Agromyces sp.CS16去除水体中重金属镉、镍、铜、锌离子的研究北大核心

【目的】本研究从深圳福田红树林表层土壤中分离出一株潜在放线菌新种Agromyces sp.CS16,研究其对水体中重金属的去除能力以及特征,并初步探究其在去除水体重金属中的实际应用,为利用微生物修复水体重金属污染提供技术支持。【方法】测定菌株CS16对Cd^(2+)、Ni^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)的去除能力;测定CS16对Cd^(2+)、Ni^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)在胞外吸附和胞内吸收的占比;通过全基因组测序分析CS16基因组中与重金属耐受相关的基因;采用海藻酸钠和聚乙烯醇将CS16包埋,并测定包埋后CS16对重金属的去除能力。【结果】放线菌Agromyces sp.CS16在Cd^(2+)浓度为10μg/mL时对其的去除量最大,为32.95 mg/g,此时对溶液中Cd^(2+)的去除率也最高,达到83.71%;菌株CS16在Ni^(2+)浓度为75μg/mL时去除量最大,为25.09 mg/g,在Ni^(2+)浓度为25μg/mL时去除率最高,为70.27%;CS16在Cu^(2+)浓度为150μg/mL时去除量最大,为30.69 mg/g,在Cu^(2+)浓度为30μg/m L时去除率最高,为80.11%;CS16在Zn^(2+)浓度为125μg/mL时去除量最大,为39.29 mg/g,在Zn^(2+)浓度为25μg/mL时去除率最高,为88.91%。菌株CS16全基因组预测总共有3744个基因,其中有37个基因推测与Cd^(2+)、Ni^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)的抗性相关。CS16主要通过将重金属吸附在细胞外表面来去除水体中的重金属,在被海藻酸钠(sodium alginate,SA)与聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)材料包埋后,CS16对Cd^(2+)的去除能力下降,但对Ni^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)的去除能力显著提高。【结论】放线菌Agromyces sp.CS16是一株分离自红树林表层沉积物的新菌,本研究测定了CS16对Cd^(2+)、Ni^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)的去除能力,从细胞层面和基因层面初步探索了其对Cd^(2+)、Ni^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)的去除机理,并成功用海藻酸钠和聚乙烯醇将其包埋,为探究微生物去除水体重金属离子的机制和之后应用CS16修复水体重金属污染提供了理论基础。     

镉胁迫对秋华柳根系活力及其Ca、Mg、Mn、Zn、Fe积累的影响

以秋华柳为试验材料,采用水培试验方式,设置CK(0 mg·L^-1 Cd²⁺)、T₁(2 mg·L^-1 Cd²⁺)、T₂(10 mg·L^-1Cd²⁺)、T₃(20 mg·L^-1Cd²⁺)、T₄(50 mg·L^-1Cd²⁺)5种镉处理浓度,通过对秋华柳根系活力,叶、韧皮部、木质部和根部的镉含量,以及Ca、Mg、Mn、Zn、Fe 5种常规金属元素含量的测定,研究了不同浓度镉胁迫下秋华柳根系活力及Ca、Mg、Mn、Zn、Fe 等金属元素含量的变化.结果表明:1)秋华柳根系活力随着镉处理浓度的增加而逐渐下降,当镉浓度≥10 mg·L^-1时,根系活力与对照相比显著下降.2)随着镉处理浓度的增加,秋华柳叶中Fe的积累受到显著抑制;韧皮部Mg、Mn、Fe的积累受到显著抑制;木质部Ca、Mg、Mn、Zn、Fe 等5种常规金属元素的积累无显著性差异;根部5种常规金属元素的吸收和积累受到显著抑制,表现出镉对其他金属元素积累的拮抗作用.其中,50 mg·L^-1的镉胁迫下,根部Zn的积累量降幅最大,受Cd的抑制最明显.3)各处理组Fe的转移系数与对照相比均无显著性差异;Ca、Mg、Mn、Zn的转移系数均高于对照,且在一定的镉处理水平上差异显著.4)镉胁迫下,秋华柳根部镉的积累量与Ca的积累量呈显著负相关,与其他4种常规金属元素的积累量呈极显著负相关,说明根部常规金属元素的变化可作为秋华柳受镉毒害程度的指示之一.     

