EDDS对铅镉污染的高羊茅和红三叶的影响

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不同水分处理对高羊茅光合及荧光特性的影响

不同水分处理对高羊茅光合及荧光特性的影响

不同水分处理对高羊茅光合及荧光特性的影响翟亚明,邢文刚,雷磊河海大学农业工程学院,江苏南京(210098)E-mail:hearoalt@摘要:通过对不同水分处理下的高羊茅草坪草净光合速率(Pn)、初始荧光(Fo)和光合系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)和非光化学猝灭系数(qN)的试验研究,结果表明随着水分胁迫的加剧,高羊茅更多的以热的形式消耗叶片所吸收的光能,光能转化效率降低,同时水分胁迫对电子传递速率(ETR)的影响不明显。

关键词:水分胁迫;高羊茅;荧光特性;光合速率;电子传递速率中图分类号:TV1. 引言随着生活水平的提高,我国城市越来越多的使用草坪作为绿化手段,绿地草坪的年均耗水量在2.0吨/m2,随着草坪面积的扩大,草坪草的耗水量必然大幅增加,与此相对应的是我国城市供水问题愈发突出,所以研究如何在减少灌水量的同时而不影响或少影响草坪质量就显得很有必要。

同时在大量的研究中发现,植物的荧光特性与水分胁迫有密切的关系,叶绿体荧光动力学对植物水分胁迫非常敏感,是一种理想的检测手段[1]。

本文利用植物的光合及荧光特性来研究水分胁迫对冷季型草坪草高羊茅的生理影响。

2. 材料与方法2.1 材料本试验在江苏省南京市河海大学节水园区温室内进行。

校区地处江宁经济技术开发区,东临机场高速公路,南傍牛首河,西靠牛首山风景区,北依将军山,占地57.5公顷(863亩),气候条件属于北亚热带季风气候,其中节水园区位于西南部和东部。

供试材料为冷季型草坪草高羊茅,采用盆栽实验。

试验盆呈圆柱形,上口直径为26.2cm,下底直径为20cm,深度为30cm,桶重280g,装土后桶总重量为11200g,盆内的干土重量为8791g。

试验用土取自河海大学节水园区,土壤为粘壤土,田间持水量为32%,基本养分状况为全P 10.881g/kg,全N 0.744g/kg,速效P 34.12mg/kg,速效N 92.16mg/kg,有机质18.4g/kg。

地球化学高背景农田土壤重金属镉的累积效应及环境影响

地球化学高背景农田土壤重金属镉的累积效应及环境影响

地球化学高背景农田土壤重金属镉的累积效应及环境影响作者:刘鸿雁涂宇顾小凤于恩江来源:《山地农业生物学报》2018年第05期摘要:镉(Cadmium)是自然环境中普遍存在且毒性极强的重金属元素,几乎所有的土壤、地表水和植物体内均含有镉,摄入微量的镉不仅威胁生物个体的生理和健康,而且还对生物种群数量和物种分布产生影响。

全球碳酸盐岩出露面积约占陆地面积的12%,沉积岩发育土壤普遍具有镉的地球化学高背景特征,在我国西南地区,工矿业排放、农用化学品投入、污水灌溉等与高背景值叠加,导致农田土壤镉累积严重,点位超标率高,存在一定的农产品安全风险。

本文从镉的地球化学高背景成因、土壤镉的地球化学过程和累积效应、环境影响和风险评估等方面阐述农田土壤重金属镉的研究进展,以期对镉地球化学过程机制的深入研究和土壤环境质量管控提供科学参考。

关键词:农田土壤;镉;地球化学高背景;累积效应;环境影响AccumulativeEffect and Environmental Impact of Cadmium in Farmland Soil withHigh Background of GeochemistryLIU Hong;yan,TU Yu,GU Xiao;feng,YU En;Jiang(College of Agriculture,Guizhou University,Guiyang,Guizhou 550025,China)Abstract:Cadmium (Cd) is known to be both extremely toxic and ubiquitous in natural environment. It occurs almost in all soils, surface waters and plants and is readily mobilized by human activities such as mining. The intake of even trace quantities of cadmium can influence not only the physiology and health of individual organisms but also the demographics and distribution of species.The carbonate rock exposure region account for about 12% of the global land area. The sedimentary rock development soil is generally known to have geochemical high background characteristics of cadmium. In the southwestern part of China, the accumulation of cadmium in the farmland soil is serious, which is resulted from industrial and mining emissions, agricultural chemical inputs, sewage irrigation, etc. superimposed on thegeochemical high background of cadmium. Soil samples from a large number of sites always exceed the national standard of Cd,leading to safety risk of agricultural products. In this paper, we review the research progress on the causes of geochemical high background,geochemical process, accumulative effect,environmental impact and risk assessment of Cd in farmland soil. The reviewwould help with further research on cadmium geochemical process in the environment and provide scientific reference for a comprehensive system of Cd pollution control and remediation.Key words:farmland soil; Cadmium; geochemical high background; accumulation effect; environmental impact镉(Cd)是自然环境中普遍存在且毒性极强的重金属元素,几乎所有的土壤、地表水和植物体内均含有镉。

