Comparison of EDTA-enhanced phytoextraction and phytostabilisation strategies with Lolium perenne on a heavy metal contaminated soil

Phytoremediation is a promising and cost-effective strategy to manage heavy metal polluted sites. In this experiment, we compared simultaneously phytoextraction and phytostabilisation techniques on a Cd and Zn contaminated soil, through monitoring of plant accumulation and leaching. Lolium perenne plants were cultivated for 2 months under controlled environmental conditions in a 27.6 dm³-pot experiment allowing the collect of leachates. The heavy metal phytoextraction was promoted by adding Na-EDTA (0.5 g kg⁻¹ of soil) in watering solution. Phytostabilisation was assessed by mixing soil with steel shots (1%) before L. perenne sowing. Presence of plants exacerbated heavy metal leaching, by improving soil hydraulic conductivity. Use of EDTA for phytoextraction led to higher concentration of heavy metal in shoots. However, this higher heavy metal extraction was insufficient to satisfactory reduce the heavy metal content in soil, and led to important heavy metal leaching induced by EDTA. On the other hand, addition of steel shots efficiently decreased both Cd and Zn mobility, according to 0.01 M CaCl₂ extraction, and leaching. However, improvement of growth conditions by steel shots led to higher heavy metal mass in shoot tissues. Therefore, soil heavy metal mobility and plant metal uptake are not systematically positively correlated.     

The effects of residual tetracycline on soil enzymatic activities and plant growth

A pot trial was carried out to investigate the adverse effects of tetracycline (TC) on soil microbial communities, microbial activities, and the growth of ryegrass (Lolium perenne L). The results showed that the presence of TC significantly disturbed the structure of microbial communities and inhibited soil microbial activities in terms of urease, acid phosphatase and dehydrogenase (p < 0.05). Plant biomass was adversely influenced by TC, especially the roots with a reduction of 40% when compared with the control. Furthermore, TC decreased the assimilation of phosphorus by the plant although the concentration of phosphorus was increased by 20% due to decreased plant biomass. TC seemed to increase the concentration of dissolved organic carbon (by 20%) in soil. The findings implied that the agricultural use of animal manure or fishpond sediment containing considerable amounts of antibiotics may give rise to ecological risks.     

垃圾渗滤液对黑麦草和高羊茅种子萌发的影响

为了解垃圾渗滤液作培养液时草本植物种子萌发的情况。以黑麦草和高羊茅两种草本植物种子为研究材料,分别研究了垃圾填埋场渗滤液处理站的渗滤液原液、渗滤液生物处理出水以及渗滤液最终出水在6个不同配比的稀释溶液(V渗滤液/V蒸馏水=1/0,3/1,1/1,1/2,1/3,1/4)下对这两种种子萌发的影响。结果显示:随着渗滤液稀释强度的降低,种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数均增加,V渗滤液/V蒸馏水为1/3时,种子发芽率均为最高,黑麦草种子发芽率达96%,高羊茅种子发芽率达79%。用渗滤液作培养液时,更有利于黑麦草种子的萌发;用最终出水作培养液时,更有利于种子的萌发。这两种不同的渗滤液,在不同配比的稀释浓度下对种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数等均具有显著的生理作用。     

农地土壤重金属Pb和Cd有效性测定方法的筛选与评价

作物重金属累积主要受土壤中重金属有效性的制约,由于土壤种类和污染特征的差异,目前尚无公认的有效态测定方法.为筛选建立适宜土壤铅（Pb）和镉（Cd）有效性评价的方法,本文选择重庆市4种性质差异较大的典型农地土壤：酸性紫色土、中性紫色土、石灰性黄壤和钙质紫色土,系统比较了氯化钙（CaCl₂）、醋酸铵（NH₄OAc）、盐酸（HCl）、乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA）和二乙基三胺五乙酸（DTPA）这5种化学提取方法与梯度扩散薄膜技术（DGT）对供试土壤Pb和Cd的提取能力,并以黑麦草为指示植物开展盆栽试验,探讨不同提取剂提取量与植物Pb和Cd累积能力的相关性,进而综合评价不同方法的适宜性.结果表明,不同提取方法对Pb和Cd的提取量存在明显差异：酸性紫色土和石灰性黄壤中以HCl-Pb提取态含量最高,中性紫色土和钙质紫色土中则以EDTA-Pb提取态含量最高;除钙质紫色土以EDTA-Cd提取态含量最高外,其余3种土壤则是以HCl-Cd提取态含量最高.考虑提取量与植物吸收量之间的相关关系,在相同类型土壤上,可选择除CaCl₂外的5种提取方法作为Pb的评价方法,Cd则是6种提取方法均较适合.在不同类型土壤中,EDTA-Pb提取态和DGT-Cd提取态含量与黑麦草地上部Pb和Cd含量相关性最高,相关系数分别为0.941和0.919,说明EDTA提取适用于不同类型土壤间Pb生物有效性的比较与评价,而Cd则以DGT技术最好,化学提取剂中以HCl较为适宜.     