赤霉酸产生菌UF456发酵条件的研究

筛选出赤霉酸产生菌UF456的发酵培养基配方,研究了各种碳源、氮源、碳氮比和不同微量元素对赤霉酸发酵的影响.结果表明:最佳碳源为玉米淀粉,含量为12.5%;最佳氮源为黄豆饼粉和花生饼粉,含量分别为0.3%和1.2%;微量元素Fe^(2+)、Cu^(2+)和Zn^(2+)对赤霉酸发酵具有促进作用,其中Fe^(2+)尤为重要,三种元素不同的组合对赤霉酸发酵的促进作用都具有累加效应.     

Cr和As复合污染对水稻幼苗吸收积累Fe,P,As和Cr的影响

通过水培实验,研究As和Cr复合污染在有磷(+P)和无磷(?P)条件下对2个水稻基因型品种(Jin23A和CDR22)生长和吸收积累Fe,P,As和Cr的影响.实验结果表明,As和Cr复合污染可导致水稻茎叶干重下降,但对株高、根长和根干重均影响不大.施P肥可促进水稻生长,提高水稻生物量,缓解水稻的重金属毒害.As和Cr复合污染对水稻植株吸收积累Fe,P,As和Cr的影响不一.加As和加P均导致两个水稻品种茎叶和根中Fe含量下降.As对水稻植株P含量影响不大.P可促进水稻根系对As的吸收,而降低水稻对Cr的吸收积累.加As导致水稻Cr含量提高,尤其水稻根系Cr含量提高更明显.与对照相比,1.0mg/LAs浓度在不加P时分别导致Jin23A和CDR22根系Cr含量提高138.9%和283.6%,加P时则分别为40.2%和154.1%.此外,本文还讨论了Fe,P,As和Cr4种元素在水稻植株体内的迁移情况.     

铜绿假单胞菌对镉胁迫苗期水稻根系活力及叶片生理特性的影响

为揭示耐镉铜绿假单胞菌缓解镉胁迫水稻的生理效应,以无镉处理为对照,通过添加菌液、空载体、菌剂及20μmol·L^-1 Cd进行水培试验,分析了菌株对苗期水稻根系活力及叶片生理特性的影响.结果表明:镉胁迫显著抑制了水稻的根系活力,降低了叶片光合效率、抗氧化酶活性及可溶性蛋白、类黄酮与总酚含量,提高了叶片丙二醛(MDA)和超氧阴离子(O2-)含量.与镉处理相比,添加菌液、菌剂处理的水稻根系活力分别提高了36.1%~42.5%、49.4%~53.0%;叶片净光合速率提高了118.5%~147.1%、137.6%~156.9%;可溶性蛋白含量提高了37.0%~49.3%、37.7%~72.6%.菌剂处理的水稻叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性分别比Cd处理提高了36.9%~42.6%、82.7%~92.6%、43.3%~52.2%,菌液处理的SOD、POD、CAT则分别比Cd处理提高了25.8%~36.6%、40.9%~55.9%、24.0%~29.2%,菌剂对水稻叶片抗氧化酶的促进效应显著高于菌液;菌剂、菌液处理的水稻叶片MDA含量分别比Cd处理降低了44.8%~54.7%、29.4%~41.9%;O2-含量减少了9.9%~10.2%、3.0%~7.1%;菌剂处理后类黄酮、总酚含量分别比Cd处理提高了125.4%~135.7%、100.8%~119.4%;菌液处理后则分别提高了139.4%~146.7%、115.0%~134.7%.可见,铜绿假单胞菌及其菌剂通过提高苗期水稻根系活力、光合作用促进了苗期水稻的生长.铜绿假单胞菌通过增强水稻抗氧化酶活性、提高类黄酮和总酚等抗氧化物质含量,表现出显著的缓解镉胁迫效应.     

