土施纳米氧化锌对蚯蚓生理和黄瓜幼苗生长的影响_杨静雅.pdf

E f f e c t s o f z i n c o x i d e n a n o p a r t i c l e a p p l i c a t i o n i n s o i l o n e a r t h w o r m p h y s i o l o g y a n d c u c u m b e r s e e d l i n g g r o w t h Y A N G J i n g y a 1 2 F U Q i a n 2 Z H A N G H a o y u e 2 P E N G Q i n g q i n g 2 Z H O N G M i n z h e n g 2 M A O H u i 1 2 1 K e y L a b o r a t o r y o f P l a n t N u t r i t i o n a n d t h e A g r i e n v i r o n m e n t i n N o r t h w e s t C h i n a M i n i s t r y o f A g r i c u l t u r e a n d R u r a l A f f a i r s Y a n g l i n g 7 1 2 1 0 0 C h i n a 2 C o l l e g e o f R e s o u r c e s a n d E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e N o r t h w e s t A F U n i v e r s i t y Y a n g l i n g 7 1 2 1 0 0 C h i n a A b s t r a c t Z i n c o x i d e n a n o p a r t i c l e s Z n O N P s a r e w i d e l y u s e d i n v a r i o u s i n d u s t r i e s o w i n g t o t h e i r u n i q u e p h y s i c a l a n d c h e m i c a l p r o p e r t i e s W h i l e t h e y h a v e t r e m e n d o u s b e n e f i t s t h e y a l s o c a r r y p o t e n t i a l r i s k s s u c h a s c y t o t o x i c i t y a n d g e n o t o x i c i t y I n t h e s o i l e n v i r o n m e n t Z n O N P s m a y p o s e a s e v e r e t h r e a t t o o r g a n i s m s i n t e r r e s t r i a l e c o s y s t e m s I n t h i s s t u d y a p o t e x p e r i m e n t w a s u s e d t o e v a l u a t e t h e e f f e c t s o f Z n O N P s o n e a r t h w o r m p h y s i o l o g y a n d c u c u m b e r s e e d l i n g g r o w t h T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e Z n O N P s i n e a c h t r e a t m e n t h a d n o s i g n i f i c a n t e f f e c t s o n e a r t h w o r m s g r o w t h a n d d e v e l o p m e n t H o w e v e r a s c o n c e n t r a t i o n i n c r e a s e d t h e a n t i o x i d a n t e n z y m e a c t i v i t y i