有机肥对Pb、Cd污染下马铃薯生长以及各器官Pb、Cd累积的影响

发布时间：2017-09-07 23:15

  本文关键词：有机肥对Pb、Cd污染下马铃薯生长以及各器官Pb、Cd累积的影响

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【摘要】：因我国现代化和工业化快速发展,促使部分粮田被以Pb、Cd为首的重金属污染,且随着经济加速的发展其情况日益严重。目前最受欢迎的技术就是植物修复和添加改良剂相结合治理土壤重金属污染,主要是因成本低,且治理过程中不会破坏土壤性能,对治理土壤不会造成二次污染。本研究以马铃薯(potato)、液体有机肥(Liquid organic fertilizer)为试验材料,采用土培盆栽试验。试验在单因素Pb污染、单因素Cd污染、Pb、Cd复合污染三种模式下,施加液体有机肥,研究在液体有机肥不同浓度下,马铃薯生长环境的改善情况,生长状况的变化情况,光合色素以及抗氧化系统的变化情况,以及对马铃薯各器官Pb、Cd的吸收量的影响,为在Pb、Cd污染的土壤中,利用添加改良剂(有机肥)改善马铃薯生长环境,安全生产马铃薯和扩大马铃薯生产范围提供研究思路。具体研究结果如下：1.Pb、Cd污染下,液体有机肥对马铃薯单株产量、干物质累积以及叶面积的影响。具体如下：各处理中的单株产量均随有机肥浓度的升高而增加。当液体有机肥达到最高浓度时,各处理相对其对应未施加有机肥处理组,单株产量分别提高26.4%、90.6%、36.4%。液体有机肥作用下,各处理的马铃薯干物质累积量相对其对应未施加有机肥处理均有提高：块茎成熟期时,单因素Pb污染提高56.72%、单因素Cd污染提高85.39%、Pb、Cd复合污染提高5.46%。Pb、Cd污染下,液体有机肥对马铃薯叶面积有明显的缓解作用,并且单因素Cd污染下的叶面积变化最明显。块茎成熟期,液体有机肥从低浓度到高浓度叶面积提升范围依次是：单因素Pb污染3.54%～15.74%、单因素Cd污染42.76%～128.99%、Pb、 Cd复合污染0.54%～24.23%。2.Pb、Cd污染下,液体有机肥对马铃薯叶绿素及叶片抗氧化系统的酶活性影响是,它们均随液体有机肥浓度的增加而增大。具体如下：液体有机肥作用下,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量大小变化一致：单因素Pb污染Pb、Cd污染单因素Cd污染。液体有机肥对单因素Cd污染的马铃薯叶绿素提升率最大,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素分别为37.26%、54.45%、34.32%；单因素Cd处理下叶绿素a/b比值波动最大,其次是Pb、Cd复合污染,最后是单因素Pb污染,说明叶绿素对Cd较Pb敏感。抗氧化系统中的SOD酶、POD、CAT活性均随液体有机肥浓度的增大而增大,并且在块茎膨大期均出现生物学上的“酶活性高峰”。液体有机肥作用下,SOD酶、POD、CAT活性提升率最大的处理组分别是：单因素Cd污染是131.9%、单因素Cd污染是58.09%、单因素Pb污染是127.29%。3.Pb、Cd污染下,液体有机肥对马铃薯土壤根际酶活性变化如下：脲酶、蔗糖酶以及过氧化氢酶活性均随液体有机肥浓度的增加而增大,液体有机肥对脲酶和过氧化氢酶酶活性提升率很低,变化范围很窄,蔗糖酶活性提升率高,变化范围大。液体有机肥作用下,脲酶、蔗糖酶以及过氧化氢酶活性提升率最高的处理分别是：单因素Pb污染是13.43%、单因素Cd污染147.71%、单因素Cd污染22.39%。4.Pb、Cd污染下,液体有机肥对马铃薯各器官Pb、Cd吸收量的影响,具体如下：液体有机肥作用下,马铃薯各器官吸收的Pb、Cd基本上都积累在根、茎、叶中,其吸收量的顺序是：根茎、叶块茎。实验中马铃薯各器官之间的相关性分析发现：马铃薯块茎中Pb的含量与其根、茎、叶中Pb含量呈极显著相关,块茎中Cd的含量与其根、茎、叶中Cd含量呈显著相关。5.Pb、Cd污染下,液体有机肥对马铃薯富集系数和转运系数的影响如下：富集系数随液体有机肥浓度的增大而减小,随生育期延长而增大。Pb污染下,转运系数的变化是叶茎块茎；Cd污染下,转运系数的变化是茎叶块茎。试验结果表明,Pb、Cd污染下施加液体有机肥能改善土壤环境包括土壤酶活性的提高,土壤根际Pb、Cd含量的减少；同时也能保证马铃薯的正常生长,降低马铃薯各器官中Pb、Cd吸收量：Pb、Cd污染下,液体有机肥能促进马铃薯叶片中SOD、 POD、CAT活性增强、叶绿素含量提高,以及降低马铃薯根、茎、叶和块茎中Pb、 Cd吸收量。