不同施磷水平对冷浸田水稻磷含量、光合特性及产量的影响

为探讨施磷对冷浸田水稻(Oryza sativa)生长的作用,研究不同施磷水平对水稻植株的磷含量、光合特性及产量的影响。结果表明,与对照相比,分蘖期增施磷肥使根、茎叶的磷含量和叶片净光合速率增加10.53%~36.84%、18.52%~37.03%和15.17%~29.88%;抽穗期使根、茎叶和稻穗的磷含量增加11.76%~23.53%、24.13%~41.38%和9.68%~22.58%,叶片净光合速率和可溶性糖含量提高13.41%~27.10%和6.03%~22.38%,而淀粉含量则降低12.05%~41.77%;成熟期的稻穗磷含量和产量增加0.71%~28.57%和4.65%~10.32%。施磷量(X)与稻谷产量(Y)满足方程:Y=-0.0835X~2+14.224X+6530.9(r=0.94*),抽穗期茎叶磷含量、叶片净光合速率与稻谷产量的相关系数分别为0.57*和0.77*。因此,冷浸田增施磷肥可提高水稻植株的磷含量、叶片净光合速率和可溶性糖含量,并降低叶片淀粉累积,从而提高稻谷产量。抽穗期是磷肥影响冷浸田水稻产量的关键时期,0.38%的茎叶磷含量可作为磷素养分丰缺的诊断指标,冷浸田水稻磷肥(P2O5)的推荐用量为85.17 kg hm–2。     

粘盖牛肝菌不同菌株对Zn2+、Cd2+的吸附及其对油松Zn2+、Cd2+的耐受性

为了探讨同一菌根真菌不同菌株对重金属的耐受性,选用采集于内蒙古阴山山脉不同地区的粘盖牛肝菌(Suillus bovinus)的不同菌株进行研究。首先,在不同浓度Zn^2 、Cd^2 液体培养基中培养菌丝体,以了解各菌株菌丝体对重金属的耐受性及吸附能力,采用烘干法和原予吸收法分别测定菌丝体的生物量和菌丝体、培养液中Zn^2 、Cd^2 含量,结果表明：劈柴沟粘盖牛肝菌在Zn^2 、Cd^2 胁迫条件下,生物量、吸附能力约为其余各菌株的1．5～2倍。其次,为了探明油松(Pinus tabulaeformis)形成菌根后对Zn^2 、Cd^2 胁迫的耐受性及其耐受机理,采用一次性定量浇灌不同浓度Zn^2 、Cd^2 溶液的方法,测定了菌根化油松苗地上、地下生物量及Zn^2 、Cd^2 含量的分配,结果表明：菌根形成后能显著促进油松的生长及对Zn^2 、Cd^2 胁迫的耐受性,并且菌根能够帮助油松吸收基质中大量的Zn^2 、Cd^2 ,根中重金属的含量是茎叶中的2～3倍以上,非菌根苗在重金属浓度稍高(Zn^2 400mg／kg;Cd^2 40mg／kg)时就会死亡。经方差分析及多重比较证实,劈柴沟粘盖牛肝菌对Zn^2 、Cd^2 的耐受性及对油松的促生效果与其它各菌株存在显著的差异,这可能是它通过把吸收的Zn^2 、Cd^2 最大限度地输送到根中的同时,也输送到了茎叶中,使重金属在体内得到一定程度的稀释,使自身免受毒害。     

硫营养对重金属胁迫下玉米和小麦根系导水率的影响

以‘秦单4号’玉米和‘小偃22’小麦为供试材料,通过室内玉米水堵和小麦盆栽试验,采用静态压力室法测定了不同硫营养水平与不同重金属胁迫处理下根系导水率（Lpr）的变化。结果表明：玉米Lpr经100μmol／LHg^2＋、Zn^2＋、Cu^2＋胁迫处理后分别降低到CK的13％、79％和45％,Cu^2＋、Zn^2＋对其Lpr的抑制效应分别为同浓度Hg^2＋的62．9％及24．3％;施硫处理的玉米Lpr在无Cu^2＋胁迫条件下都极显著高于无硫处理,且低硫处理显著较高,在Cu^2＋胁迫条件下亦都极显著高于无硫处理,并且Cu^2＋胁迫对其Lpr的抑制效应随着硫浓度增大而逐渐减小;不施硫和施硫处理的小麦Lpr在500mg／kgZn^2＋胁迫下分别比相应CK降低36．89％和37．71％,在400mg／kgCu^2＋胁迫下则分别比相应CK降低了34．61％和12．29％。研究发现,重金属Cu^2＋、Zn^2＋对玉米和小麦根系导水率具有显著的抑制作用且Cu^2＋〉Zn^2＋,施硫对Cu^2＋胁迫下的玉米和小麦根系导水率都具有显著的保护作用,并随硫浓度增加而增强。     

