作物間作對重金屬吸收的影響及其機制的研究.pdf

1、隨著工業(yè)化的發(fā)展，大量的重金屬被排入環(huán)境中，對土壤特別是耕地造成嚴重的污染。由于重金屬可隨食物鏈移動，最終積累在人體內(nèi)，對人類健康造成危害，因此對重金屬污染土壤的修復迫在眉睫。與傳統(tǒng)的物理、化學修復手段相比，新型的植物修復方式具有成本低、對土壤擾動性小、不造成二次污染等優(yōu)點，被譽為土壤重金屬污染修復的最佳方法。但是由于常用于植物修復的高積累植物，往往生物量小、生長緩慢，修復效果并不理想。因此迫切需要尋找新方法來提高重金屬污染土壤的修復效

2、率，或者降低重金屬在農(nóng)作物中的積累，從而獲得在污染土壤中也可實現(xiàn)安全食用的農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)。
　　 1.本研究選擇了四種Cd吸收能力顯著差異的作物(Cd相對高積累青菜(杭州油冬兒)和番茄(中蔬4號)；Cd相對低積累甘藍(京豐一號)和玉米(金珠蜜甜玉米))，在Cd污染土壤中進行間作試驗。實驗結(jié)果如下：
　　 1)在Cd2.62 mg kg-1的污染水平下，青菜和甘藍間作條件與單作相比，Cd在青菜中的積累濃度提高(地上部分從6.

3、55 mg kg-1升高至9.29 mg kg-1，地下部分從4.45 mg kg-1升高至7.65 mg kg-1)，而在甘藍中的積累濃度下降(地上部分從3.70 mg kg-1降低至0.54 mg kg-1，地下部分從3.32 mg kg-1降低至1.99 mg kg-1)。在Cd3.70 mg kg-1的污染水平下，番茄和玉米間作和限制性間作條件與單作相比，Cd在番茄中的積累濃度提高(葉部從13.52 mg kg-1分別升高至24

4、.94 mg kg-1和27.30 mg kg-1)。表明采用間作方式可以同時實現(xiàn)提高重金屬污染的植物修復效率和污染土壤中產(chǎn)出可安全食用農(nóng)產(chǎn)品的目的。
　　 2)與未種植作物的對照組相比，種植青菜和甘藍后，土壤pH值有小量下降，酸性磷酸酶活性上升，脲酶活性下降，并且青菜單作組土壤pH值下降幅度最大，脲酶活性下降幅度最??；種植番茄和玉米后，番茄根圍土壤pH值有所下降，酸性磷酸酶活性上升，脲酶活性下降，并且間作組土壤pH值下降幅度最

5、大，酸性磷酸酶活性升高幅度最大，脲酶活性下降幅度最小。這些變化進一步影響到土壤中Cd的存在形式，最終導致作物對Cd的吸收能力發(fā)生變化。間作還能提高Cd高積累番茄根圍土壤中，對重金屬吸收有促進作用的微生物種群的豐度，而降低對重金屬吸收有抑制作用的微生物種群的豐度，最終實現(xiàn)Cd高積累番茄對Cd的吸收能力提高。因此，不同作物間作影響其對重金屬的吸收能力可能是通過改變土壤pH值、土壤酶活性、根圍土中微生物種群分布而實現(xiàn)的。
　　 2.本

6、研究選用青菜、甘藍、番茄、玉米和重金屬高積累植物雞眼草，在多種重金屬(Cd、Pb、Cr、Cu和Fe)低濃度復合污染的大田中進行單作、間作試驗，研究不同植物種類、不同種植方式下對不同重金屬的吸收特性。結(jié)果表明，番茄對土壤中重金屬尤其是Cd的吸收能力較高，當番茄和其他作物間作時，番茄對重金屬的吸收能力還會提高，因此番茄是一種適合修復土壤重金屬污染的植物；玉米對Cr、Cu和Fe的積累較高，當玉米和其他植物間作時，玉米對重金屬的吸收能力還會降低