n e a r t h w o r m s w a s a l t e r e d S O D s h o w e d a n i n c r e a s i n g t r e n d C A T a n d P O D f i r s t d e c r e a s e d a n d t h e n i n c r e a s e d i n d i c a t i n g a s y n e r g i s t i c e f f e c t W h e n t h e Z n O N P s t r e a t m e n t w a s 1 0 0 0 m g k g 1 e a r t h w o r m s s u f f e r e d t h e m o s t o x i d a t i v e s t r e s s a n d t h e M D A c o n t e n t i n c r e a s e d b y 1 9 2 c o m p a r e d w i t h t h e c o n t r o l F o r c u c u m b e r s e e d l i n g s Z n O N P s t r e a t m e n t e x a c e r b a t e d p l a n t o x i d a t i v e s t r e s s E x c e p t t h a t S O D w a s i n h i b i t e d a t 1 0 0 0 m g k g 1 S O D C A T P O D a n d M D A a l l i n c r e a s e d w i t h a n i n c r e a s e i n Z n O N P s c o n c e n t r a t i o n T h e a d d i t i o n o f e a r t h w o r m s c o u l d s i g n i f i c a n t l y p r o m o t e s e e d l i n g g r o w t h i n c l u d i n g i n c r e a s i n g b i o m a s s a n d i m p r o v i n g r o o t v i g o r S i m u l t a n e o u s l y e a r t h w o r m s c o u l d a l l e v i a t e o r 2 0 2 1 4 0 3 5 2 5 5 3 4 2 0 2 1 年 3 月 杨 静 雅 符 倩 张 皓 月 等 土 施 纳 米 氧 化 锌 对 蚯 蚓 生 理 和 黄 瓜 幼 苗 生 长 的 影 响 J 农 业 环 境 科 学 学 报 2 0 2 1 4 0 3 5 2 5 5 3 4 Y A N G J i n g y a F U Q i a n Z H A N G H a o y u e e t a l E f f e c t s o f z i n c o x i d e n a n o p a r t i c l e a p p l i c a t i o n i n s o i l o n e a r t h w o r m p h y s i o l o g y a n d c u c u m b e r s e e d l i n g g r o w t h J J o u r n a l o f A g r o E n v i r o n m e n t S c i e n c e 2 0 2 1 4 0 3 5 2 5 5 3 4 杨 静 雅 1 2 符 倩 2 张 皓 月 2 彭 晴 晴 2 钟 民 正 2 毛 晖 1 2 1 农 业 农 村 部 西 北 植 物 营 养 与 农 业 环 境 重 点 实 验 室 陕 西 杨 凌 7 1 2 1 0 0 2 西 北 农 林 科 技 大 学 资 源 环 境 学 院 陕 西 杨 凌 7 1 2 1 0 0 2 0 2 0 0 9 1 5 2 0 2 1 0 1 1 5 杨 静 雅 1 9 9 6 女 四 川 眉 山 人 硕 士 研 究 生 主 要 研 究 方 向 为 纳 米 氧 化 锌 的 环 境 毒 理 效 应 与 风 险 评 估 E m a i l y a n g j