两种高分子保水材料对盆栽甘蓝影响研究

采用盆栽试验,研究了两种高分子化合物聚丙烯酸钠(sodium polyacrylate,SP)与聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,PAM)对甘蓝生长的影响。结果表明:在土壤中施入2/1000的两种高分子材料均能抑制土壤蒸发,砂土、粘土蒸发强度分别较对照降低35.5%、22.8%;甘蓝叶绿素受两种材料的影响不显著,受肥料影响较大;两种高分子材料施入土壤中增加了甘蓝产量、降低了根冠比,地上、地下生物量砂土较对照分别增加了61.1%、16.1%,粘土分别增加了55.2%、28.7%,根冠比砂土较对照平均降低了26.9%,粘土降低16%;PAM与SP使砂土容重较对照降低了13.9%,而粘土仅降低了4.1%;单施高分子处理水分利用效率平均较对照增加59.1%,与肥料混合使用时增加77.1%。总体来看,PAM与SP作用效果相近。

镉、铅对东北典型地区不同品种大白菜胁迫效应研究

随着工农业的快速发展，土壤重金属污染问题日益严重，在我国东北，大面积的蔬菜种植地受到Cd、Pb的污染。大白菜在东北地区一直得到广泛种植，然而，Cd、Pb单一及复合污染对这一地区大白菜的胁迫效应仍然缺乏系统的研究。本研究以辽宁省普遍种植的四种大白菜（抗病金春KB、东洋春夏DY、青绿王QL、强势QS）为对象，用发芽实验、砂培实验和盆栽实验，研究了Cd、Pb单一及复合胁迫下大白菜的生理生化变化。 在发芽阶段，Cd、Pb单一及复合胁迫下，重金属浓度与根长、芽长和生物量抑制率间呈极显著线性相关，根伸长对Cd、Pb的毒害最敏感。KB对Cd毒害的抗性最强，DY对Pb单一和Cd、Pb复合胁迫的抗性最强，而QS对Cd、Pb单一及复合胁迫的抗性最弱。Cd、Pb复合胁迫时，对根伸长、芽伸长和生物量抑制的联合作用类型都为相加作用。 砂培实验中，在Cd、Pb浓度较低时，4种大白菜超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性及丙二醛（MDA）、可溶性蛋白（SP）、脯氨酸（PRO）含量都不同程度提高，但是随Cd、Pb浓度的提高，各生理过程受到抑制。KB和QS中PRO的含量约是DY和QL中的2-3倍，高PRO累积量很可能是Cd、Pb耐性大白菜品种所具有的特点。 盆栽实验中，在各生长时期，抗氧化酶活性、抗坏血酸（AsA）和还原型谷胱甘肽（GSH），及可溶性糖和SP的含量随Cd、Pb浓度的提高先升高后下降。硝态氮的含量基本随Cd、Pb浓度的提高而上升。在整个实验期间，KB和QS中MDA都保持较低的水平，KB对Cd、Pb的耐性主要是由于其体内PRO及AsA、GSH等抗氧化剂的累积；而GSH和可溶性糖对QS的Cd、Pb耐性起重要作用。QL和DY中MDA的含量要高于KB和QS，它们体内的抗氧化酶活性，及PRO、AsA和GSH含量在某个生长时期会达到较高的水平，但是与KB和QS相比，这些变化并不稳定，所以比KB和QS对Cd、Pb的耐性要弱。

