腐植酸对铅镉污染土壤中重金属形态及油菜抗氧化酶活性的影响

发布时间：2018-05-18 15:10

本文选题：腐植酸 + 重金属　；参考：《山东农业大学》2017年硕士论文

【摘要】：本课题以油菜作为研究对象,通过不同含量腐植酸(humic acid,HA)对铅(Lead,Pb)镉(Cadmium,Cd)污染土壤重金属形态的变化,及腐植酸对铅镉污染下油菜体内抗氧化酶活性及其品质、抗逆性的研究,探讨了腐植酸对铅镉复合污染修复的作用,为研究土壤重金属污染治理提供理论依据。主要研究结果有:1.腐植酸对铅镉污染土壤中铅镉形态的影响与空白组(CK:Pb 0+Cd 0+HA 0)相比,施加铅镉明显使得土壤中可交换态、碳酸盐态、铁锰结合态、有机态、残渣态铅镉升高。随着腐植酸添加量20、30、40、50 g·kg-1依次增加,土壤中可交换态、碳酸盐态铅镉逐渐降低且明显低于对照组(T1:Pb 500+Cd60+HA 0),当HA添加量为50 g·kg-1时分别降低了54.6%、43.0%和38.7%、22.2%;而土壤中铁锰结合态、有机态、残渣态铅镉逐渐升高且明显高于对照组,当HA添加量为50 g·kg-1时分别升高了103.4%、56.8%、73.8%和67.5%、84.2%、240.5%。因此,在铅镉污染土壤中添加腐植酸可有效地降低重金属的可移动性,从而降低了土壤中铅镉的生物毒性。当腐植酸添加量为50 g·kg-1(T5:Pb 500+Cd 60+HA 50)时,效果最好。与空白组相比,施加铅镉明显使得土壤有效态铅镉升高。随着腐植酸添加量20、30、40、50 g·kg-1依次增加,土壤中有效态铅镉含量逐渐降低且明显低于对照组,当腐植酸添加量为50 g·kg-1时分别降低了24.4%和44.7%,说明添加腐植酸明显降低土壤中铅镉的有效性。2.腐植酸使铅镉污染土壤中油菜生物量增加铅镉污染降低了油菜的地上部和地下部的生物量,说明铅镉污染能显著降低油菜的产量。而添加20、30、40、50 g·kg-1腐植酸之后,与对照组相比,油菜生物量明显升高,地上部和地下部分别升高了33.2%、42.8%、51.2%、59.6%和35.5%、46.1%、56.6%、65.8%。说明随着腐植酸添加量的增加,油菜生物量增加。3.腐植酸使铅镉污染土壤中油菜体内铅镉含量降低与空白组相比,增加土壤中铅镉含量,明显增加了油菜体内重金属含量。与对照组相比,依次添加20、30、40、50 g·kg-1腐植酸油菜体内铅镉逐渐降低,当腐植酸施加量为50 g·kg-1时,油菜地上部铅和地下部铅分别降低了24.1%和17.8%;地上部镉和地下部镉分别降低了21.0%和7.1%。因此腐植酸通过降低油菜对Pb、Cd的吸收及其在油菜中富集作用,有效地减少土壤中铅镉污染对油菜的毒害作用,从而为复合污染毒害的油菜的区域增施腐植酸肥提供理论依据。4.腐植酸使铅镉污染土壤中油菜抗逆性增强铅镉污染可以是油菜内游离脯氨酸含量明显增加,而随着腐植酸添加量20、30、40、50 g·kg-1依次增加,油菜体内游离脯氨酸明显低于对照组,与对照组相比,分别降低了20.3%、33.3%、38.9%、43.5%。因此,施加腐植酸有利于降低油菜体内游离脯氨酸含量,即提高油菜的抗逆性。在铅镉污染的土壤上,油菜体内的过氧化物酶(Peroxidase,POD)、超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)酶活性降低,但在铅镉污染土壤中分别添加20、30、40、50 g·kg-1的腐植酸,油菜体内POD、SO D、CAT含量逐渐升高。当腐植酸施加量为50 g·kg-1时,与对照相比,其中POD、S OD、CAT分别升高了68.9%、104.7%和47.2%。说明腐植酸明显缓解了铅镉污染对油菜三种酶活性的抑制作用。此外,油菜体内丙二醛(Malondialdehyde,MDA)、超氧阴离子自由基(Superoxide Aion Radica,O2·-)含量明显升高,说明铅镉破坏了油菜体内活性氧清除系统的稳定,致使膜脂过氧化加剧,细胞质膜损伤。随着腐植酸添加量20、30、40、50 g·kg-1的依次增加MDA、O2·-含量不断降低。当腐植酸施加量为50g·kg-1时,与对照相比,分别降低了45.2%和49.4%。说明腐植酸明显缓解了Pb、Cd污染对油菜膜脂过氧化程度。铅镉还可使油菜硝态氮含量升高,说明铅镉促进了硝态氮产生,进而促进了亚硝态氮的产生,降低油菜的品质。随着腐植酸添加量20、30、40、50 g·kg-1的依次增加硝态氮含量不断降低,分别降低了15.1%、28.8%、41.0%、46.5%。因此,腐植酸不仅可以降低油菜硝态氮含量提高其品质,而且还可以提高POD、SOD、CAT酶活性,降低MDA、O2·-含量,促使抗氧化系统恢复平衡、缓解膜脂过氧化。所以,腐植酸对铅镉胁迫下油菜的生理特性有一定的缓解作用,可以增强油菜对铅镉毒害的抗逆性。
[Abstract]:The effects of humic acid on lead and cadmium pollution were studied in this paper . The effect of humic acid on lead and cadmium pollution remediation was studied . The results showed that : 1 . The effect of humic acid on lead and cadmium pollution was significantly lower than that of control group ( T1 : Pb 500 + Cd60 + HA 0 ) . Compared with the control group , the content of lead and cadmium in rape increased significantly , and the content of lead and cadmium in the soil was decreased by 24.5 % , 46.1 % , 56.2 % , 59.6 % , and 37.5 % , 46.1 % , 56.6 % and 65.8 % respectively . The contents of POD , SOD and CAT in rape were increased by 68.9 % , 104.7 % and 47.2 % respectively . Therefore , humic acid not only can reduce the nitrate content of rape and improve its quality , but also can improve POD , SOD , CAT enzyme activities , reduce MDA , O2 & # xb7 ; - content , promote antioxidant system to restore balance , and alleviate membrane lipid peroxidation . Therefore , humic acid can alleviate the physiological characteristics of rape under lead and cadmium stress , and can enhance the resistance of rape to lead and cadmium toxicity .
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X53

【参考文献】