i n g y a 2 1 8 1 6 3 c o m 毛 晖 E m a i l m a o h u i n w s u a f e d u c n 国 家 科 技 支 撑 计 划 项 目 2 0 1 5 B A D 2 3 B 0 4 公 益 性 行 业 农 业 科 研 专 项 2 0 1 5 0 3 1 2 4 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 4 1 5 7 1 2 8 2 中 央 高 校 基 本 科 研 业 务 费 2 4 5 2 0 1 5 0 4 7 P r o j e c t s u p p o r t e d T h e N a t i o n a l K e y T e c h n o l o g y R e s e a r c h a n d D e v e l o p m e n t P r o g r a m o f t h e M i n i s t r y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f C h i n a 2 0 1 5 B A D 2 3 B 0 4 T h e S p e c i a l S c i e n t i f i c R e s e a r c h F u n d o f A g r i c u l t u r a l P u b l i c W e l f a r e P r o f e s s i o n o f C h i n a 2 0 1 5 0 3 1 2 4 T h e N a t i o n a l N a t u r a l S c i e n c e F o u n d a t i o n o f C h i n a 4 1 5 7 1 2 8 2 T h e F u n d a m e n t a l R e s e a r c h F u n d s f o r t h e C e n t r a l U n i v e r s i t i e s 2 4 5 2 0 1 5 0 4 7 纳 米 氧 化 锌 Z n O N P s 由 于 其 独 特 的 理 化 性 质 被 广 泛 应 用 于 各 行 各 业 在 带 来 巨 大 利 益 的 同 时 也 存 在 着 潜 在 风 险 如 细 胞 毒 性 基 因 毒 性 等 在 土 壤 环 境 中 Z n O N P s 可 能 会 对 陆 地 生 态 系 统 中 的 生 物 构 成 严 重 威 胁 本 研 究 采 用 盆 栽 试 验 的 方 法 评 估 了 Z n O N P s 对 蚯 蚓 生 理 以 及 黄 瓜 幼 苗 生 长 的 影 响 结 果 表 明 各 处 理 Z n O N P s 对 蚯 蚓 的 生 长 发 育 影 响 不 显 著 但 随 着 浓 度 的 增 加 蚯 蚓 的 抗 氧 化 酶 活 性 发 生 变 化 S O D 呈 现 出 增 加 的 趋 势 C A T 和 P O D 先 降 低 再 上 升 二 者 表 现 为 协 同 作 用 当 Z n O N P s 处 理 为 1 0 0 0 m g k g 1 时 蚯 蚓 受 到 的 氧 化 胁 迫 最 大 M D A 含 量 较 对 照 增 加 了 1 9 2 对 于 黄 瓜 幼 苗 而 言 Z n O N P s 处 理 能 够 普 遍 增 强 植 株 氧 化 应 激 除 了 S O D 在 1 0 0 0 m g k g 1 时 受 到 抑 制 外 S O D C A T P O D 及 M D A 均 随 浓 度 的 增 加 而 增 加 蚯 蚓 的 加 入 能 显 著 促 进 幼 苗 生 长 增 加 生 物 量 提 高 根 系 活 力 同 时 也 能 在 一 定 程 度 上 缓 解 或 抑 制 Z n O N P s 对 植 株 造 成 的 损 伤 Z n O N P s 处 理 为 5 0 0 m g k g 1 和 1 0 0 0 m g k g 1 时 S O D 分 别 较 不 加 蚯 蚓 处 理 降 低 了 7 6 7 6 3 5 M D A 分 别 降 低 了 2 8 6 2 3 7 在 2 8 d 培 养 周 期 中 蚯 蚓 对 Z n O N P s 响 应 较 低 组 织 锌 含 量 没 有 显 著 变 化 黄 瓜 幼 苗 地 上 部 和 地 