镉、铅排异大白菜品种的筛选和鉴定及安全生产调控技术

随着工农业的快速发展，土壤重金属尤其Cd和Pb污染日益严重。筛选和培育具有重金属低积累特性的农作物排异品种被认为是当前应对土壤重金属污染最为合理和有效的途径之一。本文通过盆栽试验、大田试验和砂培试验，研究了大白菜品种对Cd和Pb的吸收和积累的品种差异、对Cd、Pb胁迫的响应以及大白菜安全生产的调控技术，得出以下结论： 1) 盆栽梯度试验中，80种大白菜地上部对Cd的吸收存在显著差异(p < 0.05)。在3种Cd处理下(1.0, 2.5和5.0 mg/kg)，80种大白菜Cd含量浓度范围分别为(mg/kg) 0.22–2.46, 0.90–14.10和2.03–18.01, 其平均值分别为 0.79, 3.76 和6.79 mg/kg DW。大白菜对Cd胁迫具有较强的耐性。大田试验中，15种大白菜的富集系数和转运系数与盆栽梯度试验的结果基本一致。排异植物的筛选和鉴定标准包括：(1)该植物的地上部和根部的Cd含量都很低或者可食部位低于有关标准；(2) 富集系数(BF) < 1.0；(3) 转运系数(TF) < 1.0；(4)该植物具有较高的Cd耐性，在较高的Cd污染下能够正常生长且生物量无显著下降。采用此标准，结合盆栽梯度试验和大田试验结果，北京新3号、绿星70和丰源新3号可鉴定为Cd排异品种。秋傲和赛新5号具有排异Cd特性，但其对Cd的耐性较差。 2) 盆栽梯度试验中，在Pb投加浓度为500和1500 mg/kg处理下，30种大白菜地上部对Pb的吸收存在显著差异 (p < 0.05)，其Pb浓度的范围分别为：0.52–8.68 和1.86–16.20 mg/kg, 其平均值分别为3.01 和6.87 mg/kg DW。并且，随着Pb浓度的增加，白菜地上部Pb含量有随之增加的趋势。大白菜对Pb具有较强的耐性。低浓度的Pb处理对大白菜的生物具有一定的促进作用。结合盆栽试验和大田试验的结果，秋傲、世博秋抗和福星80可鉴定为Pb排异大白菜品种。 3) 砂培试验中，在Cd和Pb胁迫下，大白菜地上部的丙二醛(MDA)含量增加，随着Cd处理浓度的增加，超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现先下降后上升接着下降的趋势，酸菜王的SOD活性要高于北京新3号SOD的活性。随着Pb处理浓度的增加，福星80地上部的SOD活性随之增加，而绿星大棵菜地上部的SOD活性先下降后增加。在不同梯度的Cd处理下，大白菜地上部的可溶性蛋白(SP)含量未见显著降低，甚至有所增加，而在不同梯度的Pb处理下，大白菜地上部的SP含量有所降低。 4) 施用改良剂可升高土壤的pH值和降低土壤中的有效态Cd，从而对大白菜的生长具有促进作用。施用改良剂可显著降低大白菜对Cd和Pb的吸收和累积。

矿山废弃物中重金属污染行为及其对白菜品质的影响

综合运用环境地球化学、土壤学、生态学和统计学的方法开展了矿山废弃物尾矿石的堆置对土壤造成的污染以及矿区土壤重金属污染对白菜（Brassica Chinensis）的卫生品质和营养品质的影响研究。静态培养试验和动力学淋溶试验证明：在环境因素（如降水）的作用下，尾矿石的堆置将对下伏土壤的重金属含量产生长久影响，随着降水量以及酸度的增加，土壤中Cu、Cd、Pb、Zn的全量和有效态含量都有所升高并且土层间的差异减小。有机酸能不同程度地促进土壤中的重金属转化为有效态，增强重金属的生物有效性；多元梭酸比一元梭酸的转化率高。另外，有机酸对重金属的转化作用随其浓度的增大而增强，在低温范围内，随温度的升高而增加。通过网室盆栽试验，研究了土壤受Cu、Cd、Pb，Zn单一重金属污染后对大白菜吸收Cu、Cd、Pb、Zn以及植物体内粗纤维和维生素C含量的影响；同时还进一步对Cd-P交互作用影响大白菜吸收Cd、P以及植物体内粗纤维和维生素C含量的情况进行了研究，结果表明大白菜从污染的土壤吸收重金属与土壤中目标元素的含量呈极显著正相关，对非目标重金属的吸收情况复杂，因不同元素间的相互作用机制而异；白菜体内粗纤维和抗坏血酸含量随土壤重金属浓度的增加而降低，它们之间呈极显著的负相关关系。在采用大白菜进行高等植物毒性试验的基础上，首次运用典型相关分析方法对Cu、Cd、Pb、Zn复合污染土壤的生态毒性进行了评价，分别建立了由4元素共同组成的复合污染土壤毒性的线性组合函数和由芽生物量抑制率和根伸长抑制率组成的植物学表征的线性组合函数，并计算了其第一典型变量Toxl（土壤毒性）和BloL（植物学表征）之间的相关系数为0.94（p＜0.01）。典型相关分析是介质毒性评价的有效方法之一。

Determination of organophosphate and carbamate pesticides based on enzyme inhibition using a pH-sensitive fluorescence probe

A flow injection system for the determination of organophosphate and carbamate pesticides is described. A sensitive fluorescence probe was synthesized and used as the pH indicator to detect the inhibition of the enzyme acetylcholinesterase (ACNE). The percentage inhibition of enzyme activity is correlated to the pesticide concentration. Several parameters influencing the performance of the system are discussed. The detection limits of 3.5, 50, 12 and 25 mug/l for carbofuran, carbaryl, paraoxon and dichlorvos, in pure water, respectively were achieved with an incubation time of 10 min. A complete cycle of analysis, including incubation time, took 14 min. The detection system has been applied to the determination of carbofuran in spiked vegetable juices (Chinese cabbage and cole), achieving recovery values between 93.2 and 107% for Chinese cabbage juice and 108 and 118% for cole juice at the different concentration levels assayed. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

