超积累生态型东南景天吸收锌的特性

采用水培和盆栽方法研究超积累生态型东南景天吸收锌的特征。在水培条件下,1μmol·L-1Zn处理,根系Zn含量随着处理时间的增加而缓慢增加,叶片和茎Zn含量在处理2d后达到最大值,随着培养时间的延长,其含量略有下降。500μmol·L-1Zn处理水平下,叶片和茎Zn含量随着处理时间的增加而增加,处理16d后基本上达到稳定,根系Zn含量在0～16d增加缓慢,但处理16d后急剧上升。当溶液Zn浓度为1～500μmol·L-1,叶片和茎Zn含量随营养液中Zn浓度的增加而增加,而根系Zn含量增加缓慢;当溶液Zn≥1000μmol·L-1时,叶片和茎Zn含量急剧下降,而根系Zn含量迅速增加。盆栽条件下,当土壤Zn含量较低时时,土壤Zn促进东南景天的生长。5月13日和7月21日收获的植株地上部的干物质量分别在400mg·kg-1(0.71g盆-1)和800mg·kg-1(1.45g盆-1)处理达到最大值。但当土壤Zn添加量≥1600mg·kg-1时,植物的生长受到抑制。随着土壤中Zn添加量的增加,东南景天地上部Zn浓度变化趋势基本上与其生物量的变化一致。5月13日收获时,当土壤Zn添加量≤1600mg·kg-1,地上部Zn含量随着土壤Zn浓度的增加而增加,在1600mg·kg-1处理达到最大值,约为17000mg·kg-1(DW)。7月21日收获的结果显示,当土壤Zn添加量≤800mg·kg-1,地上部Zn含量随着土壤Zn浓度的增加而增加,最大值为29000mg·kg-1(DW);但当土壤Zn添加量≥1200mg·kg-1时,地上部Zn含量反而随着土壤Zn含量的增加而显著降低。     

乙二胺四乙酸对孔雀草和一串红铅富集的影响

通过盆栽试验,研究了乙二胺四乙酸(EDTA)对根际土壤Pb的有效性以及孔雀草(Tagetespatula)和一串红(Salviaspendens)富集Pb能力的影响.结果表明:施加EDTA(3mmol.kg-1)7d后,2种花卉根际土壤中乙酸铵溶液(1mol.L-1)可提取的有效态Pb含量极显著提高(P<0.01);孔雀草和一串红叶片中Pb的含量分别达2415.88和1083.68mg.kg-1,为对照处理的61.36和5.37倍;茎中Pb含量也明显增高,而根系Pb含量则略有下降.     

速生柳树苗对土壤铅的耐性、积累与分配特性研究

耐性植物为环境污染植物修复提供了一条良好的途径。通过盆栽试验研究了垂柳(Salix babylonica Linn.)和苏柳172(Salix jiangsuensis J172)扦插苗对人工添加土壤铅污染的耐性及其对铅的积累和分配。结果发现:柳树生物量与土壤有效铅含量呈显著负相关关系,中低浓度的铅污染对两种柳树的根系生物量影响不大,Pb2+浓度为1600 mg·kg-1时显著降低垂柳根系生物量,苏柳172在Pb2+浓度为1 200和1 600 mg·kg-1时根系生物量极显著降低,说明垂柳对高浓度的Pb2+耐性要好于苏柳172;垂柳和苏柳172根系长度、根表面积、根体积和根直径随着土壤铅浓度的增加持续下降,在Pb2+浓度为1600 mg·kg-1时,垂柳根系长度、根表面积、根体积和根直径分别比对照下降了50.40%、45.15%、44.44%、9.10%,苏柳172分别下降了45.00%、45.88%、47.02%、37.14%。柳树吸收的铅绝大部分积累在根部,迁移到茎部和叶部的数量较少,铅在2种柳树体内不同部位的积累量均为根茎叶。当Pb2+浓度为800 mg·kg-1时,垂柳和苏柳172的耐性指数为91.15%和84.26%,其对土壤中铅的吸收量达140.20和149.49 mg,表明两种柳树对中等土壤铅污染的修复具有较大潜力。     

