胭脂草Fe、Mn耐性與積累機制的研究.pdf

1、工業(yè)“三廢”和機動車尾氣的排放、污水灌溉及農(nóng)藥、除草劑和化肥的使用，污染了土壤，水體和大氣，尤其是土壤中的金屬鐵、錳污染更為嚴重。鐵、錳在植物根、莖、葉中的大量積累，不僅影響植物的生長和發(fā)育，而且會進入食物鏈，危及人類的健康。存在于土壤中的金屬常常難以被微生物分解和轉(zhuǎn)化，對動植物和人類的危害具有隱蔽性，長期性和不可逆性等特點。目前采用的物理化學(xué)方法修復(fù)重金屬污染土壤，費用昂貴，破壞環(huán)境，容易造成二次污染，且往往并不能達到真正清除重金屬的

2、目的。近十年出現(xiàn)的植物修復(fù)技術(shù)在不破壞環(huán)境的條件下使土壤重金屬得以清除，是一種綠色環(huán)保技術(shù)。植物修復(fù)過程中鐵、錳轉(zhuǎn)移特性在很大程度上取決于介質(zhì)中的化學(xué)形態(tài)，其在介質(zhì)中的存在形態(tài)是衡量金屬鐵、錳環(huán)境效應(yīng)的關(guān)鍵參量。近年來，螯合劑（EDTA）誘導(dǎo)技術(shù)對金屬污染環(huán)境的修復(fù)有著重要的作用，但對EDTA的添加濃度和如何影響鐵、錳兩種金屬的移動性和植物的對其吸收研究較少。
　　 本實驗采用完全營養(yǎng)液培養(yǎng)法，以景觀植物胭脂草（Rivina h

3、umilis L.）作為實驗材料，研究了Fe2+、Mn2+及其復(fù)合脅迫對景觀植物胭脂草的生長、生理特性、Fe、Mn元素的吸收、富集和轉(zhuǎn)移的影響，以及外源螯合劑（EDTA）對Fe、Mn的化學(xué)增強效應(yīng)。在不同濃度的Fe2+、Mn2+處理時，胭脂草對其必需養(yǎng)分元素的吸收和積累維持正常，它們的濃度均在保證在胭脂草能夠正常生長的濃度范圍內(nèi)。
　　 實驗結(jié)果：①胭脂草在Fe2+、Mn2+污染環(huán)境中，易受Fe2+毒害，而對Mn2+具有高抗性，

4、且低濃度的Fe2+、Mn2+均能明顯促進胭脂草的生長，而高濃度抑制其生長。Fe2+毒害臨界濃度為0.5 mmol·L-1，毒害耐受濃度≤1.25 mmol·L-1；Mn2+毒害臨界濃度為4 mmol·L-1，毒害耐受濃度≤8 mmol·L-1；Mn2++Fe2+復(fù)合脅迫處理，最佳濃度組合為6+0.5 mmol·L-1，而2+1mmol·L-1濃度組合對胭脂草的毒害程度最為嚴重。②隨著Fe2+、Mn2+及其復(fù)合脅迫濃度的增加，胭脂草的生物

5、量呈先升后降的趨勢，F(xiàn)e2+、Mn2+和Mn2++Fe2+最適宜的濃度分別為：0.5 mmol·L-1、4mmol·L-1和6+0.5 mmol·L-1；比較在Fe2+、Mn2+單獨及復(fù)合脅迫下胭脂草對Fe、Mn的吸收、富集和轉(zhuǎn)移的量，得出胭脂草對金屬Mn的脅迫環(huán)境的適應(yīng)性強于Fe。③添加外源EDTA在錳脅迫的處理中增加了胭脂草的生物量，促進Mn由地下部向地上部的轉(zhuǎn)移的效率，提高了胭脂草對Mn耐受和積累能力，其中EDTA濃度為2.5 m