镉胁迫对三种花卉种子萌发的影响

镉胁迫对三种花卉种子萌发的影响

镉胁迫对三种花卉种子萌发的影响摘要:采用浓度分别为0、2、4、8、16、32、64 mg/L的镉溶液对3种花卉(大牵牛花、茶花凤仙、五彩香茉莉)种子进行胁迫处理,测定镉胁迫对花卉种子的发芽势、发芽率、发芽指数等发芽指标的影响。结果表明,在镉胁迫处理下,3种花卉的种子发芽指标都随着镉溶液浓度的增加呈现先升高后降低的变化趋势,其中浓度为8 mg/L 的镉溶液能促进茶花凤仙和五彩香茉莉种子的萌发,而浓度为16 mg/L的镉溶液能促进大牵牛花种子的萌发。不同浓度的镉溶液胁迫对大牵牛花种子的影响较小,说明大牵牛花种子在萌发阶段的抗镉胁迫能力较强。关键词:镉;胁迫;花卉;种子萌发镉(Cadmium,Cd)作为一种生物非必需的重金属元素,因具有高毒性而被认定是最重要的重金属污染物之一。随着大工业的迅猛发展,环境污染日益严重,重金属污染尤其是镉污染已成为当今污染面积最广、危害最严重的环境重金属污染问题之一[1,2]。有关镉污染对植物造成的危害已引起人们的高度重视,这一领域的研究也日趋活跃[3-5]。种子萌发是植物生活期的起点和感知外界环境变化的最初生命阶段,是评价植物对重金属镉耐受性高低的重要阶段[6]。试验采用不同质量浓度的镉溶液对大牵牛花[Ipomoea nil(L.)Roth.]、茶花凤仙(Impatiens balsamena L.)、五彩香茉莉(Mirabilis jalapa L.)3种花卉的种子进行处理,从种子的发芽势、发芽率、发芽指数方面研究了镉胁迫对这3种花卉种子萌发的影响,该研究将为选育耐镉胁迫花卉和对已污染土壤进行花卉种类的选择种植提供理论依据。1材料与方法试验选用的大牵牛花、茶花凤仙、五彩香茉莉花卉种子由北京市丰台区花乡新发地种业市场花仙子园艺公司提供,CdCl2为天津市博迪化工有限公司产品。采用纸上发芽[7]的方式。将CdCl2配成质量浓度分别为2、4、8、16、32、64 mg/L 的镉溶液,以去离子水做对照,对3种花卉的种子进行处理。选取饱满程度一致的花卉种子,先用10%的NaClO溶液消毒5~6 min后,再用去离子水洗涤种子3次,然后用不同浓度的镉溶液浸种 2 d,取出浸泡过的种子,放入铺有棉花和单层滤纸的培养皿内,每个培养皿中放30粒,每种花卉每个处理重复3次。然后放入25 ℃的温室中光照培养,每天用相应浓度的镉溶液补充蒸发的水分,观察并记录发芽的种子数。当种子开始萌发后,每日观察种子的萌发情况,并按以下公式计算发芽指标[8]。发芽势=前4 d正常发芽的种子数/供试种子数×100%;发芽率=前7 d正常发芽的种子数/供试种子数×100%;发芽指数=Σ(Gt/Dt);式中,Gt为t时间内的发芽数,Dt为相应的发芽天数。另外,为了深入研究大牵牛花对重金属镉的耐受程度,加大了镉溶液处理浓度,将CdCl2配成质量浓度分别为128、256、512 mg/L的镉溶液,并且与前述的2、4、8、16、32、64 mg/L的镉溶液和去离子水对照一起,探讨比较大牵牛花对重金属镉的敏感程度,处理方法、观察步骤、计算公式也同前。2结果与分析2.1镉胁迫对3种花卉种子发芽势和发芽率的影响不同质量浓度的镉溶液对3种花卉种子的发芽势和发芽率的影响结果分别见图1和图2。由图1和图2可以看出,不同质量浓度的镉溶液对3种花卉种子的发芽势和发芽率的影响不同。低浓度镉溶液处理对花卉种子的发芽势和发芽率有促进作用,其中当镉溶液浓度为8 mg/L时,茶花凤仙和五彩香茉莉两者的发芽势和发芽率都达到最大值,分别为64%、68%和68%、76%,而随着镉溶液浓度的不断增加,两者的发芽势和发芽率都在下降,表现为明显的抑制作用。在低浓度镉溶液(2~8 mg/L)胁迫下,大牵牛花种子的发芽势和发芽率大部分都较高(在80%以上),差异并不明显;在高浓度镉溶液胁迫下,发芽势和发芽率虽然有小幅度下降,但变化不明显。因此为了得到较高的发芽率和发芽势,在没有镉污染或镉污染较轻的地区应选择种植茶花凤仙或五彩香茉莉,而在镉污染较为严重的地区应选择种植大牵牛花。2.2镉胁迫对3种花卉种子发芽指数的影响不同质量浓度的镉溶液对3种花卉种子发芽指数的影响结果见图3,从图3可见,在镉胁迫下,不同花卉种子的发芽指数存在着显著差异,其中茶花凤仙和五彩香茉莉的发芽指数呈先升后降的趋势,且数值较低;而大牵牛花的发芽指数随镉溶液浓度的变化波动幅度较小,并且维持在相对较高的数值水平,在高浓度镉溶液(16 mg/L)处理下,大牵牛花的发芽指数高达15.7,显示出较高的耐镉性。因此从发芽指数也可以看出,大牵牛花的耐镉性优于茶花凤仙和五彩香茉莉。2.3高浓度镉胁迫对大牵牛花种子发芽率的影响在镉溶液浓度为2~64 mg/L的处理条件下,大牵牛花对重金属镉不敏感,其发芽势和发芽率变化趋势比较平缓(图4)。为了深入研究大牵牛花对重金属镉的耐受程度,继续加大了镉溶液处理浓度,由64 mg/L提高至128、256、512 mg/L,高浓度的镉溶液处理浓度对大牵牛花种子发芽率的影响结果见图5。从图5可见,在镉溶液浓度为512 mg/L时,大牵牛花种子的发芽率有较大幅度的下降,说明大牵牛花对镉的耐受性极强,这进一步说明在镉污染较为严重的地区以选择种植大牵牛花为好。3小结与讨论植物的耐镉性大小由植物的遗传特性决定,其中与耐镉性密切相关的是植物的发育阶段和植物种类(品种)[9]。发芽率、发芽势和发芽指数是评价种子发芽能力常用的指标,反映了种子发芽速度和发芽整齐度的潜势。试验研究表明,不同浓度的镉溶液对大牵牛花、茶花凤仙、五彩香茉莉3种花卉种子的发芽势、发芽率和发芽指数的影响不同,总体规律是:随着镉溶液浓度的增加,花卉种子的发芽势和发芽率都呈现出先升后降的变化趋势,其中8 mg/L的镉溶液对茶花凤仙和五彩香茉莉的萌发促进作用最大,16 mg/L的镉溶液对大牵牛花的萌发促进作用最大。Patra 等[10]把这种现象解释为低浓度重金属对植物有积极的“刺激作用”,但这种刺激受到浓度的限制。造成低促高抑现象的原因可能是低浓度的镉溶液可提高胚的生理活性,促进萌发;而高浓度的镉溶液对胚、芽等产生了伤害作用,并且高浓度镉溶液胁迫抑制了淀粉酶、蛋白酶的活性,即抑制了种子内贮藏的淀粉与蛋白质的分解,从而影响了种子萌发所需要的营养物质供应水平,致使种子萌发受到抑制[11,12]。杨居荣等[13]研究表明,植物耐镉性的强弱同镉胁迫下植物体内形成的重金属结合蛋白有关。试验中3种花卉耐镉性的差异是否由此引起,有待进一步研究证实。参考文献:[1] 顾继光,林秋奇,胡韧,等. 土壤-植物系统中重金属污染的治理途径及其研究展望[J]. 土壤通报,2005,36(1):128-133.[2] 赵其国,周炳中,杨浩.江苏省环境质量与农业安全问题研究[J]. 土壤,2002,34(1): 1-8.[3] V ARGA A, MARTINEZ R M G, ZARAY G, et al. Investigation of effects of cadmium,lead,nickel and vanadium contamination on the uptake and transport processes in cucumber plants by TXRF spectrometry[J]. Spertrochimica Acta (PartB),1999,54(10):1455-1462.[4] 张义贤,张丽萍. Cd2+、Pb2+、Hg2+、Ni2+胁迫对大麦抗氧化酶活性的影响[J]. 农业环境科学学报,2005,24(2):217-222.[5] 邬飞波,张国平. 不同镉水平下大麦幼苗生长和镉及养分吸收的品种间差异[J]. 应用生态学报,2002,13(12):1595-1599.[6] SEREGIN I V, IV ANOV V B. Physiological aspects of cadmium and lead toxic effects on higher plants[J]. Russian J Plant Physiol, 2001, 48(4): 606-630.[7] 杜兰芳,沈宗根,王立新,等. CdCl2对豌豆种子萌发和幼苗生长的影响[J]. 西北植物学报,2007,27(7):1411-1416.[8] 郑光华. 种子活力的原理及其应用——植物生理生化进展(Ⅳ) [M]. 北京:科学出版社, 1986.154.[9] 曾翔,张玉烛,王凯荣, 等. 镉对水稻种子萌发的影响[J]. 应用生态学报,2007,18(7): 1665-1668.[10] PATRA J, LENKA M, PANDA B B. Tolerance and CO-tolerance of the grass Chloris barbata Sw. to mercury, cadmium and zinc [J]. New Phytologist,1994,128(1):165-171.[11] 周青,黄晓华,张一. 镉对紫花苜蓿种子萌发的影响[J]. 农业环境保护,2000,19(3):156-158.[12] 张义贤, 重金属对大麦毒性的研究[J]. 环境科学学报,1998,17(2):199-201.[13] 杨居荣,贺建群,张国祥,等. 作物对Cd毒害的耐性机理探讨[J]. 应用生态学报,1995,6(1):87-91.。

中华红叶杨对镉的富集效果研究

中华红叶杨对镉的富集效果研究

中华红叶杨对镉的富集效果研究摘要研究了不同浓度镉胁迫下对中华红叶杨生长的影响以及杨树对镉的富集作用。

结果表明,镉浓度100~500 μmoL/L对中华红叶杨有明显的抑制作用。

中华红叶杨对镉的富集作用表现在随着镉浓度的增加和处理时间的延长而增加;镉主要积累在根部;幼叶中的富集量高于老叶;杨树各部位镉的富集水平为:树皮>茎>木材部分。

Abstract Effects of different concentrations of Cd2+ on growth of Populus 2025(Populus×euramericana)and its enrichment were investigated. The results indicated that the growth of Populus 2025(Populus×euramericana)was inhibited significantly at 100~500 μmoL/L Cd2+. Enrichment of Cd2+ increased with concentration of Cd2+ increased and prolonging treatment time passed. Cd2+ was mainly accumulated in roots. Cd2+ contents were significantly higher in young leaves than that in mature leaves. Levels of Cd2+ accumulation of Populus 2025(Populus×euramericana)were in the order as follows:barks > stems > woods.Key words Cadmium stress;Populus 2025(Populus×euramericana);growth;enrichment由于现代工业的快速发展,导致三废大量排放,致使大量重金属进入人类的生活环境中,该种状况日趋严重。

