农业环境科学学报

作者：王晋峰,包环宇,蔡军,李嘉,吴福勇

单位：山西农业大学生态环境产业技术研究院/土壤环境与养分资源山西省重点实验室, 太原 030031,西北农林科技大学资源环境学院, 陕西 杨凌 712100,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 712100,西北农林科技大学资源环境学院, 陕西 杨凌 712100,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 712100,西北农林科技大学资源环境学院, 陕西 杨凌 712100,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 712100,西北农林科技大学资源环境学院, 陕西 杨凌 712100,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 712100,西北农林科技大学资源环境学院, 陕西 杨凌 712100,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 712100

关键词：冬小麦,多环芳烃,叶面吸收,角质层组分,吸附,

基金：国家自然科学基金项目（42077325，41571456）

冬小麦叶面吸收多环芳烃（Polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs）途径内在机制及影响因素尚不清晰。本研究采用化学分离法将冬小麦叶角质层分为7个不同组分，通过比较不同角质层组分对菲和芘吸附的影响，揭示角质层分离组分的组成和结构对菲（Phenanthrene，PHE）和芘（Pyrene，PYR）吸收的作用机制。结果表明：冬小麦叶角质层中除可提取脂质蜡质外，还含有丰富的聚合脂质角质，其含量是蜡质的1.3倍。角质层中被糖类包裹的角碳并非连续分布，而角质则连续分布。角质层各组分元素组成存在较大差异，其非极性组分主要是角质，极性组分主要是糖类。冬小麦角质层4种组分对PHE的相对吸附系数大小顺序为：角碳>角质>角碳-糖类复合体>蜡质，对PYR的相对吸附系数大小顺序为：角质>角碳>角碳-糖类复合体>蜡质。这可能是由于角碳中芳香碳较为丰富，更易与PHE和PYR发生特殊的π-π吸附作用，而角质中含有较高水平的无定形石蜡，为PHE与角质中的柔性长烷基链基团之间的疏水作用提供了分配介质，由于蜡质含量较低，表现出较低的吸附系数。此外，角质层组分吸附系数与碳含量呈正线性相关，而与氧含量、极性指数呈显著负线性相关。研究表明，角碳和角质是PAHs的主要存储介质，由于角质层蜡质含量较低（9.6%），蜡质组分对PAHs的吸附贡献最低。角质层组分碳含量越高，其对PAHs的吸附能力越强，而角质层组分氧含量和极性指数越高，其对PAHs的吸附能力越弱。

来源：2022年第4期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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