无瓣海桑和互花米草群落土壤化感作用比较

为揭示不同植物群落土壤在无瓣海桑(Sonneratia apetala)控制互花米草(Spartina alterniflora)中的作用,利用化感生物测定的方法,选用黑麦草(Lolium perenne)为受体,对比分析红树林无瓣海桑群落、互花米草群落以及无瓣海桑+互花米草群落土壤水提液的化感作用大小。结果表明3,种植物群落土壤水提液对黑麦草具有化感作用,无瓣海桑群落土壤和无瓣海桑+互花米草群落土壤水提液对黑麦草根长和苗高的影响表现出低促高抑的现象;ρ为0.25 g·mL-1的土壤水提液对黑麦草种子发芽和幼苗生长影响不大,1.0 g·mL-1土壤水提液对黑麦草根长和苗高产生显著影响,加入活性碳之后能减弱水提液的化感作用。ρ为0.25或0.5 g·mL-1条件下3,种土壤浸提液对黑麦草发芽率的影响无显著差异;ρ为1.0 g·mL-1的3种水提液都显著抑制黑麦草根长,而无瓣海桑群落土壤水提液表现出更强的化感作用,ρ为1.0 g·mL-1的土壤水提液显著抑制黑麦草苗高,无瓣海桑群落土壤对苗高的抑制作用显著强于互花米草群落土壤(P<0.01)。以黑麦草为受体,无瓣海桑群落土壤化感作用强于互花米草群落土壤,通过根系分...     

3种抗生素对黑麦草种子萌发的生态毒性效应

为探明四环素、环丙沙星和磺胺嘧啶3种抗生素对黑麦草种子萌发的影响,为评价抗生素污染的生态影响提供科学依据,采用保湿培养法研究了它们对黑麦草种子萌发的影响,比较分析了抗生素的生态毒性差异和相对敏感的指标。结果表明,在种子萌发期,一定浓度范围的抗生素胁迫会引发植物种子抵抗逆境的应激反应,因此,3种抗生素在1 mg·L~(-1)处理水平下均能促进种子发芽。超过该浓度,四环素对黑麦草种子发芽仍有一定的促进作用,而环丙沙星和磺胺嘧啶则表现为抑制作用。四环素对种子发芽率的最大无作用浓度(NOEC)为5 mg·L~(-1),而环丙沙星和磺胺嘧啶对种子发芽率的NOEC为1 mg·L~(-1)。实验结束时,3种抗生素在1 mg·L~(-1)处理水平下的种子发芽率最高。3种抗生素浓度超过0.1 mg·L~(-1)时,种子根长和芽长即受到抑制,因此,它们对种子根长和芽长的NOEC均为0～0.1 mg·L~(-1)。其中,磺胺嘧啶的抑制作用最为显著。根长受到抑制的程度强于芽长。黑麦草种子萌发受3种抗生素影响程度依次为磺胺嘧啶环丙沙星四环素。     

餐厨垃圾和绿化废弃物混合堆肥的试用

以餐厨垃圾和绿化废弃物堆肥作为种植基质,研究了其不同堆肥比例对黑麦草(Lolium perenne L.)生长的影响。结果表明,将不同基质组分别施用后,黑麦草各项生长指标(植株高度、盖度、地上和地下生物量(干重))均良好,其中2#基质(80%土壤+20%堆肥)施用效果优于1#(90%土壤+10%堆肥)和3#(70%土壤+30%堆肥)基质。对比不同堆肥对黑麦草生长的影响发现,(80%+20%)堆肥6处理的黑麦草地上和地下生物量最大,分别约为40 g和28 g,第三茬草地上生物量(干重)与对照组相比增幅为164.3%,盖度达到了98%。本研究确定了堆肥和土壤的最佳配比以及最佳堆肥类型,不但可以解决其资源化再利用的问题,而且植物生长良好,表明该技术在城市绿化中具有一定的应用前景。     

