玉米与超富集植物间作条件下Cd富集效应及其机理

发布时间：2022-10-22 18:08

　　全国受工业和农业污染的耕地面积有1×10¹² m~2,Cd作为主要的重金属污染元素,在土壤中相对稳定,浓度过高时农作物容易发生毒害,造成粮食减产。目前,玉米和超富集植物的间作修复技术因经济、绿色、环保而备受关注,但相关技术研究较少,而且不成体系,无法很好的应用推广。本文主要研究不同生态位下玉米和超富集植物间作中的富集特征和根际互作对重金属镉竞争吸收的影响机制,以期为农田玉米和超富集植物间作修复治理提供理论依据。主要的研究结果和结论如下:（1）田间试验中设置7种种植模式,设置单作玉米（CK1）、单作龙葵（CK2）、玉米宽窄行宽行间作单行龙葵（T1）,玉米宽窄行宽行间作双行交错龙葵（T2）、玉米等行距间作单行龙葵（T3）、玉米等行距间作双行交错龙葵（T4）、玉米等4行距间作龙葵等4行距（T5）7种种植模式,研究间作模式下玉米和龙葵各器官生物量、土地当量比、Cd含量、富集系数和转运系数、总Cd提取量、根际土壤的pH和有效态Cd含量的变化。结果显示,5种间作模式的土地当量比均大于1。与CK1相比,T3间作模式玉米产量增加15.6%,T1、T4、T5间作模式玉米产量降低小于... 

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摘要
abstract
主要符号对照表
第一章 绪论
    1.1 土壤重金属污染现状
    1.2 植物修复技术
    1.3 重金属超富集植物筛选的研究
    1.4 间作对镉污染土壤修复的研究现状
        1.4.1 间作系统对植物生物量的影响
        1.4.2 间作系统对植物吸收积累重金属的影响
    1.5 根际互作对重金属镉竞争吸收的影响机制
        1.5.1 根际微生物对植物吸收重金属的影响
        1.5.2 根际分泌物与对植物吸收重金属的影响
        1.5.3 根际分泌物与根际微生物的关系
    1.6 研究的目的与意义、研究目标、研究内容及技术路线
        1.6.1 研究目的与意义
        1.6.2 研究目标
        1.6.3 研究内容
        1.6.4 技术路线
第二章 玉米与超富集龙葵间作的富集特征研究
    2.1 材料与方法
        2.1.1 试验区概况和材料
        2.1.2 试验设计
        2.1.3 样品采集与指标测定
        2.1.4 计算方法
        2.1.5 数据处理
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 玉米和龙葵各部位生物量
        2.2.2 不同种植模式下玉米和龙葵单位面积地上部总生物量和土地当量比
        2.2.3 玉米与龙葵各部位的镉含量
        2.2.4 玉米与龙葵的富集系数和转运系数
        2.2.5 不同间作模式下玉米单位面积产量
        2.2.6 不同间作模式单位面积的地上部Cd总提取量
        2.2.7 不同间作模式下玉米与龙葵根际土壤pH和有效态Cd含量
        2.2.8 不同间作模式的综合分析
    2.3 小结
第三章 种间根际互作下根际效应及其微生物多样性研究
    3.1 材料和方法
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 试验设计
        3.1.3 样品制备
        3.1.4 测定项目和方法
        3.1.5 数据处理和分析
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 根际互作下玉米和孔雀草的生物量
        3.2.2 根际互作下作物根部生长的影响
        3.2.3 根际互作下作物重金属镉含量
        3.2.4 根际互作下根际土壤细菌群落变化
        3.2.5 根际互作玉米和孔雀草根际土壤细菌群落结构组成
        3.2.6 根际间作下根际土壤细菌群落主坐标分析
        3.2.7 根际互作下组间差异性细菌
    3.3 小结
第四章 种间根际互作根际土壤差异代谢物研究
    4.1 材料与方法
        4.1.1 试验仪器
        4.1.2 试验试剂
        4.1.3 样品处理
        4.1.4 LC-MS检测
        4.1.5 数据处理
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 根际土壤代谢物主成分分析
        4.2.2 根际潜在生物标志物
        4.2.3 根际土壤差异代谢产物水平折叠变化的热图
        4.2.4 根际土壤差异代谢物HMDB分类
        4.2.5 根际互作中差异代谢产物参与的代谢途径
    4.3 小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]镉污染农田不同水稻品种镉积累差异研究[J]. 薛涛,廖晓勇,王凌青,张扬珠.  农业环境科学学报. 2019(08)
[2]玉米与籽粒苋不同种植模式下植物生长及Cd累积特征[J]. 郭楠,迟光宇,史奕,陈欣.  应用生态学报. 2019(09)
[3]不同超富集、富集植物-玉米间作模式对玉米中镉吸收、转运的影响研究[J]. 霍文敏,赵中秋,王丽,邹茸,范洪黎.  地学前缘. 2019(06)
[4]南方典型稻区稻米镉累积量的预测模型研究[J]. 熊婕,朱奇宏,黄道友,朱捍华,许超,王帅,王辉.  农业环境科学学报. 2019(01)
[5]不同水分管理模式对水稻生长及重金属迁移特性的影响[J]. 崔晓荧,秦俊豪,黎华寿.  农业环境科学学报. 2017(11)
[6]铅胁迫下小花南芥和玉米间作体系对植物生理的影响[J]. 王吉秀,李元,祖艳群,湛方栋,秦丽,何永美.  环境科学与技术. 2017(07)
[7]Cd胁迫对续断菊Cd吸收分配及有机酸代谢的影响[J]. 秦丽,何永美,李元,李博,祖艳群.  环境化学. 2016(08)
[8]镉富集植物油菜与玉米间作对玉米吸收积累镉的影响[J]. 李志贤,陈章,陈国梁,向言词,朱佳文,代益帆,邓彪.  生态学杂志. 2016(01)
[9]重金属污染土壤的伴矿景天/小麦-茄子间作和轮作修复[J]. 居述云,汪洁,宓彦彦,李柱,陈亚华,吴龙华,骆永明.  生态学杂志. 2015(08)
[10]续断菊与玉米间作系统不同植物部位Cd、Pb分配特征[J]. 谭建波,陈兴,郭先华,李元,祖艳群.  生态环境学报. 2015(04)

硕士论文
[1]米糠与氧化钙、过磷酸钙联用钝化重金属铅镉污染土壤[D]. 舒冉君.广东工业大学 2018
[2]孔雀草—农作物间作体系对镉污染土壤的修复研究[D]. 孙倩倩.山东大学 2017



本文编号：3696604