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巨菌草(Pennisetum sp)是目前正在引种栽培的多年生草本能源植物,具有生物量大、抗逆性强等特点,为探索巨菌草对重金属镉(Cd)污染环境的生长适应性,本研究通过室外盆栽试验,研究四川盆地3种典型土壤类型(冲积土、紫色土和黄壤)下巨菌草对不同浓度镉(Cd)胁迫(0 mg/kg;20 mg/kg;50 mg/kg;100 mg/kg)对巨菌草的生长特性、生理特性、养分分布格局以及土壤中Cd富集特征的影响。结果显示:(1)较低浓度(20 mg/kg)的Cd处理并未对巨菌草的生长造成显著的影响,而较高浓度(50 mg/kg、100 mg/kg)的Cd胁迫严重抑制了巨菌草的生长;随着Cd处理浓度的增加,巨菌草的株高、各器官生物量以及总生物量均表现出先增加后降低的趋势;同一Cd处理浓度下,不同土壤类型中巨菌草株高、各部分生物量以及总生物量均表现为冲积土>紫色土>黄壤。(2)3种土壤类型下,巨菌草叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性随着Cd处理浓度的增加表现出先增加后降低的趋势;随着Cd处理浓度的增加,可溶性蛋白含量表现出下降趋势,而丙二醛(MDA)和可溶性糖的含量则表现出上升趋势;3种土壤类型中巨菌草对Cd的生理响应有所差异,但与其他两种土壤相比,冲积土中巨菌草的叶片抗氧化酶活性的变化幅度和MDA含量都比较低,可溶性蛋白、叶绿素含量相对较高,表现出较强的耐Cd性。(3)3种土壤类型下,不同浓度Cd处理改变了巨菌草体内C、N、P的含量。本研究中,巨菌草C、N、P含量大体表现为地上部分大于地下部分。除根部外,巨菌草C含量随着Cd胁迫的加剧变化不明显。冲积土中巨菌草各器官P含量均高于紫色土和黄壤,这是由于P是酸性土壤的限制元素之一。(4)3种土壤类型下巨菌草根、茎和叶的Cd含量随着土壤Cd浓度的增大而显著增加,且表现为根>叶>茎,同时地下部分>地上部分;同一Cd处理浓度下,巨菌草各器官Cd含量均表现为黄壤>紫色土>冲积土,且与其他两种土壤相比,黄壤中生长的巨菌草具有较大的富集系数和转移系数,表明巨菌草在黄壤中表现出较好的吸收富集作用。综上所述,巨菌草对Cd均表现出一定的吸收和富集特征,尽管巨菌草富集系数和转移系数小于1,未达到富集植物标准,但其对Cd具有较强的耐性,且地上部分Cd累积量在100 mg/kg处理下最高达到1.24 mg/plant。本研究表明巨菌草在Cd污染土壤的植物修复方面具有一定的应用潜能。