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为了研究Cd,Pb污染对烤烟生理特性及生长发育造成的影响,探讨烤烟在Cd,Pb污染环境下的适应机制,分别于2002~2003年采用盆栽试验,2004年采用水培试验,利用植物显微制片技术、环境扫描电镜、X射线能谱仪、电感耦合等离子体、GC/MS与微机联用定性、定量分析仪等方法,较系统地研究了土壤中Cd,Pb污染对烤烟叶片、根系的生理特性、生长发育和烤后烟叶化学成分的影响,探讨了烤烟在污染环境下减少毒害的途径,同时研究了根际土壤微生物数量的变化,结果摘要如下: 1.Cd,Pb污染对烤烟叶片生长发育的影响 (1)对SOD活性、POD活性、MDA含量、GSH含量、ATPase活性和根系活力的测定结果表明:在Cd,Pb及Cd+Pb污染下,叶片中SOD的活性均呈现出低浓度、污染初期时上升,高浓度、污染时间延长下降的趋势。叶片中POD活性、MDA含量随着污染浓度的增加及生育期的进程均呈现出上升趋势;叶片中质膜透性随着污染浓度的增加均呈现上升趋势,但不同处理质膜的透性随生育期进程有变化;叶片中的GSH含量随着污染浓度的增加及生育期的进程均呈现出下降趋势;叶片中ATPase活性随着浓度增加均呈现出下降趋势。 (2)对叶绿素含量和叶绿体超微结构的观察表明:在Cd,Pb及Cd+Pb污染下叶片中叶绿素含量及叶绿素a/b值均随着污染浓度的增高而减少;Cd,Pb及Cd+Pb污染造成叶绿体类囊体片层减少、垛叠混乱、分布不均、或粘连成索状,甚至导致膜系统解体,质体小球增多。 (3)对不同生育期功能叶光合作用指标的测定表明:在测定的三个生育期中,光系统Ⅱ活性(Fv/Fo)和光系统Ⅱ最大光能转化效率(Fv/Fm)均表现为:团棵期>采收期>现蕾期。在Cd,Pb及Cd+Pb污染下,随着Cd,Pb及Cd+Pb污染浓度的增大,光系统Ⅱ活性和光系统Ⅱ最大光能转化效率均呈下降趋势;光化学猝灭系数(qP)和非光化学猝灭系数(qN)在三个生育时期均随着Cd,Pb及Cd+Pb污染浓度的增大而降低;在烤烟三个生育期中,团棵期叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和细胞间隙CO2浓度(Ci)高于现蕾期和采收期,随着Cd,Pb及Cd+Pb污染浓度的增加,Pn逐渐降低,Ci随Cd及Cd+Pb污染浓度的增加逐渐增大;在低浓度的Pb污染下,Ci上升,但随着Pb污染浓度的增加又逐渐下降;Gs随着Cd,Pb污染浓度的增加逐渐增大,但随着Cd+Pb污染浓度的增加而逐渐减小。 (4)对叶片显微结构的研究结果表明:Cd,Pb及Cd+Pb污染不仅造成烤烟叶片厚度、栅栏组织厚度及海绵组织厚度的减少,而且还造成栅栏组织细胞密度的减少;叶片空隙度、栅栏组织的空隙度和海绵组织空隙度均随着Cd,Pb及Cd+Pb污染浓度的增加而减少。Pb污染对叶片厚度的影响稍小于Cd和Cd+Pb污染;Cd,Pb及Cd+Pb污染只是在浓度较高时对栅栏组织的影响稍大于对海绵组织的影响。在低浓度下无明显的差异。Cd+Pb污染对栅栏组织密度的影响为:下部叶>中部叶>上部叶。三种污染处理中对栅栏组织密度的影响为Cd+Pb污染>Cd污染>Pb污染。 (5)对叶片腺毛的研究结果显示:烟叶腺毛数量在Cd,Pb及Cd+Pb污染下增加。用带有X