下 部 锌 含 量 均 随 着 处 理 浓 度 的 增 加 而 增 加 而 添 加 蚯 蚓 的 处 理 降 低 了 植 株 的 锌 含 量 也 反 映 了 蚯 蚓 在 系 统 中 对 胁 迫 条 件 下 的 黄 瓜 幼 苗 生 长 的 调 控 和 缓 解 作 用 纳 米 氧 化 锌 蚯 蚓 黄 瓜 幼 苗 氧 化 胁 迫 锌 含 量 X 1 7 1 5 S 6 4 2 2 A 1 6 7 2 2 0 4 3 2 0 2 1 0 3 0 5 2 5 1 0 d o i 1 0 1 1 6 5 4 j a e s 2 0 2 0 1 0 7 7 开 放 科 学 O S I D J o u r n a l o f A g r o E n v i r o n m e n t S c i e n c e 4 0 3 锌 参 与 人 体 内 2 0 0 多 种 酶 和 蛋 白 质 的 组 成 作 为 许 多 酶 的 催 化 剂 是 人 体 必 需 的 微 量 元 素 目 前 世 界 人 口 锌 缺 乏 是 一 个 全 球 性 的 健 康 问 题 主 要 原 因 是 锌 摄 取 量 低 因 此 越 来 越 多 研 究 致 力 于 食 品 增 锌 希 望 通 过 增 加 作 物 锌 含 量 来 提 高 人 体 对 锌 的 摄 入 量 施 用 锌 肥 作 为 一 种 普 遍 应 用 的 方 法 可 在 短 期 内 有 效 增 加 作 物 锌 含 量 同 时 也 可 以 增 加 土 壤 有 效 锌 含 量 为 生 物 强 化 奠 定 基 础 近 年 来 作 为 生 产 量 位 居 世 界 第 三 的 金 属 纳 米 材 料 纳 米 氧 化 锌 Z i n c o x i d e n a n o p a r t i c l e s Z n O N P s 在 农 业 方 面 的 应 用 越 来 越 受 到 重 视 且 增 锌 效 果 已 初 见 成 效 1 3 然 而 广 泛 大 规 模 的 使 用 在 给 人 类 带 来 巨 大 利 益 的 同 时 也 存 在 着 潜 在 风 险 Z n O N P s 的 生 产 使 用 和 处 置 使 其 最 终 不 可 避 免 地 进 入 环 境 中 影 响 生 态 环 境 及 生 物 健 康 尤 其 是 在 土 壤 环 境 中 Z n O N P s 作 为 锌 肥 和 杀 虫 剂 广 泛 使 用 4 5 其 生 物 安 全 性 及 潜 在 影 响 已 不 容 忽 视 近 年 来 越 来 越 多 的 研 究 表 明 Z n O N P s 的 独 特 性 质 会 使 其 毒 性 增 加 X i a n g 等 6 研 究 发 现 1 8 0 m g L 1 的 Z n O N P s 溶 液 明 显 抑 制 了 白 菜 根 的 伸 长 H i r a 等 7 证 实 了 N P s 对 黑 菜 萌 发 和 茎 部 生 长 的 影 响 H e 等 8 研 究 了 Z n O N P s 在 线 蚓 中 的 动 态 积 累 和 毒 性 效 应 通 过 计 算 Z n O N P s 悬 浮 液 中 的 Z n 2 浓 度 发 现 悬 浮 液 中 以 N P s 颗 粒 为 主 而 不 是 Z n 2 w i t e k 等 9 发 现 在 暴 露 于 Z n O N P s 污 染 土 壤 中 4 8 h 后 蚯 蚓 肠 道 上 皮 受 到 一 定 程 度 的 损 伤 A l v e s 等 1 0 研 究 发 现 Z n O N P s 超 过 4 0 0 m g k g 1 时 会 对 蚯 蚓 的 繁 殖 率 产 生 毒 性 影 响 而 浓 度 大 于 4 0 0 0 m g k g 1 时 会 对 弹 尾 虫 的 繁 殖 率 产 生 显 著 影 响 因 此 研 究 Z n O N P s 对 土 壤 生 态 环 境 的 毒 理 效 应 是 一 个 越 来 越 受 到 科 学 关 注 的 重 要 课 题 可 以 为 评 估 Z n O N P s 对 土 壤 带 来 的 环 境 风 险 提 供 依 据 黄 瓜 是 一 种 富 含 多 种 营 养 元 素 的 蔬 菜 具 有 生 长 速 度 快 对 锌 浓 度 的 响 应 较 好 的 特 点 1 1 黄 瓜 叶 片 面 积 较 大 蒸 腾 速 率 高 比 其 他 粮 食 作 物 的 需 水 量 大 这 意 味 着 黄 瓜 幼 苗 可 能 