土霉素在土壤—植物系統(tǒng)的遷移轉(zhuǎn)化研究.pdf

1、本文以土霉素為研究對(duì)象，通過對(duì)多種植物（包括作物、花卉、雜草）的發(fā)芽試驗(yàn)（水培和土培），篩選出受土霉素影響較小和耐受性較強(qiáng)的幾種植物;對(duì)篩選出的玉米、大豆、鳳仙花、向日葵、高羊茅采用盆栽模擬實(shí)驗(yàn)的方法，在經(jīng)不同濃度土霉素染毒的土壤中進(jìn)行土霉素在植物的根、莖、葉中的吸收累積效應(yīng)及土壤中土霉素的形態(tài)轉(zhuǎn)化情況進(jìn)行研究，探討土霉素在土壤，植物系統(tǒng)的遷移轉(zhuǎn)化;同時(shí)研究根系分泌物中典型的7種低分子量有機(jī)酸對(duì)土霉素吸附和解吸行為的影響，探明植物參與土

2、壤中土霉素釋放和轉(zhuǎn)化的機(jī)制。研究結(jié)果表明:
　　 (1)從多種植物中篩選出對(duì)土霉素耐受性較強(qiáng)的五種植物分別為:玉米、大豆、鳳仙花、高羊茅和向日葵。土培實(shí)驗(yàn)中，玉米和鳳仙花的發(fā)芽率受土霉素影響不大，大豆、高羊茅和向日葵的發(fā)芽率隨土霉素濃度升高而呈下降趨勢(shì);玉米和高羊茅的根伸長(zhǎng)和芽伸長(zhǎng)受土霉素的抑制作用隨土霉素濃度升高而增大;大豆和鳳仙花的根伸長(zhǎng)和芽伸長(zhǎng)在低濃度土霉素影響下表現(xiàn)為促進(jìn)作用，高濃度土霉素影響下表現(xiàn)為明顯的抑制作用。水培

3、實(shí)驗(yàn)中，玉米和大豆的發(fā)芽率受土霉素影響不大，鳳仙花和高羊茅的發(fā)芽率則隨土霉素濃度升高呈下降趨勢(shì);玉米和大豆的根伸長(zhǎng)抑制率和芽伸長(zhǎng)抑制率在土霉素濃度較低(50，200mg·L-1)時(shí)相差不大，但明顯低于高濃度(1000mg·L-1)土霉素影響下的抑制率;鳳仙花和高羊茅的根伸長(zhǎng)和芽伸長(zhǎng)受土霉素影響明顯，抑制率均在60％以上，且隨土霉素濃度升高抑制作用呈上升趨勢(shì)。
　　 (2)玉米和大豆植株在不同濃度土霉素污染土壤中的生長(zhǎng)幾乎不受土霉

4、素影響。不同濃度土霉素污染的土壤中，玉米和大豆植株不同部位對(duì)土霉素的累積濃度和累積總量的大小順序均為:根＜莖＜葉，表明葉部為植株累積土霉素的主要場(chǎng)所。玉米和大豆各部位對(duì)土霉素的富集系數(shù)隨土霉素染毒濃度的升高而減小。大豆植株整體對(duì)土霉素的富集系數(shù)和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均大于相同條件下的玉米植株，大豆植株具有更強(qiáng)的富集土霉素和將土霉素轉(zhuǎn)運(yùn)到地上部的能力。大豆的種植對(duì)土霉素含量的影響隨土霉素染毒濃度升高而增大。玉米的種植對(duì)較低濃度(50，200 mg·k

5、g-1)染毒土壤中可浸提的土霉素含量影響較小，對(duì)高濃度(1000 mg·kg-1)污染土壤中可浸提態(tài)土霉素濃度影響較大，且主要體現(xiàn)在吸附態(tài)上。低濃度土霉素污染的土壤中，土壤中可浸提態(tài)土霉素（水溶態(tài)+交換態(tài)+吸附態(tài)）的減少方式主要為自然降解，高濃度土霉素污染的土壤中，除了自然降解，玉米和大豆的種植也可以明顯的減少土壤中可浸提態(tài)土霉素的含量。
　　 (3)土霉素在鳳仙花、向日葵各部位的土霉素累積濃度和累積總量的順序均為為:根＜莖＜葉

6、;高羊茅植株均為:地下部＜地上部。鳳仙花和向同葵的種植使得土壤中直接生物有效性的土霉素（水溶態(tài)+交換態(tài)）有所減少，使得吸附態(tài)土霉素有所增加;高羊茅的種植可以使土壤中可浸提土霉素均明顯減少。高羊茅植株對(duì)土霉素的生物富集系數(shù)(0.1057)遠(yuǎn)大于鳳仙花(0.0192)和向日葵(0.0110)，轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)(22.68)同樣大于鳳仙花(7.94)和向日葵(7.64)，具有更強(qiáng)的富集土霉素及從地下部轉(zhuǎn)運(yùn)到地上部的能力，具有修復(fù)土壤中土霉素污染的潛能

7、。
　　 (4)低分子量有機(jī)酸對(duì)土霉素吸附和解吸的影響預(yù)示著植物參與條件下對(duì)土壤中土霉素釋放和轉(zhuǎn)化的影響。吸附過程中，檸檬酸明顯降低土霉素在土壤中的吸附比，其他6種低分子量有機(jī)酸（草酸、酒石酸、蘋果酸、富馬酸、鄰苯二甲酸、乙酸）則明顯提高土霉素吸附比;解吸過程中，除檸檬酸外，其他6種低分子量有機(jī)酸的添加明顯降低了土壤中土霉素解吸量占吸附量的比，而檸檬酸的添加使得土霉素的解吸比略有提高。結(jié)果表明只有檸檬酸能夠促進(jìn)土壤中土霉素的釋放