红麻与黄麻在改良铅锌矿渣下的筛选与评价

以30个红麻和黄麻品种为材料,在不同改良处理(对照,100%矿渣+少量磷肥;改良一,90%矿渣+10%泥炭土+少量磷肥;改良二,80%矿渣+20%泥炭土+少量磷肥)下进行室外盆栽试验,测定了植物存活情况、生物量和植物各部位Pb、Zn含量及其积累总量,并根据植物Pb、Zn积累总量对30种红麻和黄麻进行聚类分析。结果表明:(1)30个品种中有25个品种可成活。(2)在对照处理下,25个红麻和黄麻品种的地上部、地下部生物量平均值为3.453 g和1.243 g;而在改良一处理下,其地上部、地下部生物量平均值为5.702 g和2.297 g;改良二处理下,地上部、地下部生物量平均值为9.271 g和3.210 g。(3)红麻和黄麻品种对Pb、Zn都具有一定的吸附能力,且地下部含量均大于地上部含量。除地上部Zn含量,红麻和黄麻重金属含量呈现对照组改良组的趋势。(4)红麻和黄麻Pb平均积累总量分别为对照组3.18 mg、改良一4.06 mg、改良二4.75 mg;Zn平均积累总量分别为对照组2.43 mg、改良一3.80 mg、改良二5.80 mg。(5)红麻和黄麻的生物量、重金属含量、重金属积累总量受其品种(P0.01)、泥炭土添加量(P0.01)及两者交互作用(P0.01)的显著影响。根据聚类分析和方差验证,可以将30个品种红麻和黄麻分为Pb、Zn高积累型和低积累型两类。     

泥炭土改良铅锌矿渣下植物修复效果研究

针对铅锌矿渣物理结构差、毒性高、植物成活率低的问题,研究了湖南郴州资兴铅锌矿渣在泥炭土改良下的植物修复效果。以泡桐Paulownia fortunei、夹竹桃Nerium oleander和苎麻Boehmeria nivea为材料,在不同泥炭土浓度(梯度为:CK:0、A1:10%、A2:20%、A3:30%)改良铅锌渣下进行盆栽实验,测定了植物根、茎、叶生物量,根系构型指标、植物与矿渣铅锌含量、矿渣根际土壤pH值、有机质(OM)。研究结果如下:1)随改良剂浓度的增加,3种植物总生物量增量均呈现改良A3> A2> A1> CK的增长趋势,但各部位生物量增长有差异。2)3种植物总根长、根表面积、根体积和根尖都随改良剂浓度增加而增加显著(P <0.05),但根系构型有差异。3)3种植物体内Pb、Zn含量总体上都呈现侧根>主根>茎>叶的分布规律,其中0 夹竹桃>苎麻,Zn减少量排序苎麻>泡桐>夹竹桃。4)随着处理浓度增加,土壤有机质(OM)增加显著, pH降低显著(P <0.05),种植植物后OM含量和pH值增加显著(P <0.05),OM含量增加排序:苎麻>泡桐>夹竹桃,pH值增加排序:夹竹桃>泡桐>苎麻。5)从细根生长和土壤性质相关性来看,泡桐细根根长、体积、表面积、苎麻细根表面积都和根际OM相关性显著,泡桐细根体积、表面积、夹竹桃体积及根尖数和根际pH负相关显著,其他相关性强但不显著。6)3种植物Pb、Zn总累积量基本随着改良处理浓度增加而增加,但植物转移量系数有差异,泡桐和苎麻转移量系数总体上随改良处理浓度增加而增加,而夹竹桃转移量最优的处理为10%泥炭土。     

2个红麻品种在改良铅锌矿渣下的耐性研究

为了研究红麻在泥炭土改良的铅锌矿渣下的耐性,试验以红麻品种闽红362和T14为材料,在不同泥炭土处理(对照组:0、改良一:15%、改良二:30%)改良铅锌矿渣下进行盆栽试验,分析Pb、Zn的富集与转运能力,以及各部位的亚细胞分布和形态。结果表明:Pb、Zn在不同红麻品种及不同部位的分布存在差异,其主要分布于根部,两红麻品种对Zn的富集与转运能力高于对Pb的富集与转运能力,且随着改良剂浓度的增加,Zn的转运系数呈增大的趋势;Pb主要存在于红麻的细胞壁组分中,改良剂的加入降低了Pb在细胞器的占比,Zn则主要分布于植物的细胞壁和细胞液中,改良剂的加入使闽红362茎部Zn在细胞液的占比上升,而在T14中则呈现下降趋势;Pb和Zn在红麻体内主要以氯化钠提取态和醋酸提取态存在,改良剂的加入,使在植物体内活性较强的Pb化学形态占比下降,而根部Zn活性较强的化学形态占比上升。因此,液泡区隔化、细胞壁固持和重金属以低活性的化学形态为主可能是两红麻品种应对重金属胁迫的重要耐性机制。