受到共存元素Cu、Ni、Cd的影响,而投加量不同则可能会表现出不同的作用,植株部位不同也会表现出不同的作用;其中Cu、Ni均促进Cr向米粒转运,表现为协同作用,同时中浓度Cd也表现为协同作用。     

单一重金属污染对灯心草生长及重金属积累特性的影响

盆栽试验结果表明:在设置的低浓度范围内,Cd、Pb、Cu能够刺激灯心草的生长。而As(地上部除外)、Zn在整个浓度设置范围内对灯心草的生长都表现出抑制作用,且各重金属对灯心草地下部生物量影响不显著。各重金属对灯心草生长抑制程度为:Zn>As>Cu>Pb>Cd。以灯心草生物量减产10%为依据,将土壤中Cd、Pb、Cu3种重金属临界值分别设定为10、100、100~200 mg.kg-1。灯心草不适合在Zn污染的土壤中种植,土壤中As临界值尚需作进一步的研究来确定。除Cd外,其余4种重金属主要累积于灯心草根部。回归分析表明,Cd、Pb在灯心草地上和地下部以及As在灯心草地下部的积累量与土壤中各重金属添加量之间存在显著线性关系(P<0.05)。     

两种四环素类抗生素单一及复合污染对农田土壤理化性质和土壤酶活性的影响

多数农业用地土壤中抗生素含量在μg·kg^-1水平,而μg·kg^-1水平抗生素对土壤质量影响的研究较少,因此开展0(CK)、10、100和500μg·kg^-1土霉素(OTC)和四环素(TC)的单一及复合污染对土壤理化性质和酶活性的影响研究。结果表明：(1)与CK相比,两种抗生素单一处理土壤pH均显著增加,速效磷(OP)含量均显著降低,且TC处理对pH的增长率和对OP的抑制率均显著高于OTC处理,仅500μg·kg^-1 TC处理可溶性盐显著降低;单一OTC处理OP含量显著降低,有机质(OM)含量增加,多酚氧化酶(PPO)、脲酶(URE)和蔗糖酶(SUC)活性均显著降低;单一TC处理OP、OM和有效氮(AN)含量均显著降低,PPO和SUC活性均显著下降。(2)在单一OTC处理中加入低含量TC能在一定程度上缓解OTC对土壤的毒害,以10μg·kg^-1 TC+10μg·kg^-1 OTC处理综合缓解效果为最佳;而加入较高含量TC则增大OTC对土壤的毒性,且毒性随着OT...     

汞、砷复合污染对水稻生长及吸收汞、砷的影响

在温室条件下,采用水培方法研究汞、砷复合污染对水稻的生长及对汞、砷吸收的影响.实验结果表明:1)汞、砷复合污染可以显著地降低水稻生物量,汞、砷具有显著的交互作用.2)营养液中汞浓度大于0.5mg·L-1时,可显著降低水稻光合速率、二氧化碳气孔导度、蒸腾速率(p<0.001),而砷的影响不显著.3)随营养液中汞浓度的增加,水稻根部和地上部汞含量显著增加,砷对水稻吸收汞的影响不显著,二者无交互作用.随营养液中砷浓度的增加,砷在水稻根部和地上部的累积显著提高,营养液中的汞显著抑制了水稻根部对砷的吸收,二者表现为拮抗作用;而汞对砷在水稻地上部累积的影响则较复杂,随着汞浓度由0.5mg·L-1增加到1.5mg·L-1,水稻地上部砷含量表现出先降低再升高的趋势.     

土壤镉、铅及其复合污染胁迫对丁香蓼(Ludwigia prostrata)生长和光合荧光特性的影响

通过室内盆栽土培试验,研究铅(Pb)、镉(Cd)单因素及其复合污染对田间杂草丁香蓼(Ludwigia prostrata Roxb.)生长及光合荧光等生理特性的影响.结果表明:(1)随着Cd、Pb单因素及其复合污染浓度升高,丁香蓼的茎长、根长和鲜重等指标均显著下降(P0.05).(2)叶绿素a、b含量或叶绿素a/b值随胁迫浓度的增加而显著降低.(3)单因素Pb污染对丁香蓼的PSII反应中心(光系统II反应中心)的影响不显著;在单因素Cd的最高浓度T50(80 mg/kg)污染胁迫下,丁香蓼的PSII最大量子产率(QY_(max))、稳态下的有效量子产率(F_v/F_m_Lss)和稳态下的非光化学猝灭(NPQ_Lss)值仅为对照组(CK)的37%、51%、14%;且与对照组相比,Cd胁迫下丁香蓼的F_o、F_m、F_v、F_v/F_o的降幅也均显著高于单因素Pb胁迫下或Pb、Cd复合污染胁迫下的降幅;综合分析表明单因素Cd对PSII反应中心的影响最强,双因素Pb、Cd复合污染影响次之,单因素Pb胁迫下的影响最小.(4)丁香蓼各部位的重金属含量随胁迫浓度增加而上升,且在Pb、Cd复合污染胁迫下,Cd能促进丁香蓼对Pb的吸收.综上表明,丁香蓼对Pb、Cd及其复合污染物均具有较强的耐受性及富集能力,可尝试用于Pb、Cd重金属污染土壤的生态修复.     

生长调节剂对春玉米氮素代谢关键酶活性的影响

采用大田小区试验,通过新型植物生长调节剂处理春玉米,研究了生长调节剂对玉米氮素代谢关键酶活性的影响,结果表明,喷施不同配方的生长调节剂能明显提高春玉米氮代谢过程中关键酶的活性。在生长调节剂PGR2处理下,玉米功能叶片中硝酸还原酶(NR)活性比对照提高了109.3%～138.3%,其它处理下硝酸还原酶活性也有不同程度的提高;无论在玉米功能叶片还是籽粒中,谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酰胺转化酶活性在测定的各时期均高于对照;功能叶片中蛋白水解酶活性也均高于对照。在所有处理中,以PGR2处理效果最佳。