菲与NH4-N和NO3-N共存对作物根系硝酸还原酶活性的影响

作物根系多环芳烃(PAHs)与氮素吸收的相互作用研究对于通过施肥措施保障农产品的安全与强化PAHs污染环境的植物修复效果具有重要意义。本文以菲为PAHs代表,采用活体测定法研究了小麦、大豆和莴苣根系硝酸还原酶(NR)活性对硝态氮和铵态氮与菲共存下的响应。结果表明:无论菲处理与否,两种形态的氮素均能明显提高作物根系NR活性,硝态氮促进根系NR活性效果更好;铵硝混合氮处理中,小麦和莴苣根系NR活性随着硝态氮比例增加而增大,而大豆在硝态氮和铵态氮比为1∶1时NR活性最大。同一氮素水平,菲或无菲处理的作物根系NR活性因作物品种不同差异较大;在单一硝态氮或单一铵态氮存在下,根系NR活性从大到小依次为小麦、大豆、莴苣;铵硝混合氮存在下,作物根系NR活性大小顺序与硝态氮或铵态氮处理相同。与无菲处理相比,菲处理对小麦、大豆、莴苣的NR活性都有促进作用;在硝态氮和菲处理下,米氏常数从小到大为小麦、大豆、莴苣,而亲和力从大到小是小麦、大豆、莴苣;菲处理作物根系NR的米氏常数均小于相应的无菲处理,而亲和力则相反。表明,菲增强了根系NR与NO-3的亲和力是菲与不同形态氮共存促进作物根系NR活性的重要原因。

小麦根系吸收萘、菲、芘的动力学特征

研究植物根系吸收多环芳烃的动力学特征对控制其进入食物链、保障农产品安全有重要意义.因此,本文采用水培方法,研究了小麦根系对萘、菲、芘吸收的动力学机制.结果表明,小麦根系对水培环境中的萘、菲和芘均有明显的吸收和累积作用,且吸收量均随时间延长而增加,整个吸收过程可分为快速吸收和慢速吸收两个阶段.小麦根系对萘、菲和芘的吸收速率快慢表现为芘>菲>萘,且萘、菲、芘吸收的动力学曲线可用米氏方程表征,相应的Km值分别为759.30、12.89和3.59μmol·L-1,即小麦对萘、菲、芘的亲和力大小为芘>菲>萘,结果与其Kow值大小顺序一致.小麦根系吸收萘、菲、芘均会导致营养液pH值升高,吸收单个萘、菲、芘分子产生的pH升高幅度表现为芘>菲>萘.上述结果显示,萘、芘的根系吸收特征与菲相似.