镉污染条件下水稻对假单胞菌TCd-1微生物修复的生理响应

微生物在修复重金属污染土壤中发挥重要作用。为阐明假单胞菌TCd-1降低水稻镉吸收的机理,通过加镉土培盆栽试验,在10 mg/kg镉处理下,对比研究了接种菌株对2种镉耐性不同水稻品种(特优671、百香139)镉含量、根系活力、光合作用、抗氧化酶活性及抗氧化物质含量的影响。结果表明：与10 mg/kg镉处理相比,接种假单胞菌TCd-1后水稻“特优671”和“百香139”的根、茎、叶、糙米的镉含量分别依次降低了30.4%、39.1%、40.7%、29.2%和52.2%、51.7%、18.4%、38.8%;提高了2种水稻的根系活力、光合作用,促进了水稻的生长;“特优671”、“百香139”叶片的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)活性分别提高了7.3%、138.5%,过氧化物酶(Peroxidase, POD)活性提高了82.0%、106.2%,过氧化氢酶(Catalase, CAT)活性提高了58.8%、172.7%;叶片的类黄酮含量提高了139.4%、73.6%,总酚含量提高了27.2%、23.1%;超氧阴离子含量降低了44.2%、29.0%,丙二醛(Mal...     

碳酸钙对水稻吸收重金属(Pb、Cd、Zn)和As的影响

选用重金属(Pb、Cd、Zn)和As复合污染土壤进行水稻盆栽试验,结果表明,碳酸钙的添加显著提高了土壤pH值,显著降低了土壤中交换态Pb、Cd、Zn和As的含量,与对照相比,交换态Pb、Cd、Zn和As含量分别最多降低了98.35%,93.72%,98.52%和69.48%。碳酸钙对水稻根、稻谷干重和总生物量没有显著影响,添加量过高时显著降低了水稻分蘖数和茎叶干重,说明过量施用碳酸钙对水稻生长会产生负面作用。因为碳酸钙的添加,水稻植株各部位重金属Zn含量显著降低,糙米中Zn含量最多减少了34.95%;根、谷壳中Pb、Cd含量显著降低,但糙米中含量却未显著降低;水稻各部位As含量均没有显著降低。参照《食品中污染物限量》(GB2762—2012),试验糙米中Pb、Cd、无机As含量均未达到限量标准。显然,碳酸钙的添加降低了Pb、Cd、Zn的生物有效性(水稻根系对Pb、Cd、Zn的吸收累积减少),但并未有效地抑制Pb、Cd向糙米转运;碳酸钙显著降低了土壤的交换态As含量,但并未使土壤中As的生物有效性明显降低(水稻植株各部位的As含量并未显著减少)。     

稻鸭共育复合系统对水稻生长与产量的影响

通过田间对比试验,研究了稻田全天候家鸭野养对水稻生长发育及其稻谷产量的影响.结果表明,在稻鸭共育复合生态系统中,由于鸭在稻间的活动明显改善了水稻群体质量,水稻无效分蘖比不养鸭对照显著减少,提高成穗率8.08%,增加水稻群体基部透光率4.05%;齐穗期和成熟期的绿叶面积比不养鸭对照分别增加6.01%和10.65%,叶片叶绿素含量增加2.90%和17.82%;齐穗期的根系活力和灌浆期剑叶的光合作用强度分别比不养鸭对照增加24.02%和15.73%,从而积累较多的有机同化物,提高经济系数2.87%,增产稻谷4.93%,最终实现了水稻良好生育和高产、高效的目标.     