对 纳 米 颗 粒 的 吸 收 更 大 导 致 Z n O N P s 颗 粒 可 能 通 过 食 物 链 对 人 体 带 来 健 康 风 险 作 为 一 种 重 要 的 土 壤 动 物 蚯 蚓 约 占 土 壤 动 物 生 物 总 量 的 6 0 8 0 1 2 参 与 土 壤 有 机 质 的 分 解 养 分 循 环 利 用 且 能 促 进 微 生 物 的 生 命 活 动 1 3 有 研 究 表 明 蚯 蚓 具 有 体 积 大 生 物 量 高 等 特 征 且 相 比 其 他 土 壤 无 脊 椎 动 物 更 易 受 到 金 属 污 染 影 响 适 宜 作 为 反 映 土 壤 质 量 的 生 物 指 示 物 广 泛 用 于 重 金 属 污 染 和 食 物 链 传 递 的 生 态 毒 理 学 研 究 1 4 其 存 活 率 抗 氧 化 酶 活 性 抗 氧 化 物 质 含 量 等 是 重 要 的 生 物 标 志 物 可 以 有 效 地 反 映 土 壤 的 健 康 和 安 全 状 况 1 2 赤 子 爱 胜 蚓 繁 殖 率 高 适 应 性 强 是 国 际 上 蚯 蚓 毒 性 试 验 常 用 的 品 种 现 有 的 研 究 发 现 蚯 蚓 能 有 效 降 低 土 壤 环 境 中 污 染 物 的 毒 性 作 用 促 进 作 物 的 生 长 J i a n g 等 1 5 研 究 指 出 蚯 蚓 能 抵 抗 纳 米 颗 粒 对 番 茄 植 株 产 生 毒 性 通 过 增 强 植 物 的 抗 逆 性 来 帮 助 植 物 应 对 纳 米 颗 粒 的 胁 迫 M k h i n i n i 等 1 6 也 发 现 蚯 蚓 能 够 显 著 促 进 废 水 灌 溉 后 的 蚕 豆 植 株 的 生 长 保 护 作 物 抵 抗 氧 化 应 激 目 前 有 关 Z n O N P s 对 蚯 蚓 的 毒 性 效 应 已 有 相 关 报 道 但 大 部 分 研 究 都 采 用 非 天 然 土 壤 介 质 1 7 或 单 一 的 培 养 体 系 1 4 忽 略 了 土 壤 系 统 中 植 物 的 存 在 这 种 做 法 可 能 导 致 与 自 然 环 境 条 件 下 所 观 察 到 的 毒 性 作 用 明 显 不 同 土 壤 是 一 个 非 常 复 杂 的 系 统 具 有 多 种 生 物 种 群 土 壤 性 质 和 系 统 多 样 性 在 很 大 程 度 上 决 定 着 Z n O N P s 的 环 境 行 为 土 壤 中 的 锌 形 态 及 其 生 物 利 用 度 因 此 无 法 正 确 全 面 地 评 估 Z n O N p s 的 生 态 毒 性 此 外 有 关 Z n O N P s 在 自 然 种 植 系 统 中 的 毒 性 研 究 未 见 报 道 综 上 所 述 本 研 究 采 用 盆 栽 试 验 评 估 Z n O N P s 作 为 新 型 肥 料 在 自 然 土 壤 中 对 黄 瓜 幼 苗 生 长 蚯 蚓 生 理 的 影 响 以 期 为 评 价 Z n O N P s 对 土 壤 环 境 中 的 作 物 生 长 及 动 物 安 全 的 影 响 提 供 科 学 依 据 1 1 1 1 1 1 试 验 试 剂 试 验 所 用 试 剂 盒 购 于 南 京 建 成 生 物 工 程 研 究 所 纳 米 氧 化 锌 Z n O N P s 粒 径 7 0 1 0 n m 纯 度 9 9 6 i n h i b i t t h e d a m a g e c a u s e d b y Z n O N P s t o p l a n t s t o a c e r t a i n e x t e n t W h e n Z n O N P s w e r e a p p l i e d a t 5 0 0 m g k g 1 a n d 1 0 0 0 m g k g 1 S O D w a s r e d u c e d b y 7 6 7 a n d 6 3 5 a n d M D A w a s r e d u c e d b y 2 8 6 a n d 2 3 7 r e s p e c t i v e l y D u r i n g t h e 2 8 d a y c u l t u r e c y c l e t h e e a r t h w o r m s h a d a l o w r e s p o n s e