黑麥草、叢枝菌根真菌對(duì)不同番茄品種Cd吸收、富集的影響.pdf

1、近年來，隨著采礦、電鍍、冶金等工業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生的“三廢”的排放，使大面積農(nóng)田土壤被Cd污染。在Cd污染土壤上，作物能吸收一定量的Cd，導(dǎo)致果蔬中營(yíng)養(yǎng)元素和成分的改變，通過食物鏈進(jìn)入人體引起Cd的急性或慢性中毒。傳統(tǒng)的工程治理法成本高，且破壞土壤結(jié)構(gòu)，降低土壤肥力，化學(xué)法易帶來二次污染且效果不穩(wěn)定，因此目前更多的是研究植物和微生物修復(fù)，而將二者聯(lián)合起來修復(fù)Cd污染土壤并且應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中的研究較少。黑麥草(Lolium multiflorum

2、 L.)對(duì)重金屬Cd有很強(qiáng)的富集能力。叢枝菌根是植物根系與叢枝菌根真菌(Arbuscularmycorrhiza，AM)形成的一種共生體，廣泛存在于包括重金屬污染土壤的各種生境中，且可以影響宿主植物對(duì)重金屬的吸收、積累、轉(zhuǎn)移。番茄是人們喜食的一種茄果類蔬菜。前期研究顯示番茄果實(shí)中可富集較多的Cd，嚴(yán)重影響了番茄的食用安全。本研究通過土培試驗(yàn)?zāi)MCd污染土壤和應(yīng)用于大田重度Cd污染土壤中，研究叢枝菌根真菌和黑麥草對(duì)番茄(Lycopersi

3、con esculintum Mill.)的生長(zhǎng)、生理特性、Cd的積累及化學(xué)形態(tài)的影響，以及對(duì)土壤微生物、酶活性和Cd形態(tài)的影響。考察土壤接種菌根真菌促進(jìn)黑麥草等重金屬超級(jí)累植物或重金屬富集植物體內(nèi)重金屬元素濃度的效應(yīng)能否同時(shí)表現(xiàn)在降低蔬菜重金屬吸收量方面;同時(shí)還考察從枝菌根真菌對(duì)黑麥草修復(fù)土壤Cd污染是否有強(qiáng)化的作用。以期為土壤Cd污染修復(fù)提供理論依據(jù)。本研究主要內(nèi)容包括：
　?、磐僚嘣囼?yàn)中，番茄果實(shí)干重和植株總干重、葉和根抗氧

4、化酶活性及丙二醛含量、植株各部位Cd含量及積累量在不同品種和處理間的差異達(dá)到顯著性水平。黑麥草和叢枝菌根真菌單一或復(fù)合修復(fù)顯著提高了2個(gè)番茄品種的果實(shí)、根、莖、葉及總干重，降低了葉和根的丙二醛(MDA)含量及過氧化氫酶(CAT)、超過氧化物歧化酶(SOD)和過氧化物酶(POD)活性。
　?、仆僚嘣囼?yàn)中，黑麥草和叢枝菌根真菌單一或復(fù)合修復(fù)降低了2個(gè)番茄品種果實(shí)中Cd提取總量和各形態(tài)Cd(FE, Fw，F(xiàn)NaCl，F(xiàn)HAC，F(xiàn)Hcl和

5、FR)含量，降幅分別為19.4％～52.4％、31.0％～75.2％、19.7％～59.1％、3.11％～48.2％、20.0％～65.0％、40.7％～100％和15.2％～50.0％。Cd主要積累在番茄的葉和莖，果實(shí)和根積累較少。黑麥草和叢枝菌根真菌單一或復(fù)合修復(fù)不同程度降低了番茄葉、莖和根中的Cd含量;減少了莖Cd積累量和植株全Cd量。“Cd+R+AM真菌”處理還減少了2個(gè)番茄品種果實(shí)的Cd積累量，降幅分別為42.9％和43.7％

