《环境科学杂志》发表论文赏析
作者:齐明星,李亚楠,任荣鑫,师婧一,赵婉辰,周菲,梁东丽
单位:西北农林科技大学资源环境学院, 杨凌 712100,西北农林科技大学资源环境学院, 杨凌 712100,宝鸡市环境监测中心站, 宝鸡 721000,西北农林科技大学资源环境学院, 杨凌 712100,西北农林科技大学资源环境学院, 杨凌 712100,西北农林科技大学资源环境学院, 杨凌 712100,西北农林科技大学资源环境学院, 杨凌 712100,西北农林科技大学资源环境学院, 杨凌 712100,农业农村部西北农业环境与植物营养重点实验室, 杨凌 712100
摘要:外源施加适量硒(Se)能缓解金属阳离子对植物的胁迫作用,但砷(As)为阴离子金属,Se对As在土壤-植物体系中的解毒作用机制尚不清楚. 因此,选用小白菜为供试材料,通过土培盆栽试验研究了外源Se和As共施对小白菜生长、生理代谢、光合作用、Se和As吸收转运及土壤Se和As形态转化的影响,旨在揭示外源Se施用缓解土壤-植物体系中As胁迫的作用机制. 结果表明,低Se处理(0.5 mg·kg-1)对低As和中As(30 mg·kg-1和60 mg·kg-1)胁迫下小白菜的生长有促进作用,但差异不显著(P≥0.05),而高Se(2.5 mg·kg-1)与高As(100 mg·kg-1)共施却显著抑制了小白菜的生长(P < 0.05). 低、中As胁迫下,低Se处理有效缓解了As对小白菜的毒害,表现为小白菜的谷胱甘肽过氧化物酶活性、硝酸还原酶活性及光合指标(净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率和SPAD值)较未施Se处理显著提高了0.45%~32.53%(P < 0.05),而电解质外渗率及超氧阴离子自由基、丙二醛和脯氨酸含量显著降低了6.47%~22.84%(P < 0.05);与此相反,高Se与高As处理呈现出协同毒害效应. 此外,高Se处理小白菜As的转运系数较未施Se处理显著降低了27.95%~56.57%(P < 0.05),即减少了As在可食部分的富集. 施Se使土壤中易溶态As的占比较未施Se处理降低了0.1%~14.00%,残渣态As的占比增加了2.28%~10.13%,降低了土壤As的有效性. 综上,在低、中As胁迫下,施入0.5 mg·kg-1 Se能降低土壤As的生物有效性,促进小白菜的生长和生理代谢,从而缓解As的毒害作用.
关键词:硒(Se),砷(As),小白菜,生理指标,吸收转运,形态转化,