重金属镉对烟草种子发芽和出苗的影响

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重金属对植物生长和发育的影响

重金属对植物生长和发育的影响

重金属对植物生长和发育的影响近年来,随着工业化和城市化的加速发展,重金属污染问题愈加突出,成为影响生态环境和人类健康的重要问题之一。

在这些污染物中,重金属因其高毒性、难降解、易积累等特点成为最主要的污染物之一。

重金属的高浓度污染会带来严重的生态环境问题,对植物生长和发育也产生了极大的影响。

重金属对植物的影响是多方面的。

它们不仅会影响植物的生长速度和形态,而且会对植物的基因、蛋白质、酶等产生影响,从而影响植物的代谢和生理过程。

下面我们将从植物生长、生理和分子水平来探讨重金属对植物的影响。

一、植物生长方面的影响重金属能够进入植物体内,并积累在根系、茎、叶中,影响植物的生长和发育。

过量的重金属会影响植物的生理代谢,导致光合作用、呼吸和营养物质的吸收和运输等生理过程受到抑制,进而影响植物的生长速度和形态。

铅、镉、汞等重金属能够累积在植物的不同组织中,严重影响植物在不同生长阶段的发育和生长速度。

比如,高浓度汞、铅、亚铁、钼等重金属的存在会使得种子萌发率降低,发芽延迟,脱落和变黄。

铅、镉、汞等也会阻碍植物细胞的分裂和增殖,引起细胞壁分解和纤维腐解,从而导致幼苗生长速度减缓,形态畸形,茎秆细长,叶片变薄,枯黄早落等生长异常。

甚至在极度污染的情况下,幼苗死亡率会迅速增加,导致植株数量减少。

二、植物生理方面的影响随着重金属进入植物,它们会影响植物的生理代谢和各种生理过程。

例如,重金属的存在对植物的光合作用、呼吸、气孔开放和营养物质的吸收等都会产生影响。

首先,重金属会影响植物的光合作用。

光合作用是植物合成有机物质和释放氧气的主要途径。

然而,重金属的存在会直接阻碍光合作用反应过程中的光反应和暗反应,导致植物无法正常进行光合作用,从而影响其生长和发育。

另一方面,重金属会影响植物的气孔开放和吸收营养物质的过程。

植物的气孔和根系是植物吸收二氧化碳和营养物质的主要途径。

当植物体内有大量的重金属时,植物会受到抑制,导致气孔关闭,降低了植物的二氧化碳吸收率和呼吸速率。

烟草重金属的来源、迁移规律及防控措施

烟草重金属的来源、迁移规律及防控措施

农业工程技术·综合版 2020年8月刊95综 合 研 究属的部位,不同烟叶叶片组织中重金属含量顺序由大到小为:主叶脉、侧叶脉、叶肉,该规律与土壤酸碱值有关,但原因还需要进一步研究。

烟草内部不同组织器官中,重金属吸收累积量顺序由大到小为:茎部、根部、种子。

在烟叶成熟的时候重金属元素几乎全部进入烟叶,但根部含量较低。

二、烟草重金属污染控制措施1、改良烟草品种相关研究表明,转基因手段可以降低烟叶中的重金属含量,国外一些大型烟草公司正在采用基因工程等生物技术来进行烟草内部品种改良,从而进一步降低重金属在烟草中的含量,提升烟草对重金属的抗性。

相关研究人员将哺乳动物金属硫蛋白基因转移到了烟草中并获得了一定的成果。

该实验中烟草根茎部分的重金属含量远远大于烟叶部分,表明转基因烟草中烟叶重金属累积量比原有累积量低,重金属元素已经逐渐转向根茎部分,改变了原有的吸收路线。

另外,在烟草中加入辣椒可以激活信号传导,还可以间接影响重金属侵入,进一步降低重金属的含量,这是烟草研究领域的一个重要突破。

目前中国提出了无公害制烟计划,为烟草重金属危害的深入研究提供了发展契机。

2、使用改良剂研究人员使用活性炭、骨粉、凹凸棒等改良试剂对土壤进行调节,对土壤中的镉、氢等元素的含量有不同程度的影响,凹凸棒的改良效果好于骨粉和活性炭。

使用改良试剂后,烟草的特性和生物含量要远远好于没有使用改良剂的烟草。

这表示在烟草种植过程中可以通过使用改良试剂的方式降低烟草内部的重金属含量,同时还可以提升烟草的种植品质和产量[1]。

3、利用矿质元素的拮抗作用烟草种植过程中可以通过添加氯化钙来降低重金属元素对烟草的危害,在处理重金属元素的时候添加一些正价钙离子,能够有效降低烟草内部的重金属元素吸收量。