土壤中镉、铅、锌及其相互作用对作物的影响

通过作物盆栽模拟试验(砂壤质褐土、pH值8.2)揭示：土壤中分别施入镉(CdCl2)、铅[Pb(CH3COO)2]或锌(ZnSO4)其影响表现为,植物各器官镉的含量超过对照植物的数倍至500倍。土壤镉浓度<5ppm和<10ppm分别造成某些蔬菜和水稻的污染。铅主要积累在植物根部,土壤铅污染对作物的影响较小。锌主要积累在植物叶片和根部,对水稻产生生长抑制的土壤锌浓度临界值不大于200ppm,此浓度对旱作无影响。土壤中同时施入镉和铅,植物对镉的吸收增加。而土壤中镉的增加却减少了植物体内铅的含量。土壤中由于镉、锌或铅、锌相互作用的结果,水稻对它们的吸收都有增加。在旱地土壤锌浓度的增高,降低了植物对镉、铅的吸收。镉、铅、锌同时施入土壤由于相互作用的结果,除锌之外,植物对镉、铅的吸收有明显下降。评价土壤重金属污染,不仅要看它们的含量及其存在形态,而且要分析它们之间的相互作用(促进或拮抗)特点。     

可降解螯合剂对镉胁迫下籽粒苋根系形态及生理生化特征的影响

采用盆栽试验研究了可降解螯合剂EDDS和NTA对镉胁迫下籽粒苋(Amaranthus hybridus L.)根系形态及生理生化特征的影响。结果表明:当螯合剂施入10 mg/kg的镉污染土壤后,籽粒苋根系生物量和总长等根系形态指标与对照无显著差异,过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、谷胱甘肽(GSH)和可溶性蛋白含量显著上升。当螯合剂施入100 mg/kg的镉污染土壤后,籽粒苋根系生物量、总长、表面积、体积及侧根数比对照显著减少了12.30%—23.98%、17.01%—24.90%、41.87%—57.93%、16.46%—32.94%和23.48%—53.35%;EDDS的施入使籽粒苋根系POD、CAT活性、GSH和可溶性蛋白含量显著升高;而NTA施入后,根系中的POD活性比对照降低了4.12%—35.95%,并且CAT活性和可溶性蛋白含量在2 mmol/kg NTA处理下分别显著降低了14.66%—15.79%和26.81%—30.48%;EDDS和NTA施入后,GSH含量比对照显著升高了14.73%—65.65%和28.05%—84.10%。当镉处理浓度分别为10 mg/kg和100 mg/kg时,螯合剂的施入显著增强了籽粒苋根系对镉的吸收,比对照分别增加了40.76%—103.10%和15.03%—49.49%。因此,EDDS和NTA施入镉污染土壤后,通过影响籽粒苋根系形态和生理生化过程以响应重金属镉的胁迫。     

磷肥对土壤中镉的植物有效性影响及其机理

为寻求保障镉污染农田稻米质量安全的有效措施,采用盆栽方法研究了低镉磷肥(Cd＜0.2 mg·kg^-1)及不同施磷量(0.10、0.20 g P₂O₅·kg^-1)对污染稻田土壤中(潮泥田)镉的植物有效性影响,并探讨了相关机理.结果表明： 在0.10 g·kg^-1磷剂量水平下,与对照(无磷肥)相比,钙镁磷和磷酸二氢钾处理显著提高了土壤pH和降低了土壤镉活性,钙镁磷和过磷酸钙处理显著降低了水稻对镉的吸收累积;当施磷量增至0.20 g·kg^-1时,磷酸氢钙处理显著提高了土壤pH和降低了土壤镉活性,钙镁磷、磷酸二氢钾和磷酸氢钙处理下DTPA提取态镉含量降低11.8%、9.8%和11.8%,NH₄OAc提取态镉含量降低9.5%、7.1%和7.1%;5种磷肥处理均显著降低了水稻茎叶中镉含量(降幅24.9%～50.8%),除磷酸氢钙处理外,糙米镉含量的降幅均达到显著水平,钙镁磷和过磷酸钙处理下糙米镉含量接近国家粮食卫生标准(GB 2715-2005).5种供试磷肥中,能提高土壤pH的磷肥(钙镁磷、磷酸二氢钾和磷酸氢钙)降低土壤镉有效性的效果显著,含钙磷肥(钙镁磷和过磷酸钙)降低水稻镉积累的效果较好.磷肥化学性质的差异可能是影响其效果的主要原因,选择碱性含钙磷肥对控制污染农田中作物吸收累积镉更有效.     