温室中水稻对砷、铬、铅的吸收和转移

温室中水稻对砷、铬、铅的吸收和转移

生长在温室的水稻对砷,镉,和铅的污染和吸收目的湖南省因其基本金属开采和冶炼业而闻名。

但是,开挖作业,运输,和湖南省内的选择性冶炼活动的遗产,导致了大量的矿山废弃物的产生,这将成为在环境中重金属污染的来源。

于是,基本耕地污染和转移砷,镉,和铅在水稻土- 水稻系统的研究就成为了越来越重要的健康问题。

材料和方法温室条件下,在湖南省水稻土受到开采和冶炼影响的地区的水稻种子(水稻CV佳华- 1)收集用于盆栽试验。

将一个30天的幼苗移植到一个装有5公斤预处理的土壤中。

在收获时,米粒和枝条用蒸馏水清洗去除表面的土壤,并在65℃烘干96小时直至达到恒定重量。

根仔细用蒸馏水洗涤,为下道工序使用连二亚硫酸钠,柠檬酸,碳酸氢钠溶液中提取铁斑块做准备。

用电感耦合等离子体质谱仪测定砷,镉,铅在土壤和水稻植株组织中的总浓度。

结果与讨论收集于湖南省12个采矿和冶炼影响的地区的土壤中的砷,镉和铅的总浓度比湖南背景值高得多,超过由环境保护部设置的土壤的最高浓度限制。

水稻在铅/锌采矿和冶炼基地中的产量的总体污染分数呈负相关。

其次,砷,镉和铅在水稻植株中的分布:根>>射击>稻壳>全谷物。

约30.1-88.1%的砷,11.2-43.5%的镉,和14.0 - 33.9%铅在牙根表面以铁的斑块的形式积累。

结论湖南省采矿和冶炼的影响的地区观察到高浓度砷,镉和铅在其稻田土壤中,表明这些稻田土壤遭受严重复合重金属污染。

特别是,铬是主要污染物,其次是砷和铅在水稻土中占大多数。

砷,镉和铅在水稻组织中的分布分别为:根>>射击>稻壳>全谷物。

铅浓度在全谷物中都有,铬和砷占全谷物样品的50%,超过了中国的食品卫生标准值。

关键词分布多金属污染总污染指数水稻土水稻植株转移1 介绍在中国中南部的湖南省以其广泛的基本金属的提取和近7000名不同的矿产而闻名,其中包括煤炭,有色金属,非金属,黑色金属,贵金属矿产,有“有色金属之乡”之称(HNPG 2008 )。

五种重金属胁迫对白三叶和红三叶种子萌发及幼苗生长的影响

五种重金属胁迫对白三叶和红三叶种子萌发及幼苗生长的影响
2 0 1 4 , 4 3 ( 4 ) : 2 7 6 — — 2 8 0
五种 重金属胁 迫对 白三 叶和 红三 叶种子萌发及 幼苗 生长 的影 响
宋凤鸣 ,刘建华 ,吴彩琼 ,雷江丽 2 ,徐 义 炎
( 1 . 深圳市铁汉生态 环境股份 有限公司,广东 深圳 5 1 8 0 4 0 ;2 . 深圳市 中国科学 院 仙湖植物园,广东 深圳 5 1 8 0 0 4 )
( 1 . S h e n z h e n T e c h a n d Ec o l o g y& E n v i r o n me n t Co mp a n y L i mi t e d i n Gu a n g d o n g Pr o v i n c e , S h e n z h e n 5 1 8 0 4 0 , Gu a n g d o n g Ch i n a ;
o r u n d e r 8 0 0 mg ・ L M n .a n d t h e s e e d l i n g s s t i l l ma i n t a i n e d g o o d v i t a l i t y .Hi g h c o n c e n t r a t i o n o f h e a v y me t a l i o n s s t r e s s h a d s i g n i f i c a n t i n h i b i t i o n o n t h e g r o wt h o f e mb r y o a n d h y p o c o t y 1 .a n d
Cu a n d Zn . The y ha d o ve r 8 0 % g e r mi n a t i o n r a t e un d e r t h e I I I g r a de s t a nd a r d c o nc e n t r a t i o n o f Cd

铅_Pb_和镉_Cd_对油菜幼苗的影响

铅_Pb_和镉_Cd_对油菜幼苗的影响

发率、苗长和根长普遍表现为持续的促进作用( 除对根 长 的 [4] 段 昌 群 等.蚕 豆 在 重 金 属 污 染 条 件 下 数 量 形 状 的 分 化 研 究[J].生 态
促进作用具有波动性) , 大于 5mg/ l 后表现为持续明显的抑 制作用。这表明, 镉对油菜的影响较小, 即油菜对镉的抗性
根 长∥mm 12.3 31.9 31.2 27.3 23.4 28.0 28.9 11.8 10.1 8.2 5.6
由图 1 和图 2 可看出, 铅和镉处理对油菜种子的萌发、
苗长和根长具有低浓度下的激活效应和高浓度下的抑制效
应。
Pb2+浓度小于 50mg/ l 时, 对油菜的萌发率、苗长和根长
《现代农业科技》2006 年 3 月
学, 1997, 17( 2) : 133 ̄144. [5] 秦 天 才 等.铅 、镉 及 其 相 互 作 用 对 小 白 菜 根 系 生 态 效 应 的 研 究[J].生
态学报, 1998, 18( 3) : 321 ̄325.
更强。
[6] 万 洪 富 , 吴 志 峰.从 农 产 品 出 口 的“绿 色 壁 垒 ”看 加 强 农 业 环 境 科 学
关键词 铅; 镉; 油菜; 幼苗
镉是一种动植物非必需的重金属元素, 是毒性最强的 重金属元素之一; 铅是一种有毒重金属元素, 能引起各种生 理异常。有关镉、铅污染对植物生长的危害, 国内外都进行 了较为广泛的研究。种子萌发及幼苗生长是作物对外界有 所反应的开始, 也是作物对外界反应的敏感期。
本文主要研究在水培条件下, 不同浓度的镉和铅对油 菜 幼 苗 的 萌 发 、生 长 的影 响 , 以 及 在 幼 苗 体 内 的 富集 特 征 , 可为农业生产中早期预报重金属对作物的毒害效应、防止 重金属毒害的发生和为环境监测中重金属污染的评价提供 一定的理论依据, 为发展绿色食品和无公害蔬菜提供理论 依据。 1 材料与方法 1.1 供试材料

EDTA调控下高羊茅对铅、镉、锌污染土壤的修复潜力

EDTA调控下高羊茅对铅、镉、锌污染土壤的修复潜力

EDTA调控下高羊茅对铅、镉、锌污染土壤的修复潜力刘盛萍;徐路嫄;笪春年;岳梅;邓呈逊【摘要】为研究EDTA调控下植物对污染土壤中重金属的修复潜力,以高羊茅为供试植物,采用盆栽试验,考察不同质量摩尔浓度EDTA调控下高羊茅对重金属元素Pb、Cd、Zn的吸收能力差异及植物生长影响.实验结果表明:当添加EDTA浓度为5-15 mmol/kg时能够提高高羊茅地上部生物量的产量,在15 mmol/kg时达到最大值,地上部生物量的影响大于地下部.添加EDTA可以明显提高高羊茅对各重金属的富集能力,在EDTA浓度为15 mmol/kg时,Pb、Cd、Zn的富集系数均达到最大值.EDTA对高羊茅积累重金属能力的促进作用存在重金属元素种类之间的差异,地上部依次为:Pb>Cd>Zn;地下部依次为:Pb>Zn>Cd.【期刊名称】《蚌埠学院学报》【年(卷),期】2019(008)002【总页数】4页(P39-42)【关键词】乙二胺四乙酸;高羊茅;重金属污染;植物修复【作者】刘盛萍;徐路嫄;笪春年;岳梅;邓呈逊【作者单位】合肥学院生物与环境工程系,安徽合肥 230601;安徽省环境污染防治与生态修复协同创新中心,安徽合肥 230601;合肥学院生物与环境工程系,安徽合肥 230601;合肥学院生物与环境工程系,安徽合肥 230601;安徽省环境污染防治与生态修复协同创新中心,安徽合肥 230601;合肥学院生物与环境工程系,安徽合肥230601;安徽省环境污染防治与生态修复协同创新中心,安徽合肥 230601;合肥学院生物与环境工程系,安徽合肥 230601;安徽省环境污染防治与生态修复协同创新中心,安徽合肥 230601【正文语种】中文【中图分类】X53我国矿产资源丰富,富含硫化矿的尾矿和采剥排弃物数量巨大,重金属元素所引起的土壤污染及生态破坏问题已引起了越来越多的关注[1-3]。