不同品种黑麦草对富营养化水体净化能力的比较

利用浮床植物系统研究了不同品种黑麦草在富营养化水体中的生长特性和净化效果差异.结果表明,12个黑麦草品种在冬春季富营养化水体中均能良好生长,净化效果非常明显,对TN、TP、CODMn和BOD5的去除率分别高达73.68%、84.69%、87.87%和75.85%;同时,还能使富营养化水体中pH值降低,溶解氧浓度明显升高.室内试验植物地上部N、P积累量分别在46.86～145.25 mg·m-2·d-1之间和11.39～42.74mg·m-2·d-1之间;室外试验植物地上部N、P积累量分别为61.5～168.2 mg·m-2·d-1和11.9～47.2mg·m-2·d-1;且植物体内N、P积累量与其生物量之间存在着明显的相关性(r≥0.90).品种同差异显著(P<0.05),其中,以邦德、安格斯2号和牧杰对富营养化水体净化的综合能力表现最好.     

气候因子对混播草地不同种群生长及其个体消长的影响

采用数理统计方法 ,研究了混播草地中黑麦草 (Lolium perenne)、白三叶 (Trifoliumrepens)和白苞蒿(Artemisialactiflora)的生长特征及其个体消长特点 ,分析了主要气候因子 (温度、降水和日照 )对其构件生长的影响 .温度对黑麦草分蘖的负效应显著 (P〈0 .0 1) ;温度和降水与黑麦草叶片、白三叶匍匐茎和白苞蒿侧枝生长存在显著 (P〈0 .0 1)或弱显著 (P〈0 .1)正相关 ;日照对 3种植物的生长有不同程度抑制作用 .温度和日照对植物生长的互作效应大于温度和降水的互作效应 .黑麦草分蘖数与白三叶分枝数相互消长 ,而黑麦草叶片与白三叶匍匐茎生长具相互促进作用 ;白苞蒿侧枝和白三叶匍匐茎生长相互促进 ,其生长点数则由相互促进向相互抑制转化 ;黑麦草与白苞蒿种群生长具正效应作用 .黑麦草叶片、白三叶匍匐茎和白苞蒿侧枝生长具明显季节动态性 ,而黑麦草分蘖、白三叶分枝和白苞蒿侧芽数季节性变化不明显 .黑麦草分蘖和白苞蒿侧芽具夏秋发生优势 ,而黑麦草叶片生长具春末潜势 ,白苞蒿侧枝具旺盛期 (6～ 9月 )生长优势 .图 1表 3参 2 7     

黑麦草与入侵杂草紫茎泽兰苗期的相对竞争力

为研究利用黑麦草(Lolium perenne)替代种植治理外来入侵杂草紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)再入侵或新入侵丢荒地,采取复合deWit取代试验设计方法用盆栽植物研究了黑麦草和紫茎泽兰在苗期的相对竞争力,观察在若干密度梯度每密度下不同比例条件下两种植物的相对产量、相对产量总和以及竞争攻击力等参数,并比较其表型特征在不同竞争格局下的异同.黑麦草与紫茎泽兰在所有密度及其比例下的相对产量总和(RYT)均近似于1.0,说明这两种植物面临着对相同资源的直接竞争.竞争的结果是,在所有密度及其比例下,紫茎泽兰混种时的生物量均显著小于单种时的生物量(即相对产量RY小于1.0);而黑麦草的相对产量(RY)变化则恰恰相反.黑麦草的株高和地上生物量并不受混种竞争的显著影响(与单种无显著差异),分蘖数反而高于单种,表现出很强的竞争性;而紫茎泽兰在混种竞争下的株高、分株数和地上生物量均显著低于单种(无竞争),表现出较弱的竞争性.对利用黑麦草替代种植治理紫茎泽兰在机械防治后再入侵以及对丢荒地新入侵问题的可行性进行了讨论.图1表3参18