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      鐵酸鎳催化可見光還原緩解Cr(Ⅵ)對(duì)水稻幼苗的毒害

      2022-02-14 07:40:32劉秋霞彭承浪毛勁文月盛鋒杜雪竹
      關(guān)鍵詞:鐵酸光催化劑營(yíng)養(yǎng)液

      劉秋霞,彭承浪,,毛勁,文月,盛鋒,杜雪竹*

      (1.省部共建生物催化與酶工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/湖北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,武漢 430062;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所,武漢 430062)

      鉻具有良好的抗氧化和防腐蝕能力,常用于各種合金制造、印染紡織和皮革鞣制等行業(yè)。隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn),涉鉻行業(yè)快速發(fā)展,大量的鉻污染物排放到水體、土壤等環(huán)境中,影響植物生長(zhǎng),危害人體健康。

      環(huán)境中的鉻主要以Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)兩種氧化態(tài)形式穩(wěn)定存在。Cr(Ⅵ)污染會(huì)破壞土壤微生物群落,損傷植物根系,降低葉綠素含量,干擾作物養(yǎng)分吸收,限制作物生長(zhǎng)。Cr(Ⅵ)不易被土壤膠體吸附,具有較高的活性;而Cr(Ⅲ)能與Fe、OH、SO等離子形成沉淀,降低生物有效性,且毒性較Cr(Ⅵ)低。因此,將環(huán)境中的Cr(Ⅵ)還原成Cr(Ⅲ)是鉻污染治理過程中的重要思路和有效途徑。

      由2014年公布的《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》可知,我國(guó)鉻點(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)1.1%,Cr(Ⅵ)是耕地主要的無機(jī)污染物。通過向土壤環(huán)境施加電場(chǎng),將Cr(Ⅵ)還原成Cr(Ⅲ),集中處理陰極Cr(Ⅲ)可高效降低Cr(Ⅵ)污染。但這種電化學(xué)法除Cr(Ⅵ)效果受水溶液pH的影響,且陰極Cr(Ⅲ)易與溶液中的膠體、OH、SO形成沉淀,影響電極使用壽命。向溶液中添加普通還原劑,如NaSO、FeSO、鐵粉等,使Cr(Ⅵ)還原成Cr(Ⅲ),沉淀后進(jìn)行分離是鉻廢水的經(jīng)典處理方法,該反應(yīng)速度慢,在復(fù)雜的土壤環(huán)境中可能難以充分發(fā)揮還原劑的效果,且還原劑回收困難,給環(huán)境帶來額外負(fù)擔(dān)。光催化劑是一種用于加快反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)的媒介,光催化還原是基于光激發(fā)電子和半導(dǎo)體空穴在光照下促進(jìn)氧化還原的反應(yīng),因其快速、高效、安全、可回收、操作簡(jiǎn)單、不借助額外設(shè)施等優(yōu)點(diǎn)而日益受到重視。常用的光催化劑有TiO、ZnO等,但這些催化劑仍存在催化效率低、回收率低的問題。

      鐵酸鎳是具有強(qiáng)磁性的可見光響應(yīng)光催化劑,具有強(qiáng)磁性、良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性、無毒易回收等優(yōu)點(diǎn),且成本低、制備方法簡(jiǎn)單,通常采用水熱、溶劑熱等方法制備納米鐵酸鎳。本研究通過溶膠-凝膠法制備納米級(jí)鐵酸鎳材料,評(píng)價(jià)了可見光照射條件下鐵酸鎳處理含Cr(Ⅵ)營(yíng)養(yǎng)液對(duì)水稻生長(zhǎng)的影響,以期為稻田灌溉水鉻污染治理提供新的思路和手段。

      1 材料與方法

      1.1 試驗(yàn)材料

      試驗(yàn)所用催化劑為鐵酸鎳光催化劑,由硝酸鐵、硝酸鎳和檸檬酸通過溶膠-凝膠法制成,其可在可見光(>420 nm)照射下發(fā)生催化反應(yīng),將Cr(Ⅵ)還原成Cr(Ⅲ)。高分辨掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)對(duì)納米鐵酸鎳的微觀形貌的表征表明(圖1),所制備的納米鐵酸鎳形貌均一,呈納米棒狀,平均長(zhǎng)度約為100 nm;納米鐵酸鎳具有清晰的晶格條紋,對(duì)應(yīng)(311)晶面的晶格條紋間距約為0.25 nm。