t o Z n O N P s a n d t h e z i n c c o n t e n t i n t h e e a r t h w o r m s t i s s u e s d i d n o t c h a n g e s i g n i f i c a n t l y T h e z i n c c o n t e n t o f a b o v e a n d b e l o w g r o u n d p a r t s o f c u c u m b e r s e e d l i n g s i n c r e a s e d w i t h i n c r e a s i n g t r e a t m e n t c o n c e n t r a t i o n I n c o n t r a s t t h e t r e a t m e n t c o m b i n e d w i t h e a r t h w o r m s r e d u c e d t h e p l a n t s z i n c c o n t e n t r e f l e c t i n g t h e r e g u l a t i o n a n d a l l e v i a t i o n o f c u c u m b e r s e e d l i n g g r o w t h u n d e r s t r e s s c o n d i t i o n s b y e a r t h w o r m s K e y w o r d s z i n c o x i d e n a n o p a r t i c l e s e a r t h w o r m s c u c u m b e r s e e d l i n g s o x i d a t i v e s t r e s s z i n c c o n t e n t 5 2 6杨 静 雅 等 土 施 纳 米 氧 化 锌 对 蚯 蚓 生 理 和 黄 瓜 幼 苗 生 长 的 影 响 2 0 2 1 3 w w w a e s o r g c n 购 自 山 东 宏 升 材 料 科 技 有 限 公 司 1 1 2 供 试 动 物 赤 子 爱 胜 蚓 E i s e n i a f e t i d a 购 于 河 北 石 家 庄 某 养 殖 场 在 试 验 开 始 前 驯 化 一 周 选 取 体 型 饱 满 色 泽 鲜 艳 环 带 发 育 健 康 的 蚯 蚓 进 行 试 验 1 1 3 供 试 作 物 供 试 作 物 品 种 为 对 锌 敏 感 的 蔬 菜 黄 瓜 亮 优 1 0 6 在 试 验 开 始 前 先 进 行 发 芽 4 d 后 移 栽 发 芽 期 不 做 任 何 处 理 1 1 4 供 试 土 壤 供 试 土 壤 采 自 陕 西 省 咸 阳 市 永 寿 县 御 驾 宫 镇 御 中 村 农 田 耕 作 层 北 纬 3 4 4 9 东 经 1 0 8 1 1 海 拔 1 1 2 7 m 年 平 均 降 雨 量 为 6 1 0 m m 平 均 气 温 为 1 0 2 无 霜 期 2 1 0 d 随 机 采 集 表 层 土 壤 1 5 2 0 c m 自 然 风 干 后 过 2 m m 网 筛 土 壤 基 本 理 化 性 质 如 表 1 所 示 1 2 本 研 究 以 盆 栽 试 验 的 形 式 进 行 在 整 个 试 验 过 程 中 平 均 日 温 度 为 2 5 平 均 夜 温 度 为 2 0 平 均 每 日 光 照 时 间 为 1 6 h 相 对 湿 度 为 6 5 土 壤 湿 度 约 为 田 间 最 大 持 水 量 的 6 0 现 阶 段 预 测 环 境 中 工 程 纳 米 颗 粒 E N P 的 浓 度 仍 然 存 在 许 多 阻 碍 问 题 根 据 J o s k o 1 8 和 S u n 等 1 9 的 研 究 表 明 土 壤 和 污 泥 中 Z n O N P s 的 浓 度 分 别 为 1 0 1 0 0 1 7 1 1 0 m g k g 1 且 自 然 土 壤 中 Z n O N P s 的 含 量 每 年 以 0 0 6 g k g 1 的 速 度 逐 渐 增 加 1 9 虽 然 该 预 估 值 远 小 于 现 有 研 究 得 出 的 对 土 壤 环 境 产 生 毒 性 效 应 的 