羽衣甘蓝对镉的耐性和富集特征研究

以观赏绿化植物羽衣甘蓝(Brassica oleracea L.var.acephala DC.)为试验材料,采用盆栽试验,研究其对镉的耐性和富集特征,探讨羽衣甘蓝对镉污染土壤生物修复的可行性。结果显示:(1)随着镉处理浓度的增加,羽衣甘蓝干重呈先升高后降低的趋势,20~80mg·kg-1镉处理能促进植株的生长,100~120mg·kg-1镉处理虽然显著抑制了根系的生长,但是促进了地上部的生长,整体而言对全株生长无明显影响,表明羽衣甘蓝对镉有较强的耐性,且地上部的耐性高于根系。(2)所有镉处理下,羽衣甘蓝叶片的SOD、POD和APX活性较高,MDA含量和电解质渗漏率与对照无差异;而镉处理浓度高于80mg·kg-1时,根系的SOD、CAT和APX活性显著降低,MDA含量和电解质渗漏率显著升高,引起严重的膜脂过氧化伤害,这可能是羽衣甘蓝地上部的镉耐性高于根系的原因之一。(3)羽衣甘蓝地上部的镉含量高于根系,且随着镉处理浓度的增加均逐渐增加,在镉处理浓度为120mg·kg-1时达到最大值,分别为50.15mg·kg-1(根系)和52.01mg·kg-1(地上部);植株对镉的转运系数大于1,地上部镉富集量高于根系,地上部最大富集量为每株343.19μg。研究表明,羽衣甘蓝对镉有很强的耐性和富集、转运能力,是一种良好的修复镉污染土壤的观赏绿化植物资源。     

土壤和叶面Pb污染对小麦生长及体内Pb分布和积累的影响

通过土壤添加Pb和叶面喷施Pb溶液的方式研究了Pb污染对小麦(Triticum aestivum L. )地上部分和籽粒干质量的影响,并对Pb污染条件下小麦体内Pb的分布和积累规律以及Pb污染浓度与籽粒Pb含量的相关性、叶片Pb含量与籽粒Pb含量的相关性进行了分析.结果表明:土壤中Pb添加量为2 000 mg·kg-1时,小麦地上部分和籽粒的干质量分别较对照下降了15.5%和13.3%,差异显著(P<0.05);叶面喷施100 mg·L-1Pb溶液,小麦地上部分和籽粒干质量分别较对照下降了10.3%和15.5%,差异显著(P<0.05).在土壤和叶面Pb污染条件下,小麦各器官的Pb含量均随Pb污染浓度的提高而增大;在土壤Pb污染条件下,小麦根中的Pb含量远高于其他器官,籽粒中的Pb含量最低;在叶面Pb污染条件下,小麦叶片中的Pb含量远高于其他器官,籽粒和根中的Pb含量较低.回归分析结果表明,小麦籽粒中的Pb含量与Pb污染浓度呈极显著正相关(P<0.001),籽粒中的Pb含量与土壤Pb总含量和叶面Pb污染浓度的曲线方程分别为: y＝0.269+0.001 05x+2.736×10-7x2-1.707×10-10x3和y＝0.465+0.013x-1.1×10-5x2+3.96×10-9x3;土壤中总的Pb毒性临界值为209.3 mg·kg-1,叶面Pb的毒性临界值为2.6 mg·L-1;在土壤和叶面Pb污染条件下,小麦籽粒中的Pb含量与叶片Pb含量间呈极显著的正相关(P<0.01),回归方程分别为:y=0.120 1x+0.076和y=0.001 6x+ 0.601 1,据此,在土壤和大气Pb污染条件下,可通过测定小麦叶片的Pb含量预测小麦籽粒中的Pb含量.     