      圖1 納米鐵酸鎳的SEM圖及TEM圖Figure 1 SEM and TEMmap of nickel ferrate nanoparticle

      X-射線電子衍射(XRD)對(duì)鐵酸鎳納米材料晶體結(jié)構(gòu)的分析表明(圖2),所制備的納米鐵酸鎳的XRD圖譜對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)卡片為JCPDS#10-0325,其為典型的單斜相結(jié)構(gòu),特征衍射峰位于18.5°、30.2°、35.6°、37.4°、43.2°、53.9°、57.2°及63.1°,分 別 與(111)、(220)、(311)、(222)、(400)、(422)、(511)和(440)晶面相對(duì)應(yīng)。在含1 mmol·L的Cr(Ⅵ)培養(yǎng)液中處理80 min,Cr(Ⅵ)的還原率達(dá)到61%。通過以上材料表征說明納米鐵酸鎳制備成功,且具備較好的還原Cr(Ⅵ)的性能。

      圖2 納米鐵酸鎳的XRD圖譜Figure 2 XRD map of nickel ferrate nanoparticles

      1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

      水稻水培試驗(yàn)共設(shè)置3種培養(yǎng)液處理:對(duì)照處理,不加KCrO和催化劑;Cr(Ⅵ)脅迫處理,只加KCrO,添加量為1 mmol·L;光催化處理,加1 mmol·LKCrO和1.0 g·L鐵酸鎳光催化劑,在氙燈光照(波長(zhǎng)為420~780 nm)下,以200 r·min速度均勻攪拌,以保證催化劑均勻分散,光催化時(shí)間為80 min,光照強(qiáng)度為5 500 lx,催化結(jié)束后用強(qiáng)力磁鐵和高速離心機(jī)去除鐵酸鎳催化劑。Cr(Ⅵ)脅迫濃度由預(yù)試驗(yàn)確定,以確保試驗(yàn)設(shè)置的Cr(Ⅵ)脅迫濃度在短時(shí)間內(nèi)可以抑制水稻幼苗的生長(zhǎng),但不會(huì)導(dǎo)致水稻植株死亡。

      本試驗(yàn)于2020年8—11月開展,選取兩個(gè)水稻品種——7優(yōu)88和7優(yōu)370(審定編號(hào)分別為鄂審稻20200012和鄂審稻2019023,由湖北大學(xué)水稻育種團(tuán)隊(duì)提供)大小一致的水稻種子,使用1%的NaClO殺菌處理10 min;用蒸餾水將種子表面沖洗干凈后,37℃下用超純水(<18.25 MΩ·cm)浸泡催芽。催芽后的種子分別置于不同處理營(yíng)養(yǎng)液中培養(yǎng)21 d。培養(yǎng)箱采用塑料盒,上覆消毒紗布,每盒裝營(yíng)養(yǎng)液800 mL,種植水稻50株。水稻于光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng),培養(yǎng)箱溫度為37℃,光照周期為16 h(光照)/8 h(黑暗),光照強(qiáng)度為5 500 lx,相對(duì)濕度為60%~80%。營(yíng)養(yǎng)液組成采用國(guó)際水稻研究所(IRRI)的Yoshida水稻營(yíng)養(yǎng)液配制。于每日上午9:00和下午16:00更換營(yíng)養(yǎng)液,各處理營(yíng)養(yǎng)液加入量相同,營(yíng)養(yǎng)液pH維持在5.8。

      1.3 指標(biāo)測(cè)定與方法

      1.3.1 苗長(zhǎng)和根長(zhǎng)動(dòng)態(tài)測(cè)定

      分別于不同處理營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)9、12、15、18、21 d后取水稻植株,用直尺測(cè)量苗長(zhǎng)和根長(zhǎng),每個(gè)處理隨機(jī)選取5株測(cè)定,取平均值。植株測(cè)定后不放回。