【关键词】：马铃薯 液体有机肥 Pb Cd 复合污染 缓解作用
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53;S532
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 立体背景及目的11-13
• 1.1 立题背景11-12
• 1.2 研究目的12-13
• 2 文献综述13-18
• 2.1 Pb、Cd污染对植物生长环境、生理指标的研究13-16
• 2.1.1 Pb、Cd污染对植物形态的影响13-14
• 2.1.2 Pb、Cd污染对植物光合色素的影响14
• 2.1.3 Pb、Cd污染对植物抗氧化系统的影响14-15
• 2.1.4 Pb、Cd污染对土壤酶活性的影响15-16
• 2.1.5 Pb、Cd对植物生长的影响16
• 2.2 有机肥对Pb、Cd污染下植物生长情况的研究16-18
• 2.2.1 有机肥对Pb、Cd污染下植物形态的影响16-17
• 2.2.2 有机肥对Pb、Cd污染下植物光合色素和抗氧化系统的影响17
• 2.2.3 有机肥对Pb、Cd污染下土壤酶活性的影响17-18
• 2.2.4 有机肥对Pb、Cd污染下植物体内Pb、Cd富集情况的研究18
• 3 材料与方法18-23
• 3.1 供试材料18-19
• 3.2 试验设计与处理19-20
• 3.3 样品的处理与测定20-23
• 3.3.1 样品处理20
• 3.3.2 样品测定20-23
• 3.4 数据处理方法23
• 4 结果与分析23-41
• 4.1 Pb、Cd污染下,液体有机肥对马铃薯形态和生理指标的影响23-31
• 4.1.1 Pb、Cd污染下,液体有机肥对马铃薯形态指标的影响23-26
• 4.1.2 Pb、Cd污染下,液体有机肥对马铃薯光合色素及抗氧化系统的影响26-31
• 4.2 Pb、Cd污染下,液体有机肥对马铃薯土壤根际酶活性的影响31-33
• 4.3 Pb、Cd污染下,液体有机肥对马铃薯各器官Pb含量的影响33-39
• 4.3.1 Pb污染下,液体有机肥对马铃薯各器官中Pb含量的影响33-36
• 4.3.2 Cd污染下,液体有机肥对马铃薯各器官Cd含量的影响36-39
• 4.4 液体有机肥作用下,马铃薯体内Pb、Cd富集及转移能力分析39-41
• 5 讨论与结论41-48
• 5.1 Pb、Cd污染下,液体有机肥对马铃薯叶面积、干物质和单株产量的影响41-42
• 5.2 Pb、Cd污染下,液体有机肥对马铃薯光合色素和抗氧化系统的影响42-43
• 5.2.1 马铃薯光合色素的影响42
• 5.2.2 马铃薯抗氧化系统的影响42-43
• 5.3 Pb、Cd污染下,液体有机肥对马铃薯土壤根际酶活性的影响43-44
• 5.3.1 马铃薯土壤根际脲酶活性的影响43
• 5.3.2 马铃薯根际蔗糖酶活性的影响43
• 5.3.3 马铃薯根际土壤过氧化氢酶活性的影响43-44
• 5.4 Pb、Cd污染下,液体有机肥对马铃薯各器官中Pb、Cd含量变化的影响44-45
• 5.5 Pb、Cd污染下,液体有机肥对马铃薯各器官Pb、Cd富集及转移能力讨论45
• 5.6 液体有机肥对Pb、Cd污染实际修复情况分析45-46
• 5.7 小结46-47
• 5.8 有待进一步研究的问题47-48
• 参考文献48-54
• 致谢54-55
• 攻读学位期间发表的学术论文目录55

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1 郑喜s，

本文编号：810466