重金属低积累蔬菜种类筛选及盐胁迫下蔬菜对土壤重金属累积研究

发布时间：2017-05-13 08:02

  本文关键词：重金属低积累蔬菜种类筛选及盐胁迫下蔬菜对土壤重金属累积研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：由于人类工业活动,肥料的大量使用导致稳定存在于地壳中的重金属进入土壤环境,通过生物富集作用威胁人类健康,而农产品中重金属的含量和土壤中污染物的类别有着紧密的联系。本实验在前人对杭州蔬菜供应产地土壤环境重金属污染状况的调查结果中,选取了杭州蔬菜地典型种植的四类蔬菜,分别是茄果类、叶菜类、豆英类和瓜果类蔬菜,在不同等级重金属污染情况下进行盆栽实验,筛选低吸收低积累重金属的蔬菜品种,为蔬菜的安全生产提供保障。本文并在重金属复合污染的盐渍土环境下,研究叶菜类蔬菜对土壤重金属的吸收以及对主要渗透调节物质的积累影响关系。低吸收低积累蔬菜品种筛选的试验结果表明：1)筛选出了镉耐性较强且低累积镉的蔬菜是瓜果类中的黄瓜,在二级污染土壤中其可食用部分中镉的浓度为0.45mg/kg,都显著低于其他蔬菜。2)筛选出了铬耐性较强且低累积铬的蔬菜是茄果类中的番茄,在二级污染土壤中其可食用部分中铬的浓度为0,都显著低于其他蔬菜。3)筛选出了铜耐性较强且低累积铜的蔬菜是茄果类中的番茄,在二级污染土壤中其可食用部分中铜的浓度为9.05mg/kg,都显著低于其他蔬菜。4)筛选出了锌耐性较强且低累积锌的蔬菜是豆英类中的毛豆,在二级污染土壤中其可食用部分中锌的浓度为37.66mg/kg,都显著低于其他蔬菜。5)土壤pH值随着中金属污染物的增加而降低,蔬菜种植后,土壤因重金属污染而造成的酸化现象有所改善,但效果极其有限。各个污染等级的土壤中,TN、TC和DOC含量呈现出的规律是随着重金属浓度的增加而增加。6)盆栽后土壤中重金属各形态变化也存在着显著差异,土壤中重金属的可交换态含量与盆栽前相比降低,而铁锰氧化态、有机结合态和残余态高于盆栽前的量,对盆栽中土壤重金属形态变化和土壤相关理化性质间的关联性分析,发现土壤理化性质和肥力影响土壤重金属的形态分布,且种植不同蔬菜间也影响着土壤重金属与土壤理化性质之间的相关性。采用重金属Cd、Cr、Cu、Zn平均含量分别为0.10mg/kg、74.17mg/kg、30.06mg/kg、 62.75mg/kg的蔬菜地土,在外源NaCl处理下进行盆栽试验,研究空心菜(A)和上海青(B)对重金属及主要渗透调节物质吸收和累积的差异,实验结果表明：1)随着土壤盐分的增加,蔬菜根、叶中Na+含量会显著增加(P0.05),K+/Na+比、Ca2+/Na+比值明显下降。2)盐胁迫过后,两种蔬菜根、叶中的脯氨酸显著高于对照,并且空心菜的脯氨酸合成能力表现更为突出；两种蔬菜根、叶可溶性蛋白的含量则会随着盐胁迫的增强而减少；而盐分又对两种蔬菜根部于可溶性糖的积累起了促进作用。3)随着土壤盐分逐步增加,两种蔬菜根、叶中的重金属含量开始出现差异,上海青根部累积Cd的含量高于空心菜,且随着土壤盐分浓度的增大,上海青根部重金属Cd含量增加。4)上海青在0.2%、0.3%和0.4%盐浓度时,其根部吸收Cr的量高于空心菜,之后随着土壤盐浓度的增大而减小。5)上海青叶部对于Cu的吸收量随着盐分的增加而增加,根部对Cu的吸收量却减小；空心菜根、叶对Cu的吸收量均随着盐分浓度的增加而减小,且根部Cu的含量高于叶。6)上海青叶中对Zn的吸收量随着土壤盐分浓度的增加而增加,而根中对Zn的吸收量随着土壤盐分浓度的增加而减少；空心菜叶中对Zn的吸收量随着盐分的增加而减少,而根部却相反。综上,空心菜比上海青具有较好的耐盐性,渗透响应能力较强,但对重金属的累积性较低,可以为培育耐盐且低富集重金属的农作物提供科学参考。
【关键词】：蔬菜地土壤 蔬菜 重金属 盐分胁迫 筛选 种类
【学位授予单位】：杭州师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53;S63
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 1 绪论13-25
• 1.1 蔬菜地重金属污染现状与来源13-15
• 1.1.1 蔬菜地重金属污染现状13-14
• 1.1.2 蔬菜地重金属污染来源14
• 1.1.3 蔬菜地重金属污染危害14-15
