活性铝对小麦根生长及酶活性的影响

利用铝形态分布与环境pH的相关性,通过改变染毒液pH条件,研究了不同浓度活性铝对小麦根生长、蛋白质含量及酸性磷酸酶活性的影响,并探讨了不同形态活性铝植物毒性的差异.本实验染毒液中总铝浓度设置为0(CK)、25(T₁)和75μmol·L^-1(T₂)3组,各组pH分别调至4.0、4.5、5.0和5.5.结果表明,微量Al_a与Al_b对小麦根生长均具有抑制作用.但随染毒液中活性铝组分的改变,小麦根蛋白质含量和酸性磷酸酶活性显现相反变化趋势:T₁和T₂组在pH4.0,活性铝主要成分为Al_a时(Al_a浓度高于活性铝浓度的90%),小麦根细胞蛋白质含量显著下降,酸性磷酸酶活性显著上升;T₁和T₂组在pH5.0,Al_a浓度降低至与Al_b浓度接近,且Al_a和Al_b浓度均低于10μmol·L^-1时,根细胞蛋白质含量显著上升,酸性磷酸酶活性显著下降.     

不同工艺阶段味精废水对作物种子发芽和根伸长的毒性效应

为了对味精废水的污染进行全面的评价,针对不同工艺阶段排放的味精废水,采用小麦、白菜和西红柿等作物种子,以污水为环境介质,进行了种子发芽和根伸长的污染暴露实验,并结合污染现场,进行了相应的定量分析.结果表明,在高浓度原味精废母液中, 小麦种子的发芽抑制率和根伸长的抑制率与废水的浓度呈显著正相关.味精废水对3种作物种子的发芽和根伸长的毒性强弱顺序为：西红柿＞白菜＞小麦西红柿对味精废水毒性响应最为敏感,可以认为是一种较为理想的生物毒性指示作物.味精生产不同工艺阶段所排放的污水对这3种作物种子的发芽半抑制浓度(IC₅₀)为22.0～32432 mg·L^-1,对根伸长的半抑制浓度(IC₅₀)为17.3～3320 mg·L^-1.     

重金属对土壤中小麦种子发芽与根伸长抑制的生态毒性

测定了4种土壤（红壤、草甸棕壤、暗棕壤和栗钙土）条件下,Cu,Zn,Pb和Cd单一污染对小麦种子发芽与根伸长抑制主及其复合污染效应（暗棕壤条件下）。结果表明,同一浓度下,重金属对小麦根伸长抑制率均明显大于对种子发芽抑制率,植物根对金属污染的生态毒性比种子发芽敏感,土壤有机质和土壤N含量与Cu,Zn,Pb和Cd污染对小麦根伸长抑制率显著负相关（R^2OR=0.91,R^2K-N=0.92),土壤PH和阳离子交换量与Cu,Zn,Pb和Cd污染对小麦根伸长抑制率的相关性不显著（R^2PH=0.62,R^2CEC=0.60),在单一污染对小麦根伸长为刺激作用浓度（较低浓度）或为抑制作用浓度下（较高浓度）,复合污染均表现为协同作用。^     

硒对小麦和水稻种子萌发的生态毒理效应的比较研究

通过水培试验,比较研究了硒在不同浓度下对小麦和水稻种子萌发及幼苗生长的生态毒理效应。结果表明,硒在适量范围内(<0.5 mg.L-1)对种子萌发过程中各生理指标有促进作用,高剂量(>5 mg.L-1)时,对种子活力、α-淀粉酶及幼苗和根生长具有胁迫效应。硒对小麦种子发芽各指标抑制率大于水稻,硒对种子根伸长的抑制率远远大于发芽抑制率。对硒浓度与种子发芽各项指标抑制率相关分析,呈显著正相关。应用小麦根伸长抑制率可作为化学物质生态风险评价的一项生物标志物。     

菲和芘对土壤中植物根伸长抑制的生态毒性效应

测定了草甸棕壤条件下 ,菲、芘对小麦、白菜、西红柿 3种植物根伸长抑制率 ,以及复合污染毒性效应。结果表明 ,菲、芘浓度与植物根伸长抑制率呈显著线性或对数相关 (P =0 0 5 )。 2种有机物对植物根伸长抑制强度为菲 >芘。这与菲、芘的水中溶解度明显相关。与土壤脱氢酶活性和蚕豆根尖微核实验结果相比 ,植物根伸长对菲、芘毒性更敏感。小麦为有机污染的最敏感指示植物。菲、芘复合污染产生明显协同作用。     