浓 度 但 随 着 纳 米 技 术 的 发 展 和 应 用 Z n O N P s 的 环 境 浓 度 会 快 速 增 加 当 其 累 计 到 一 定 程 度 就 会 对 土 壤 环 境 造 成 威 胁 基 于 此 本 试 验 选 择 了 更 高 的 浓 度 来 预 测 其 在 土 壤 环 境 中 的 毒 性 效 应 试 验 共 设 置 4 个 浓 度 梯 度 m g k g 1 0 C K 5 0 Z 5 0 5 0 0 Z 5 0 0 1 0 0 0 Z 1 0 0 0 以 纯 锌 计 量 按 N 4 6 m g k g 1 P 2 O 5 3 9 m g k g 1 K 2 O 9 3 m g k g 1 作 为 基 肥 施 入 与 土 壤 充 分 混 匀 每 组 浓 度 设 置 1 6 个 重 复 每 个 重 复 加 入 2 k g 供 试 土 壤 移 栽 3 株 幼 苗 其 中 8 个 重 复 加 蚯 蚓 S E 蚯 蚓 添 加 量 为 每 盆 2 0 条 另 8 个 处 理 不 加 蚯 蚓 S 培 养 2 8 d 后 将 蚯 蚓 和 黄 瓜 幼 苗 取 出 用 超 纯 水 将 蚯 蚓 冲 洗 干 净 放 于 2 5 培 养 箱 中 过 夜 吐 泥 备 用 1 3 1 3 1 蚯 蚓 的 分 析 方 法 准 确 称 取 待 测 组 织 的 质 量 按 质 量 g 体 积 m L 1 9 的 比 例 加 入 9 倍 体 积 的 生 理 盐 水 冰 水 浴 条 件 机 械 匀 浆 2 5 0 0 r m i n 1 离 心 1 0 m i n 取 上 清 液 即 为 1 0 的 组 织 匀 浆 用 于 蛋 白 定 量 T P 超 氧 化 物 歧 化 酶 S O D 过 氧 化 氢 酶 C A T 过 氧 化 物 酶 P O D 丙 二 醛 M D A 的 测 定 具 体 测 定 方 法 和 步 骤 按 照 相 应 的 试 剂 盒 进 行 其 中 S O D 测 定 采 用 羟 胺 法 C A T 测 定 采 用 紫 外 法 P O D 测 定 采 用 比 色 法 M D A 测 定 采 用 T B A 法 T P 测 定 采 用 考 马 斯 亮 蓝 法 用 质 量 分 数 为 6 8 的 浓 H N O 3 对 干 燥 的 蚯 蚓 样 品 进 行 微 波 消 解 A A S 测 定 锌 含 量 1 3 2 黄 瓜 的 分 析 方 法 黄 瓜 幼 苗 收 获 后 分 别 称 取 地 上 部 和 地 下 部 的 鲜 质 量 并 计 算 总 生 物 量 根 部 用 0 0 1 m o l L 1 H N O 3 清 洗 再 用 去 离 子 水 冲 洗 3 次 后 吸 干 表 面 水 分 根 系 活 力 测 定 采 用 氯 化 三 苯 基 四 氮 唑 T T C 法 S O D 测 定 采 用 N B T 光 还 原 法 P O D 测 定 采 用 愈 创 木 酚 比 色 法 C A T 测 定 采 用 紫 外 法 M D A 测 定 采 用 T B A 法 锌 含 量 采 用 A A S 进 行 分 析 测 定 1 4 本 研 究 中 使 用 的 化 学 试 剂 均 为 优 级 纯 试 剂 采 用 经 认 证 的 标 准 参 考 材 料 G B W 1 0 0 4 6 G S B 2 4 验 证 分 析 过 程 的 准 确 性 平 均 回 收 率 为 9 3 在 分 析 过 程 中 每测定 2 0 个样品进 1 次标准样品进行质量控制 1 5 试 验 数 据 处 理 采 用 S P S S 1 9 0 进 行 统 计 分 析 采 用 L S D 法 进 行 多 重 比 较 显 著 性 水 平 为 P 0 0 5 2 2 1 Z n O N P s 2 1 1 对 存 活 率 的 影 响 从 表 2 可 以 看 出 在 2 8 d 的 培 养 周 期 中 不 同 浓 度 的 Z n O N P s 处 理 均 未 对 蚯 蚓 的 存 活 率 产 生 显 著 影 1 T a b l e 1 B a s i c p h y s i c a l a n d c h e m i c a l p r o p e r t i e s o f b a s e s o i l p H 8 5 有 机 质 O r g a n i c m a t t e r g k g 1 1 5 5 全 氮 T o t a l N g k