在烟草种植中添加钙肥可提升作物自身的修复功能,使烟草将重金属排出体外,避免烟草过分吸收重金属元素,降低烟草自身的重金属积累。

研究人员对烟草叶片中氨基酸和蛋白水解氨基酸的变化情况进行了观察,研究结果表明烟草叶片中过氧化氢酶活性和氨基酸含量会在施加钙肥的情况下与重金属元素相互拮抗,产生了初步拮抗机制。

浅谈土壤重金属与烟叶品质的关系

浅谈土壤重金属与烟叶品质的关系

浅谈土壤重金属与烟叶品质的关系重金属是环境的主要污染物,它们普遍存在于大气、土壤和水中,极低浓度就能对生物体造成危害。

随着工业化、城市化的进展和农业集约化的发展,重金属污染日益严重。

重金属污染主要来源于工业废物、废水、开采矿产活动、生活垃圾以及汽车排放的尾气等。

进入环境后不易被降解,很容易被农作物吸收,继而通过食物链危害人体健康。

植烟土壤中含过量的镉、汞、铅、砷等重金属会抑制烟株生长发育,降低烟叶的产量和品质。

烟叶中的这些重金属大部分是在燃吸过程中以烟雾进入人体危害人体健康。

因此,充分了解重金属与烟叶品质的影响,可为优质烟生产以及提高烟叶安全性提供一定的理论基础。

1镉对烟叶品质及安全性的影响镉(Cd)是一种被国际癌症研究机构归类为已知的人类致癌物质,也是烟草制品中潜在的致癌物质之一。

金属镉无毒,但其化合物毒性很大。

植烟土壤中的镉有水溶性和非水溶性两种,对烟株有危害作用的主要是水溶性镉。

在酸性条件下,镉化合物的溶解度增大,毒性增强。

在碱性条件下,则形成氢氧化镉沉淀,毒性相应变小。

人类一旦吸食含镉量高的香烟,镉可以通过气体进入人体,镉在体内可形成镉硫蛋白,有选择性地蓄积于肾、肝中,肾脏可蓄积吸收量的[1],长期积累对人体健康影响很大。

袁祖丽[2]等研究表明,土壤中镉含量升高,导致烟叶叶绿素a、叶绿素b以及叶绿素a/b下降,对叶绿体超微结构造成破坏,引起烟草植株光合速率下降和离体叶绿体放氧及光合电子传递速率下降,影响烟草叶片的生长发育。

严重玲[3-7]等的研究表明,镉胁迫对烟草叶片活性氧清除系统有明显影响:随着镉处理浓度的增大,过氧化氢酶(CAT)活性逐渐减小,超氧化物歧化酶(SOD)活性先升后转而下降;过氧化物酶(POD)活性则逐渐增加。

土壤中高含量的镉还强烈抑制根尖细胞的分裂[8],使得根系生长缓慢或者停止,根系体积减小,根系的吸收能力大大下降[9],叶片的蒸腾拉力大大减小,从而导致营养元素的运动能力下降。

