纳米银对蒙古黄芪种子和幼苗的毒性研究与数据挖掘分析

探讨纳米银(AgNPs)对蒙古黄芪种子萌发和幼苗生长的影响,并基于文献数据讨论AgNPs对单一物种的影响是否与数据挖掘趋势相符合.蒙古黄芪种子置于9个不同浓度的AgNPs溶液中,每日观察并记录种子萌发情况.观察结束后进行萌发和生长指标测定,并基于实验结果和文献数据进行比较分析.结果 表明,随着AgNPs浓度升高,蒙古黄芪最终发芽率受到抑制,高浓度时显著降低(P＜0.05);浓度为600 mg·L-1和1000 mg·L-1时平均发芽时间显著高于其他处理组(P＜0.05);浓度升高到400～1000mg·L-1时,胚根长、子叶长和子叶宽受到抑制,显著低于对照组(P＜0.05);胚轴的长度未受到AgNPs浓度变化的影响;叶绿素和氮含量在AgNPs浓度为200 mg·L-1时开始显著降低(P＜0.05);与对照组相比,各浓度处理组(除20 mg·L-1外)的鲜质量与干质量均显著减少(P＜0.05);幼苗地上部分和地下部分抗氧化酶过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性变化趋势基本一致.通过计算抑制率表明,600 mg·L-1和1000 mg·L-1的AgNPs对蒙古黄芪具有毒害作用.总的来说,实验结果部分符合数据挖掘模型趋势.比较几种分析模型发现,隶属函数法分析和主成分分析结果一致,meta分析比冗余分析更适用于单一物种趋势的预测.AgNPs抑制蒙古黄芪种子萌发,低浓度AgNPs对幼苗影响不明显,高浓度严重抑制幼苗生长.     

短链全氟羧酸对小麦生长的生态毒理效应

以小麦(Triticum aestivum L.)为受试生物,探究5种全氟羧酸(PFCAs)对小麦种子发芽势(3 d)、发芽率(7 d)和幼苗生长(14 d)的生态毒理效应.结果表明:(1)短链PFCAs对小麦种子发芽势和发芽率影响总体不显著(P>0.05),短链PFCAs对小麦种子萌发影响较小.(2)小麦幼苗根长、株...     

聚苯乙烯微塑料对典型农作物种子发芽和幼苗生长的影响

微塑料在农业土壤中可直接或间接地影响作物生长,而种子发芽和幼苗生长初期是作物生理毒性的敏感阶段。为认识微塑料对典型农作物的生理毒性,选用5μm聚苯乙烯微塑料(5μm-MPs),通过7 d种子发芽试验和33 d土培观测其对中国几种典型农作物种子发芽及幼苗生长的影响。0—100 mg·L^-1 5μm-MPs水培试验结果表明,5μm-MPs对小麦(Triticum aestivum)、玉米(Zea mays)、谷子(Setaria italica)、花生(Arachis hypogaea)、向日葵(Helianthus annuus)等5种作物种子的平均发芽时间均无显著影响,对小麦、玉米、向日葵、谷子的种子发芽能力和种子活力无显著影响,但花生种子对5μmMPs敏感,指标受到显著抑制,且5μm-MPs质量浓度越大抑制越强。以玉米、小麦、花生为例,0—100 mg·kg^-1 5μm-MPs土培试验结果表明,部分处理5μm-MPs对3种作物幼苗生长表现出一定的抑制作用。种植15 d时各处理5μm-MPs均显著抑制小麦幼苗株高,但种植30 d时5μm-MP...     

不同粒径的聚乙烯微塑料对玉米和黄瓜种子发芽和幼苗生长的影响

近年来,微塑料（MPs）对土壤生态系统的污染和危害备受关注。聚乙烯（PE）微塑料对农作物生长发育的影响主要聚焦于粒径和浓度效应,但粒径和浓度的交互作用对植物的生长的影响知之甚少。该研究通过发芽试验和盆栽实验探究了3种粒径（13、58、178μm）PE微塑料在不同质量分数（0、0.1%、0.5%、1%、2%）下对玉米（Zea mays L.）和黄瓜（Cucumis sativusL.）种子发芽、幼苗生长及根系形态的影响。结果表明,3种粒径的PE微塑料均不同程度地降低了玉米和黄瓜种子的发芽势和芽长,种子活力指数下降;对于幼苗生长,除了0.1%的PE13显著增加了玉米株高,0.1%和0.5%的PE13显著增加了玉米根体积和根表面积外,3种粒径的PE均不同程度地抑制了玉米和黄瓜幼苗的生长。双因素方差分析结果显示PE粒径、质量分数和二者交互作用均显著影响玉米种子的发芽,且质量分数效应更显著,而PE对黄瓜种子发芽仅存在质量分数效应;PE对玉米幼苗的株高、黄瓜地下部鲜质量和干质量以及玉米的根尖数具有更显著的粒径效应。RDA分析结果也显示,PE对玉米和黄瓜种子的萌发、幼苗的生长和黄瓜的根系形态存在显著...     

不同配比农业废物堆肥过程中堆肥的阴阳离子和大分子对种子发芽的影响

为揭示不同配比农业废物堆肥过程中阴阳离子和大分子对植物毒性的影响机理，开展了以鸡粪和猪粪为主料，稻草秸秆为辅料的条垛堆肥试验，设置的试验处理包括：等质量的鸡粪+稻草秸秆+包菜（1∶1∶1）处理（T1）、鸡粪+稻草秸秆（1∶1）处理（T2）、大量猪粪+少量稻草秸秆（85∶15）处理（T3）.测定了各处理的堆温、堆肥的水溶性无机阴阳离子和有机大分子变化，以及对大白菜（Brassica rapa L.）和水堇（Lepidium sativum. L.）种子发芽指数（Germination Index， GI）等指标变化的影响.试验结果表明，T3处理堆肥的高温（>55 ℃）持续期最长，杀灭病原微生物和杂草种子的能力最好，且其堆肥的Cl^-、SO42-、K⁺、Na⁺、Ca²⁺和Mg²⁺浓度最低；T2处理堆肥的NH4+ 浓度最低.T1和T2处理堆肥过程中堆肥的脂肪烃可转化为稳定的芳香烃.T3处理堆肥对大白菜和水堇的种子发芽指数大于80%.堆肥中抑制种子发芽的阴阳离子及大分子浓度分别为：Ca²⁺浓度>0.98 mmol·L^-1，Mg²⁺浓度>0.92 mmol·L^-1，NH4+浓度均>5.75 mmol·L^-1，芳香C/多糖比值>0.33，羧基C/多糖比值>0.30.堆肥中脂肪族大分子增加、多糖类大分子减少可抑制种子发芽.综上所述，猪粪与稻草秸秆的质量配比为85∶15、初始C/N比为25、初始水分含量为60%、 堆肥期周为35 d是条垛式堆肥处理猪粪和稻草秸秆的最佳工艺参数.大白菜比水堇种子更能准确反映农业废物堆肥的植物毒性.本研究可为优化不同畜禽粪便与农作物秸秆的条垛堆肥工艺参数、减少土地利用的风险提供重要的决策支持.