收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

冬小麦、油菜对砷污染反应的比较研究

刘全吉  
【摘要】: 砷是自然界中的一种元素,广泛存在于无机环境和有机物中。砷因自然作用或者人为活动而进入陆地以及水环境中。在我国的湖北、湖南、山西等地方一些土壤中因为煤炭燃烧以及金属冶炼等原因砷的含量较高,给粮食安全生产、人们生活和健康带来了威胁。冬小麦和油菜是我国广泛种植的大田作物,在砷污染地区有不同程度的种植。本文在总结了国内外砷对植物生物有效性研究的基础上,通过土壤培养和营养液培养试验相结合,以冬小麦和油菜两种作物为材料,应用生理生化研究法并结合砷的在线形态分离技术,深入研究了冬小麦和油菜两种作物对砷的不同反应。主要研究结果如下: 1.研究了冬小麦、油菜生长及产量对砷污染的反应。结果表明:当砷浓度为30 mg/L以上时,冬小麦根系和茎叶停止生长,趋于死亡而油菜仍能生长。30 mg/L砷处理时,冬小麦茎叶和根系生物量较对照分别降低了66.7%和78.3%;而相同浓度处理下,油菜的茎叶和根系生物量较对照却分别降低了47.5%和27.8%,这说明油菜较小麦对砷有较高耐性。土培条件下,低浓度的砷促进小麦生长,高浓度的砷抑制小麦生长和产量。油菜对砷有较高的耐性,不同砷浓度处理没有显著影响油菜的生长和产量。两种作物的可食用部分砷含量都没有超过安全标准,可以食用。比较油菜和小麦两种作物对砷污染的不同反应以及砷的累积情况,可知在土壤砷浓度小于60 mg/kg时,油菜、小麦都适合种植;当土壤砷浓度为80—100 mg/kg时,适合种植油菜。 2.研究了冬小麦、油菜光合作用特性对砷污染的反应。结果表明:较低的砷水平显著提高冬小麦、油菜叶片中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量。不同砷处理显著降低了冬小麦叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr),影响小麦光合作用的主要因子是气孔限制。不同的砷水平提高了油菜叶片的Pn、Gs、Ci和Tr,促进了油菜的光合作用。这可能是砷显著提高了叶片中叶绿素的含量,同时油菜对砷的吸收较少,砷的毒害作用小使叶片的光合作用能力升高。不同砷水平处理下,冬小麦、油菜光合作用的不同反应说明砷对二者光合作用的影响机理不同,具体原因需进一步研究。在不同的生育期,随着土壤中砷浓度的增加,冬小麦的光合作用在低砷浓度处理时增加,高砷处理时显著降低;而油菜光合作用受砷影响不显著,证明油菜较小麦对砷有更高耐性。 3.研究了冬小麦、油菜养分吸收对砷污染的反应。结果表明:砷主要累积在冬小麦和油菜的根系,转移到地上部分的量比较少只有根系砷浓度的1%—5%。溶液培养中,砷促进了小麦茎叶中Ca、Mg的含量,降低了K和P的含量;而根系中Ca、Mg、K、P的含量逐渐降低。油菜茎叶中养分元素受砷的影响比较小,但是Ca、Mg含量有不同程度提高。砷不同程度影响小麦、油菜根系中Fe、Mn、Cu和Zn等含量。油菜吸收和转移养分元素到茎叶中的能力要强于小麦,尤其油菜将P、Fe元素从根系转移到茎叶的能力很强,这可能是油菜较小麦对砷有较高耐性的原因之一。两种作物根系中Fe和P是营养元素中最容易受到砷影响的两种元素。 4.研究了砷污染下不同磷肥浓度对冬小麦、油菜生长的影响。结果表明:缺磷时,高砷处理对油菜的毒害程度要比小麦严重;施入适当的磷肥后,油菜表现出对砷污染有较高的耐性,生长和产量不容易受到影响,磷肥显著降低了砷对油菜毒害。砷污染下,小麦受磷的影响不大,磷肥的施用对降低砷对小麦的毒害有一定作用,但效果不十分明显。在200 mg/kg砷污染的土壤中,适当施用磷肥,对小麦和油菜的生长有利,但是过高的磷肥会加重砷对小麦的毒害。在砷高度污染的土壤中,更适合种植油菜。 5.研究了冬小麦、油菜体内砷含量和形态的变化。结果表明:冬小麦能够积累较高浓度的砷在体内。相较于冬小麦,油菜吸收累积砷的浓度要比冬小麦低。进入植物体内的砷,主要存在于冬小麦和油菜的根系,转移到地上部分的砷含量很低,为根系砷浓度的0.2%—1.5%。砷主要以无机三价态和五价态存在于冬小麦和油菜的根系和叶片中,且三价态的砷含量高于五价态砷的含量。