海水胁迫下CoCl2对油菜生长和抗氧化生理指标的影响

以 '高油605'油菜品种为材料,通过室内水培实验考察了不同浓度CoCl2处理对海水胁迫下油菜种子的萌发、幼苗生长及相关生理指标的影响.结果表明:(1)Hoagland+30%海水(CK3)处理的油菜种子萌发和生长受到显著抑制,但添加50~100 μmol·L-1 CoCl2处理的油菜种子发芽率比CK3显著提高31.98%～32.91%,发芽势极显著增加54.17%～59.03%(P＜0.01),鲜重显著增加25.49%～50.98%;而添加150~1 000 μmol·L-1 CoCl2则对油菜遭受海水胁迫的缓解作用减弱,抑制了油菜幼苗的根系生长.(2)CK3幼苗的抗坏血酸和叶绿素含量显著降低;但添加10~100 μmol·L-1 CoCl2处理的抗坏血酸含量比CK3极显著提高1.26～1.87倍,添加30、50和100 μmol·L-1 CoCl2处理的叶绿素含量比CK3显著提高;但200~1 000 μmol·L-1 CoCl2使油菜幼苗抗坏血酸含量显著降低,1 000 μmol·L-1 CoCl2使幼苗叶绿素含量显著下降.(3)10 μmol·L-1 CoCl2处理幼苗的POD和SOD活性分别比对照显著增加60.2%和18.19%,APX活性却降低6.20%;10~70 μmol·L-1 CoCl2使油菜幼苗POD活性降低,SOD和APX活性增加,MDA含量降低,显著缓解了海水胁迫压力;而100~1 000 μmol·L-1 CoCl2使POD先升后降,SOD和APX活性降低,MDA含量增加.研究发现,适宜浓度CoCl2能够显著提高海水胁迫下油菜幼苗的抗氧化酶活性,增强其清除活性氧能力,降低膜质过氧化作用,从而有效缓解海水胁迫伤害,诱导增强其耐盐性,促进幼苗生长;10~100 μmol·L-1 CoCl2对30%海水胁迫的缓解效果最好,更高浓度的CoCl2反而对油菜幼苗产生毒害作用.     

大花萱草对镉的耐性及积累特性

通过盆栽试验研究了大花萱草对镉(Cd)的耐性及积累特性。结果表明:Cd浓度为0.5mg·kg-1时刺激大花萱草的生长,大于5mg·kg-1时抑制大花萱草生长,Cd浓度小于5mg·kg-1时延长了大花萱草的绿期和花期;随着Cd浓度的增大,大花萱草根系活力、叶绿素含量和含水量逐渐降低,游离脯氨酸和可溶性糖含量先升高后降低,细胞膜透性逐渐升高;Cd在大花萱草体内分布为根系>地上部分,随着Cd浓度的增大,大花萱草根系和地上部分Cd含量逐渐升高、富集系数和转运系数逐渐降低;Cd浓度为20mg·kg-1时大花萱草对Cd的积累量最大,为1.489mg·株-1。综合分析大花萱草的生长、生理变化及富集Cd的能力,大花萱草适用于浓度小于1mg·kg-1的Cd污染土壤的修复。     

外源铁对铅污染土壤中宽叶香蒲铅积累的影响

采用温室盆栽方法,研究添加外源铁对不同铅浓度(0、100、500和1000 mg·kg-1)污染土壤中宽叶香蒲铅积累的影响.结果表明:各铅浓度条件下,与添加100 mg Fe·kg-1相比,添加500 mg Fe·kg-1处理的宽叶香蒲地上部和根的铅含量均增高.土壤铅浓度为1000mg·kg-1时,添加500 mg Fe·kg-1处理根的铅含量比100 mg Fe·kg-1处理增加33.7％,地上部铅含量增加50.5％.添加500 mg Fe·kg-1处理的根际土壤中可交换态铅比100mg Fe·kg-1处理增加77.0％～114.6％.除500 mg·kg-1铅浓度外,各铅浓度条件下添加500mg Fe·kg-1处理根干质量均显著低于100 mg Fe·kg-1处理.在铅污染的湿地环境中添加适量铁可以提高铅的有效性,促进铅积累.     

