污染土壤条件下菌根对水稻生长和重金属积累的影响

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在贫瘠的红壤中模拟单一的三浓度梯度的重金属Cd、Pb和Zn的污染,研究在不同的重金属污染逆境条件下,丛枝菌根真菌的侵染对水稻生长,以及吸收、分配重金属元素的影响。试验结果表明,在非淹水的育苗期,菌根的形成有助于幼苗地上部生物量和P含量的显著增高,但对于成熟的水稻来说,无论是受到哪种重金属污染,菌根并没有显著改变其生物量,原因可能是土壤淹水后,菌根的侵染率明显降低。由于菌根降低根系对Cd的过量吸收,在三个施Cd的水平下(10、25、50mg·kg<-1>),菌根的形成使Cd的总积累量降低,但只有Cd50处理显著降低。当Pb施加浓度为100和250 mg·kg<-1>时,菌根的有助于减少Pb的积累量,减少其毒害作用。而当Pb施加浓度为500 mg·kg<-1>时,菌根反而显著增加其对Pb的吸收量。当施Zn浓度为O和300 mg·kg<-1>时,菌根的形成有利于水稻对zn的吸收。当施Zn浓度为600和900 mg·kg<-1>时,接种菌根真菌有助于减少水稻Zn的总积累量,但只有Zn900处理显著降低。 在没有经过灭菌处理的混合土(对照土:污染土(w/w)=1∶1)和天然复合污染土壤环境下,观察施肥处理(氮和钾肥)和丛枝菌根真菌的侵染对水稻生长,以及P和重金属的吸收的影响。试验结果表明,施肥处理能明显降低水稻地上部生物量和P的吸收。在对照土和混合土中,无论施肥与否,菌根的形成都有增加Pb和Zn的吸收趋势。在天然复合污染土中,施肥处理后,菌根的形成显著增加了水稻地上部P的积累量和显著的降低Pb的浓度和Zn的积累量。而在未施肥处理,丛枝菌根则导致了P、Cd和Zn的积累量的显著下降。 用根际袋的方法来研究在Cd(10 mg·kg<-1>)、Pb(250 mg·kg<-1>)和Zn(600 mg·kg<-1>单一污染和天然复合污染环境下,丛枝菌根对水稻重金属的吸收以及根际的重金属形态与总量的变化。试验结果表明,在受到缺氧与重金属的双重环境胁迫下,水稻的AM侵染率比较低,菌根的侵染并没有造成其地上部干重的差异。单一的重金属污染下,接种AMF后,除Pb250外,Cd10和Zn600的处理地上部重金属含量和积累量都显著降低。在复合污染环境下,菌根的形成使地上部的Cd、Zn含量和积累量显著上升,而Pb则显著下降。单一的重金属污染下,接种AMF后,根际总的金属含量与未接种处理根际相比显著降低,而两种处理的非根际总的金属含量没有显著变化。接种AMF处理根际与非根际的DTPA提取态重金属含量与未接种相比都没有显著差别。在复合污染环境下,接种AMF后,根际中只有Pb的总含量显著降低,而根际的DTPA提取态金属则只有Cd和Zn显著降低。
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