重金属在土壤中滞留时间长,不被微生物所分解,能够通过食物链影响到人类健康,因此对矿区污染土壤的修复迫在眉睫。

不同光照强度对高羊茅形态和生理指标的影响

不同光照强度对高羊茅形态和生理指标的影响
小区为完全随机排列 ,3 次重复 ,小区面积 1. 3 m ×2. 0 m 。2004 年 11 月 11 日播种 ,播种量 40 g/ m2 。草坪 采用常规系统管理 ,及时喷灌 、定期修剪 。遮荫材料采用 PVC 黑色遮阳网 ,进行顶面和东 、西 、南 3 个侧面全日遮 荫 ,顶面距地面高 2. 5 m 。2005 年 4 月下旬观察测定 。 1. 3 观测项目及方法
Slight shading 1. 8 cB 1. 9 cB 1. 8 cB 1. 9 cB 1. 8 cB 1. 9 cB 1. 9 cB 1. 7 cB 2. 4 aB 1. 9 cB 2. 0 bcB 2. 2 bB 2. 0 bcB 2. 2 bB 1. 8 cB
Medium shading 1. 9 bB 1. 8 bcB 1. 8 bcB 1. 6 cdC 1. 7 cB 1. 4 dC 1. 6 dB 1. 5 dB 1. 6 dC 1. 9 bB 1. 8 bcB 2. 3 aB 1. 5 dC 1. 5 dC 1. 7 cdB
第 16 卷 第 6 期 Vol. 16 ,No . 6
草 业 学 报 AC TA PRA TACUL TU RA E SIN ICA
23 - 29 12/ 2007
不同光照强度对高羊茅形态和生理指标的影响
杨志民1 ,2 ,陈煜3 ,韩烈保1 ,李志华3
(1. 北京林业大学草坪研究所 ,北京 100083 ; 2. 南京农业大学园艺学院 ,江苏 南京 210095 ; 3. 南京农业大学动物科技学院 ,江苏 南京 210095)
12/ 2007
枯死 ,1 分为基本枯死 ,9 分为盖度 100 %、密度正常 、质地一致 、绿色均匀 、基本无枯死 、无病害危害 。

铅、锌诱导的高羊茅叶片过氧化物酶活性变化

铅、锌诱导的高羊茅叶片过氧化物酶活性变化

环境与修复污染土壤的功能; 目前有关铅 、 但 锌对高羊茅生理生化影响的报道不多 , 本试验试
图揭示 铅 、 锌诱导 下 高羊茅 叶 片过 氧化 物 酶活性 的变化 , 实际应 用 提供理 论依 据 . 为
收 稿 1 :0 8 6一I 3期 20 —0 I
作 者 简 介 : 博 英 (94一)女 , 江 绍 兴 人 , 江教 育 学 院 理 工 学 院 生物 系 副教 授 马 16 , 浙 浙
行差 异显 著 性分 析( S L D法 ) .
2 结 果 与 分 析
2 1 不 同重金 属 、 同浓度 处理 下高 羊茅 叶 片 P D 活性 的 变化 . 相 O

图 1 示 , .m o Lp2 Z 2 显 0 5 m l b / 、 n 处理 2 、d时 , d4 高羊 茅叶 片 P D活性 随之 显著 上升 ,d时 O 6
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浙 江教 育 学 院 学报
20 . 0 8虹
1 材 料 与 方 法
供试 草种 为 高羊茅 , 品种 “ 志 ” 将 高 羊茅 种 子 消 毒 , 种 2 h 移 至纱 网上 , 萌 发 后 进 凌 , 浸 4, 待 行水 培 , 养 液 为 H al d培 养 液 , 工 气 候 箱 中 恒 温 ( 5 、 湿 ( 0 、 照 强 度 营 oga n 人 2 ℃) 恒 8 %) 光
好的 . 目前 被 广泛应 用 于城市 园林 绿 化 、 水土保 持 及体 育 等 产业 中 , 我 国 目前 使 用 量 增长 最 是 快 的草种 . 因为高羊 茅具 有广 泛 的应用 范 围和 较 高 的利用 价 值 , 内外 已在 牧 草 播 、 国 昆 引种栽 培、 草坪建 植 、 种子 生产 、 遗传 育种 以及 抗 逆性 上都 做 了不 少 的研 究 , 中 , 其 高羊 茅 的 抗性 研究

生长调节剂EBR和螯合剂EDDS对高羊茅铅吸收、转运及富集能力的影响研究

生长调节剂EBR和螯合剂EDDS对高羊茅铅吸收、转运及富集能力的影响研究

摘要铅是环境中最危险的污染物之一,其在自然条件下难以降解,对生态环境及人体健康造成严重威胁。

本研究通过植物生长调节剂2,4-表油菜素内酯(EBR)和生物可降解螯合剂EDDS的单施、联合施用,研究两种试剂在不同浓度和施用方式下对1000mg/kg铅胁迫下高羊茅(Festuca elata Keng ex E.Alexeev)生长及铅吸收、转运及富集能力的影响,以探究EBR与EDDS联合施用对增强高羊茅铅修复能力的潜力,并得出EBR和EDDS的最佳联合施用浓度,为探索“植物生长调节剂+螯合剂”联合强化高羊茅修复重金属铅污染土壤的途径提供一定的理论参考和数据支持。

主要研究结果如下:(1)1000mg/kg铅胁迫抑制了高羊茅的生长,而各浓度EBR处理均改善了高羊茅的生长状况,增强了其抗逆性,缓解了铅胁迫造成的毒害。

其作用机制或许是EBR 可以诱导高羊茅抗逆基因的表达、转录和翻译,以调节植物细胞的分裂、伸长及相关生理代谢系统,并通过调控多个内源激素的基因表达,促进相关内源激素的合成,影响内源激素之间的相互作用,调节植物内源激素水平以维持其在逆境胁迫下的平衡。

各浓度EBR处理中,以0.1mg/L EBR对增强高羊茅的抗逆性和铅转运能力最佳。

(2)生物可降解螯合剂EDDS的施入,提高了土壤中生物有效态铅含量,促进了高羊茅对土壤铅的吸收和富集,且植物地上、地下部铅含量及转运系数均随EDDS 浓度的增加而呈上升趋势。

其中,0.1g/kg和0.2g/kg EDDS对高羊茅的生物量影响不显著,但0.3g/kg EDDS则对生物量产生明显抑制。

(3)植物生长调节剂EBR和生物可降解螯合剂EDDS联合施用研究表明,适宜浓度的EBR与EDDS联合施用不仅提高了高羊茅地上、地下部生物量,还显著提高了其对铅的富集、转运和提取能力。

各联合施用组合中,以0.1mg/L EBR与0.2g/kg EDDS联合施用的效果最佳。

该联合施用方式下,高羊茅地上部及地下部富集系数分别提高了27.21%及2.89%,转运系数和重金属提取率分别提高了30.60%及37.51%,为所有联合处理组最高,且该联合施用方式下的高羊茅地上、地下部生物量相比Pb 处理组也分别有所提高。

重金属对农产品的影响及其检验方法

重金属对农产品的影响及其检验方法

重金属对农产品的影响及其检验方法作者:暂无来源:《食品安全导刊》 2011年第3期□ 冯亮张玥温丽英大连化学物理研究所仪器分析化学研究室随着人们生活水平日益提高及保健意识逐渐增强,食品安全问题越来越受到人们的关注。

无公害食品、绿色食品、有机食品等安全食品备受消费者的青睐。

经检测发现,有些农产品虽然农药残留量在标准限量以下,但常因重金属含量超标而达不到无公害农产品或绿色食品的要求。

一项对珠三角滩涂农作物重金属污染状况的研究结果显示,农作物中铅、镉、镍、铬和锌等重金属的含量样品超标率分别高达28.9%、2.6%、48.3%、12.3%和6.1%。

另有报道称,江苏省局部地区的重要农产品存在一定程度的重金属元素含量超标现象,目前已经发现不止一个地区的稻谷、蔬菜(叶菜居多)、大豆等农产品重金属含量超标(其中以汞、镍、铬、镉和铅为主,蔬菜的汞、镉超标与稻谷的镍、铬超标最为严重),南京周边地区也相继发现稻谷以及蔬菜样品的镉、铅、铬等超标现象。

据资料显示,我国各大城市郊区的农作物都有不同程度的重金属污染(以汞、铬、铅污染尤为明显),如长春、沈阳市郊等地;南方地区的蔬菜受重金属污染程度相对北方较轻,但仍有铬、镉、铅等重金属的污染。

重金属污染对农作物和人类健康的影响重金属对农作物产生的危害随重金属性质的不同而有所差异,总体上可归结为两类危害:一类是当重金属含量超过一定限度时,农作物的生长发育会受到危害。