牛血清白蛋白对超氧化物歧化酶的化学修饰

目的：通过化学修饰提高超氧化歧化酶（SOD）的稳定性,考察金属离子在不同浓度下对SOD活性的影响。方法：用戊二醛作为交联剂,用牛血清白蛋白（BSA）将牛红细胞超氧化物歧化酶进行化学修饰,得到SOD的修饰酶。对比研究三种SOD：修饰酶,混合酶及天然酶的理化性质。结果：修饰酶等电点降低,对温度、pH的稳定性较天然酶有很大提高,对胰蛋白酶和胃蛋白酶也表现出很强的耐水解性。二价离子Mg^2 、Mn^2 对天种SOD活力均有不同程度的抵制作用,Ca^2 、Zn^2 、Cu^2 对修饰酶活力有激活作用,一价离子K^ 对三种OSD活力均无明显影响.结论:修饰酶较天然酶的稳定性有很大的提高,加入Ca^2 、Zn^2 、Cu^2 可提高修饰酶的活力。     

重金属镉抗性菌株的筛选及其对镉活化作用的研究

通过在培养基中加入一定浓度的Cd2+,从土壤中分离筛选出2株具有较强镉抗性及产酸能力的细菌JL-4和JC-9。经初步鉴定,JL-4和JC-9分别属于芽孢杆菌属(Bacillussp.)和黄单胞菌属(Xan-thomonassp.)。将菌株JL-4和JC-9接种到添加不溶性镉(100 mg.L-1)的培养液中28℃培养48 h,接菌处理比不接菌对照培养液中有效镉含量分别增加1 392.3%和1 410.8%,培养液pH分别降低了2.87和3.18。将JL-4和JC-9分别接入含不同浓度重金属镉(100、200 mg.kg-1)的土壤中28℃培养20 d,接菌处理比不接菌对照土壤中有效镉含量分别增加17.02%~100%(JL 4)和36.17%~61.80%(JC-9)。菌株JL-4和JC-9的最适生长温度均为28℃,最适pH值分别为7和8。除对镉具有抗性外,两菌株对重金属铅、铜、镍、锌也具有一定抗性。     

秋茄对镉的吸收、积累及净化作用的研究

采用砂培研究红树植物秋茄幼苗在含镉0.0025—25ppm海水培养液中对镉的吸收积累、净化作用以及镉对秋茄的毒害作用。试验结果表明：秋茄植物体镉含量大小顺序为：根>胚轴>茎>叶．各器官镉含量(y)随培养液镉浓度(x)的增加而增加,两者呈显著的双对数线性正相关,根与培养液镉含量的回归方程为;logy=1.8039+0.4311logx。在含镉培养液中培养4个星期,不同器官对镉的富集作用明显,镉处理2.5ppb,叶、茎、胚轴、根的富集系数分别为62.4、113.6、187.2、705.2．吸收的镉主要积累于根部。25ppm镉处理组每株幼苗(干重6.18g)吸收镉量为239.47μg,其中根占植物体总镉量的75.6%．在所有浓度处理中,秋茄植物体对镉的吸收量为培养液总加镉量的2.4—36%。2.5ppm镉处理组10个星期内,根部镉积累量为538.74μg／g,未见明显受害,表明秋茄对镉的吸收积累能力和耐性都较强。幼苗受镉的毒害程度主要与根部镉含量有关。从天然条件生长的红树植物器官镉积累量来看,也表明秋茄群落对镉污染的吸收净化效果显著。     