随着溶液中砷浓度的提高,三价态的砷含量显著提高,而五价态砷含量变化不大。 6.研究了冬小麦、油菜酶系统和非酶系统对砷污染的反应。结果表明:砷胁迫下,两种作物通过酶系统(SOD、CAT和POD)和非酶系统(Vc、-SH、GSH和PCs)的反应抵抗或降低砷对作物体本身的伤害。小麦酶系统在其抵抗砷毒害过程中发挥的作用不明显,它主要是通过非酶系统的作用来降低砷对自身的毒害;而油菜在较低砷浓度处理(0—8 mg/L)时,酶系统和非酶系统均非常活跃,二者共同作用来抵抗砷的毒害;在8-16 mg/L砷处理时,油菜通过非酶系统的作用来实现对自身的保护。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 金重为,尤纪雪,何文龙;新型木材防腐剂的研究[J];木材工业;1990年04期
2 陈源高,戴全裕,陈灿惠,台建明,皮宇;银离子对鱼类及其他水生动物的毒性[J];水产学报;1991年01期
3 徐汉祥;影响有机磷化合物对畜禽毒性的一些因素[J];江苏农业科学;1993年01期
4 吴颖光;浅谈重金属元素对土壤作物的影响[J];现代农业;1997年05期
5 余林生;孟祥金;;农药对蜜蜂毒性的试验与研究[J];蜜蜂杂志;1997年01期
6 金天明,孙晓辉;敌百虫对鲤鱼的毒性与pH值的关系初探[J];内蒙古民族大学学报(自然科学版);2002年05期
7 姜礼燔 ,樊俊峰 ,宗网华;32种药物对池塘水珠的毒性及评价[J];内陆水产;2004年04期
8 陈祖义;稀土元素的脑部蓄积性、毒性及其对人群健康的潜在危害[J];农村生态环境;2005年04期
9 张金宗;;哪些渔药禁用[J];吉林农业;2005年10期
10 费晨;张海燕;陈灵方;徐杰;钱永华;鲁兴萌;;蚕种冷库相关聚氨酯和乙二醇对家蚕幼虫的影响[J];蚕桑通报;2006年01期
11 张征;吴振斌;;酞酸酯对水生生物的生物学效应[J];淡水渔业;2006年01期
12 裴红艳;薛维纳;杜志香;沈建英;陈德辉;;新型农药单嘧磺隆、单嘧磺酯对鱼腥藻光合作用的影响[J];上海师范大学学报(自然科学版);2006年01期
13 冯向法;;醇基燃料及其发展趋势[J];农业工程学报;2006年S1期
14 舒刚;蒋智钢;李英伦;;北里霉素研究进展[J];兽药与饲料添加剂;2006年06期
15 顾君华;;苏丹红和饲料着色剂的区别[J];中国饲料;2007年04期
16 练云;贾志伟;何康来;刘允军;宋福平;王保民;王国英;;人工改造的Cry1Ac和Cry1Ie基因在烟草中共表达对棉铃虫有更好的杀虫活性[J];科学通报;2008年06期
17 吴永魁;李乾学;张祚新;柳巨雄;陈巍;胡仲明;;抗疲劳中药复方制剂的安全性毒理学试验[J];吉林农业大学学报;2008年01期
18 于蓉;贾永华;崔静英;王学梅;郭守金;冯志红;;设施农业生产常用农药对熊蜂的毒性[J];西北农业学报;2008年06期
19 谢琴;赵晓瑞;张学礼;;猪肠道芽孢杆菌的分离鉴定、小鼠毒性以及体外颉颃试验[J];黑龙江畜牧兽医;2010年23期
20 王宇希;舒修明;冯晓宇;郭水荣;刘新轶;;6种常见药物对杂交太阳鱼急性毒性试验[J];杭州农业与科技;2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 梁莉;马力文;王俊杰;;放射性粒子组织间植入治疗对人体的影响[A];第一届中国肿瘤微创治疗研讨会暨中国抗癌协会肿瘤微创治疗专业委员会成立大会论文集[C];2005年
2 邓庆华;;三聚氰胺的代谢动力学及毒性研究新进展[A];2008年成渝药学学术年会论文集[C];2008年
3 吕世明;廖梅;汤德元;胡忠;;中药复方补肾壮阳作用和毒性的研究[A];纪念《元亨疗马集》付梓400周年中国畜牧兽医学会中兽医学分会2008年学术年会华东区第十八次中兽医科研协作与学术研讨会暨兽药发展论坛论文集[C];2008年
4 宋维平;季宇彬;郎朗;;全氟辛酸的毒理学研究进展[A];中国毒理学会环境与生态毒理学专业委员会成立大会会议论文集[C];2008年
5 郝保同;刘宝林;王欣;邓琬子;;几种低温保护剂对成骨细胞毒性的初步研究[A];第六届全国低温生物医学及器械学术大会论文集[C];2009年