如铜等重金属,虽然能够在一定程度上被作物吸收,但大部分积累在根部,几乎不向地上部分转移。

在重金属的浓度尚未积累到对人畜有害之前,农作物就已枯死或者生长受到抑制,这一类重金属有铜、锰、砷、铬、镍、锌、铅等。

另一类是在重金属的浓度增高到对农作物的生长发育产生危害之前,农作物就已经受到潜在的有害污染,这种污染可以通过食物链危及人类和动物的健康,这一类重金属有镉、汞等。

铜、汞、镉等重金属元素的含量是反映食品安全的重要指标,长期食用重金属含量超标的食品会引起严重的疾病,损害人体器官及神经系统,给人类带来灾难性的影响。

重金属污染对生物的影响

重金属污染对生物的影响

重金属污染对生物的影响一、重金属污染的定义与来源1.重金属污染的定义:重金属污染是指环境中由于人类活动引入的重金属元素过量,导致土壤、水体、空气等介质中重金属含量超过自然背景值,对生态系统和人类健康产生危害的现象。

2.重金属污染的来源:工业排放、矿业开采、农药使用、污水排放、垃圾填埋等。

二、重金属污染的主要重金属元素1.汞(Hg)2.镉(Cd)3.铅(Pb)4.铬(Cr)5.砷(As)6.铜(Cu)7.锌(Zn)8.镍(Ni)9.对土壤环境的影响a.改变土壤理化性质b.降低土壤肥力c.影响土壤微生物群落结构10.对植物的影响a.影响植物生长b.改变植物生理代谢c.影响植物的品质和产量11.对动物的影响a.导致动物生长发育受阻b.影响动物生殖能力c.引起动物生理机能紊乱12.对人类的影响a.通过食物链进入人体b.影响人类健康,如神经系统、免疫系统、消化系统等c.可能导致遗传性疾病和癌症四、重金属污染的防治措施1.strict environmental regulations and laws2.pollution prevention and control technology3.clean energy and low-carbon technology4.sustainable agricultural practices5.public awareness and education五、重金属污染的监测与评估1.Monitoring methods: soil sampling, water sampling, air sampling, biological monitoring2.Assessment methods: chemical analysis, risk assessment, ecological assessment六、重金属污染的研究现状与展望1.重金属污染研究现状:已有一定的研究基础,对重金属污染的来源、迁移转化、影响及防治等方面有较为深入的了解。

重金属镉胁迫对2种草坪草种子萌发的影响

重金属镉胁迫对2种草坪草种子萌发的影响

重金属污染已成为环境污染主要问题,其中镉是生物毒性最强的重金属元素。

镉的毒性较强且危害持久,其危害总量及存在形式有着直接的关系[1]。

草坪植物作为重要的园林地被植物,目前在园林绿化中应用广泛,草本植物对土壤水土保持能力具有促进作用。

目前,草坪植物也面临重金属超标的严重问题,因此研究草坪植物对重金属胁迫的耐受能力具有重要的意义。

本文以高羊茅和紫羊茅作为试验材料,采用水培法,研究不用浓度重金属镉胁迫下草坪草种子萌发的影响。

结果表明:不同浓度镉胁迫对高羊茅和紫羊茅种子萌发的影响较大,随着镉浓度的逐渐升高2种草坪草种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均有明显的下降趋势,当镉浓度达到450mg/L时,2种草坪草种子均出现无根苗的情况,镉胁迫低浓度时对2种草坪草种子萌发影响差异不大,镉浓度达到100mg/L后对紫羊茅种子萌发的抑制作用要明显大于高羊茅。

本研究结果可为受土壤重金属镉污染地区的生态修复提供一定的参考依据。

1材料和方法1.1试验材料本文选取的植物材料为高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)和紫羊茅(Festuca rubra L.)。

1.2试验方法镉浓度设置为5、10、50、100、200、300、450和600mg/L共8个浓度梯度。

选取大小均匀、无病虫害且形状饱满的种子,采用水培法进行种子萌发试验,将配制好不同浓度的培养液置于培养皿中,至滤纸饱和为止。

将随机选取的种子放入培养皿内,每个培养皿均匀放入种子100粒,每个处理设3组重复,同时以蒸馏水培养作对照组。

培养温度为20℃。

种子萌发后,每天定时记录发芽情况,10d后发芽完成。

培养完成后将萌发种子取出,用滤纸将其表面水分吸干,再用游标卡尺测定种子胚根长度。

发芽率/%=供试种子的发芽数/供试种子数发芽势/%=发芽实验初期规定日期内正常发芽的种子数/供试种子数发芽指数(GI)=ΣGt/Dt(Gt为在t日的发芽数,Dt为相应的发芽试验天数)活力指数(VI)=GI*S(GI为发芽指数,S为一定时期内根的长度)1.3统计工具利用Microsoft Office Excel2003和SAS 8.0软件对数据进行处理和分析。

铅和镉胁迫下洋甘菊的根系活力及重金属迁移规律

铅和镉胁迫下洋甘菊的根系活力及重金属迁移规律

http : / /hljnykx. haasep. cnDPI : 10.11942/j ・ issnl002・2767.2020. 05.0042黑龙江农业科学2020(5):42-46Heilongjiang Agricultural Sciences郭荣慧,范铭,陶月,等•铅和镉胁迫下洋甘菊的根系活力及重金属迁移规律[JZL 黑龙江农业科学,2020(5):42-46.铅和镉胁迫下洋甘菊的根系活力及重金属迁移规律郭荣慧,范铭,陶月,吴恒梅,姜成(佳木斯大学 生命科学学院,黑龙江 佳木斯154007)摘要:为探究重金属污染治理及重金属污染植物修复,选用洋甘菊为试验材料,通过室内土培试验,研究不同浓度Pb-Cd 处理对洋甘菊的根系活力、土壤中重金属含量和花卉中重金属含量的影响。

结果表明:当镉浓度 达到80 mg ・kgT 时根系活力明显下降;浓度在100〜500 mg ・kgT 的铅处理时对根系活力有促进现象;铅和镉 复合处理浓度达到60 + 300 mg-kg 1时对根系活力有抑制现象。

在不同浓度重金属污染下,重金属浓度越高,土壤中重金属的剩余量就越多,说明洋甘菊对重金属铅和镉的吸收具有一定的限度。

当铅处理浓度达到500 mg*kg 1时,洋甘菊吸收铅的含量明显下降;当镉处理浓度达到100 mg*kg 1时,洋甘菊吸收镉的含量明显下降;当铅和镉复合处理浓度达到100 + 500 mg ・kgT 时,洋甘菊吸收铅和镉的含量均降低。

洋甘菊对外界铅和镉胁迫具有一定的耐性,对修复铅和镉污染的土壤具有一定意义。

关键词:Pb-Cd 胁迫;洋甘菊;根系活力;重全属含量环境污染与人类的吃穿住行息息相关,重金 属的污染使水体、大气、土壤、农作物等受到不同程度的损害,通过食物链富集进入人体内,严重危害人类身体健康,其中镉、铅复合污染具有毒性大、隐蔽性好和不易降解等特点丙,二者均不是植物生长的必需元素,过量会导致植物幼苗的根系活力降低,影响植物吸收养分,导致植物无法生长,因此,重金属污染土壤修复,尤其是进行植物修复,越来越引起广大学者的重视。

镉胁迫下两种高羊茅的生理指标应激反应

镉胁迫下两种高羊茅的生理指标应激反应

镉胁迫下两种高羊茅的生理指标应激反应黄登峰; 赵运林【期刊名称】《《湖北农业科学》》【年(卷),期】2019(058)015【总页数】4页(P68-71)【关键词】高羊茅(Festuca arundinacea); 镉; 脂质过氧化程度; 抗氧化酶; 渗透调节物质【作者】黄登峰; 赵运林【作者单位】湖南农业大学生物科学与技术学院长沙 410128; 湖南高尔夫旅游职业学院湖南常德 410275; 中南林业科技大学长沙 410004【正文语种】中文【中图分类】S688.4; Q945.78伴随着矿山开发与尾矿的不断堆积,隐藏其中的重金属逐渐释放出来,造成了严重的水土污染,可以说重金属污染是当今污染面积较广、危害较大的环境问题之一[1]。