      1.3.2 葉綠素含量測(cè)定

      于培養(yǎng)21 d后取水稻地上部倒二葉,用吸水紙擦凈葉片表面后,采用不銹鋼剪刀將葉片剪碎(避開主葉脈)。取0.5 g剪碎的葉片樣品放入乙醇-丙酮混合液,黑暗條件下浸提24 h(葉片呈白色),采用紫外分光光度計(jì)分別在663 nm和645 nm波長(zhǎng)下測(cè)定浸提液吸光值,分別計(jì)算得到葉綠素a和葉綠素b含量。

      1.3.3 干物質(zhì)和鉻含量測(cè)定

      培養(yǎng)21 d后各處理隨機(jī)選取10株水稻植株,自來水清洗3次,去離子水漂洗3次,并吸干水分,按地上部和根系分開稱取質(zhì)量。新鮮樣品先于105℃烘箱中殺青30 min,然后再置于80℃下烘干至質(zhì)量恒定,得到各部位干物質(zhì)量。烘干樣品磨細(xì)過篩,稱取約0.2 g植株樣品于100 mL消解罐中,加5 mL濃硝酸、2 mL過氧化氫和2 mL水后,輕輕搖勻,靜置消解2 h。將消解罐放于微波消解儀中消解1 h,消解結(jié)束后,待罐體溫度降至室溫后將消解罐取出,用水少量多次洗滌消解罐,洗液合并于50 mL容量瓶中,定容至刻度后混勻;同時(shí)作試劑空白,蒸餾水定容后,分取10 mL溶液,電熱板上趕酸至0.5 mL左右,用純水定容至10 mL,采用原子吸收法測(cè)定總鉻含量。稱取植物樣0.2 g于玻璃管中,加10 mL濃硝酸沒過植株樣品,浸泡一夜,過濾,取濾液在8 000 r·min下離心2 min,取上清液加水稀釋至30 mL,用1 mol·L氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至2,加入0.1 g二苯碳酰二肼顯色劑定容后顯色,待溶液30 s內(nèi)不褪色后,在540 nm下用紫外分光光度計(jì)測(cè)定Cr(Ⅵ)含量。總鉻含量和Cr(Ⅵ)含量的差值即為Cr(Ⅲ)含量。

      鉻轉(zhuǎn)移系數(shù)=地上部總鉻含量/根系總鉻含量

      1.3.4 抗氧化酶活性和丙二醛含量測(cè)定

      取培養(yǎng)21 d的水稻地上部鮮樣,洗凈后用液氮保存。采用試劑盒法分別測(cè)定超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量。酶活性均采用鮮樣測(cè)定。

      1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

      采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和方差分析,結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。利用Origin Pro 8對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 鐵酸鎳光催化還原Cr(Ⅵ)對(duì)水稻苗長(zhǎng)和根長(zhǎng)動(dòng)態(tài)變化的影響

      由圖3可知,隨培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng),水稻苗長(zhǎng)和根長(zhǎng)均逐漸增長(zhǎng)。Cr(Ⅵ)脅迫處理在水稻培養(yǎng)第9 d即受到顯著影響,與對(duì)照處理相比,7優(yōu)88和7優(yōu)370的苗長(zhǎng)分別降低了14.6%和10.4%,根長(zhǎng)分別降低了59.5%和57.8%,根長(zhǎng)降低幅度大于苗長(zhǎng),表明根系受到的影響更大。至培養(yǎng)后21 d,Cr(Ⅵ)脅迫處理7優(yōu)88和7優(yōu)370的苗長(zhǎng)分別比對(duì)照處理降低14.6%和15.4%,根長(zhǎng)分別比對(duì)照降低47.4%和45.9%。光催化劑處理含Cr(Ⅵ)營(yíng)養(yǎng)液后,水稻生長(zhǎng)脅迫得到緩解,與Cr(Ⅵ)脅迫處理相比,培養(yǎng)21 d后光催化處理苗長(zhǎng)平均增加17.6%,根長(zhǎng)平均增長(zhǎng)73.8%;與對(duì)照處理相比,光催化處理培養(yǎng)21 d后的水稻苗長(zhǎng)沒有差異,但7優(yōu)88的根長(zhǎng)降低12.8%。光催化處理可以緩解Cr(Ⅵ)對(duì)水稻苗長(zhǎng)和根長(zhǎng)的脅迫。