重金属对烟草的影响及其治理

重金属对烟草的影响及其治理

2 重金属对烟草的影响
2 1 重 金属 对 烟草 生 理 生化 指 标 的影 响 .
地区磷矿含镉较多有关 。其他重金属在烟 叶中含量方 面
的研究 ,到 目前还没有相关文献报道 。牛柱 峰等 调查 了山东五 莲地 区烟 草 中重 金属 的含量 ,铅 平均 含 量 为
5 30 5 0 0,C ia hn )
Ab ta t Th fe to e v tl u h a Cd, P sr c : e efc f h a y meas s c s b, Hg a d As o h h soo ia ic e sr epo s n t e n n t e p yilgc lb o h mity r s n e i h tb c o g o h p o e s t e r wt u n i f tb c o n h u lt o o a c la e wee s mmaie o a c r wt rc s , h go h q a t y o o a c a d t e q ai t y f tb c o e v s r u rz d, a h nd t e
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河 北农 业 科 学 ,20 ,1 ( ):1 08 2 7 5一l 7 Ju a o ee A r utrl cecs or l fH b i g cl a Sine n i u Βιβλιοθήκη 责任编辑朱 新 秀
重 金 属 对 烟 草 的 影 响 及 其 治 理
王晓敏 ,王 书成 ,郎玉卓 ,李 明
(. 1 贵州大学生命科 学学 院 ,贵州 贵阳 50 2 ;2 50 5 .水城钢铁集 团 ,贵州 六盘水 53 0 ) 50 0
摘要 :综述 了重金属镉 、铅、汞和砷等对烟草生长发育过程 中的 生理 生化反应 、烟草 生长量 以及烟 叶品质几方

重金属对烟草生长的影响及毒性机制研究

重金属对烟草生长的影响及毒性机制研究

重金属对烟草生长的影响及毒性机制研究近年来,重金属污染问题越来越受到全球范围内的重视。

烟草作为重金属污染较为严重的农业产品之一,其对重金属的敏感程度也越来越受到关注。

本文将从重金属对烟草生长影响的角度入手,探讨其毒性机制。

一、重金属对烟草生长的影响重金属污染对烟草生长影响主要有以下几方面:1. 根系生长受限重金属对烟草的根系生长有阻碍作用。

烟草的根系是植物的重要组成部分,其对于营养吸收和水分吸收都起到至关重要的作用。

重金属的污染会使烟草的根茎生长受到限制,进而影响整个植物的生长。

2. 营养物质吸收受阻烟草对于一些必需元素,比如铜、铁、锰等的吸收有一定的依赖性。

然而重金属的存在会影响这些元素的吸收。

例如,在土壤中镉的存在会降低烟草对铁的吸收能力,使烟草得不到必要的铁供给,导致植物缺铁。

3. 光合作用受损烟草中的叶绿素是光合作用的重要物质。

然而,重金属影响了叶绿素的形成和功能,进而影响了烟草的光合作用。

例如,在存在镉的环境中,烟草叶片内的叶绿素含量显著下降,进而导致了光合作用速率的减缓。

二、重金属对烟草毒性机制的研究重金属对烟草的毒性机制主要有以下几种:1. 形态转化土壤中的重金属可以在烟草体内发生形态转化,这种形态转化进而导致了烟草体内微量元素代谢的混乱,从而对烟草造成了毒害。

2. 激活氧参与毒性形成重金属通过激活氧的产生参与生物体内的氧化还原反应过程,并进一步引发烟草内部的毒性反应。

3. 细胞膜的破坏重金属可以影响烟草细胞膜的结构和功能,导致烟草细胞膜的破坏和漏洞,使得细胞膜透性发生变化,细胞内部积累有毒物质,进一步影响了烟草的正常生长。

4. DNA的修饰重金属还可以影响烟草体内的DNA的结构和功能,导致DNA的损伤和修饰,进而可能引发基因突变和细胞死亡等现象。

三、重金属污染防治措施为了避免烟草被重金属污染,可以采取以下防治措施:1. 筛选不易积累重金属的优良品种根据烟草的生长特性以及重金属的产生,可以筛选出不易积累重金属的烟草品种种植,降低大气和土壤对于烟草重金属污染的危害。

