百喜草、弯叶画眉草和香根草对Cu、Zn污染土壤耐性和富集的研究

发布时间：2019-07-30 14:43

【摘要】：本研究以百喜草(Paspalum notatum)、弯叶画眉草(Eragrostis curvula)和香根草(Vetiveria zizanioiaes)为试验对象,在江西红壤研究所温室大棚内进行盆栽试验,试验分为百喜草、弯叶画眉草和香根草对Cu单一污染土壤耐性和富集的研究和对Zn单一污染土壤耐性和富集的研究。在百喜草、弯叶画眉草和香根草对Cu单一污染土壤耐性和富集的研究中分2016年4月8日和2016年13日两个时期移栽,其中向土壤添加的Cu~(2+)浓度梯度在2016年4月8日设置为0、50mg/kg、150mg/kg、300mg/kg、450mg/kg,在2016年5月13日设置为25mg/kg、75mg/kg、100mg/kg。在百喜草、弯叶画眉草和香根草对Zn单一污染土壤耐性和富集的研究中,向土壤添加的Zn~(2+)浓度梯度为0、100mg/kg、300mg/kg、500mg/kg、700mg/kg。通过研究百喜草、弯叶画眉草和香根草对Cu~(2+)、Zn~(2+)的耐性特征(外伤症状、株高、生物量、叶绿素含量和相对电导率),以及对Cu~(2+)、Zn~(2+)的富集能力(铜锌的含量、转移系数、累积量和富集系数)。主要研究结果如下:(1)Cu~(2+)单一胁迫下在2016年4月8日所移栽的植物都以对照组的长势最好,在2016年5月13日所移栽的以Cu~(2+)添加量为25mg/kg组的长势最好。在Zn~(2+)单一胁迫下对照组长势良好外,百喜草在Zn~(2+)添加量为100mg/kg时长势良好,香根草在Zn~(2+)添加量为100mg/kg和300mg/kg组的长势良好。(2)Cu~(2+)单一胁迫下株高在2016年4月8日所移栽的弯叶画眉草以对照组为最高,香根草以Cu~(2+)添加量为50mg/kg为最高,在2016年5月13日所移栽的弯叶画眉草以Cu~(2+)添加量为75mg/kg组的最高,香根草以Cu~(2+)添加量为25mg/kg为最高。在Zn~(2+)单一胁迫下弯叶画眉草以Zn~(2+)添加量为100mg/kg为最高,香根草以Zn~(2+)添加量为500mg/kg为最高,与对照组无显著性差异(P0.05)。(3)Cu~(2+)单一胁迫下生物量在2016年4月8日所移栽的植物基本都以对照组为最大,在2016年5月13日所移栽的植株以Cu~(2+)添加量为25mg/kg为最大。在Zn~(2+)单一胁迫下生物量都以对照组为最大,根冠比都小于1。(4)Cu~(2+)单一胁迫下叶绿素在2016年4月8日所移栽的植物都以Cu~(2+)添加量为50mg/kg为最大,在2016年5月13日所移栽的植物都以25mg/kg为最大。在Zn~(2+)单一胁迫下百喜草和香根草都以Zn~(2+)添加量为500mg/kg为最大,弯叶画眉草以100mg/kg为最大。(5)在Cu~(2+)单一胁迫下相对电导率在2016年4月8日所移栽的植物都以Cu~(2+)添加量为450mg/kg为最大,在2016年5月13日所移栽的植物都以100mg/kg为最大。在Zn~(2+)单一胁迫下都以500mg/kg为最大。(6)在Cu~(2+)、Zn~(2+)单一胁迫下地上部分的Cu~(2+)含量小于地下部分Cu~(2+)含量,转移系数都小于1。(7)在Cu~(2+)、Zn~(2+)单一胁迫下Zn~(2+)含量表现为地上部分大于地下部分,在Cu~(2+)单一胁迫下转移系数可大于1,在Zn~(2+)单一胁迫下Zn~(2+)含量表现为地上部分小于地下部分,转移系数除百喜草在对照组大于1,其它植物在其他处理都小于1。(8)在Cu~(2+)、Zn~(2+)单一胁迫下对百喜草、弯叶画眉草和香根草的Cu~(2+)、Zn~(2+)累积量具有不同程度的影响,Cu~(2+)或Zn~(2+)的累积量表现为地上部分大于地下部分。(9)在Cu~(2+)单一胁迫下植物对Cu~(2+)或Zn~(2+)的富集系数在2016年4月8日所移栽的百喜草在Cu~(2+)添加浓度为150mg/kg最大,弯叶画眉草在Cu~(2+)添加浓度为50mg/kg最大,香根草以对照组为最大;在2016年5月13日所移栽的百喜草在Cu~(2+)添加浓度为75mg/kg最大,弯叶画眉草和香根草基本在Cu~(2+)添加浓度为25mg/kg最大。在Zn~(2+)单一胁迫下不同程度地影响植物对Cu~(2+)、Zn~(2+)富集系数,对Cu~(2+)、Zn~(2+)的富集系数基本表现为地上部分小于地下部分。综上所述,百喜草、弯叶画眉草和香根草都不是Cu~(2+)或Zn~(2+)的超富集植物。但在以重金属Cu~(2+)或Zn~(2+)为土壤中主要污染物时,当土壤中的全Cu~(2+)含量范围在0~187.65mg/kg或全Zn~(2+)含量范围在0~583.53mg/kg时可优先考虑种植百喜草,或百喜草和香根草混合种植。
【图文】：

第二章试验部分3.1.4 对叶绿素含量的影响叶绿素是植物进行光合作用的色素，其含量的高低在可反映了光合作用水平的高低[99]，其含量越低，则植物的光合作用越弱[100]。本试验的叶绿素含量都采用 SPAD值表示，SPAD 值越大表明叶绿素含量越大。在 4 月 18 号弯叶画眉草的叶片过窄，不能使用 SPAD 测定仪测定。同时，在其它时间，弯叶画眉草在 Cu2+添加处理浓度为 300mg/kg、400mg/kg 时叶片都呈卷曲枯黄，使得仪器无法测定 SPAD 值。

百喜草、弯叶画眉草和香根草对Cu、Zn污染土壤耐性和富集的研究

百喜草、弯叶画眉草和香根草对 Cu、Zn 单一污染土壤耐性和富集性的研究值与对照组相比呈极显著下降（P<0.01）。弯叶画眉草在土壤中添加的 Cu2+为50mg/kg 处理下的 SPAD 值最高，且均高于对照组。在土壤中添加 Cu2+含量高于150mg/kg 的处理，，植物的光合作用则受阻，在 50mg/kg 的胁迫浓度下有促进作用，在 150mg/kg 的处理条件下，叶绿素与对照组无极显著差异（P<0.01）。香根草在不同时期在 Cu2+添加浓度为 450mg/kg 时，所测的 SPAD 值最低，与对照组相比呈极显著下降（P<0.01），在 4 月 18 号时在对照组测定的 SPAD 值最高；其它时期，在Cu2+处理浓度为 50mg/kg 所测定的 SPAD 值最高，同时香根草在 Cu2+处理浓度为300mg/kg 或 450mg/kg 时，其 SPAD 值与对照组相比呈极显著下降（P<0.01）。2016 年 5 月 13 日移栽的百喜草、弯叶画眉草和香根草在 Cu2+添加的各浓度处理组之间所测定的 SPAD 值无显著差异（P<0.05），且在不同时期在 Cu2+添加浓度为 25mg/kg 时，所测的叶绿素含量都最高。3.1.5 对相对电导率的影响
【学位授予单位】：江西农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X53;X173

【引证文献】