土壤重金属污染的治理,首先是防止污染面积进一步扩大,则首要问题在于如何降低重金属的迁移速度,即利用植物固定进行原位修复。

以往的试验发现大部分的重金属镉(Cd)超富集植物,虽然转移系数高,但是其生物量都很低,土壤修复的效率并不如意。

可以考虑套种、间种生物量大的且对重金属Cd具有较高耐性的草类植物,增加土壤有机质含量,提高修复效率,并且提高水土保持能力,减少污染面的扩大。

高羊茅(Festuca arundinacea)是常见的多年生冷季型草坪草[2,3],分蘖多、产量高、质地柔软、绿期长、可多次刈割、观赏性强、生物量较大。

它广泛分布于欧洲和北美洲,这种广泛分布可能蕴藏着极为丰富的种质资源。

高羊茅还分布在寒冷的地区,如美国北部和加拿大等地,这种逆境下生长的高羊茅可能是潜在的修复土壤的资源。

在环境胁迫下,细胞内生物自由基代谢平衡被破坏,造成超氧阴离子自由基积累,进而引发或加剧膜脂过氧化作用,使得细胞膜系统的结构和功能劣变,新陈代谢发生紊乱。

植物体对于产生的活性氧自由基存在两种抗氧化系统,一种是抗氧化酶类物质,如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等;另一种是非酶类化合物,如脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)以及逆境诱导产生的一系列蛋白质等。

镉胁迫对高粱属牧草种子发芽及幼苗生长的影响

镉胁迫对高粱属牧草种子发芽及幼苗生长的影响

镉胁迫对高粱属牧草种子发芽及幼苗生长的影响摘要:采用皿培试验,研究了重金属镉对3种高粱属(Sorghum)牧草(饲用高粱23402、饲用高粱26837、高丹草98456)发芽势、发芽率、发芽指数、胚根胚芽比、活力指数及耐性指数的影响。结果表明:①不同浓度镉处理对两种饲用高粱的发芽势、发芽率、发芽指数均无显著性影响(P>0.05);与对照相比,高浓度(30.0mg/L)镉处理对高丹草98456发芽指数及发芽势有显著抑制作用(P<0.05),且对3种高粱属牧草胚根胚芽比、活力指数和耐性指数均有明显的抑制作用。②3种高粱属牧草中,饲用高粱23402耐镉性最强,其次是饲用高粱26837,高丹草98456最低。关键词:镉;高粱属(Sorghum)牧草;耐镉性高粱属(Sorghum)牧草植株高大,茎叶繁茂,具有抗旱、耐涝、耐高温、耐瘠薄、耐盐碱、抗病虫害及抗倒伏等优良特性,是重要的优良牧草,可以用作青饲,制作干草、青贮饲料等。对于重金属污染植物修复具有重要意义,是研究土壤镉(Cd)、铅污染的良好植物材料[1];Cd是自然界中广泛存在的一种重金属微量元素,也是毒性最强的重金属之一。地壳中Cd的质量分布一般是0.18mg/kg,其中土壤中为0.01~0.70mg/kg[2],随着土壤重金属Cd污染日趋严重,植物受Cd污染的程度也逐渐加大,植物体中的Cd通过食物链最终可进入人畜体内,长期累积对人畜将造成一定的危害[3]。孙哲等[4]研究表明,Cd浓度升高严重影响作物的光合作用、呼吸作用、物质代谢、细胞透性和保护酶的正常生理作用;陈瑛等[5]研究表明,土壤Cd浓度的增加能快速增加大白菜中的Cd含量,导致人类食用安全性下降。陈世军等[6]研究表明,当Cd浓度增大,辣椒幼苗除POD活性继续增大外,SOD、CAT活性受到抑制,严重影响辣椒幼苗生长;夏会龙等[7]研究发现甘蔗生物量、茎径和茎节长随着土壤中Cd浓度的增加而降低,Cd浓度越高,抑制效应越明显;叶片中叶绿素、过氧化氢酶(CAT)活力及可溶性糖含量与土壤中Cd浓度呈一阶指数衰减关系。王辉等[8]研究表明重金属Cd能够抑制大豆幼苗的生长,随着处理浓度的增加,其株高、干物重明显下降,叶片叶绿素含量下降,MDA含量增加及膜透性增加。人体积累的Cd的最主要来源是通过食物即农副产品摄取,而食物中Cd则主要来源于土壤。因此,研究土壤中Cd污染的来源、化学形态及对其污染的修复具有重要的意义[9]。吕团伟等[10]研究表明五加皮和茯苓是两种良好的诱变剂的阻遏剂,对环境中的诱变剂Cd所致的遗传损伤具有明显的拮抗作用;付世景等[11]研究表明板蓝根叶片和根对Cd的吸收随Cd浓度的增加而增加,高浓度Cd对板蓝根生长具有抑制作用。从相关报道可看出低浓度Cd促进植物生长,高浓度Cd抑制植物生长,随着土壤中Cd浓度的升高,直接影响植物正常生长,植物体内Cd的含量增加,生物量减少,间接地影响到人类生存[3-12]。植物为人类生产生活所必需,植物含Cd量过高,有可能导致人体中Cd的积累超过人所承受的量(60~70μg/d),将会影响人的生理器官功能,导致各种疾病的产生。本试验研究皿培条件下不同Cd浓度对高粱属牧草种子萌发及其生理特性的影响。尝试从发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根芽长、耐性指数等方面探索高粱属牧草种子对重金属Cd的反应机制,探讨Cd对高粱属牧草种子萌发的毒害性。为南方地区Cd胁迫条件下高粱属牧草生产提供一定的科学依据。1材料与方法1.1试验材料供试品种:饲用高粱23402、饲用高粱26837、高丹草98456(产地:美国,推广单位:中国农业科学院牧草与青贮发展研究中心)。供试试剂:CdCl2·2.5H2O为分析纯。试验设备:智能光照培养箱、电热恒温鼓风干燥箱、15cm的培养皿、滤纸、镊子、烧杯、直尺等。1.2试验方法1.2.1方法挑选子粒饱满的高粱属牧草种子,经0.1%的HgCl2消毒2min,用去离子水反复冲洗后置于双层滤纸直径为15cm的培养皿中,每个培养皿均匀放置30粒种子,用分析纯的CdCl2·2.5H2O配制成不同浓度的Cd培养液浸润种子,处理浓度分别为0(Cd-0)、0.5(Cd-1)、5.0(Cd-2)和30.0(Cd-3)mg/L。每处理3个重复,置于25℃恒温培养箱内光照培养14h,暗培养10h。培养期间每天称重,加各浓度镉处理液至原重,保持一定的湿度和浓度。1.2.2测定指标当种子开始萌动后,每天记录发芽数、统计发芽率、发芽势。萌发以胚根长度达到种子长度的一半为标准。培养7d后随机选取10粒种子,用镊子轻轻将萌芽种子取出,滤纸吸干后,测定胚芽长度及胚根长度。各指标计算公式如下:发芽势=前4d正常发芽的种子数/供试种子数×100%;发芽率=前7d正常发芽的种子数/供试种子数×100%;发芽指数=∑Gt/Dt,其中Gt为t时间内的发芽数,Dt为相应的发芽天数;活力指数=发芽指数×苗长。依据以下公式计算耐性指数(Toleranceindex,Ti):Ti=金属溶液培养后根(苗)长度/对照溶液培养后根(苗)长度×100%。1.3数据处理与分析用Excel整理数据,用SPSS16.0软件进行统计分析,差异显著性检验采用Duncan’s法。2结果与分析2.1重金属Cd对3种高粱属牧草种子萌发特性的影响由表1可见,在不同Cd浓度处理下,饲用高粱23402和饲用高粱26837的发芽势、发芽率及发芽指数均无显著差异(P>0.05);高丹草98456的发芽率无显著差异(P>0.05)。与对照相比,高浓度(30.0mg/L)Cd处理对高丹草98456的发芽指数及发芽势有显著影响(P<0.05)。与对照相比,饲用高粱23402在高浓度(30.0mg/L)Cd 处理下的种子萌发特性更强;而高浓度(30.0mg/L)Cd处理下,高丹草98456的萌发特性呈现下降趋势。3种高粱属牧草中,饲用高粱比高丹草萌发特性强,其中饲用高粱26837的萌发特性最强。2.2重金属Cd对3种高粱属牧草种子胚根胚芽比的影响由图1可知,低、中浓度(0.5及5.0mg/L)Cd对饲用高粱23402和饲用高粱26837的胚根胚芽比有促进作用,而高浓度(30.0mg/L)Cd对其有抑制作用;随着Cd 浓度的增加,高丹草98456的胚根胚芽比呈降低的趋势;在没有Cd胁迫处理下,高丹草98456的胚根胚芽比明显高于饲用高粱23402和饲用高粱26837,经过Cd处理后,胚根胚芽比值波动很大;饲用高粱26837的胚根胚芽比在不同Cd浓度处理下都明显高于饲用高粱23402。2.3重金属Cd对3种高粱属牧草种子活力指数的影响由图2可知,低浓度(0.5mg/L)Cd对饲用高粱23402的活力指数有促进作用,中浓度(5.0mg/L)和高浓度(30.0mg/L)Cd对其活力指数均有抑制作用,且随着Cd 浓度的增加,抑制作用增大;随着Cd浓度的增加,饲用高粱26837和高丹草98456的活力指数均逐渐下降,且浓度越大,抑制作用越强;在不同Cd浓度处理下,3种高粱属牧草中以高丹草98456的活力指数为最高,其次为饲用高粱23402,最低的是饲用高粱26837。2.4重金属Cd对3种高粱属牧草种子根、芽耐性指数的影响由图3可知,随着Cd浓度的增加,3种牧草种子根、芽的耐性指数均明显降低;饲用高粱23402和饲用高粱26837在低、中Cd浓度(0.5和5.0mg/L)下的根耐性指数均高于芽耐性指数,在高Cd浓度(30.0mg/L)下,其根耐性指数均低于芽耐性指数;在不同Cd浓度下,高丹草98456的芽耐性指数均高于根耐性指数;3种牧草在不同Cd浓度下,根耐性指数最高的是饲用高粱23402,其次为饲用高粱26837,最低的是高丹草98456;芽耐性指数最高的是高丹草98456,其次为饲用高粱23402,最低的是饲用高粱26837。3小结与讨论3.1小结1)不同浓度Cd处理对两种饲用高粱的发芽势、发芽率及发芽指数均无显著影响(P>0.05);与对照相比,高浓度(30.0mg/L)Cd处理对高丹草98456发芽指数及发芽势有显著抑制作用(P<0.05),且对3种高粱属牧草胚根胚芽比、活力指数和耐性指数均有明显的抑制作用。2)3种高粱属牧草中,饲用高粱23402耐Cd性最强,其次是饲用高粱26837,高丹草98456最低。3.2讨论1)种子萌发时期的生长状况直接影响植物的生长和生物量。Cd是自然界中广泛存在的一种重金属微量元素,也是毒性最强的重金属之一[2]。低浓度的Cd对植物生长有促进作用,而高浓度的Cd对植物生长有严重的抑制作用[3]。本试验中,在不同Cd浓度处理下,饲用高粱23402和饲用高粱26837的发芽势、发芽率及发芽指数均无显著性差异(P>0.05);高丹草98456的发芽率无显著性差异(P>0.05);与对照相比,高浓度(30.0mg/L)Cd处理对高丹草98456的发芽指数及发芽势有显著影响(P<0.05)。与对照相比,饲用高粱23402在高浓度(30.0mg/L)Cd处理下的种子萌发特性更强,可能与其耐高Cd能力有关;而高浓度(30.0mg/L)Cd处理下,高丹草98456的萌发特性呈现下降趋势。3种高粱属牧草中,两种饲用高粱较高丹草98456萌发特性强,其中以饲用高粱26837的萌发特性最强,原因可能是饲用高粱的耐Cd 性要强于高丹草。2)Cd对3种高粱属牧草胚根和胚芽生长有明显的影响。低、中Cd浓度(0.5和5.0mg/L)对饲用高粱23402和饲用高粱26837的胚根胚芽比有促进作用,高Cd浓度(30.0mg/L)对其有抑制作用;而随着Cd浓度的增加,高丹草的胚根胚芽比呈降低的趋势,说明Cd对高丹草胚根的抑制程度更大,高丹草的胚根耐Cd性较差。3)低浓度(0.5mg/L)Cd对饲用高粱23402的活力指数有促进作用,中、高浓度Cd处理(5.0和30.0mg/L)对其活力指数均有抑制作用,且随着Cd浓度的增加,抑制作用增大;随着Cd浓度的增加,饲用高粱26837和高丹草98456的活力指数均逐渐下降,且浓度越大,抑制作用越强;3种高粱属牧草在不同Cd浓度下,活力指数最高的是高丹草98456,其次为饲用高粱23402,最低的是饲用高粱26837。说明高丹草98456的发芽指数和幼苗长度显著高于饲用高粱23402和饲用高粱26837,而饲用高粱23402发芽指数和幼苗长度高于饲用高粱26837的,这对以后的大田生产具有指导意义。4)随着Cd浓度的增加,3种牧草种子根、芽的耐性指数均明显降低;饲用高粱在中、低Cd浓度(0.5和5.0mg/L)下根耐性指数较高,在高Cd浓度(30.0mg/L)下其芽耐性指数较高;在不同Cd浓度下,高丹草98456的根耐性指数均低于芽耐性指数;3种牧草种子在不同Cd浓度下,根耐性指数最高的是饲用高粱23402,其次为饲用高粱26837,最低的是高丹草98456。Cd对胚根生长的影响比胚芽更显著,这与前人的研究结果一致[13],原因可能是种子萌发后,根最先突破种皮吸水,这使根的重金属累积量以及受胁迫时间均比胚芽大,根的耐性指数越高表明其耐Cd性越强。本试验结果表明饲用高粱的耐Cd性高于高丹草的。参考文献:[1] 安秀敏,张庆祥,李晓波,等.饲用高粱特点及其利用[J].黑龙江畜牧兽医,1995(9):20.[2] 王秀丽,徐建民,姚槐应.重金属铜、锌、镉、铅复合污染对土壤环境微生物群落的影响[J]. 环境科学学报,2003,15(1):25-29.[3] 刘大林,张树攀.高粱属牧草对土壤重金属镉的响应及富集效应的研究[D]. 江苏扬州:扬州大学,2010.[4] 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镉胁迫对不同品种葡萄叶片生长的影响_张望舒_蔡冲_周瑛华_吴梦依_沈如峰_胡哲佳