重金属污染对农作物生长的影响

重金属污染对农作物生长的影响

重金属污染对农作物生长的影响在现代工业化社会中,重金属污染已经成为一个严重的环境问题。

重金属污染指的是镉、铬、汞、铅等重金属元素在环境中的积累,对人类及生态系统产生危害。

这些重金属物质对农作物生长也有明显的影响。

本文将探讨重金属污染对农作物生长的种种影响,并提出可能的解决方案。

首先,重金属污染对土壤的污染会直接影响到农作物的生长。

这些重金属元素通过工业废弃物的排放、化肥的滥用以及土壤自然含量等途径进入土壤。

一旦超过了一定的浓度,重金属物质将对土壤的理化性质产生改变,破坏土壤结构,影响土壤的肥力和透气性。

土壤中的重金属元素会在植物根系吸收到,并通过植物的内物流而积累在植物的各个部位中。

这将导致农作物的生理代谢紊乱,降低植物的抗病能力和产量。

有研究表明,重金属污染对稻谷、小麦等主要粮食作物的生长有明显的抑制作用。

其次,重金属污染对植物的生理特性和养分吸收有着深远的影响。

重金属污染会导致土壤的酸碱度发生变化,进而影响土壤中的氮、磷、钾等养分的有效性。

植物根系吸收养分的能力会因为重金属元素的干扰而降低,长期以往,植物将缺乏必要的营养元素,影响其正常生长和发育。

此外,重金属污染还会干扰植物的光合作用、呼吸和传导等生理过程,导致叶绿素含量下降、气孔关闭,降低了植物光合效率,从而影响农作物的生长速度和产量。

近年来,人们开始意识到重金属污染对农作物的危害,提出了一些解决方案来减轻其影响。

第一,需要加强重金属污染的监测和治理。

通过建立完善的环境监测体系,及时掌握土壤和水体中重金属元素的含量,从源头上控制重金属的排放。

此外,还需要采取一些生物修复技术,如植物吸收和累积修复、微生物降解等手段来清除土壤中的重金属污染物质。

另外,农业生产中的科学管理也能在一定程度上减轻重金属污染对农作物生长的影响。

农民需根据土壤的性质进行适宜施肥,减少化肥的使用量,避免滥用化肥引起的土壤重金属元素浓度过高。

此外,合理轮作、改良土壤结构、配置合理的农作物种植顺序也能减轻农作物暴露在重金属污染中的风险。

分析重金属镉对农产品的影响

分析重金属镉对农产品的影响

Journal of Agricultural Catastropholgy 2021, Vol 11, No 8作者简介 惠瑾(1977-),女,江苏句容人,高级农艺师,主要从事农产品质量管理工作。

收稿日期 2021-05-16The Effects of Heavy Metal Cadmium on Agricultural Products Were Analyzed HUI Jin (Jurong agricultural and rural Bureau, Jurong, Jiangsu 212400) Abstract At present, the increasingly serious problem of heavy metal pollution has become the focus of global environmental protection, and the pollution of agricultural products caused by metal element cadmium and the quality and safety of agricultural products have also become an increasingly severe social problem. This paper analyzes the source of heavy metal CD pollutants in agricultural products and their harm to human body, The ways of prevention and treatment of cadmium pollution in agricultural products were analyzed. It was found that controlling pollution sources, soil remediation, adjusting soil pH value and using farm manure can effectively reduce the pollution of heavy metal CD to crops. Ensure the quality and safety of agricultural products.Key words Heavy metal cadmium; Agri-culture products; Pollution; Prevention and control measures分析重金属镉对农产品的影响惠 瑾句容市农业农村局,江苏句容 212400摘要 当前,日渐严重的重金属污染问题已成为全球环境保护关注的重点问题,而金属元素镉导致的农产品污染和农产品质量安全也成为严峻的社会问题。

植物对土壤中重金属的吸收效应研究

植物对土壤中重金属的吸收效应研究

植物对土壤中重金属的吸收效应研究在世界范围内,重金属污染已引起社会各界的广泛关注,其防治和修复技术越来越成为实验研究的焦点。

镉污染是最常见的重金属污染之一,在土壤中具有较强的化学活性,与其他重金属相比,更易被植物吸收,存留在植物的可食用部分,并通过食物链富集在人体中,从而危害人体健康。

1955—1972 年,日本富山县的骨痛病就是镉中毒的很好例证,给人们敲响了重金属镉污染的警钟。

据报道,我国受镉污染的农田面积已达20000 hm2,并有逐渐恶化的趋势;另外,土壤重金属镉污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点,这将对农作物生长构成威胁,严重影响我国粮食产量。

