作物间作对重金属吸收的影响及其机制的研究

发布时间：2021-03-14 07:49

　　随着工业化的发展,大量的重金属被排入环境中,对土壤特别是耕地造成严重的污染。由于重金属可随食物链移动,最终积累在人体内,对人类健康造成危害,因此对重金属污染土壤的修复迫在眉睫。与传统的物理、化学修复手段相比,新型的植物修复方式具有成本低、对土壤扰动性小、不造成二次污染等优点,被誉为土壤重金属污染修复的最佳方法。但是由于常用于植物修复的高积累植物,往往生物量小、生长缓慢,修复效果并不理想。因此迫切需要寻找新方法来提高重金属污染土壤的修复效率,或者降低重金属在农作物中的积累,从而获得在污染土壤中也可实现安全食用的农产品的生产。1.本研究选择了四种Cd吸收能力显著差异的作物（Cd相对高积累青菜（杭州油冬儿）和番茄（中蔬4号）；Cd相对低积累甘篮（京丰一号）和玉米（金珠蜜甜玉米））,在Cd污染土壤中进行间作试验。实验结果如下：1)在Cd 2.62 mg kg-1的污染水平下,青菜和甘蓝间作条件与单作相比,Cd在青菜中的积累浓度提高（地上部分从6.55 mg kg-1升高至9.29 mg kg-1,地下部分从4.45 mg kg-1升高至7.65 mg kg-1）,而在甘蓝中的积累浓度下降（地上... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：102 页

【学位级别】：博士

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致谢
摘要
Abstract
插图和附表清单
縮略同
第一章 文献综述
    1.1 重金属的特性及其生理毒害作用
        1.1.1 重金属的特性
        1.1.2 重金属对植物的生理毒害作用
            1.1.2.1 重金属对植物生长的影响
            1.1.2.2 重金属对植物水分吸收和气孔运动的影响
            1.1.2.3 重金属对植物光合作用的影响
            1.1.2.4 重金属能引起植物的氧化胁迫
            1.1.2.5 重金属对植物体内酶活性的影响
            1.1.2.6 重金属对植物体亚细胞的损伤
        1.1.3 重金属对人体的生理毒害作用
    1.2 植物对重金属胁迫的耐受及利用植物的重金属污染修复
        1.2.1 植物对重金属胁迫的耐受机制
            1.2.1.1 植物螯合肽
            1.2.1.2 液泡区室化作用
            1.2.1.3 金属硫蛋白
            1.2.1.4 抗氧化酶和抗氧化防御系统
            1.2.1.5 细胞壁束缚作用
            1.2.1.6 应激蛋白和应激乙烯
        1.2.2 重金属污染的植物修复
    1.3 影响植物吸收重金属的因素
        1.3.1 土壤中重金属含量
        1.3.2 土壤pH
        1.3.3 土壤Eh
        1.3.4 土壤有机质
        1.3.5 根系分泌物
        1.3.6 微生物
        1.3.7 土壤酶
        1.3.8 土壤中的其他元素
        1.3.9 其他因素
    1.4 间作对植物吸收重金属的影响机制
        1.4.1 间作影响植物的根系分泌物
        1.4.2 间作影响土壤微生物
        1.4.3 间作影响土壤酶的活性
        1.4.4 间作影响土壤pH值
    1.5 本研究的目的和意义
第二章 不同品种的番茄对Cd积累的差异
    2.1 前言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 栽培与处理
    2.3 结果与分析
        2.3.1 番茄果实的生物量
        2.3.2 番茄果实中Cd含量
    2.4 讨论
第三章 青菜和甘蓝间作对Cd吸收的影响
    3.1 前言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 盆栽实验
            3.2.1.1 实验材料
            3.2.1.2 实验设计与栽培
            3.2.1.3 样品处理
        3.2.2 大田实验
            3.2.2.1 实验选地
            3.2.2.2 实验设计
            3.2.2.3 样品处理
    3.3 结果与分析
        3.3.1 土壤和蔬菜中的Cd浓度
        3.3.2 土壤中五种不同存在形态的Cd的浓度
        3.3.3 土壤pH值
        3.3.4 土壤酶的活性
    3.4 讨论
第四章 番茄和玉米间作对Cd吸收的影响及原因
    4.1 前言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验设计
        4.2.3 样品处理
            4.2.3.1 样品Cd水平、土壤pH值和土壤酶活性的测定
            4.2.3.2 土壤微生物DNA的提取
            4.2.3.3 16S rRNA基因片段的扩增
            4.2.3.4 DGGE分析微生物种群
    4.3 结果与分析
        4.3.1 作物和土壤中的Cd浓度
        4.3.2 土壤pH值和土壤酶活性
        4.3.3 DGGE条带测序结果
    4.4 讨论
第五章 大田不同种植模式下作物吸收重金属的特性
    5.1 前言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 实验选地
        5.2.2 实验材料
        5.2.3 实验设计
        5.2.4 样品处理
        5.2.5 数据分析
    5.3 结果与分析
        5.3.1 植物不同组织对重金属的积累能力
        5.3.2 不同重金属在植物各部分的富集系数
        5.3.3 不同种植方式下植物不同组织对重金属的积累能力
    5.4 讨论
        5.4.1 不同植物种类对重金属的吸收能力差异显著
        5.4.2 植物对不同重金属的吸收能力差异显著
        5.4.3 不同种植方式下植物对重金属的修复效率差异显著
        5.4.4 重金属污染土壤的植物修复效果
第六章 结论与展望
参考文献
简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]重金属对盐生草光合生理生长特性的影响[J]. 鲁艳,李新荣,何明珠,苏延桂,曾凡江.  西北植物学报. 2011(02)
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[3]不同作物间作对黄瓜病害及土壤微生物群落多样性的影响[J]. 吴凤芝,周新刚.  土壤学报. 2009(05)
[4]马唐与玉米间作对镉的富集效果研究初探[J]. 刘海军,陈源泉,隋鹏,高旺盛,姜莉,汪洪焦,张敏.  中国农学通报. 2009(15)
[5]重金属污染下土壤酶活性的研究进展[J]. 陈娟,何云晓,冉琼.  安徽农业科学. 2009(21)
[6]印度芥菜-苜蓿间作对镉胁迫的生态响应[J]. 李新博,谢建治,李博文,王伟.  应用生态学报. 2009(07)
[7]不同品种小白菜对镉的吸收积累差异[J]. 陈瑛,李廷强,杨肖娥,金叶飞.  应用生态学报. 2009(03)
[8]超富集植物对重金属耐受和富集机制的研究进展[J]. 闫研,李建平,赵志国,林庆宇.  广西植物. 2008(04)
[9]茶树与大豆间作效应分析[J]. 黎健龙,涂攀峰,陈娜,唐劲驰,王秀荣,年海,廖红,严小龙.  中国农业科学. 2008(07)
[10]某电子废弃物拆卸区土壤、水和农作物中砷含量状况研究[J]. 姚春霞,尹雪斌,宋静,李晨曦,钱薇,赵其国,骆永明.  环境科学. 2008(06)



本文编号：3081771