6 王艳蓉;孙淑华;孟金萍;杨旭;刘云波;屈祎;杨绍杰;李增强;;实验动物垫料毒性安全评价进展[A];中国实验动物学会第七届学术年会论文集[C];2006年
7 金伟军;张志东;欧健薇;;一捻金及其去朱砂制剂的初步毒性试验研究[A];2010年广东省药师周大会论文集[C];2011年
8 周益林;段霞瑜;;小麦白粉病菌毒性和重要抗源或品种(系)的抗性研究[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
9 杨铁耀;李红侠;陈重;;阿霉素水溶液与阿霉素脂质体的抗癌活性和毒性考察[A];脂质体及紫杉醇脂质体学术论文集[C];2005年
10 张多太;张曦;卢敬岚;;树脂基自膨胀型T—55防火涂料[A];第九次全国环氧树脂应用技术学术交流会论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘全吉;冬小麦、油菜对砷污染反应的比较研究[D];华中农业大学;2008年
2 胡晓荣;动物体内汞硒化合物的形态结构及毒性相互作用机理研究[D];四川大学;2003年
3 赵春燕;QSAR研究在生命分析化学和环境化学中的应用[D];兰州大学;2006年
4 谢明;北京鸭蛋氨酸需要量、生物学效价及毒性的研究[D];中国农业科学院;2007年
5 杨玉花;甲醛吸入染毒致大鼠肺损伤的蛋白质组学研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2005年
6 余东游;纳米级硅酸盐结构微粒(PBAA)驱除猪饲料铅效果及其机理研究[D];浙江大学;2005年
7 王峰;纳米级硅酸盐结构微粒吸附猪饲粮中有机氯农药六六六的研究[D];浙江大学;2005年
8 陶新;纳米级镁铝复合氧化物(MAO)吸附猪饲粮过量氟的研究[D];浙江大学;2005年
9 林祥霖;纳米硅酸盐(NS)吸附猪饲粮汞的研究[D];浙江大学;2005年
10 王欣;阿霉素聚氰基丙烯酸正丁酯纳米粒治疗移植性肝癌的实验研究[D];中南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李国栋;月见草油胶囊的毒理学安全性评价[D];吉林大学;2005年
2 杨卓;附子煎煮时间、给药剂量与毒性的相关性研究[D];成都中医药大学;2005年
3 周雯;大蒜水提取物的生物活性研究[D];山东大学;2005年
4 马中春;葡萄籽原花青素的安全性毒理学评价及抗突变作用研究[D];吉林大学;2005年
5 侯雷;新型杂多化合物抗禽流感病毒的实验研究[D];吉林大学;2007年
6 杜玉锋;脱氢乙酸的毒性及在鸡组织中消除规律的研究[D];扬州大学;2009年
7 窦夏睿;中药配伍对关木通毒性的影响[D];山东中医药大学;2003年
8 韩晓英;TOCP诱发OPIDN后成年母鸡大脑和脊髓组织中细胞骨架蛋白的改变[D];山东大学;2005年
9 肖文珍;家禽拔毛蜡的研制与应用[D];天津大学;2005年
10 张迪;便携式生物毒性快速检测仪的设计研究[D];燕山大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;小孩吃错药怎么办[N];医药养生保健报;2007年
2 董以爱 刘玉贤;鹅病毒性肝炎的防治[N];农民日报;2004年
3 湖南省农药检定所 研究员 胡昌弟;区分毒性大小再选购农药[N];湖南科技报;2010年
4 本报记者 胡珉琦;购物小票有多大毒性?[N];北京科技报;2010年
5 常怡勇;不应为木通的毒性大惊小怪[N];中国中医药报;2001年
6 浙江省金华市食品药品监管局 杨建国;修订法规 加强毒性中药材管理[N];中国医药报;2010年
7 游向东;牛黄解毒片也有毒性[N];农村医药报(汉);2005年
8 徐小怗 解悦;长三角土壤呈现“毒性”[N];中华合作时报;2004年
9 尤永智;中药超量毒性大[N];民族医药报;2002年
10 本报记者 赵雯;一分为二看待中药的毒性[N];中国中医药报;2000年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978