      圖3 不同處理對(duì)兩個(gè)水稻品種苗長(zhǎng)和根長(zhǎng)動(dòng)態(tài)變化的影響Figure 3 Effectsof different treatments on dynamics of rice shoot length and root length of the both varieties

      2.2 鐵酸鎳光催化還原Cr(Ⅵ)對(duì)水稻葉綠素含量的影響

      Cr(Ⅵ)脅迫顯著降低水稻葉綠素含量(圖4),與對(duì)照處理相比,7優(yōu)88和7優(yōu)370在Cr(Ⅵ)脅迫處理下葉綠素含量分別降低了42.6%和38.4%,其中,7優(yōu)88受到的影響更大。與Cr(Ⅵ)脅迫處理相比,兩個(gè)水稻品種光催化處理下的葉綠素含量分別增加了70.6%和60.7%。光催化處理與對(duì)照處理葉綠素含量沒有差異。

      圖4 不同處理對(duì)兩個(gè)水稻品種培養(yǎng)21 d后葉綠素含量的影響Figure 4 Effectsof different treatments on rice chlorophyll content of both rice varieties at 21th day after culture

      2.3 鐵酸鎳光催化還原Cr(Ⅵ)對(duì)水稻不同部位干物質(zhì)量的影響

      兩個(gè)水稻品種在不同處理營(yíng)養(yǎng)液中培養(yǎng)21 d后各部位干物質(zhì)量差異顯著(表1)。地上部、根系及植株總干質(zhì)量均表現(xiàn)為Cr(Ⅵ)脅迫處理<光催化處理<對(duì)照處理。與對(duì)照處理相比,Cr(Ⅵ)脅迫處理下7優(yōu)88地上部、根系及植株總干質(zhì)量分別降低了11.5%、9.6%和10.4%,7優(yōu)370各部位分別降低了13.9%、12.6%和13.1%。施用光催化劑后,不同部位干物質(zhì)量有所增加,但均顯著低于對(duì)照處理。與Cr(Ⅵ)脅迫處理相比,光催化處理7優(yōu)88地上部、根系及植株總干質(zhì)量分別增加了9.1%、4.0%和5.9%,7優(yōu)370分別增加了8.4%、2.3%和4.9%。光催化劑可以一定程度緩解Cr(Ⅵ)脅迫。7優(yōu)370各部位干物質(zhì)量均顯著高于7優(yōu)88,受Cr(Ⅵ)脅迫時(shí)干物質(zhì)降幅也大于7優(yōu)88。

      表1 不同處理對(duì)兩個(gè)水稻品種培養(yǎng)21 d后各部位干物質(zhì)量的影響(mg·株-1)Table1 Effectsof differenttreatmentsonricedrybiomassweightof differenttissuesof both ricevarietiesat 21thdayafter culture(mg·plant-1)

      2.4 鐵酸鎳光催化還原Cr(Ⅵ)對(duì)水稻不同部位鉻含量和鉻積累量的影響

      對(duì)照處理下,水稻植株地上部和根系鉻含量均較低,植株總鉻積累量?jī)H為23.85~25.68 ng·株,且主要集中在根系,鉻轉(zhuǎn)移系數(shù)為0.08(表2)。營(yíng)養(yǎng)液中存在Cr(Ⅵ)脅迫時(shí),水稻各部位Cr(Ⅵ)含量顯著增加,與對(duì)照相比,7優(yōu)88地上部和根系Cr(Ⅵ)含量分別增加了130倍和158倍,7優(yōu)370分別增加了66倍和189倍;地上部Cr(Ⅲ)含量也有一定程度增加,7優(yōu)88和7優(yōu)370水稻地上部Cr(Ⅲ)含量均比對(duì)照處理增加了約5倍,而根系Cr(Ⅲ)含量較對(duì)照處理降低。Cr(Ⅵ)脅迫處理的鉻轉(zhuǎn)移系數(shù)顯著增加至0.19和0.20。