g 1 1 0 4 有 效 磷 A v a i l a b l e P m g k g 1 1 8 8 速 效 钾 A v a i l a b l e K m g k g 1 1 5 4 5 D T P A Z n m g k g 1 0 5 8 5 2 7 4 0 3 响 且 存 活 率 均 大 于 8 7 表 明 蚯 蚓 对 Z n O N P s 具 有 较 强 的 耐 受 性 2 1 2 对 抗 氧 化 酶 活 性 和 M D A 含 量 的 影 响 S O D 是 一 种 天 然 的 氧 自 由 基 清 除 剂 在 整 个 酶 促 防 御 系 统 中 占 有 重 要 地 位 从 图 1 A 可 以 看 出 与 对 照 组 相 比 S O D 活 性 有 增 加 的 趋 势 尤 其 是 5 0 1 0 0 0 m g k g 1 处 理 组 分 别 较 对 照 提 高 了 1 6 6 1 6 5 但 未 达 到 显 著 水 平 在 图 1 B 中 与 对 照 相 比 不 同 浓 度 Z n O N P s 处 理 中 C A T 活 性 在 5 0 5 0 0 m g k g 1 略 微 降 低 在 高 浓 度 逐 渐 恢 复 至 超 过 对 照 水 平 较 对 照 增 加 了 2 5 7 但 仍 未 达 到 显 著 水 平 如 图 1 C 所 示 在 不 同 浓 度 Z n O N P s 处 理 下 P O D 活 性 变 化 差 异 显 著 在 5 0 5 0 0 m g k g 1 时 分 别 较 对 照 显 著 降 低 了 2 9 7 2 1 9 但 在 高 浓 度 时 逐 渐 恢 复 至 对 照 水 平 这 与 C A T 活 性 变 化 趋 势 相 似 表 明 P O D 和 C A T 具 有 协 同 清 除 H 2 O 2 的 作 用 2 0 M D A 是 自 由 基 引 发 的 脂 质 过 氧 化 作 用 的 最 终 分 解 产 物 其 含 量 的 多 少 可 间 接 反 映 R O S 对 机 体 的 损 伤 程 度 本 试 验 中 随 着 处 理 浓 度 增 加 M D A 含 量 有 增 加 的 趋 势 在 浓 度 为 1 0 0 0 m g k g 1 时 变 化 显 著 达 到 3 2 2 n m o l m g 1 较 对 照 提 高 了 1 9 2 2 1 3 对 组 织 锌 含 量 的 影 响 锌 是 蚯 蚓 生 长 成 熟 和 繁 殖 所 必 需 的 基 本 元 素 因 此 代 谢 过 程 中 需 要 一 定 水 平 的 锌 元 素 从 表 3 可 以 看 出 与 对 照 相 比 随 着 Z n O N P s 处 理 浓 度 增 加 蚯 蚓 体 内 的 锌 含 量 有 增 加 的 趋 势 但 没 有 显 著 差 异 总 体 维 持 在 2 0 1 9 1 2 1 2 2 6 m g k g 1 的 水 平 2 2 2 2 1 对 幼 苗 生 长 的 影 响 从 表 4 可 以 看 出 不 同 浓 度 Z n O N P s 处 理 下 黄 瓜 的 生 物 量 发 生 了 显 著 变 化 在 未 添 加 蚯 蚓 的 处 理 中 随 着 Z n O N P s 浓 度 的 增 加 黄 瓜 的 生 物 量 先 增 加 后 降 低 5 0 m g k g 1 处 理 显 著 促 进 了 幼 苗 生 长 此 时 生 物 量 最 大 为 1 5 8 1 g 相 比 对 照 增 加 了 3 3 1 在 5 0 0 m g k g 1 和 1 0 0 0 m g k g 1 处 理 中 生 物 量 呈 现 下 降 趋 势 但 与 对 照 相 比 未 达 到 显 著 水 平 同 样 黄 瓜 注 表 中 不 同 的 小 写 字 母 表 示 处 理 间 差 异 显 著 P 0 0 5 下 同 N o t e D i f f e r e n t l o w e r c a s e l e t t e r s i n t h e t a b l e i n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s a m o n g t r e a t m e n t s P 0 0 5 T h e s a m e b e l o w 2 Z n O N P s T a b l e 2 E f f e c t s o f Z n O