芦蒿吸收累积Cd特征及其品种和水分管理差异

来源 :南京林业大学 | 被引量 : 10次 | 上传用户:zddlcp05030613
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重金属污染特别是Cd是我国土壤主要的环境污染物之一,同时已经成为中国农业可持续发展的一大阻碍,我国城郊种植的蔬菜中重金属的积累量也有上升趋势。芦蒿(Artemisia selengensis)在我国有悠久的食用历史,属于保健蔬菜,是江淮地区常见的野生蔬菜品种。本论文以芦蒿(伏秋芦蒿、大叶青芦蒿、白芦蒿、青白芦蒿)为研究对象,通过温室盆栽实验,采用模拟污灌的方法,探讨在Cd污染土壤上不同水分管理方式(长期淹水、间歇灌溉、湿润灌溉)对芦蒿生长及吸收累积Cd的影响,以及土壤中全Cd和有效态Cd含量的变化,旨在了解不同水分条件下Cd在土壤——芦蒿体系中的动态变化,找出不同品种芦蒿对Cd积累和转运的品种差异,评价芦蒿作为茎叶菜食用的安全性。主要研究结果如下:(1)盆栽实验发现当土壤Cd浓度超过0.5mg·kg-1时,4种芦蒿茎中Cd含量均超过无公害蔬菜安全要求说明该土壤已不适宜种植芦蒿,当土壤Cd含量略高于自然背景值时,可以选择伏秋芦蒿。4种芦蒿可食部分(茎)Cd含量、富集系数(BFs)和转运系数(TFs)存在显著地品种差异(P<0.05)。随着土壤Cd处理浓度从0.5mg·kg-1增加到300mg·kg-1,4种芦蒿富集系数和转运系数呈现先上升后下降的趋势,富集系数在土壤Cd浓度为100mg·kg-1时达到最大,转移系数在土壤Cd浓度为150mg·kg-1时达到最大,且富集系数均大于1.0,表明其具有较强的富集吸收Cd的能力。(2)随着生长时间的推移,旺长期伏秋芦蒿和青白芦蒿Cd含量呈显著增加,成熟期在低浓度时伏秋芦蒿和青白芦蒿Cd含量增加不显著,高浓度时增加达到显著性水平(P<0.05)。Cd在芦蒿中的分布均为根>茎>叶,且当土壤Cd浓度超过100mg·kg-1时,根部向茎叶转移的比例逐渐减小。相关性分析表明同一生育期芦蒿Cd含量与土壤Cd投加量呈极显著正相关,且青白芦蒿相关性大于伏秋芦蒿。(3)随着土壤Cd处理浓度的增大,伏秋芦蒿和青白芦蒿叶片抗氧化酶活性均呈现先上升后下降的趋势,且伏秋芦蒿抗氧化酶活性下降幅度大于青白芦蒿。随着生育期进程,芦蒿叶片抗氧化酶活性有所增加。(4)随着土壤淹水程度的提高,因土壤化学作用土壤有效态Cd含量呈显著下降(p<0.05),且伏秋芦蒿和青白芦蒿根、茎、叶Cd含量与土壤有效态Cd含量呈显著正相关。长期淹水处理使伏秋芦蒿和青白芦蒿根、茎、叶Cd含量均显著低于相应的湿润灌溉处理。当土壤全Cd处理浓度为1mg·kg-1时,长期淹水下伏秋芦蒿茎Cd含量从1.0122±0.04mg·kg-1下降到0.3960±0.02mg·kg-1,达到无公害蔬菜安全要求。
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