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镉(Cd)是土壤主要重金属污染物之一,具有生物毒性强、迁移性大的特点,其在植物体内积累到一定量会影响植物的物质积累和能量代谢而影响植物正常生长。狼尾草属(Pennisetum Rich.)牧草是一年生或多年生禾本科植物,具有生物量大、耐性强、营养含量高等优良特性,是热带、亚热带和温带地区的重要牧草,也是优质的能源草和观赏草,适宜在我国南方种植。本试验以美洲狼尾草(Pennisetum americanum)和杂交狼尾草(P.americanum×Ppurpureum)为材料,采用土壤盆栽的方法,研究了镉对狼尾草的毒害机理,并探讨了硅对镉胁迫下两种狼尾草的缓解效应及其机制,试验结果如下:(1)随着Cd2+浓度增加,两种狼尾草的株高、鲜重以及干重逐渐降低,但叶宽没有显著性变化;两种狼尾草叶片细胞膜透性、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量及脯氨酸含量呈递增趋势,在高浓度Cd(Cd40、Cd80)处理下,细胞膜透性、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量及脯氨酸含量均显著增加;低浓度Cd(Cd10、Cd20)处理对两种狼尾草的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性有促进作用,高浓度Cd(Cd40、Cd80)处理对两种狼尾草的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性有明显抑制;Cd处理使两种狼尾草的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及气孔导度(Gs)显著下降,而胞间二氧化碳浓度(Ci)升高,且在高浓度Cd(Cd40、Cd80)处理下,两种狼尾草的叶绿素含量显著降低。(2)加硅处理明显缓解了镉对两种狼尾草生长的抑制,提高了镉胁迫下两种狼尾草的株高、鲜重和干重,其中硅浓度为4.0 mmol·L-1时,对两种狼尾草株高和鲜干重缓解效果最显著;不同浓度的硅(1.0、2.0、4.0 mmol·L-1)处理能够减少两种狼尾草的丙二醛(MDA)含量,维持脯氨酸含量与可溶性糖含量在一定水平上,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,减轻了膜脂过氧化程度,其中硅浓度为2.Ommol·L-1时,能够显著提高杂交狼尾草狼尾草在Cd40处理下过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,硅浓度为4.0 mmol·L-1时,能够显著提高两种狼尾草在Cd80处理下超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性。其次,硅处理能够提高镉毒害下两种狼尾草叶绿素含量和光合能力,随着硅浓度增加,两种狼尾草的净光合速率、气孔导度以及蒸腾速率上升,胞间CO2浓度下降,当硅浓度为4.0 mmol·L-1时,高浓度Cd(Cd40、Cd80)组的叶绿素含量显著增加。(3)随着Cd2+浓度增加,两种狼尾草的地上部分Cd含量和根系Cd含量逐渐增加,且根系Cd含量大于地上部分Cd含量;加硅处理后,地上部分Cd含量和根系Cd含量下降,随着硅浓度增加,地上部分Cd含量显著下降。