无土栽培下酸铝耦合对银杏生长的胁迫效应

本试验采用U₂₀₇均匀设计方案,通过无土栽培方法研究酸铝耦合处理对银杏幼株生长的效应。结果表明,在pH 4.5～5.5范围内,能耐铝（AlCl₃）浓度可达0.4 mmol/L,而高浓度（0.8～1.2 mmol/L）的铝对银杏有毒害作用;pH高于5.0时,提高培养液中铝浓度对银杏生长无明显影响。总之,酸铝耦合加剧对银杏植株的毒害作用,尤其对根系的伤害更为明显,甚至导致烂根死根,从而使地上部停止生长。     

混合盐碱胁迫对小白菜种子萌发的影响

用不同浓度的NaCl、Na₂SO₄、NaHCO₃和Na₂CO₃混合液对小白菜(Brassica chinensis L.)种子进行种子萌发试验,观察小白菜种子在不同浓度盐碱胁迫下的发芽率和发芽指数。结果表明,在混合盐碱胁迫下,小白菜种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均随pH值增大和盐浓度的升高呈下降趋势,且各萌发指标与盐浓度的相关系数明显大于pH值,可见小白菜种子发芽受盐浓度的影响更大。低浓度(50mmol·L^-1)盐碱胁迫对小白菜种子萌发影响不大,高浓度(200mmol·L^-1)盐碱胁迫下小白菜的种子萌发受到严重影响。     

铅与对二氯苯复合污染对小麦和大白菜种子发芽及幼苗期生长的毒性

在草甸棕壤条件下,测定了铅(Pb2 )与对二氯苯(PDB)的单一及复合污染对小麦和大白菜种子发芽率、幼苗生物量(鲜重、干重)、芽伸长抑制率和根伸长抑制率的影响。结果表明,对外源污染物的敏感顺序为根伸长抑制率>芽伸长抑制率>幼苗鲜重>发芽率和幼苗干重。Pb2 与PDB复合污染的条件下,Pb2 的浓度为500 mg.kg-1时,Pb2 与PDB处于协同效应。Pb2 的浓度为2 000 mg.kg-1时,Pb与PDB联合毒性比较复杂。但不论对于小麦还是大白菜,Pb与PDB的联合作用更多的是依靠Pb2 的作用而不是PDB的作用。     

基于主成分-聚类-逐步回归分析构建番茄苗期耐铝性综合评价体系

铝毒是限制酸性土壤中作物产量的主要因素之一。番茄(Solanum lycopersicum)是适合在酸性土壤中种植的主要经济作物, 不同品种番茄对铝胁迫的响应存在差异, 因此, 筛选苗期耐铝毒种质对番茄生产及研究具有重要意义。以10个番茄品种为材料, 采用室内土培盆栽, 设置1 000 µmol∙L^-1 AlCl₃·6H₂O处理, 测定反映植物铝胁迫下生长状况的16个形态、生理生化及光合指标。通过主成分分析, 将铝胁迫下番茄幼苗的16个指标转化为5个独立的综合指标, 累积贡献率达90.779%。基于耐铝性综合评价值(A)的系统聚类分析, 将供试种质划分为5类, 第I类为高度耐铝品种Qianxi, 第V类为高度不耐铝品种Puluowangsi。经多元线性逐步回归分析得出番茄苗期耐铝评价方程: y=0.046+0.405X₆+0.515X₁₀-0.207X₁₅+0.028X₃ (R²=0.997), 从16个指标中提取出与A值显著相关(P<0.01)的4个指标: 丙二醛含量(X₃)、净光合速率(X₆)、叶面积(X₁₀)和地下部干重(X₁₅)。利用评价方程可判断不同番茄品种苗期的耐铝性, 使番茄耐铝性鉴定工作快速简便。     

石油焦基高比表面积活性炭对废水中CODCr的吸附能力

探讨了高比表面积活性炭(HSAAC)吸附水中COD_Cr时,活性炭用量、pH值和吸附时间等因素对COD_Cr吸附量和去除率的影响。实验结果表明,HSAAC用量越大,去除COD_Cr效果越好。当HSAAC用量为2.0g·L^-1,pH=3时,去除率达到78%以上;在酸性条件下HSAAC对COD_Cr的去除效果较好;HSAAC对废水中COD_Cr的吸附发生在前30min;COD_Cr浓度低于60mg·L^-1时,处理后COD_Cr的残余质量浓度低于地表水环境质量Ⅰ类标准(15mg·L^-1)。用碱再生HSAAC,一次再生率达94.22%,二次再生率达到了86.90%。说明高比表面积活性炭在适宜条件下对COD_Cr具有较好的吸附性能和良好的再生效果。     