6、。供試2個(gè)番茄品種，以“洛貝琪”對(duì)Cd的耐性和抗性較強(qiáng)，果實(shí)Cd含量和積累量及植株Cd總積累量則以“洛貝琪”＜“德福mm-8”。
　?、峭僚嘣囼?yàn)中，黑麥草和叢枝菌根真菌單一或復(fù)合均減輕了Cd對(duì)番茄根尖細(xì)胞的毒害作用。在Cd處理（對(duì)照）下，2個(gè)番茄品種根尖細(xì)胞均變得畸形，細(xì)胞器嚴(yán)重匱乏，細(xì)胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)，細(xì)胞間距離較大;而“Cd+R or AM”處理下，2個(gè)番茄品種根尖細(xì)胞均有恢復(fù)正常的趨勢(shì)，細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器增多，細(xì)胞壁增厚，細(xì)胞趨

7、于完整，可見細(xì)胞核、液泡等細(xì)胞器。
　　⑷土培試驗(yàn)中，叢枝菌根真菌增加了黑麥草地上部生物量、地下部生物量及其總生物量，種植2個(gè)番茄品種中的黑麥草分別增了35.6％和32.2％、11.3％和13.6％、27.6％和26.0％。叢枝菌根真菌使黑麥草地上部和地下部中的Cd含量均降低了，降幅分別為14.8％和9.61％、7.22％和11.1％。叢枝菌根真菌卻增加了黑麥草地上部、地下部Cd積累量和Cd全量，增幅分別為15.7％和19.7％、

8、4.33％和1.02％、10.3％和12.2％。
　?、纱筇镌囼?yàn)中，黑麥草或叢枝菌根真菌單一或復(fù)合修復(fù)使番茄果實(shí)、葉、莖和根中的Cd含量不同程度降低，種植2個(gè)品種番茄中的黑麥草的降幅分別為6.92％～37.9％和11.8％～40.9％、5.70％～38.6％和12.2％～40.1％、5.60％～34.7％和4.61％～32.6％、9.82％～42.4％和21.7％～41.4％。果實(shí)Cd含量以“德福mm-8”＞“洛貝琪”。
　

9、?、蚀筇镌囼?yàn)中，黑麥草和叢枝菌根真菌單一或聯(lián)合修復(fù)Cd污染土壤增加了種植2個(gè)番茄品種土壤中細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量，增幅分別為59.9％～254％和21.7％～169％、76.9％～231％和205％～253％、27.1％～72.9％和27.9％～77.0％。黑麥草和叢枝菌根真菌單一或聯(lián)合修復(fù)Cd污染土壤增加了種植2個(gè)品種番茄土壤中脲酶、轉(zhuǎn)化酶、酸性磷酸酶、過氧化氫酶活性。
　?、舜筇镌囼?yàn)中，土壤中Cd形態(tài)含量的大小順序?yàn)闅埩魬B(tài)(R

10、ES-Cd)＞鐵錳氧化態(tài)(FeMn-Cd)＞碳酸鹽態(tài)(CAB-Cd)＞可交換態(tài)(EXC-Cd)＞有機(jī)態(tài)(OM-Cd)。黑麥草或接種叢枝菌根真菌單一或復(fù)合均降低了土壤中可交換態(tài)(EXC-Cd)、碳酸鹽態(tài)(CAB-Cd)和鐵錳氧化態(tài)(FeMn-Cd)，CAB-Cd的降幅分別為16.9％～37.8％和31.3％～34.4％; FeMn-Cd降幅分別為20.6％～38.1％和32.0％～38.6％。黑麥草或接種叢枝菌根真菌均降低了土壤中Cd形態(tài)

11、的總提取量和土壤中Cd含量，土壤中Cd形態(tài)總提取量及Cd含量降幅分別為8.61％～23.2％和15.9％～27.5％、16.9％～22.7％和25.4％～27.8％。
　　⑻大田試驗(yàn)中，叢枝菌根真菌增加了黑麥草地上部生物量、地下部生物量及其總生物量，種植2個(gè)品種番茄中的黑麥草分別增了8.30％和12.0％、18.4％和15.3％、11.8％和13.1％。叢枝菌根真菌顯著增加了黑麥草中Cd含量及Cd積累量。黑麥草地上部和地下部Cd含