• 1.2 土壤重金属污染修复方法15-21
• 1.2.1 物理修复方法15-17
• 1.2.2 化学修复方法17-18
• 1.2.3 生物修复方法18-19
• 1.2.4 植物修复方法19-21
• 1.3 存在的问题21-22
• 1.4 本课题研究的目的、意义与内容22-25
• 1.4.1 研究的目的与意义22
• 1.4.2 研究内容22-25
• 2 重金属低积累蔬菜种类筛选研究25-57
• 2.1 材料和方法25-27
• 2.1.1 试验设计25-26
• 2.1.2 供试种子26-27
• 2.1.3 测定方法27
• 2.1.4 数据处理27
• 2.2 结果与讨论27-54
• 2.2.1 不同重金属处理下蔬菜株高的变化27-28
• 2.2.2 不同重金属处理下蔬菜生物量的变化28-29
• 2.2.3 盆栽后土壤pH值的变化29-30
• 2.2.4 盆栽后土壤TC值的变化30
• 2.2.5 盆栽后土壤TN值的变化30-31
• 2.2.6 盆栽后土壤DOC值的变化31-32
• 2.2.7 不同重金属处理下蔬菜中重金属的含量32-37
• 2.2.7.1 蔬菜中镉的含量32-34
• 2.2.7.2 蔬菜中锌的含量34-35
• 2.2.7.3 蔬菜中铜的含量35-36
• 2.2.7.4 蔬菜中铬的变化36-37
• 2.2.8 盆栽后土壤中重金属的变化37-45
• 2.2.8.1 盆栽后土壤中铜的变化37-39
• 2.2.8.2 盆栽后土壤中锌的变化39-41
• 2.2.8.3 盆栽后土壤中铬的变化41-43
• 2.2.8.4 盆栽后土壤中镉的变化43-45
• 2.2.9 植物吸收重金属含量与土壤理化性质以及各重金属之间的相关性分析45-47
• 2.2.10 土壤重金属形态变化与土壤理化性质之间的相关性分析47-54
• 2.2.10.1 土壤Cd形态变化与土壤理化性质之间的相关性分析47-49
• 2.2.10.2 土壤Cr形态变化与土壤理化性质之间的相关性分析49-50
• 2.2.10.3 土壤Cu形态变化与土壤理化性质之间的相关性分析50-52
• 2.2.10.4 土壤Zn形态变化与土壤理化性质之间的相关性分析52-54
• 2.3 本章小结54-57
• 3 不同盐胁迫下叶菜类蔬菜对土壤重金属积累特征57-79
• 3.1 材料与方法57-58
• 3.1.1 试验材料与试验土壤57
• 3.1.2 试验设计57-58
• 3.1.3 实验样品处理及测定方法58
• 3.1.4 数据处理58
• 3.2 结果分析58-75
• 3.2.1 两种蔬菜根、叶中重金属含量变化58-62
• 3.2.1.1 两种蔬菜根、叶中重金属Cd含量变化59
• 3.2.1.2 两种蔬菜根、叶中重金属Cr含量变化59-60
• 3.2.1.3 两种蔬菜根、叶中重金属Cu含量变化60-61
• 3.2.1.4 两种蔬菜根、叶中重金属Zn含量变化61-62
• 3.2.2 盆栽后土壤中重金属含量变化62-65
• 3.2.2.1 盆栽后土壤中Cd含量变化62-63
• 3.2.2.2 盆栽后土壤中Cr含量变化63-64
• 3.2.2.3 盆栽后土壤中Cu含量变化64
• 3.2.2.4 盆栽后土壤中Zn含量变化64-65
• 3.2.3 盐胁迫对两种蔬菜根、叶中主要无机渗透调节离子吸收的影响65-67
• 3.2.4 盐胁迫对两种蔬菜叶中主要有机渗透调节离子吸收的影响67-68
• 3.2.5 盆栽后土壤中pH、DOC、TC、TN的含量变化68-69
• 3.2.6 盐分胁迫下蔬菜中重金属含量与盐分离子含量的关系69-72
• 3.2.7 盐分胁迫下蔬菜根中重金属含量与盐分离子含量的关系72-75
• 3.3 讨论75-77
• 3.3.1 盐胁迫下对两种蔬菜吸收盐分离子的影响75-76
• 3.3.2 盐胁迫下对两种蔬菜积累有机渗透调节物质的影响76
• 3.3.3 盐胁迫下对两种蔬菜累积重金属的影响76-77
• 3.4 小结77-79
• 4 结论与展望79-81
• 参考文献81-89
• 缩写表89-90
• 个人简历90

【参考文献】

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本文编号：361957