植物修复是一种成本低、适应性广、无二次污染的修复重金属污染土地的方法。

然而,目前传统的植物修复方法效率低下。

为了更好地控制土壤重金属污染,恢复生态环境,保障农业可持续发展和人类健康生存,我们迫切需要开发一种高效创新的植物修复方法。

因此,本文研究了植物抗镉的机理和分子机制,为利用植物基因工程技术创造高效的植物修复体奠定基础。

植物受镉的毒害植物镉中毒时,一般情况是细胞和整株植物的生长发育受到强烈抑制,线粒体和叶绿体受到极大破坏,呼吸作用和光合作用受到影响。

叶片变黄,植株生物量减少,干重减少;保卫细胞中水和离子的迁移受到很大影响,导致整个植株缺水萎蔫。

同时,植物细胞膜的通透性增加,体内游离脯氨酸的积累增加,严重时植物死亡。

镉主要影响植物的后续生理代谢。

1.抑制细胞生长和分裂。

镉胁迫抑制细胞分裂和植物生长发育。

实验表明,镉对生长素载体的影响与抑制细胞伸长生长有关。

刘东华在研究镉对洋葱根尖细胞分裂和生长的影响时,发现它通过影响钙调素参与纺锤体微管的组装和拆卸来抑制细胞分裂。

2.抑制植物光合作用。

植物吸收重金属镉后,体内叶绿素合成受抑制,最终导致光合作用受制。

用镉处理处于分蘖期的水稻植株,发现水稻叶片中叶绿素含量明显降低,而且叶绿素a 比叶绿素b 降低得少。

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进作用 。不 同品种种子 的萌发 对镉胁 迫的表 现有一定 的差 异 , 3 6种子 对镉胁 迫 的抵抗能 力较 红大 和 G 8 K2 2 种子强 , 而红 大种子 对镉胁迫 较敏感 。从表 2可知 , 当 镉浓度低 于 1m / , 同 品种烟 草种子 的发芽 指数 6g L时 不 与对 照 比较 差异不 大 , 当 P 浓度增 大 到 1mg 但 b 6 / , L时
各品种 的发芽指数大大 降低 ,2 G 8品种发芽指数与对照
比较达极显著差异水平 。 2 镉对烟 草种子活 力指数和的幼芽毒 害死亡率影响 . 2 表 3是不 同品种 烟草种 子 的活力 指数 ,从 表 中看 出,当镉 浓度为 l g m ̄ 不同品种烟 草种 子 的活力指 L时
精选饱 满 的烟草种 子放 人垫有 滤纸 的培 养皿 内 , 每皿 10粒。用 3 dO ・H0配 制不同浓度 的 CP 溶 0 C S 8 2 c + 液浸泡种子 、 度分别 为 0 124 8 1mg , 照用配 浓 , , , , ,6 / 对 L 制上述溶液 的蒸 馏水培 养 , 每组 重复 3次 , 置人 工培养 箱 中进行发 芽实验 。刚开始播种 时每皿加相应 浓度 的 溶 液 5 L 随后 隔 天加相应 的浓度 5 L 培养 条件 : m, m ( 温
表 明, 当镉 浓度 为 1 8 g -m/ L时, 镉对 烟 草种 子 的发芽 影 响较 小 , 却 大 大 降低 了种 子 的活 力 ; 但 当镉 浓度 达 1m / 6g L以上 时 , 镉
对烟草种子的发芽存在着明显的抑制作用。不 同品种种子对镉胁迫反应不一, 36种子忍受镉胁迫能力较强, 2 K2 G 8种子次
云南是非常重要的经济作物, 全省种植面积约 3 万公 5
顷, 育苗 多采用漂 浮育 苗 , 以研究 镉溶 液对烟 草种子 所 发芽和出苗的试验, 对揭示镉对烟 草种子 的危害 有重大
发芽 在一定程 度上受 到 了抑 制,发芽 率降低 ;当镉 在 1 m, ~2 品 L低浓度范 围时对烟草种子 的萌发有 一定的促
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《 农业网络信息》06 20 年第 1期 农业科 技 通报 0
重金属镉对烟 草种子发 芽和 出苗的影响
王树会 , 王红珍
( 云南省 烟草 科 学研 究所 , 云南 玉 溪 6 30 ) 5 10