石蒜对萝卜、黄瓜、番茄和油菜幼苗的化感效应

在室内用离体生测方法研究了石蒜水浸提物对萝卜、黄瓜、番茄和油菜的化感效应.结果表明, 石蒜水浸提物对4种植物种子的萌发和幼苗生长均具有较强的抑制作用.4种受体作物中,以番茄最为敏感,最低浓度0.0125 g·ml^-1处理下,番茄种子完全受到抑制不能萌发,油菜、萝卜与黄瓜种子的萌发抑制率分别为17.73％、14.97％和2.65％.相同浓度处理时,石蒜水浸提物对萝卜、黄瓜及油菜芽的生长抑制作用高于对根的抑制作用.采用去胚乳小麦生长法和高梁河沙法测定了石蒜甲醇浸提物对光合作用和非光合作用抑制活性.结果表明,石蒜甲醇浸提物对去胚乳小麦和高梁的生长有较强的抑制作用,对高梁芽和根生长的抑制作用高于对去胚乳小麦根和芽生长的抑制,说明石蒜对植物的化感效应主要体现在抑制非光合作用活性上,但也一定程度地抑制植物的光合作用.     

Single and Joint Toxicity of Sulfamonomethoxine and Cadmium on Three Agricultural Crops

In order to evaluate ecological risk of agrochemicals in an agricultural environment, single and joint toxic effects of sulfamonomethoxine (SMM) and cadmium (Cd) on seed germination of wheat (Triticum aestivum L.), Chinese cabbage (Solanum lycopersicum), and radish (Raphanus sativus L.) were investigated. The results showed that the root and shoot elongation were significantly affected under the contamination condition (P < 0.05). In the single-factor experiments, the toxic effect of SMM on crops was much stronger than that of Cd. In the joint effects of SMM and Cd, the interactive effects of the two pollutants on root/shoot elongation of the three crops were complicated, while SMM and Cd had significantly (P < 0.05) synergic effects on root/shoot elongation of the three crops. At the low concentration of SMM, SMM and Cd had significantly (P < 0.05) synergic effects on root/shoot elongation of the three crops, but antagonistic effects were found when the concentration of SMM was high.     

Phytotoxicity of iron in relation to its solubility conditions and the effect of ionic strength

The effect of iron on root elongation and seed germination of Lactuca sativa was investigated within the limits of the plant's sensitivity to an acidic environment and iron solubility under experimental conditions. Because ionic strength was found to have phytotoxic effects, the same pH and ionic strength conditions were kept constant over the entire iron concentration range, so as to evaluate solely the effect of iron. 0.14 mM Fe³⁺ was found to be the lowest effective concentration inhibiting root elongation. The low solubility of iron at a pH of 3 (the lowest value which could be applied for root elongation) excluded the testing of higher iron concentrations. Due to the lower sensitivity of seed germination to acidity, a pH of 2.6 could be applied in this case. The lowest effective iron concentration (the lowest applied concentration causing a significant decrease in germination as compared to the control, P < 0.05), EC50 (the concentration at which germination was 50% of that of the control specimens) and the completely effective iron concentration (the concentration that completely inhibited seed germination) were 0.6, 0.92 and 2.0 mM, respectively.     

苹果、杨树等林木根系浸取物对小麦生长的潜在影响

 从化学生态学的角度,了解树木根系对农作物生长的影响,针对泡桐树(Paulownia elongata)、苹果树(Malus pumila)、桃树(Prunus persica)和杨树(Populus canadensis)进行了实验。本文给出了实验结果。实验表明,泡桐根、苹果根、杨树根和桃树根的水浸液抑制小麦的种子萌发,抑制强度依次为;桃根>杨树根>苹果树根>泡桐根。树根水浸液同样抑制小麦幼苗根伸长。其作用强度为：杨树根>苹果树根>泡桐树根。根水浸液再用乙醚萃取,乙醚萃取液表现了更为明显的对小麦早期根和苗发育的抑制作用。抑制能力为：桃树根>杨树根>苹果树根>泡桐树根。苹果树根的根皮苷在土壤中或水中可依次降解产生根皮素,对羟基氢化肉桂酸,对羟基苯甲酸和间苯三酚。以此为例,取化学试剂对羟基苯甲酸和间苯三酚进行小麦种子萌发和早期发育试验。结果表明,当化合物浓度为1×10-2M时,可抑制小麦种子萌发和生长。在实验样地的土壤中检出了对羟基苯甲酸,这表明存在林木根系产生化学物质而影响作物生长的可能性。本文还分析了不利影响发生的条件.     

