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镉(Cd)是现在土壤污染物主要重金属之一,其在植物体内积累到一定浓度会阻碍植物的物质积累和能量代谢从而影响植物正常生长发育。狼尾草属(Pennisetum Rich.)牧草是一年生或多年生禾本植物,适宜于我国南方栽培,植株高大,茎叶繁茂且根系发达,具有生物量大,耐性强、粗蛋白含量高等优良特性,同时也是很好的能源草及观赏草。试验采用盆栽的方法研究镉胁迫对美洲狼尾草(Pennisetum americanum)、杂交狼尾草(P.americanum× P.purpureum)三个生育时期(幼苗期、分蘖期、抽穗期)生长性能、生理特性、光合特性、重金属累积特性和营养性能影响,探讨狼尾草对镉的胁迫效应和对土壤中镉富集效应,进而为狼尾草修复镉污染土壤及筛选耐镉性更好的植物提供一定理论参考。试验结果如下：(1)相同生育时期下,随Cd2+浓度的增加两种狼尾草株高先升高后降低,叶宽没有显著性变化,鲜重和干重逐渐降低；相同Cd2+浓度下随着生育时期延长,株高、叶宽和鲜干重逐渐增加,但杂交狼尾草的叶宽和鲜干重相比美洲狼尾草更大。(2)随着Cd2+浓度增加两种狼尾草叶片可溶性糖含量、细胞膜透性及脯氨酸含量呈递增趋势。两种狼尾草在高浓度Cd2+处理下(100mg·kg-1)与对照(0mg·kg-1)相比都有显著(P<0.05)胁迫响应；随着生育时期的延长,细胞膜透性递增幅度较大；而脯氨酸含量逐渐降低,其中杂交狼尾草的递减幅度较大；可溶性糖含量在分蘖期Cd100、Cd75处理组和其他处理组差异显著(P<0.05)。随着施加Cd2+浓度的提高,两种狼尾草丙二醛含量逐渐升高,表明细胞膜脂过氧化作用增强；抗坏血酸含量逐渐降低,且在Cd2+浓度为100mg·kg-1时与对照显著性最强(P<0.05)；活性氧酶清除系统包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性明显增加,这些酶活性的增强一定程度上可以减轻Cd胁迫引起的膜脂过氧化造成的伤害作用。低浓度Cd处理与对照相比差异性不显著(P>0.05),说明狼尾草对低浓度的Cd胁迫具有一定应激反应；高浓度处理与对照呈显著性差异(P<0.05)且这四种酶没有失活,说明高浓度胁迫对植物伤害加深但还未破坏狼尾草体内活性氧清除系统,从而进一步说明狼尾草具有良好抗Cd胁迫能力。两种狼尾草在不同生育时期受到Cd胁迫程度不同,总体表现为后一生育时期强于前一生育时期,说明Cd胁迫时间也会对植株造成一定程度伤害。总体上美洲狼尾草比杂交狼尾草抗Cd胁迫能力更强。(3)同一生育时期,美洲狼尾草的叶绿素a、叶绿素b含量和叶绿素含量均高于杂交狼尾草；当Cd2+浓度为5 mg·kg-1时,对植株的净光合速率、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度影响不大,但Cd2+浓度增加后,各处理与对照相比显著下降(P<0.05),其中杂交狼尾草变化更大说明高浓度Cd处理显著影响狼尾草光合作用。(4)根系是Cd主要富集部位三个生育时期美洲狼尾草Cd5转运系数分别为12%、21%、44%,富集系数分别为47%,43%和37%；杂交狼尾草转运系数为12%、10%、76%,富集系数为55%、54%、69%；三个生育时期中幼苗期植株中Cd含量最高,说明植株在幼苗期最容易受到镉胁迫。杂交狼尾草修复土壤镉污染效果更好且狼尾草在较低浓度Cd土壤下(<1.0mg·kg-1)仍可作安全饲草食用。(5)镉胁迫会对两种狼尾草的粗蛋白含量产生影响,美洲狼尾草表现为先升后降,杂交狼尾草则总体上升；粗脂肪含量在各浓度处理间虽有不同但与对照差异都不显著；酸性洗涤纤维含量则是在Cd2+浓度为100 mg·kg-1时小于对照；美洲狼尾草中性洗涤纤维含量只有Cd100比对照小,杂交狼尾草各浓度处理均高于对照但都不显著(P>0.05)；粗灰分在两种狼尾草不同处理间虽有差异但都不显著。