镉胁迫对不同品种葡萄叶片生长的影响_张望舒_蔡冲_周瑛华_吴梦依_沈如峰_胡哲佳
已有研究表明,植物不同品种的遗传特性差异决定其对 Cd2 + 吸收存在差异[1 - 2,7 - 8]。本试验结果表明: 2 个葡萄品种 叶片对镉胁迫的敏感性和耐受性存在显著差异; 金手指品种 叶片叶面积、叶绿素含量在镉胁迫下下降幅度较大,叶片相对 电导率、MDA 含量在镉胁迫下增加幅度较大,比鄞红品种更 易受到伤害,对氯化镉较敏感; 而鄞红品种叶片生长对镉胁迫 有更强的耐性,这是否能够说明欧亚种葡萄对于镉污染的影
质膜受到破坏的程度。不同浓度镉胁迫下叶片 MDA 含量均 显著高于对照( P < 0. 05) ,且金手指叶片 MDA 含量上升幅度 较大,200 mg / kg 镉处理是对照的 201% ( 图 5) 。
2. 3 镉胁迫对葡萄不同品种叶片叶绿素含量的影响 叶片叶绿体容易受到逆境胁迫的伤害,叶绿素含量的变
不结球白菜同源四倍体种质创建及特性研究
王 夏,孙菲菲,郦月红,王 强,孙雪花,刘庆叶
( 南京市蔬菜科学研究所,江苏南京 210042)
摘要: 利用优良二倍体不结球白菜华凤为试验材料,采用秋水仙素活体诱导其生长点,旨在创建同源四倍体种质。 通过形态学比较、流式细胞仪测定遗传物质含量等方法鉴定了变异植株倍性,从中筛选获得了同源四倍体。在此基础 上,选取 3 个优异同源四倍体自交系为研究对象,发现四倍体的营养品质提高,花期延长约 10 d,结实率达到了应用的 水平。研究结果表明,不结球白菜同源四倍体种质具有良好的应用前景。
江苏农业科学 2016 年第 44 卷第 1 期
张望舒,蔡 冲,周瑛华,等. 镉胁迫对不同品种葡萄叶片生长的影响[J]. 江苏农业科学,2016,44( 1) : 171 - 173. doi: 10. 15889 / j. issn. 1002 - 1302. 2016. 01. 049
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第41卷第3期东北林业大学学报Vol.41No.32013年3月JOURNAL OF NORTHEAST FORESTRY UNIVERSITY Mar.20131)黑龙江省自然科学基金项目(C201240)。

第一作者简介:金忠民,女,1968年6月生,齐齐哈尔大学生命科学与农林学院,副教授。

通信作者:沙伟,齐齐哈尔大学研究生院,教授。

Shw1129@263.net 。

收稿日期:2012年7月17日。

责任编辑:任俐。

EDDS 对铅镉污染的高羊茅和红三叶的影响1)金忠民沙伟张艳馥刘丽杰赵静(齐齐哈尔大学,齐齐哈尔,161006)摘要本研究利用盆栽试验研究Cd 、Pb 以及外加EDDS 对高羊茅和红三叶生长及富集Cd 、Pb 能力的影响,测定植物干质量、植株体内重金属质量分数及叶绿素质量分数,旨在为Cd 、Pb 污染土壤的植物修复筛选适宜物种。