模拟酸雨对农作物种子萌发和幼苗生长的影响

研究模拟酸雨对3种农作物种子萌发年和幼苗生长的影响。结果表明：不同pH值(2．5,4．5,5．6)的模拟酸雨对水稻和小麦的种子萌发没有影响,但明显抑制了玉米种子萌发。模拟酸雨条件下,3种农作物幼苗的生长受到抑制,生物量减少,叶绿素和类胡萝卜素含量下降,而叶绿素a/b的变化却不明显。pH4．5和5．6的模拟酸雨对玉米Fv／Fm、光化学猝灭(qP)的影响较小,非光化学猝灭(NPQ)却明显下降,表明酸雨伤害了植物PSⅡ天线对激发能的非辐射耗散能力。     

牛至挥发油的化学成分及其化感作用

为探究牛至挥发油的化学成分及其化感作用,本文采用水蒸气蒸馏法提取牛至全草挥发油,利用气相色谱(GC)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)从牛至挥发油中鉴定出14种化学成分,占总出峰面积的93.6%,主要成分为甲基丁香酚(16.5%)、肉豆蔻醚(15.6%)、香芹酚(15.0%)、百里香酚(9.8%)、洋芹脑(9.4%)等。通过测定挥发油对小麦、绿豆和萝卜种子萌发及幼苗生长的影响,评价挥发油的化感潜力。结果表明: 牛至挥发油对3种受体植物的种子萌发有抑制作用,其中,对小麦的抑制作用最强,萝卜和绿豆次之,挥发油对供试植物地上部分生长的抑制作用大于地下部分。挥发油对3种供试植物幼茎及小麦和萝卜幼根生长的抑制作用与浓度成正相关,对绿豆幼根长度则表现为“低促高抑”现象。本研究证实牛至挥发油中含有化感物质,其活性化合物及作用机制有待进一步研究。     

黄瓜种子及其萌发期的化感作用研究

以大白菜、萝卜、番茄和黄瓜种子为受体,采用实验室培养皿种子发芽生物测试法研究了黄瓜种子浸提液、种子萌发、胚根和芽苗分泌物、芽苗腐解物和芽苗浸提液的化感效应。结果表明:(1)黄瓜种子浸提液对大白菜、萝卜、番茄和黄瓜种子萌发均有化感抑制作用,即黄瓜种子内含有某些化感抑制物质。(2)在水浸提过的黄瓜种子萌发过程中,它不仅对其近邻套种的大白菜、萝卜和番茄种子萌发产生化感抑制作用,而且其胚根和芽苗分泌物对后茬播种的4种蔬菜种子发芽也表现出不同程度的化感抑制作用;黄瓜芽苗腐解物和芽苗水浸提液也对各受体蔬菜种子发芽与生长产生不同程度的化感抑制作用,且随着腐解芽苗量的增加或浸提液浓度的升高,各受体蔬菜种子的发芽指标值、化感效应指数值和综合效应值随之降低。(3)黄瓜种子浸提液及芽苗各器官的化感物质对黄瓜种子的萌发与生长产生了自毒作用,且黄瓜芽苗腐解物、芽苗浸提液、胚根及芽苗分泌物对受体黄瓜的自毒作用均为最大。研究发现,黄瓜种子浸提液、种子萌发时期以及芽苗各器官的化感物质主要是通过抑制受体胚根的生长而起化感抑制作用,即受体蔬菜种子胚根对化感效应最为敏感;因黄瓜种子及萌发期释放化感物质的途径有所不同,导致受体大白菜、萝卜、黄瓜和番茄的化感响应也不相同;在黄瓜种子萌发和芽苗生长的早期,化感物质即开始在芽苗体内进行合成与积累,一部分可通过胚根和芽苗分泌途径释放到环境中,另一部分可通过芽苗腐解途径释放化感物质,并对受体蔬菜种子萌发与生长表现出较强的化感抑制作用。     

多裂骆驼蓬中生物碱类物质对小麦种子萌发和幼苗生长的影响

室内培养和盆栽试验结果表明,多裂骆驼蓬生物碱提取液浸种的小麦萌发种子呼吸速率、淀粉酶和蛋白酶活性受抑,种子萌发率下降并随处理浓度提高而降低。幼苗根系活性和叶绿素含量提高,叶片硝酸还原酶（NR）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性增强,过氧化氢酶（CAT）活性下降;幼苗根体积,株高、根系和地上部干重增加。多裂骆驼蓬生物碱提取液浸种对小麦种子萌发和幼苗生长作用的大小顺序为：总生物碱〉水溶性生物碱〉脂溶性生物碱。