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1.
不同氮肥水平下玉米与龙葵竞争吸收镉的差异性研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
【目的】研究不同氮肥用量处理对玉米镉(Cd)积累的影响及其生理响应机制,为今后利用玉米–龙葵间作模式进行植物修复时合理使用氮肥、减少修复成本及环境污染奠定基础。【方法】以Cd超积累植物龙葵(Solanum nigrum L.)与玉米为供试材料,取Cd污染浓度为2.79 mg/kg的供试土壤,采用温室盆栽试验,设置玉米单作及玉米、龙葵竞争模式下3个不同氮肥用量处理,分别为不施肥、N 0.1 g/kg、N 0.2 g/kg,研究施氮量对玉米、龙葵的生长以及各器官吸收积累Cd的影响。【结果】施用氮肥能提高玉米和龙葵各器官的生物量,且随着施氮量的增加龙葵和玉米的生物量均显著性增加,高施氮量处理下龙葵根、茎、叶、籽粒生物量增量最大,分别增加了47.2%、51.0%、25.3%、63.2%;玉米根、茎、叶、籽粒生物量分别增加了35.5%、17.0%、76.2%、112%。不同氮肥用量处理下,龙葵各器官中Cd含量显著性增加,同时与其竞争的玉米各器官Cd含量显著性下降。玉米与龙葵竞争模式下高施氮量处理的龙葵根、茎、叶、籽粒中Cd含量分别增加了23.2%、41.2%、12.3%、45.3%;玉米根、茎、叶、籽粒中Cd含量分别下降了49.2%、38.0%、42.8%、19.5%。高施氮量处理下,龙葵各器官Cd累积量显著性增加,根、茎、叶、籽粒中Cd累积量分别增加85.6%、88.4%、131%、159%;同时玉米各器官Cd累积量显著性降低,茎、叶、籽粒中Cd累积量分别下降12.2%、34.8%、79.5%。高施氮量处理下,玉米与龙葵竞争模式下龙葵富集系数增加113%,转运系数增加15.1%;玉米的富集系数降低25.7%,转运系数降低15.2%。玉米与龙葵竞争模式下,随着施氮量的增加,龙葵对Cd的吸收转运能力增强,玉米对Cd的吸收转运能力受到抑制。因此,Cd污染土壤中,通过玉米–龙葵间作处理并适当提高施氮量,能够促进龙葵的生长和地上部Cd的积累能力。这一研究结果旨在为修复污染土壤,提高修复效率以及保证农产品质量安全提供理论依据。【结论】玉米与龙葵竞争模式下,0.2 g/kg的施氮量能够促进龙葵对Cd的吸收转运,降低Cd在玉米各器官的累积,并提高Cd污染土壤的修复效率,达到边生产边修复的目的。  相似文献
2.
【目的】比较高积累型苋菜品种 Tianxingmi与低积累型苋菜品种 Zibeixian在 Cd胁迫下 Cd吸收转运特征差异性,揭示苋菜品种 Tianxingmi高积累镉的机理。【方法】采用水培试验,添加代谢抑制剂来研究两品种苋菜根系吸收 Cd的主要途径。分别在30μmol/L CdCl2处理4 h、8 h、16 h、1 d和2 d采样测定,采用非损伤微测技术(Non-invasive micro-test technique, NMT),进行植物活体动态测试,调查、测量两品种苋菜根系 Cd2+离子流特征,比较了两品种对代谢抑制剂的反应。【结果】在30μmol/L CdCl2处理1 d后,Tianxingmi生物量达到最大值5.90 g/plant,是 Zibeixian生物量的二倍;Tianxingmi根、茎和叶中 Cd浓度分别为609、254和62.3 mg/kg,分别是 Zibeixian的1.4倍、1.9倍和1.6倍,地上部和全株的 Cd累积量分别高达602.0、1308μg/plant;Tianxingmi富集系数(BCF)与转运系数(TF)分别为 Zibeixian的2.1倍和1.5倍,这些结果两品种均表现出显著性差异(P <0.05)。NMT技术测定两品种根系 Cd2+离子流,通过扫描位点测定发现,距根尖0~300μm范围内两品种苋菜根系 Cd2+内流最强且差别最大,并在此做定点位点测定,发现 Tianxingmi根系 Cd2+内流是Zibeixian根系 Cd2+内流的3.75倍,说明了两品种的富集特征与 NMT结果一致。添加代谢抑制剂处理显著降低了高积累型 Tianxingmi各器官中的 Cd浓度,富集系数(BCF)与转运系数(TF),以及根系 Cd2+内流(P <0.05),主动吸收特征明显,而对低积累型 Zibeixian的相关生理指标影响不大。【结论】两苋菜品种 Cd吸收转运特征均表现出显著性差异。Tianxingmi具有更强的 Cd吸收和向地上部转运与累积能力,并且根系对 Cd的吸收与转运是主动需能的过程,共质体途径在 Cd进入 Tianxingmi根系并向地上部运输的过程中起着主要作用。  相似文献
3.
为探究不同氮肥品种对不同类型土壤苋菜镉(Cd)累积的影响,采用盆栽试验,以苋菜( Amaranshus mangostanus L.)为供试作物,在黄棕壤和赤红壤上设置尿素、硫酸铵、硝酸钠、硝酸铵及无肥(CK)5种处理,氮肥施用量均为 N 200mg/kg。结果表明:在黄棕壤上,尿素处理下苋菜地上部和地下部 Cd含量和 Cd累积量增幅最大,分别增加了 59%、90%和 243%、259%;在赤红壤中,硫酸铵处理下苋菜地上部和地下部 Cd含量和 Cd累积量增幅最大,分别增加了 56%、114%和 141%、293%。在两种土壤上施用硝酸钠显著降低了苋菜对 Cd的吸收和累积,其中地下部 Cd累积量分别低至 0.03和 0.06 μg/盆。因此,建议在黄棕壤上施用尿素,在赤红壤上施用硫酸铵,在提高苋菜生物量的同时,还能强化苋菜对 Cd的吸收累积效果。  相似文献
4.
采用盆栽试验,以苋菜(Amaranshus mangostanus L)为供试作物,在两种酸性土壤上施用磷酸氢二钾、过磷酸钙、钙镁磷肥、磷矿粉4种不同磷肥,探究其对苋菜生长及其磷、镉累积的影响。结果显示:在两种酸性土壤中施用磷肥显著增加苋菜生物量,降低苋菜地上、地下部镉含量。与其他施磷肥的处理相比较,黄棕壤和赤红壤中钙镁磷肥处理的苋菜地上部镉含量降低幅度最大,分别为58.4%和77.7%。在两种土壤类型上施用不同磷肥苋菜的磷、镉累积量都增加,黄棕壤中,过磷酸钙处理的地上部、钙镁磷肥处理的根部镉累积量增幅最大;赤红壤中,磷酸氢二钾处理地上部、钙镁磷肥处理根部镉积累量最大。结果表明:在两种酸性土壤上分别施用不同种类的磷肥,苋菜对镉、磷的吸收和累积具有差异性。与其他处理相比较,在黄棕壤中施用过磷酸钙,苋菜地上部镉累积效果较好;在赤红壤中施用磷酸氢二钾,苋菜地上部镉累积效果较好。  相似文献
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