氮肥對東南景天（Sedum alfredii Hance）重金屬鎘超積累的影響.pdf

1、植物修復(phytoremediation)是近年來國際上興起的一種治理重金屬污染土壤的全新技術，具有其高效低耗、保持水土和美化環(huán)境等特點，已引起國際土壤——植物營養(yǎng)學界和環(huán)境科學界的濃厚興趣和政府部門的高度重視，有望成為一項具有廣闊應用前景的治理重金屬污染土壤的全新技術。東南景天(Sedum alfredii Hance)是在我國境內新發(fā)現的一種Cd超積累植物。這種植物不僅生物量較大、對Cd具有超積累，而且具有多年生、無性繁殖、適于刈

2、割的特點，是實施植物修復和研究超積累機制的良好材料。通過采取有效的輔助農藝措施，改良土壤環(huán)境提高超積累植物的生長速度和生物產量以及地上部的重金屬積累量，是達到提高修復效率的有效手段。但是，目前對優(yōu)化東南景天修復效率的農藝措施研究不多，有關氮肥對東南景天生長及鎘積累的影響研究還是空白。本文通過水培和土陪試驗，研究了氮肥對東南景天鎘積累及其修復重金屬污染土壤效率的影響，取得的主要研究結果如下： 1、不同氮素水平對東南景天生長及鎘積累

3、的影響顯著。水培試驗結果表明，當供氮水平為4-16mmol/L時，能明顯促進東南景天的根系生長，各項根系形態(tài)的指標(包括根系長度、根系表面積、根系直徑、根系體積)均有所提高；當供氮水平=32 mmol/L時，與對照相比，東南景天的各項根系形態(tài)指標均受到抑制。不同供氮水平對兩種生態(tài)型東南景天直徑D=0.2 mm的根系生長影響最大，而對D>0.2 mm的根系影響較小。不同供氮水平下，兩種生態(tài)型東南景天均以D=0.4 mm的根系為主，其中根系

4、長度、根系表面積和根系體積分別占總根系長度、總根系表面積和總根系體積的66.3％-81.2％、68.5％-80.3％和62.1％-79.8％。氮素對東南景天的鎘積累有一定的促進作用，隨著氮素用量的增加，其體內鎘積累逐漸升高，與根系形態(tài)不同的是，鎘積累量在供氮水平為32 mmol/L時達到最大。適當提高營養(yǎng)液氮素用量有利于提高東南景天的各項根系形態(tài)指標和鎘積累量。 2、不同氮素形態(tài)對東南景天生長及鎘積累的影響顯著。外加硫酸銨、硝酸

5、鈣或硝酸銨均能顯著提高超積累生態(tài)型東南景天地上部和根系的生物量及葉綠素含量，而無論在低鎘(10μmol/L)還是高鎘(100μmol/L)條件下，以硫酸銨處理的增幅最大。在低鎘條件下，硫酸銨處理對超積累生態(tài)型東南景天地上部鎘含量影響顯著，而高鎘條件下，三種氮形態(tài)對超積累生態(tài)型東南景天體內鎘含量沒有顯著影響。三種氮形態(tài)處理明顯提高非超積累生態(tài)型東南景天生物量，但增加幅度低于超積累生態(tài)型。在低鎘條件下，三種氮形態(tài)對非超積累生態(tài)型東南景天葉綠

6、素含量的影響不顯著；在高鎘條件下，硫酸銨處理顯著提高非積累生態(tài)型東南景天體內葉綠素含量，但硝酸鈣、硝酸銨處理無顯著影響。在低鎘條件下，硫酸銨、硝酸鈣處理對非超積累生態(tài)型東南景天根部鎘積累量影響顯著(P<0.05)，但只有硫酸銨處理對超積累生態(tài)型東南景天地上部鎘積累量影響顯著(P<0.05)；在高鎘條件下，三種氮形態(tài)對非超積累生態(tài)型東南景天體內鎘積累量沒有顯著影響(P>0.05)。 3、氮肥的施用能提高東南景天對鎘污染土壤的修復效

7、率。土培試驗結果表明在一定范圍內供氮(0.25-1g/kg-土)能明顯促進東南景天的生長，隨著氮素水平的升高，地上部和根系的生物量、葉綠素含量以及地上部鎘積累量也隨著提高，均在1g/kg-土時達到最大值。外加硫酸銨、硝酸鈣或尿素均能顯著提高超積累生態(tài)型東南景天地上部和根系的生物量、葉綠素含量和地上部鎘積累量，以硫酸銨處理的增幅最大。研究結果表明適當提高營養(yǎng)液氮素水平和適宜的氮素形態(tài)均有利于東南景天的生長和鎘積累，為進一步利用東南景天修復