菠菜鎘積累及生理效應(yīng)研究.pdf

1、鎘(Cd)是環(huán)境中遷移性和毒性最強的重金屬元素之一。菠菜對Cd有較強的吸收能力，且是人們喜食的綠葉蔬菜之一。隨農(nóng)田污染日益嚴重，菠菜生長易受Cd污染危害。因此，研究降低菠菜吸收積累Cd的方法亟待進行。本論文利用盆栽試驗，較為系統(tǒng)的研究了Cd影響菠菜生長及其Cd積累的生理機制，并探索了某些外源物質(zhì)如硅(Si)、微生物對減少菠菜Cd吸收、積累的影響機理。
　　(1)Cd毒害菠菜實驗結(jié)果:盆栽試驗土壤Cd處理濃度分別為0.17、2.13

2、、6.20、8.47和19.60 mg·kg-1，以強力全能和益農(nóng)398兩個菠菜品種為實驗材料。隨Cd處理濃度的增加，2個菠菜品種各生長和生理指標的變化趨勢分別為:地上部和地下部生物量(鮮重和干重)、可溶性糖含量、VC含量、POD及CAT活性呈顯著減小趨勢；地上部和地下部Cd含量、土壤有效Cd含量、還原糖含量、質(zhì)膜透性、MDA含量顯著增加；地上部和地下部Cd積累量、地上部P及Pro含量、SOD活性先顯著增加后顯著減小；地上部N、K含量先

3、顯著下降后顯著上升。另外，2個菠菜品種葉綠體光合色素含量隨Cd含量變化不一致，強力全能顯著降低，益農(nóng)398不明顯；可溶性蛋白質(zhì)含量隨Cd濃度增加先降低后上升，但較對照均未達到顯著性水平。
　　2個菠菜品種地上部Cd積累量顯著高于地下部Cd積累量；在不同Cd水平下，強力全能和益農(nóng)398地上部 Cd積累量分別是地下部 Cd積累量的5.53-13.13倍和9.15-16.26倍。從安全角度看，強力全能和益農(nóng)398地上部Cd含量對照組均未

4、超標，加Cd后菠菜地上部Cd含量出現(xiàn)超標；菠菜Cd積累的富集系數(shù)及轉(zhuǎn)運系數(shù)均小于1，不符合超積累植物標準。
　　(2)Si緩解實驗結(jié)果:盆栽試驗土壤Cd處理濃度分別為0.17、2.13、6.20、8.47和19.60 mg·kg-1，Si濃度為0、100、200 mg·kg-1(分別標記為CK、T1、T2)，組成Si、Cd復(fù)合處理。以強力全能為實驗材料。加Si使菠菜地上部干重、地下部干重、地上部N、K含量及SOD、POD、CAT活

5、性分別增加了14.4％-75.0％、0.0％-60.9％、2.6％、2.9％、2.0％-15.1％、1.2％-34.2％和2.9％-27.8％；使菠菜地上部Cd含量、地下部Cd含量、土壤有效Cd含量、地上部P含量和MDA含量分別下降了0.7％-46.2％、3.9％-47.9％、0.6％-35％和7.2％-32.1％；且使Cd由地下部向上地上部轉(zhuǎn)移減少，地上部Cd含量相對降低，這可以從Cd積累量的降低率看出。通過對Si濃度比較得出，T2較

6、T1處理更能緩解菠菜Cd毒害。
　　(3)微生物緩解實驗結(jié)果:采用盆栽方法模擬土壤Cd輕度污染(1 mg·kg-1Cd)狀況，研究施入3種微生物菌劑(枯草芽孢桿菌、光合細菌和乳酸菌)對菠菜生長及對Cd吸收的影響。以益農(nóng)398為實驗材料。施入微生物菌劑后，菠菜單株鮮重和干重平均增長幅度分別為18.8％和15.7％，微生物對菠菜生長的促進作用大小為:光合細菌>乳酸菌>枯草芽孢桿菌；此外，菠菜植株Cd含量顯著減少，平均下降幅度為14.5