1、農(nóng)田白色污染越來越嚴重，北方有些地區(qū)甚至嚴重影響作物生長造成作物減產(chǎn)。治理白色污染成為世界性攻關(guān)課題，其中環(huán)境降解地膜的研制和推廣是從源頭解決白色污染的高效、實用途徑。環(huán)境降解地膜能夠在較短的時間內(nèi)碎片化，并能進一步由殘碎片降解為分子量更低的粉末狀或顆粒狀殘留物，經(jīng)一段時間與泥土混合后難以辨認。因此，環(huán)境降解地膜的研制和推廣使用被認為提供了一條徹底地解決白色污染的有效途徑。但這類低分子量物質(zhì)仍然具有極強的疏水性，在環(huán)境中短時間很難被降解

2、完全，殘留于土壤對農(nóng)作物生長或土壤微環(huán)境是否造成危害，存在較大的爭議，研究也甚少，是急需解決的問題。此外，以聚乙烯醇等為主要原料，以DBP為主要增塑劑生產(chǎn)的完全降解薄膜的問世，也帶來了新的疑惑，相對于聚乙烯(PE)來說這些有機物具有可溶性，易被植物根系吸收，對植物生長生理是否有危害，對其細胞毒理作用如何也急需探究。解決好以上兩個問題為環(huán)境降解地膜的推廣使用具有重要的參考價值。
　　 本研究采用盆栽小麥的方式，利用低分子量聚乙烯(

3、LMWPE)為外源處理因素，模擬農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中可降解地膜降解后的低分子量殘留物滯留于土壤中的環(huán)境，分別在三種質(zhì)地的土壤（壤土、沙土、粘土）中添加不同分子量(M1=2000，M2=5000，M3=100000以上)和不同累積量[0.04241g·kg-1(A)、0.21205g·kg-1(B)、0.4241g·kg-1(C)、2.1205g·kg-1(D)和4.2410g·kg-1(E)]的LMWPE于盆栽土壤中，種植小麥。在小麥分蘗期、

4、拔節(jié)期、孕穗期、開花期、灌漿期和成熟期等測定其主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量構(gòu)成要素，在拔節(jié)期、孕穗期、開花期、灌漿期等測定其光合參數(shù)和熒光動力學(xué)參數(shù)、葉綠體色素含量、葉片硝酸還原酶活性、可溶性蛋白質(zhì)、可溶性磷含量等，探討可降解地膜降解產(chǎn)物積累于土壤中對小麥生長發(fā)育和代謝的影響。在小麥各生育期采集土壤樣本，測定與土壤C、N、P、S元素代謝及氧化還原性相關(guān)的7種關(guān)鍵酶活性，研究LMWPE對土壤微環(huán)境的影響。采用室內(nèi)溶液培養(yǎng)法，用不同濃度的DBP和PV

5、A溶液處理蠶豆，測定胚根生長和抗氧化酶系統(tǒng)活性，觀察根尖細胞微核率和染色體畸變、分析胚根細胞總DNA片段化，研究DBP和PVA抗氧化酶活性變化及細胞遺傳毒理。
　　 本文將分三章分別闡述LMWPE對小麥生長發(fā)育和代謝的影響、對土壤關(guān)鍵酶活性的影響及DBP和PVA對蠶豆胚根生長、抗氧化酶系統(tǒng)的影響及細胞遺傳毒理效應(yīng)的研究結(jié)果:
　　 (1)LMWPE對小麥生長發(fā)育和代謝的影響
　　 壤土中LMWPE分子量因素對小麥

6、分蘗期至拔節(jié)期主要農(nóng)藝性狀影響不顯著，孕穗期至成熟期對小麥株高、分蘗數(shù)、穗數(shù)、穗粒數(shù)等影響顯著。LMWPE分子量100000以上(M3)處理下小麥分蘗數(shù)、單株穗數(shù)、千粒重等顯著降低，對小麥生長及產(chǎn)量造成不利影響。LMWPE總體上不會對小麥的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量構(gòu)成要素產(chǎn)生嚴重危害。
　　 從小麥單葉光合功能上來看，LMWPE分子量＜5000處理表現(xiàn)出葉綠素合成、葉綠體PSⅡ量子效率增強，氣孔導(dǎo)度、凈光合速率升高，在一定程度上有利于促進

7、小麥光合作用;LMWPE＞5000的處理及高累積量（2.1205g·kg-1以上）則表現(xiàn)對小麥光合作用的抑制。
　　 在小麥氮代謝方面，不同分子量LMWPE對壤土中小麥分蘗期至開花期葉片NR活性無顯著性影響，LMWPE累積量達4.2410g·kg-1時分蘗期和孕穗期葉片NR活性在一定程度上受到抑制;不同分子量LMWPE處理拔節(jié)期葉片可溶性蛋白質(zhì)含量增加，不同累積量LMWPE處理對各生育期葉片可溶性蛋白含量的影響不顯著。
　

8、　 LMWPE對小麥磷代謝的影響與氮代謝相似，LMWPE分子量2000的處理下葉片磷含量在一定程度上增加，而分子量達100000以上時葉片磷含量降低;LMWPE累積量＜0.4241g·kg-1時磷含量有所增加，累積量高達4.2410g·kg-1時葉片磷含量才顯著降低。
　　 (2)LMWPE對土壤關(guān)鍵酶活性的影響
　　 多元方差分析表明，LMWPE分子量因素和累積量因素對小麥各生育期不同質(zhì)地土壤中關(guān)鍵酶活性影響均較大。

9、生育期相同時LMWPE分子量因素對土壤酶活性的影響強于LMWPE累積量因素。LMWPE分子量因素對小麥各生育期不同土壤中的酶活性均存在不同程度的影響。壤土中蔗糖酶主要表現(xiàn)為活性升高，脲酶、酸性磷酸酶、芳基硫酸酯酶、脫氫酶、過氧化物酶主要表現(xiàn)為活性降低;沙土中蔗糖酶、脲酶、蛋白酶、酸性磷酸酶、芳基硫酸酯酶、過氧化物酶和過氧化氫酶均主要表現(xiàn)為活性降低;粘土中蛋白酶、芳基硫酸酯酶、過氧化物酶和脫氫酶主要表現(xiàn)為活性升高，蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶

10、活性降低。
　　 (3)DBP和PVA對蠶豆胚根生長、抗氧化酶系統(tǒng)及細胞遺傳毒理效應(yīng)(
　　 )DBP和PVA對蠶豆根尖的生長、抗氧化酶系統(tǒng)活性影響和對根尖細胞微核效應(yīng)具有相似的作用。暴露于DBP和PVA的蠶豆胚根生長減緩，出現(xiàn)褐變、黑斑等癥狀，生長受到明顯抑制;胚根脯氨酸含量顯著高于對照，可溶性蛋白質(zhì)含量則有所降低，表明DBP、PVA的脅迫效應(yīng)明顯;SOD活性上升，POD、CAT活性則受到不同程度的抑制，活性氧代謝失衡