锌铁缺失及镉砷复合污染对苎麻吸收积累镉的影响

来源 :湖南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:woshi52038
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苎麻对重金属具有较强的耐受力和吸收能力,是一种修复重金属污染土壤潜力较大的目标植物。本研究以湖南农业大学苎麻阳光板温室为平台,以苎麻中苎1号、湘苎3号、多倍体1号和湘苎7号为试验材料,通过盆栽试验考察锌、铁缺失以及镉、砷复合污染对苎麻生长及吸收积累镉的影响。主要研究结果如下:(1)通过盆栽试验研究了锌、铁对中苎1号和湘苎3号吸收及运转镉的影响。在镉胁迫下,供应锌、铁可以促进苎麻的生长。当无锌、铁供应时,苎麻株高平均下降了10.24%-21.64%,茎叶干重平均下降了1.02%~6.00%,根干重平均下降了2.04%~12.24%。锌、铁显著影响着苎麻体内镉含量,供应锌、铁可以抑制苎麻对镉的吸收。锌、铁缺失会促使苎麻吸收更多的镉,其中中苎1号根、茎、叶中镉含量分别比对照高4.98%~14.41%、16.17%~20.06%和5.45%~21.48%,湘苎3号根、茎、叶中镉含量分别比对照高10.65%~27.04%、27.41%~34.13%和14.32%~28.05%。缺锌和缺铁显著增加了苎麻体内镉积累量。在缺锌处理下,苎麻根和茎叶中镉积累量均达到最大值,其中中苎1号根和茎叶内镉积累量分别比对照增加了9.73%和21.84%,湘苎3号根和茎叶内镉积累量分别比对照增加了21.97%和28.83%。锌、铁对苎麻运转镉具有抑制效应,无锌、铁供应会加剧镉从苎麻根部向茎叶部运转。在缺锌和缺铁处理下,中苎1号和湘苎3号TF叶/根(叶、根之间转运系数)、TF茎/根(茎、根之间转运系数)比对照增加了4%-24%。(2)通过盆栽试验研究了镉、砷复合污染对中苎1号、湘苎3号、多倍体1号和湘苎7号吸收积累镉、砷的影响。镉、砷复合污染抑制苎麻生长,株高、茎粗、根茎叶生物量下降。当污染物中砷浓度为50 mg/kg时,中苎1号、湘苎3号根内镉含量有所增加,中苎1号、湘苎3号、湘苎7号茎内镉含量降低,四个苎麻品种叶内镉含量均提高;当污染物中砷浓度达到100 mg/kg时,苎麻根、茎、叶内镉含量均下降。随着污染物中砷浓度增加,苎麻根、茎内镉积累量呈下降趋势,而叶内镉积累量在砷浓度为50 mg/kg处理下增加,在砷浓度为100 mg/kg处理下大幅度下降。在镉、砷复合污染下,苎麻地下部砷积累量约是地上部的23-27倍,苎麻茎、叶内砷平均积累量相当,根内砷积累量较大。在砷浓度为50 mg/kg处理下,苎麻叶内镉含量及镉积累量均出现增加趋势,可能是由于镉、砷复合污染加剧了镉从地下部向地上部的运转。当处理液中砷浓度达到100 mg/kg时,苎麻各器官镉含量及镉积累量均下降,且湘苎7号体内砷含量也开始下降,说明在砷浓度为100 mg/kg胁迫下苎麻生长已经受到严重的抑制,各方面生理活性下降。通过对农艺性状指标分析,初步判断镉、砷复合污染下不同苎麻品种的耐性为中苎1号>多倍体1号>湘苎3号>湘苎7号。综上所述,镉胁迫对苎麻的生长有着显著的影响,锌、铁对苎麻生长有促进作用,能缓解镉对苎麻的影响。锌、铁能抑制苎麻对镉的吸收,且能抑制镉在苎麻体内的转移,缓解镉对苎麻产生的毒害作用。镉、砷复合污染对苎麻生长有着重要的影响,不同苎麻品种在镉、砷复合污染下对镉、砷的吸收和积累存在着基因型差异。在高浓度砷处理下,苎麻生长受到严重影响,根、茎、叶内镉含量及镉积累量均下降。
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