石灰配施猪粪对Cd、Pb和Zn污染土壤中重金属形态和植物有效性的影响

通过盆栽试验,研究在镉、铅和锌污染土壤上,石灰和猪粪配施对土壤中不同形态镉、铅和锌含量及在蔬菜中累积的影响.结果表明:施入石灰(L)、石灰加低量猪粪(LP1)、石灰加高量猪粪(LP2)后,土壤中碳酸盐结合态Cd、Pb和Zn含量明显降低,土壤中铁、锰氧化物结合态和有机物结合态Cd、Pb和Zn含量明显增加;对大白菜吸收Pb、Cd和Zn均起到较好的抑制作用.单施石灰处理,石灰用量为5 g·kg-1土时,对大白菜吸收Pb、Cd和Zn的抑制效果最好;石灰配施猪粪处理,其中石灰5 g·kg-1土配施猪粪7.5 g·kg-1土以及石灰5 g·kg-1土配施猪粪15 g·kg-1土对大白菜吸收Pb、Cd和Zn的抑制效果最好.研究同时发现,低量猪粪配施石灰的效果强于高量猪粪配施石灰的效果.     

不同施肥处理对甜菊生长及糖苷含量和积累量的影响

采用盆栽法,以甜菊( Stevia rebaudiana Bertoni)品种‘中山4号'(‘Zhongshan No.4')当年生扦插苗为研究对象,研究不同形态氮肥(硫酸铵、硝酸钠和尿素)及不同施氮量(纯氮)、施磷量( P2 O5)和施钾量( K2 O)对幼苗生长及糖苷含量和单株积累量的影响。结果显示：随氮肥、磷肥和钾肥施用量的提高,甜菊幼苗的株高、茎粗、叶长、叶宽、单株叶干质量和单株茎干质量均呈先升后降的变化趋势,且总体上与对照无显著差异,仅施磷量300 mg·kg-1处理组的叶长显著高于对照;根据施肥量与单株叶干质量的回归方程,确定硫酸铵、硝酸钠、尿素、磷肥和钾肥的施用量分别为64.87、660.21、735.84、211.54和775.92 mg·kg-1时,幼苗单株叶干质量最高。在硫酸铵处理组中,300 mg·kg-1处理组甜菊叶片中的莱鲍迪苷A( R-A)含量及甜菊苷( St)、R-A和总苷的单株积累量以及600 mg·kg-1处理组的St单株积累量高于对照,多数处理组的St、R-A和总苷含量及单株积累量均低于对照;在硝酸钠处理组中,1200 mg·kg-1处理组的R-A和总苷含量、600和900 mg·kg-1处理组的St单株积累量以及300~900 mg·kg-1处理组的R-A和总苷单株积累量高于对照,其他处理组的St、R-A和总苷含量及单株积累量均低于对照;在尿素处理组中,1500 mg·kg-1处理组的R-A和总苷的含量和单株积累量以及600和900 mg·kg-1处理组的R-A和总苷单株积累量高于对照,其他处理组的St、R-A和总苷含量及单株积累量均低于对照;各施氮处理组中,仅1500 mg·kg-1处理组的R-A含量与对照差异显著,其他指标均与对照无显著差异。在施磷处理组中,100 mg·kg-1处理组的R-A含量以及100和200 mg·kg-1处理组的St、R-A和总苷的单株积累量高于对照,多数处理组的St、R-A和总苷含量及单株积累量低于对照且与对照均无显著差异。在施钾处理组中,各处理组的St、R-A和总苷含量及单株积累量均高于对照,其中仅900 mg·kg-1处理组的St、R-A和总苷含量与对照显著差异。各施肥处理组的St含量占总苷含量的百分率均低于对照、R-A含量占总苷含量的百分率均高于对照,且总体上与对照无显著差异。经过综合分析,建议在甜菊生育期内的施肥量为纯氮600~900 mg·kg-1、P2 O5200~300 mg·kg-1和K2 O 600~900 mg·kg-1,其中氮肥以尿素为宜。