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镉的超富集植物油菜对小白菜生长环境净化效果及其机理的研究

叶菲  
【摘要】: 我国有大面积的土壤受到了重金属的污染,并因此造成了巨大的生态和经济损失,对人们的健康构成了威胁。在所有的重金属污染中,镉以其移动性大、毒性高成为最被关注的重金属污染之一。尽快寻找到一条行之有效的途径解决土壤镉污染问题,已经非常迫切的摆在我们面前。本实验研究了镉的超富集植物与农作物互作方式对各自吸收重金属镉的影响,旨在为镉污染土壤的植物修复和正常农业生产同时进行的修复方式提供理论依据和技术措施。 试验采用温室土培盆栽方法,选择重金属镉的超富集植物油菜(Brassica junica)中油杂1号和耐镉能力较差的四季小白菜(Brassia chinensis)进行研究。在用不同的格栅控制两者根际交互作用下共同种植时,中油杂1号对小白菜生长环境长生了不同的影响情况。试验结果表明,在10和20mg·kg~(-1)Cd处理土壤中,小白菜与油菜无分隔互作时,比用尼龙筛和塑料膜分隔的互作处理以及小白菜自身单作处理,都获得了更高的地上部干重,且其植株体内镉含量明显降低,同时,与小白菜无分隔互作并未影响中油杂1号对镉污染土壤的净化能力,两不同土壤镉浓度下分别为单作时的80.0%和91.8%;但当土壤镉浓度上升到40mg·kg~(-1),中油杂1号通过无分隔互作对小白菜生长环境改良作用不明显,且对土壤的净化率显著下降,仅为单作时的58.3%。这表明,镉的超富集植物油菜中油杂1号可以在不影响其对土壤净化能力的情况下,减轻重金属镉对与其互作植物的伤害,但该作用仅在中度镉污染的土壤上较显著。 进一步的试验中,在无分隔的互作种植方式下加入了试验因素有机肥料进行探讨。有机肥料鸡粪的施入量分别为0,50,100g/盆,土壤镉水平仍设为0,10,20,40mg·kg~(-1)。有机肥施入后,无论是单作还是互作,两种植物在各镉污染浓度土壤上的地上部干重都较未施肥时有一定增长,但在土壤镉浓度较低时,两种植株体内的镉含量都随施肥量增加而上升,土壤镉浓度达到40mg·kg~(-1)Cd后,有机肥料的增加才对植株体内镉含量的降低起到积极作用,该土壤浓度下M50处理和M100处理时与油菜互作的小白菜体内镉含量分别为M0处理时的75.5%和68.1%,达显著差异。因此只有当土壤镉浓度较高时,植物互作和有机肥的共同作用对缓解小白菜镉毒害效果才比单一的互作方法要好。


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