要 : K 2 , 2 红大 3个 烟草 品种 的种 子为 材料 , 究 了不 同浓度 的镉溶 液 对烟 草种 子 的发 芽和 出苗 的影 响。 以 36 G 8和 研 结果
镉对农 作物和蔬菜种子 的发芽 和幼苗生 长影响报 到很 多 O但对烟草 种子萌发 的影响还 未见报到, l , 而烟 草在
2 果 与分析 结
21 C 对烟 草种子发芽的影响 . d 不同浓度 的镉溶 液对烟草种 子萌发 的作用尽 管差 异不 显著 ( 1 , 当镉 浓度 为 1m / 表 )但 6g L时烟 草种 子 的
之 , 大最 弱。 红
关 键词 : ; 草种子 ; 镉 烟 品种 ; 芽 发
重金 属是环境 的主要 污染物 , 它们 普遍存 在于大
度 2 ℃, 8 光照条件 1/2 r。 21h) 1 发芽指标 的测 定 . 3
气 、 和水中 , 土壤 极低浓 度就能对 生物体造 成危害 。随 着工业 化 、 市化 的进展 和农 业集 约化 的发展 , 城 重金属
供试 种子数
镉列在前 5 0位有毒物品 的第七位 。 在人体 内, 的半衰 镉
期长达 7~3 , 0年 可蓄积 5 0年之久 , 多种 器官 和组 能对
发芽指数 = t tG 为 t 间 内的发芽 数 , t ∑G/ , t 时 D D 为 相应 的发芽天数。 活力指数= 发芽指数 苗高度。
一Hale Waihona Puke 11 — 9维普资讯
《 农业网 } 0 年第 1 期 农业科技通报 络信  ̄ 2 6 0 0
从表 中可以看 出 , 当镉 浓度高于 4 gL时 , 的种子 即 m/ 有
意义 , 同时为预 防烟草减 产和镉 中毒提供依据。
1 料 与方法 材
l 材料 与试剂 _ 1
不 同烟草 品种种 子 :36 红 大 和 G 8 皆是 20 K 2、 2, 04
年生产 的种子 , 经测试 发芽率均在 9%以上。 8
试剂 : 硫酸镉为试剂厂生产, 分析纯。
1 . 2方法
数大大 降低 , 与对照 比较达极 显著差 异水平 , 而且 随着 镉浓度 的升高 , 指数 降低 的幅度越来越大 。 活力 表 4计算 了第 1 4天镉对 烟草幼 芽的毒害死 亡率 ,
收稿 日期 : 0— 92 2 60 — 5 0 基金 项 目: 南省烟 草公 司科 技项 目“ 云 云南 烟 区土壤 环境 质量 监测 与评 价” 合 同号 o— 8 ( 5 1) 作者 简介 : 王树会 (90 )女 , 士, 究方 向 : 草营 养 与栽培研 究。 17一 , 博 研 烟
1 统计分 析 :P S 2 ,将所测得 的数据进行 方差分 . 4 S S 1. 0 析和 多重 比较。
织造成损害 , 并具 有致密 陛1 2 1 。镉进入环 境后不易被 降 解 ,很容易被生长在其 上的农作物 吸收, 并通过食物 链对人 体健康 带来威胁 , 本镉米 引起的 “ 3 1 骨痛病 ” 曾对 受害人 群的生命 和健康 造成 了极其严重 的后果 。关 于
污染 1益严重口 众所周知 , (a mu C ) 3 1 。 镉 Cd i m, d 是一种毒性 很大 的重 金属, 国有 害物 品和疾病登 记所 (T D ) 美 A S R将
每 日观察发 芽与 出苗情况 , 并按 以下 公式 计算 :
头1 4天正常发芽 的种子数 发芽率( = %) — — * 0 % 10
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