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镉污染对小白菜氮素吸收代谢及土壤氮素转化的影响

钱雷晓  
【摘要】:以硝酸盐高/低积累品种小白菜H64和L45为试验材料,采用盆栽试验和根箱试验,研究了镉污染对两品种小白菜氮素吸收代谢及土壤氮素转化的影响,主要研究结果如下: 1.研究了镉污染水平对两品种小白菜生长状况和光合作用的影响。结果表明:镉胁迫降低了硝酸盐低积累品种小白菜L45的产量和干物质累积量,抑制其生长,而对硝酸盐高积累品种小白菜H64生长状况影响不大。随着镉浓度的升高,与对照相比,两个品种小白菜的净光合速率、气孔导度、胞间C02浓度和蒸腾速率均呈先增后降的趋势,气孔限制值呈先降后增的趋势,表明镉胁迫导致小白菜光合速率降低,且胁迫的响应程度与小白菜的基因型有关,在硝酸盐低积累品种中表现得更为显著。 2.研究了镉污染水平对两品种小白菜氮素吸收代谢的影响。结果表明:镉胁迫下,硝酸盐低积累品种小白菜L45叶片的硝酸盐和可溶性蛋白含量均呈先增后降的趋势,硝酸盐高积累品种小白菜H64则逐渐降低。高镉胁迫(≥1.0mg/kg)降低了L45地上部全氮积累量,对H64影响不明显。镉胁迫促进了铵态氮和游离氨基酸在小白菜叶片中的累积,其中,低积累品种表现得更为明显。镉胁迫下,两个品种小白菜的硝酸还原酶活性均受到显著抑制,在0.5mg/kg镉胁迫下,L45和H64的硝酸还原酶活性分别降低45.35%和53.94%。镉胁迫使得小白菜对氮素的吸收代谢紊乱,胁迫的响应程度与小白菜的基因型有关,在硝酸盐低积累品种中表现得更为显著。 3.研究了镉污染水平对两品种小白菜土壤氮素转化的影响。结果显示:低浓度镉会导致土壤中全氮含量有所增加,但是效果不显著。高浓度镉胁迫导致小白菜根际土壤氮素富集,尤其对硝酸盐高积累品种小白菜H64效果更明显。镉胁迫促进了土壤中硝态氮和铵态氮含量的增加,尤其在根际土壤中积累,在高镉(≥5.0mg/kg)条件下积累效果更显著,其中铵态氮积累效应更明显。 4.研究了镉污染水平对两品种小白菜吸收积累镉及营养元素的影响。结果显示:镉胁迫显著增加了两个品种小白菜地上部镉含量和积累量,硝酸盐低积累品种小白菜L45地上部镉含量和积累量都显著高于硝酸盐高积累品种小白菜H64,表明L45地上部对镉富集能力显著高于H64。根际土壤中全镉和有效镉含量相对于不种植物的对照降低幅度较大。L45土壤有效镉含量低于H64。低浓度镉(≤1.0mg/kg)会促进L45地上部对铁和锌的吸收和积累,增加H64地上部钙积累量;高浓度镉(≥5.0mg/kg)会抑制L45对钾的吸收和积累,降低H64对锰的吸收和积累;镉胁迫增加了两个品种小白菜地上部对铜的吸收和积累,尤其在L45中表现的更为显著。


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