有机钾肥在日光温室蔬菜上的应用效果研究

对陕北黄土高原日光温室大棚蔬菜黄瓜、大青菜、油麦菜和西芹进行了叶面喷施富万钾有机钾肥的田间试验研究。结果表明,在日光温室大棚蔬菜上施用有机钾肥,黄瓜植株高度、叶片数、茎粗、叶面积、瓜长均增加。大青菜的茎粗增长44%。油麦菜的株高、茎粗、地上植株、地下根重、总生物量均明显增加。西芹的株高、茎粗、地上植株、地下根重以及总生物量增加。富万钾有机钾肥能明显促进蔬菜生长,提高产量。

甘蓝(Brassica oleracea L. var. capitata L.)富集铊的环境地球化学研究

通过对甘蓝进行品种差异、亚细胞分析、根际分泌物提取污染土壤中的铊、营养元素添加以及野外甘蓝样品采集分析，结合地球化学理论。分析了甘蓝对铊吸收富集的机理，并得出以下几点结论： (1) 甘蓝叶、根及茎对铊的吸收存在着明显差异，表明在面临土壤铊胁迫时，叶是铊的主要储存部位，而根和茎主要起到了转运作用。甘蓝中铊含量的升高导致了对钙和镁吸收能力的提高。不同品种甘蓝之间的吸收能力差别不大，通过选择种植对铊吸收能力小的甘蓝来控制铊的食物链危害是不可行的。此外，还应该避免在高铊土壤地区种植甘蓝。 (2) 高达92%的铊存在于甘蓝叶细胞液组分中，表明细胞液组分是铊在甘蓝叶细胞中的一个重要储存部位。但是在不同品种甘蓝叶中，铊的亚细胞分布形态没有显著差异，在甘蓝面对铊胁迫时，其叶细胞器组分中铊含量始终维持很低的含量。甘蓝对铊的解毒机制很可能就是通过在细胞内的区隔化作用(compartmentalization)，把进入体内的铊结合到细胞液组分以及细胞壁上，从而减少了铊对重要细胞器官的损伤。铊在甘蓝叶各亚细胞组分中的分配与常量元素存在一定的关系。在甘蓝叶细胞内，Tl+往细胞液组分中的传输很有可能是通过Na+/K+/2Cl–联合传输机制、Ca2+活化的钾离子通道以及一些需Mg2+或Mn2+的K+活化酶完成的。需要Mn2+参与的K+活化酶可能对于铊往细胞器中的转移起到了主导作用。在细胞壁中，很可能Ca2+活化的K+通道或者是某些特定的需要Mn2+的K+活化酶对铊的迁移或固定起了影响作用。 (3) 随着氮、磷、钾营养元素的加入，甘蓝地上部的生物量有一定程度的上升。影响主次因素依次均为氮>磷>钾。随着氮、磷、钾营养元素的加入，甘蓝地上部和地下部的铊含量并没有上升，而是有一定程度的下降。甘蓝地上部中铊含量的影响主次因素依次为磷>氮>钾，甘蓝地下部中铊含量的影响主次因素依次为氮>磷>钾。氮、磷、钾营养元素的加入都提高了甘蓝对铊的吸收量。甘蓝对铊吸收量的影响主次因素依次均为氮>磷>钾。因此我们认为，氮，磷，钾的加入显著提高了甘蓝生物量和铊的吸收量，但是随之而来的生物稀释效应，导致了甘蓝地上部和地下部含量的降低。运用铊累积量来判断营养元素对甘蓝吸收铊的影响更为客观和可靠。 (4) 通过对比蒸馏水和根际分泌物提取液对污染土壤中铊的提取能力，发现甘蓝根际分泌物提取液(root exudates)对污染土壤中的铊具有明显的活化作用。提取液的pH和土壤铊的提取率存在一定的正相关(R2=0.1659)，也就是说提取液的pH与其对污染土壤中铊的提取能力成正比。但是甘蓝体内各部分铊含量与其根际分泌物提取液对土壤铊的提取率没有任何关系，表明大量的植物非必需元素铊进入甘蓝后，并没有对其根际分泌物的产生任何影响。土壤pH越高，生长的甘蓝的根际分泌物提取液对土壤提取率就越高，甘蓝分泌物提取液对铊的提取率升高可以补偿由于土壤pH升高而造成的水溶态存在的铊减少。 (5) 铊在甘蓝叶片和叶柄中的分布状况为老叶叶片>新叶叶片>老叶叶柄>新叶叶柄，表明叶柄也是运输铊的一个重要器官。但是叶柄对铊的转运能力并没有茎那么强烈，而叶片才是甘蓝中最主要的铊储存部位。铊在根、茎、老叶和新叶中亚细胞的分布均为细胞液>>细胞壁>细胞器，这和前期室内温室培养甘蓝叶片中的分布结果是一致的。根据植物采矿经济理论的计算结果，很显然甘蓝可以成为土壤铊污染的植物修复和采矿的备选对象。