二氧化碳濃度升高對七種C-,3-牧草生長和銅含量的影響.pdf

1、隨著生活環(huán)境質(zhì)量日益惡化，重金屬污染給環(huán)境和經(jīng)濟(jì)造成了巨大的損失，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)地持續(xù)穩(wěn)定增長和人類的健康構(gòu)成極大的威脅，重金屬對土壤的污染越來越受到人們的關(guān)注，尤其是銅的污染。與傳統(tǒng)的物理和化學(xué)修復(fù)方法相比較，植物修復(fù)方法具有治理過程原位性（對土壤環(huán)境擾動小）、治理成本低廉、一般無二次污染、環(huán)境美化甚至回收重金屬的優(yōu)點(diǎn)，但同樣存在著大部分超積累植株矮小、生物量低、生長緩慢、生長周期長且不易進(jìn)行機(jī)械化作業(yè)的局限性，這使得如何增加植物對重金屬

2、的絕對吸收量以提高植物修復(fù)的絕對效率，或通過改善植物的生物學(xué)性狀（生長速率、生長周期等）增加單位面積上植物對重金屬的吸收和積累總量以提高植物修復(fù)的相對效率便成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。同時由于人類活動的影響，主要是煤炭、石油等化石燃料的燃燒，加劇了溫室氣體，尤其CO2的排放，大氣CO2濃度正逐步上升，而大氣中CO2濃度升高能夠增加植物生物量和產(chǎn)量、緩解重金屬植物的毒害作用等。目前關(guān)于CO2濃度升高對農(nóng)作物（尤其牧草）生物量和產(chǎn)量的研究較為詳細(xì)，

3、但在重金屬脅迫條件下，CO2濃度升高對牧草蓄積重金屬的差異研究較少，而且隨著家禽產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和環(huán)境污染由局部向整體擴(kuò)延，牧草的衛(wèi)生質(zhì)量越來越受到關(guān)注，其中重金屬對牧草的生長及衛(wèi)生品質(zhì)的影響尤為重視，但這方面的研究也不多見。本研究利用開頂式氣室模擬裝置（OTC）研究了CO2濃度升高（升至860μmol/mol）對七種牧草紅三葉（Trifolium Pratente L．）、紫花苜蓿（Medicago sativa L．）、苦荬菜（Lactu

4、ca indica L．）、魯梅克斯（Rumex patientia×R．Tianschanicus cv．Rumex K-1）、一年生黑麥草（Lolium multiflorum Lam．）、多年生黑麥草（Lolium perenne L．）、冬牧70黑麥草（Secale Cereale L．cv．Wintergrazer-70）的生長和銅蓄積量的影響，主要結(jié)果如下：
　　 1．CO2濃度升高對七種C3牧草生長的影響。CO2濃

5、度升高使C3牧草的高度平均提高41％，變化范圍為7％～221％；CO2濃度升高使C3牧草的地上部干重平均提高30％，變化范圍為-1％～55％；CO2濃度升高使C3牧草的地下部干重平均提高17％，變化范圍為-37％-45％；CO2濃度升高使C3牧草的shoot/root的干重比值平均提高率達(dá)到17％，變化范圍為-22％～111％。
　　 2．CO2濃度升高對七種C3牧草根際土壤pH值的影響。CO2濃度升高平均降低C3牧草根際土壤的

6、pH值0.28個單位（P<0.001），范圍為0.24～0.43個單位。
　　 3．CO2濃度升高對七種C3牧草銅含量的影響。CO2濃度升高對C3牧草的地上部銅含量沒有顯著影響，平均提高了1％，變化范圍為-33％～39％；CO2濃度升高使C3牧草的地下部銅含量平均提高17％，變化范圍為-12％～50％。
　　 上述研究結(jié)果表明，CO2濃度升高可以顯著增加牧草的生物量，而且shoot/root的干重比值隨CO2濃度升高顯著

7、上升，即在CO2濃度升高條件下，大多數(shù)牧草地上部比地下部生長得更快。并且CO2濃度可以顯著降低牧草根際土壤pH值以及提高牧草地下部銅濃度，但對地上部銅含量沒有顯著影響。因此如果只取牧草地上部作為家禽的飼料，并以NRC（美國國家科學(xué)研究委員會）2001建議奶牛等家禽的飼料干重的銅含量在10 mg/kg為根據(jù)，在高低兩種銅污染濃度下，CO2濃度升高能夠加劇或者緩解不同品種牧草的衛(wèi)生安全性問題。這些結(jié)果可為重金屬銅污染土壤治理和農(nóng)作物安全生產(chǎn)