不同有机肥对土壤镉锌生物有效性的影响

在南方典型稻田设置连续4年施用猪粪、鸡粪、稻草的定位试验,监测施用不同有机肥条件下土壤及水稻植株镉(Cd)、锌(Zn)含量的变化,研究有机肥对土壤Cd、Zn活性及其交互作用的影响.结果表明:施用有机肥(猪粪、鸡粪、稻草)对土壤全Cd、有效态Cd含量及Cd活性皆无显著影响,但有增加土壤Cd全量的趋势,且显著增加土壤全Zn、有效态Zn含量及Zn活性.施用猪粪、鸡粪、稻草皆可降低稻米Cd含量,降Cd效果为猪粪>鸡粪>稻草,猪粪处理水稻稻米、茎、叶Cd含量分别比对照下降37.5%、44.0%、36.4%;鸡粪处理水稻米、茎、叶Cd含量分别比对照下降22.5%、33.8%、22.7%;而稻草处理水稻米Cd含量比对照下降7.5%,但茎、叶Cd含量比对照分别增加8.2%、22.7%;施用猪粪、鸡粪降低稻米Cd含量主要是降低了水稻植株对土壤Cd的富集,而施用稻草则主要是降低了水稻茎Cd向稻米的转运.施用有机肥还增加了水稻茎Zn含量,施用猪粪、鸡粪、稻草的水稻茎Zn含量比单施化肥分别增加53.4%、41.2%、13.9%,但对水稻稻米、叶Zn含量无显著影响.Zn、Cd在土壤、植株茎中皆表现出显著的拮抗作用,土壤及水稻茎Zn含量的增加显著抑制了水稻米、茎、叶对Cd的吸收积累,且随土壤有效态Zn/Cd含量比值的增加,Zn、Cd竞争土壤吸附不是抑制水稻吸收积累Cd的主控因子,而Zn、Cd竞争吸收才是影响水稻吸收积累Cd的主控因子.     

不同有机肥对土壤镉锌生物有效性的影响

在南方典型稻田设置连续4年施用猪粪、鸡粪、稻草的定位试验,监测施用不同有机肥条件下土壤及水稻植株镉(Cd)、锌(Zn)含量的变化,研究有机肥对土壤Cd、Zn活性及其交互作用的影响.结果表明: 施用有机肥(猪粪、鸡粪、稻草)对土壤全Cd、有效态Cd含量及Cd活性皆无显著影响,但有增加土壤Cd全量的趋势,且显著增加土壤全Zn、有效态Zn含量及Zn活性.施用猪粪、鸡粪、稻草皆可降低稻米Cd含量,降Cd效果为猪粪>鸡粪>稻草,猪粪处理水稻稻米、茎、叶Cd含量分别比对照下降37.5%、44.0%、36.4%;鸡粪处理水稻米、茎、叶Cd含量分别比对照下降22.5%、33.8%、22.7%;而稻草处理水稻米Cd含量比对照下降7.5%,但茎、叶Cd含量比对照分别增加8.2%、22.7%;施用猪粪、鸡粪降低稻米Cd含量主要是降低了水稻植株对土壤Cd的富集,而施用稻草则主要是降低了水稻茎Cd向稻米的转运.施用有机肥还增加了水稻茎Zn含量,施用猪粪、鸡粪、稻草的水稻茎Zn含量比单施化肥分别增加53.4%、41.2%、13.9%,但对水稻稻米、叶Zn含量无显著影响.Zn、Cd在土壤、植株茎中皆表现出显著的拮抗作用,土壤及水稻茎Zn含量的增加显著抑制了水稻米、茎、叶对Cd的吸收积累,且随土壤有效态Zn/Cd含量比值的增加,Zn、Cd竞争土壤吸附不是抑制水稻吸收积累Cd的主控因子,而Zn、Cd竞争吸收才是影响水稻吸收积累Cd的主控因子.     

铁镉互作对水稻脂质过氧化及抗氧化酶活性的影响

利用营养液培养方法,以‘沈农265’为供试品种,研究不同Fe(0、0.1、0.25、0.5mmolFe2+·L-1)、Cd(0、0.1、1.0μmolCd2+·L-1)处理对水稻植株体内脂质过氧化及抗氧化酶活性的影响.结果表明:单独供应Fe显著降低了水稻地上部和根系生物量,同时供应Cd后生物量不再下降;单独供应Cd降低了根系中丙二醛(MDA)和可溶性蛋白含量,而同时供应Fe时这种降低作用消失.Fe处理降低了水稻地上部和根系Cd含量,Cd处理也降低了Fe含量,两者表现出明显的相互抑制作用.高Cd(1.0μmol·L-1)和Fe互作,增加了水稻根系中MDA和可溶性蛋白含量,降低了超氧化物岐化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性.表明在低Cd环境中为水稻提供一定数量的外源Fe能降低植株Cd含量;但高Cd胁迫将降低水稻对Fe的吸收,并导致植株体内产生脂质过氧化.