论文部分内容阅读
随着经济的快速发展,土地资源日渐匮缺。如何修复和安全利用重金属污染以及盐渍化土壤具有重要意义。植物修复作为环境友好的问题土壤修复技术是目前国内外的研究热点。本研究以籽粒重金属低积累型经济作物黄花月见草(Oenothera glazioviana Mich.)为研究材料,针对土壤污染中较为典型的铜、铅、锌、镉、钠等5种金属元素,从种子萌发、幼苗生长、土壤微生物因子丛枝菌根真菌(AMF)以及化学因子乙二胺二琥珀酸(EDDS)的辅助作用等多个方面,较为全面地研究了黄花月见草对上述5种金属元素的耐性以及用于问题土壤修复的潜力。以小麦和油菜为参比,通过种子萌发实验发现:根据根长受抑制程度,小麦对5种金属的耐性最强,其次为油菜,黄花月见草对5种金属的耐性最弱。比较对不同金属的耐性,在 25mgL-1Cu、25mgL-1Cd、0.2%Na、125mg L-1 Zn 处理下,黄花月见草根均不能正常生长;在125 mg L-1 Pb处理,根生长明显受抑,与对照相比抑制率达85%。以外源添加金属氯化物的方式分别复配铜、铅、锌、镉、钠的土壤作为基质,通过盆栽试验,结果显示:当外源添加铜达125 mg kg-1时,黄花月见草地上部和地下部的铜含量分别为4.86和2110 mg kg-1 DW;当外源添加铅达1000 mg kg-1时,其地上部和地下部的铅含量分别为4.88和2030 mg kg-1 DW;外源添加锌达500 mg kg-1时,其地上部和地下部的锌含量分别为173和1230 mg kg-1 DW;外源添加镉达50 mg kg-1时,其地上部和地下部的镉含量分别为2.62和168 mg kg-1 DW;外源添加钠0.5%时,其地上部和地下部的钠含量分别为1210和3030 mg kg-1 DW。综合分析,黄花月见草对5种金属的最高耐受浓度分别为853 mgkg-1Cu、1143mgkg-1Pb、1729mgkg-1Zn、502 mg kg-1 Cd和0.5%Na。黄花月见草适合在轻度盐胁迫、中度铜、锌污染以及重度铅、镉污染的土壤中种植。通过接种试验、铜溶液梯度处理试验以及根袋试验研究了摩西球囊霉(Glomus mosseae,简称G.m)和副冠球囊霉(Glomus coronatum,简称G.c)对黄花月见草Cu吸收、分配以及Cu耐性的影响,结果表明:(1)与非接种相比,接种Gc和G.m能提高黄花月见草生物量,但两菌种之间无显著差异。(2)与G.m相比,G.c提高植物耐铜性更为明显;在1000 mg L-1Cu处理下,与非接种相比,接种G.c处理组,黄花月见草地上部生物量、地上部铜含量以及根系铜含量分别提高23.1%、2.6倍和5.0倍,总铜积累量提高4.2倍。接种AMF提高植物的耐铜性并非是通过降低植物铜吸收而导致。(3)EDDS处理有助于黄花月见草-丛枝菌根真菌菌根系统吸收和转运铜,与非EDDS处理组相比,EDDS处理组(96 h)中,黄花月见草地上部铜含量未接菌的和接菌的分别提高80%和2.2倍,总铜积累量分别提高1.0和1.8倍。