      表2 不同處理對(duì)兩個(gè)水稻品種培養(yǎng)21 d后各部位鉻含量和積累量的影響Table 2 Effects of different treatments on Cr content and accumulation of different tissues of both rice varieties at 21 day after culture

      使用光催化劑處理含Cr(Ⅵ)營(yíng)養(yǎng)液,水稻地上部和根系Cr(Ⅵ)含量顯著降低。與Cr(Ⅵ)脅迫處理相比,光催化處理的7優(yōu)88和7優(yōu)370地上部Cr(Ⅵ)含量分別降低了50.4%和50.6%,鉻轉(zhuǎn)移系數(shù)降低,總鉻積累量減少27.8%~25.9%。不同水稻品種間Cr(Ⅵ)含量和積累量沒有差異(表3)。

      表3 各參數(shù)方差分析Table 3 ANOVA analysis between different treatments and varietiesof different parameters

      2.5 鐵酸鎳光催化還原Cr(Ⅵ)對(duì)水稻幼苗抗氧化酶和丙二醛含量的影響

      由圖5可知,Cr(Ⅵ)脅迫處理SOD活性較對(duì)照處理顯著降低,POD活性顯著提高,可見,Cr(Ⅵ)脅迫引起了水稻植株活性氧損傷,使植株活性氧清除受到影響。與對(duì)照處理相比,Cr(Ⅵ)脅迫處理7優(yōu)88和7優(yōu)370 MDA含量分別增加了82.9%和86.6%。光催化處理可緩解活性氧損傷,與Cr(Ⅵ)脅迫處理相比,兩個(gè)水稻品種SOD活性平均增加14.0%,POD活性平均降低10.0%,MDA含量平均降低29.7%。

      圖5 不同處理對(duì)兩個(gè)水稻品種培養(yǎng)21 d后超氧化物歧化酶、過氧化物酶活性和丙二醛含量的影響Figure 5 Effects of different treatments on SOD,PODactivities and MDA content of both rice varieties at 21 day after culture

      3 討論

      重金屬在植株體內(nèi),尤其是在地上部的過量積累是植株受損的重要原因,土壤環(huán)境中的重金屬超過安全閾值不僅影響農(nóng)作物正常生長(zhǎng),還會(huì)引起農(nóng)產(chǎn)品安全問題,危害人類健康。減少重金屬向環(huán)境的排放是減少重金屬污染的根本途徑,然而當(dāng)環(huán)境中存在污染時(shí),盡量降低其對(duì)作物和人類的影響也是需要我們積極解決的問題。

      鉻存在多種形態(tài),其中Cr(Ⅵ)是鉻污染治理的重點(diǎn)。本研究發(fā)現(xiàn),在1 mmol·LCr(Ⅵ)生長(zhǎng)條件下,水稻在短時(shí)間(9 d)即受到影響,表現(xiàn)為苗長(zhǎng)、根長(zhǎng)降低,至培養(yǎng)21 d后,水稻葉片下垂、葉色變黃、干物質(zhì)積累減慢,生長(zhǎng)受到顯著抑制。前人研究發(fā)現(xiàn),低濃度Cr(Ⅵ)脅迫下,植株SOD活性升高,但存在高濃度Cr(Ⅵ)時(shí),SOD活性降低。本研究Cr(Ⅵ)濃度偏高,屬于高鉻脅迫水平,與對(duì)照相比,Cr(Ⅵ)脅迫處理的SOD活性顯著降低,表明植株活性氧清除系統(tǒng)受到影響,因此,Cr(Ⅵ)脅迫植株的MDA含量顯著增加。

