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《海南大学》 2011年
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不同柱花草对镉胁迫的响应

黄耿磊  
【摘要】:本文利用不同浓度镉(Cd2+)对7种柱花草(Stylosanthes spp.)进行胁迫处理,研究镉胁迫对柱花草生长、重金属镉含量、生理特性、矿质养分和营养品质的影响,以明确不同品种柱花草对不同程度镉胁迫的适应性与耐受性,为热带、亚热带地区Cd2+污染土壤中柱花草的安全、高产优质生产提供科学根据。主要研究结果如下: (1)7种柱花草生长均对土壤镉胁迫有明显的响应。在镉浓度为0.5mg-kg-1时,除西卡外,其余的柱花草品种株高均达到最大值,表现出低浓度促进生长高浓度抑制生长的现象。随着镉浓度的增加,柱花草分枝数和地上\下部生物量均受到抑制,并且随镉浓度增大这种作用逐渐增强。在各个镉浓度下,热研2号和TPRC2001-18株具有较高的株高、较多的分枝数和较大的生物量,最小是西卡。 (2)在高镉(2.0-5.0 mg·kg-1)胁迫下,西卡和热研2号粗蛋白含量增加。镉胁迫对热研2号、热研10号、热研13号和TPRC2001-1粗脂肪含量无显著影响。高镉(2.0~5.0 mg·kg-1)胁迫下,显著增加了热研5号、TPRC2001-18和西卡的粗脂肪含量。在镉胁迫下,除了西卡外,均促进了其余6个柱花草品种粗纤维含量的增加。在镉浓度5.0 mg·kg-1时,显著增加了热研2号、热研5号和热研13号粗灰分含量。除了西卡外,在镉胁迫下均抑制了柱花草无氮浸出物含量的增加。 (3)在不同土壤镉处理浓度下,7种柱花草地上部地上/下部镉含量均随着镉浓度的增加而增大,且地上部富集系数均大于1。随土壤镉浓度的提高,除热研10号和TPRC2001-18外,其余5个品种柱花草的转运能力先增加后降低,说明在低镉(≤0.5 mg·kg-1)胁迫下促进镉由地下部向地上部转运。在各个镉浓度下,TPRC2001-18地上部镉含量、富集和转运系数较低。 (4)在高镉(5.0 mg9kg-1)胁迫下,促进了热研2号、热研10号和西卡地上部和柱花草地下部(除TPRC2001-1外)氮(N)含量的增加。除热研10号地上部外,镉浓度在2.0 mg.kg-1时均增加了柱花草对磷(P)的含量,却抑制了柱花草钾(K)含量的增加。在镉胁迫下,除热研2号和热研10号地上部外,对其余的柱花草体内钙(Ca)含量没有影响。除西卡外,镉胁迫对其他柱花草地上部Mg含量没有影响,但在镉浓度为2.0-5.0mg·kg-1时,抑制了柱花草地下部Mg含量的增加。高浓度镉(5.0 mg·kg-1)抑制了热研2号、热研5号和热研10号地上部铁(Fe)含量的增加;除热研2号地下部外,镉浓度为0.5 mg·kg-1时抑制了柱花草地下部对Fe的吸收。在各个镉浓度下,抑制了热研5号、热研10号和热研13号地上部锰(Mn)含量的增加,但在镉浓度为5.0 mg·kg-1时,均促进了柱花草地下部对Mn含量的吸收。除西卡外,镉胁迫均抑制了柱花草地上部铜(Cu)含量增加。镉浓度为5.0 mg·kg-1时,促进了热研2号、热研13号、西卡地上部和热研13号地下部锌(Zn)含量的增加。 (5)随着镉浓度的增加,热研2号、热研13号和TPRC2001-1丙二醛(MDA)和脯氨酸含量均有所提高;热研13号和TPRC2001-1超氧化物歧化酶(SOD)含量随镉浓度的增加呈现先下降后增加后下降的趋势,而热研2号呈现出先降低后增加的变化趋势;热研2号过氧化物酶(POD)活性呈现出先下降后上升的趋势,而热研13号和TPRC2001-1 POD活性均受到抑制。因此,镉胁迫都对柱花草造成了不同程度的伤害,使其膜透性增大、膜脂过氧化产物(MDA)含量增加和抗氧化酶系统受到不同程度的抑制。 根据试验结果,综合柱花草的抗性、耐性、产量、品质及镉的积累等指标,可得出,在重金属镉污染地区建议选择镉转运率、积累量均低的TPRC2001-18和热研2号。
【学位授予单位】:海南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S541.9

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