结果表明,Pb 、Cd 污染使高羊茅和红三叶的生物量降低,添加EDDS 使在经Cd100mg ·kg -1、Pb500mg ·kg -1处理的土壤中生长的高羊茅和红三叶地上部干质量均比对照略有升高,但差异不显著;高羊茅和红三叶可以富集土壤中的Pb 、Cd ,而且根部Pb 、Cd 的质量分数远大于地上部的,多数处理中EDDS 可以增加根部Pb 、Cd 的富集量;外加EDDS 使经Cd100mg ·kg -1处理的土壤中高羊茅和红三叶的叶绿素a /b 的值有所升高,其他处理的叶绿素a /b 的值都降低,但差异不显著。

关键词铅;镉;土壤污染;植物修复;高羊茅;红三叶分类号Q945.78Effects of EDDS on Tall Fescue and Red Clover Contaminated by Lead and Cadmium /Jin Zhongmin ,Sha Wei ,Zhang Yanfu ,Liu Lijie ,Zhao Jing (Qiqihaer University ,Qiqihaer 161006,P.R.China )//Journal of Northeast Forestry University.-2013,41(3).-82 84The research was conducted to investigate the effect of Pd ,Cd and EDDS on the growth and Pd /Cd hyper-accumula-tion ability of tall fescue and red clover by the pot experiments.The dry quality and the contents of heavy metals and chlo-rophyll in plant were determined to filter suitable plant species for the phytoremediation of Cd and Pb contaminated soil.The results showed Pd and Cd can decrease the net weight of tall fescue and red clover.The dry weight of tall fescue and red clover increase slightly compared with the control in soils with 500mg ·kg -1Pb and 100mg ·kg -1Cd by adding EDDS ,but the variances are not significant.Tall fescue and red clover can be enriched by Pb and Cd in the soil ,and the content in the roots is much larger than that above ground.EDDS can enhance the accumulation of Pb and Cd by the ma-jority treatments.The chlorophyll a /b ratios increase in the soil with 100mg ·kg -1Cd by adding EDDS.However ,the chlorophyll a /b ratios decrease by other treatments ,but the variances are not significant.Keywords Lead ;Cadmium ;Soil pollution ;Phytoremediation ;Tall fescue ;Red clover随着人口的快速增长、工业的迅速发展、农药与化肥的大量施用,大量的重金属污染物进入土壤环境,土壤污染日益严重。

粗略统计,在过去的50a 中,排放到全球环境中的Cr22kt 、Cu0.939Mt 、Pb 0.783Mt 和Zn1.35Mt ,其中大部分进入土壤,致使世界各国土壤出现不同程度的重金属污染[1]。

重金属污染不仅导致土壤退化、农作物产量和品质降低,影响大气和水环境质量,而且可能通过直接接触、食物链传递等途径危及人类的健康和生命。

特别是Hg 、Cd 、Pb 、Cr 等。

据统计,我国受Cd 、As 、Pb 等重金属污染的耕地面积近2000万hm 2,约占总耕地面积的1/5[2]。

我国Cd 污染农田面积已达1.33万hm2[3]。

中国污灌区生产的大米中Cd 质量分数严重超标,中国每年因重金属污染导致的粮食减产超过1000万t ,被重金属污染的粮食多达1200万t ,合计经济损失至少200亿元[4]。

镉(Cd )是生物毒性最强的重金属元素,在环境中的化学活性强,移动性大,毒性持久,容易通过食物链传递危及人类健康,对人体具有致病、致突变作用,能诱发肾衰变、关节炎、癌症等病[5]。

铅进入土壤环境后不易被降解,很容易被农作物吸收继而通过食物链危害人体健康。

铅对人体的主要危害是影响造血系统、肾脏以及神经系统,对免疫、消化及儿童的生长发育也有一定的毒害作用[6]。

高羊茅(Festuca arundinacea ),禾本科多年生草本,由于其快速生长且可耐高质量分数的Zn 、Pb ,并可用于修复Zn 、Pb 污染土壤;红三叶(Trifolium prat-ense ),豆科多年生草本,对Zn 有较强的耐性和一定的富集能力。

[S ,S ]-乙二胺二琥珀酸([S ,S ]-EDDS ,简称EDDS )是一种易于生物降解且低毒性的螯合剂[7],从环境安全方面考虑,EDDS 是目前推荐的能够大量使用的螯合剂。

草坪植物在重金属污染土壤改良方面是很有希望的植物材料,因为它不进入食物链,这样既可以修复土壤又可避免污染物通过食物链传递,具有较高的经济和生态价值[8]。

文中研究了外加EDDS对受Pb和Cd污染的高羊茅和红三叶生长的影响,以及二者对Pb和Cd的吸附能力,旨在为Cd、Pb污染土壤的植物修复筛选适宜物种提供参考依据。

1材料与方法土壤取自齐齐哈尔大学农园,高羊茅和红三叶种子购自北京种子公司。

挑选出大小一致、颗粒饱满、各部分生理结构完整健康的高羊茅和红三叶种子,播种前用水浸泡种子12h,经2%次氯酸钠表面消毒后播种,在500mL 塑料花盆中分别装入含Cd质量分数分别为100、200mg·kg-1,含Pb质量分数分别为500、1000mg·kg-1的土样400g,每盆分别播入高羊茅和红三叶种子,播种后每天保持土壤湿润。

设立不含重金属的对照组。

播种30d,待植株在重金属污染土壤中生长良好后,加入1.0mmol·kg-1EDDS,播种45d后收获,沿土面剪取植株地上部,洗出根系,105ħ下杀青烘干2h,称地上部和根部的干质量。

植物经V(HNO3)ʒV(H2O2)=3ʒ2消解后用ICP—MS测定重金属离子质量分数。

取叶片测定叶绿素质量分数[9]。

所有试验均设3个重复,所获数据利用Ex-cel和SPSS13.0软件进行统计分析及差异显著性检验。

2结果与分析2.1不同处理对高羊茅和红三叶干质量的影响由表1可知,在重金属污染的土壤中高羊茅和红三叶地上部干质量比对照都有降低,其中经Cd200mg·kg-1处理的土壤中红三叶和经Pb1000 mg·kg-1处理的土壤中高羊茅和红三叶地上部干质量显著降低(p<0.05)。

供试植物的地上部干质量经EDDS处理后比在Pb、Cd污染土壤中有不同程度的增加,但差异不显著,经Cd100mg·kg-1和Pb500 mg·kg-1处理的土壤中高羊茅和红三叶的地上部干质量比对照略有升高。

这说明当部分金属离子穿过细胞壁和细胞膜进入细胞后,能和细胞质中的蛋白质等形成复杂的稳定螯合物,它们能使重金属的毒性降低[10],从而增加植物生物量。

在重金属污染的土壤中高羊茅和红三叶根部干质量都有降低,在经Cd200mg·kg-1处理的土壤中红三叶干质量和经Pb1000mg·kg-1处理的土壤中高羊茅和红三叶根部干质量都明显降低(p<0.05),外加EDDS只有在经Cd200mg·kg-1处理的土壤中红三叶根部干质量有所升高,其他处理根部干质量都降低。

表1不同处理对高羊茅和红三叶干质量的影响处理高羊茅干质量/mg地上部根红三叶干质量/mg地上部根对照79.4a76.1a53.0a54.9a Pb50069.9a70.6a45.9a40.5a Pb500+EDDS79.9a65.8a53.9a36.8b 对照80.0a74.1a48.7a51.6a Pb100042.9b44.9b25.3b24.9b Pb1000+EDDS51.7b40.6b21.8b22.1b 对照78.9a75.6a53.7a55.1a Cd10074.3a74.2a47.9a50.1a Cd100+EDDS81.6a69.9a54.1a45.9a 对照81.7a74.8a49.0a56.2a Cd20072.4a64.3a29.1b28.6b Cd200+EDDS74.0a52.0b32.4b30.8b 注:干质量为1g植物脱水后获得的质量;同列中不同小写字母表示差异显著(p<0.05)。

2.2不同处理对高羊茅和红三叶富集铅镉的影响由表2可知,在重金属土壤中生长的高羊茅和红三叶地上部和根部的Cd和Pb的质量分数与对照相比都显著增加(p<0.05)。

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