      鐵酸鎳光催化處理可以有效降低Cr(Ⅵ)含量,緩解Cr(Ⅵ)脅迫。與Cr(Ⅵ)脅迫處理相比,光催化處理水稻各部位Cr(Ⅵ)含量和總鉻含量顯著降低,SOD活性升高,活性氧損傷降低,MDA含量減少,干物質(zhì)積累顯著增加。至培養(yǎng)21 d后,光催化處理葉色與對(duì)照處理沒有差異。可見,鐵酸鎳光催化處理可有效緩解重度鉻脅迫,然而,由于鐵酸鎳復(fù)合材料的催化效率并不能達(dá)到100%,并不能完全消除Cr(Ⅵ)脅迫的影響。因此,水稻植株體內(nèi)Cr(Ⅵ)含量和總鉻含量較對(duì)照處理顯著升高,干物質(zhì)積累量降低。作為單一催化材料,鐵酸鎳性質(zhì)穩(wěn)定、磁性強(qiáng),易于回收可重復(fù)利用,能減輕環(huán)境負(fù)擔(dān),且節(jié)約成本,未來可與其他催化劑聯(lián)合使用,進(jìn)一步提高催化效率。

      曾凡榮研究138份水稻材料對(duì)鉻的吸收發(fā)現(xiàn),不同基因型水稻品種籽粒鉻含量存在顯著差異,基因型和鉻污染程度對(duì)植株籽粒中的鉻存在顯著的互作效應(yīng),高鉻污染下,不同基因型水稻籽粒鉻含量差異比低鉻污染水平下的小,可見,在鉻污染程度嚴(yán)重時(shí),不同水稻的鉻吸收能力差異變小。本研究中的兩個(gè)水稻品種在1 mmol·LCr(Ⅵ)脅迫下,植株Cr(Ⅵ)含量沒有差異,這可能與Cr(Ⅵ)脅迫程度高有關(guān)。然而,7優(yōu)370受Cr(Ⅵ)脅迫時(shí)干物質(zhì)降幅大于7優(yōu)88,表明其受到的毒害作用更強(qiáng)。鉻在水稻組織和亞細(xì)胞水平上的分布與其對(duì)植株的毒害作用密切相關(guān),7優(yōu)88和7優(yōu)370體內(nèi)鉻的分布可能存在差異,導(dǎo)致其對(duì)相同的Cr(Ⅵ)含量毒害作用不同,但鉻在兩個(gè)水稻品種體內(nèi)的分布及7優(yōu)88更耐鉻毒害的其他可能機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

      在沒有作物種植條件下,催化環(huán)境穩(wěn)定且均一,可保持催化劑較理想的催化環(huán)境。如TiO在pH較低時(shí)(酸性環(huán)境下)催化效果好,改變pH則會(huì)降低催化效果。然而,無論是工業(yè)廢水,還是農(nóng)田體系,其催化環(huán)境均復(fù)雜;其中,農(nóng)田體系受植物生長(zhǎng)、土壤動(dòng)物和微生物活動(dòng)的影響,環(huán)境時(shí)刻變化,且土壤具有較強(qiáng)的緩沖能力,難以調(diào)控土壤環(huán)境pH維持在酸性條件。本研究研制的光催化劑催化條件pH偏中性,在可見光下即可進(jìn)行反應(yīng),且易于回收再利用,成本低、污染小,未來有希望在重金屬污染農(nóng)田中應(yīng)用。光催化快速、高效、安全、可回收、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì),因此開展農(nóng)田催化劑緩解重金屬脅迫相關(guān)研究對(duì)提高農(nóng)田重金屬治理效率、降低治理成本具有重要的實(shí)踐意義。

      4 結(jié)論

      (1)1 mmol·LCr(Ⅵ)脅迫導(dǎo)致7優(yōu)88和7優(yōu)370兩個(gè)水稻品種地上部和根系Cr(Ⅵ)含量分別增加66~130倍和158~189倍,苗長(zhǎng)、根長(zhǎng)、葉綠素含量均降低,導(dǎo)致植株干物質(zhì)降低10.4%~13.1%,嚴(yán)重阻礙了水稻生長(zhǎng)發(fā)育。

      (2)鐵酸鎳光催化劑顯著緩解了水稻植株的Cr(Ⅵ)脅迫。與沒有施用光催化劑相比,使用鐵酸鎳光催化劑后水稻地上部Cr(Ⅵ)含量平均降低了50.5%,且鉻轉(zhuǎn)移系數(shù)降低至0.13,葉綠素恢復(fù)至對(duì)照水平,植株干物質(zhì)量平均增加4.9%~5.9%,但其干物質(zhì)量仍低于無Cr(Ⅵ)脅迫的對(duì)照處理。

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