廖若星 ，賴金龍 ，李月琴 ，付 倩 ，陶宗婭 *

蠶豆對(duì)土壤中鍶的累積及其器官分配特征分析

廖若星1，2，賴金龍1，3，李月琴1，付 倩1，陶宗婭1*

（1.四川師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，成都 610101；2.四川師范大學(xué)附屬中學(xué)，成都 610066；3.四川省綿陽(yáng)實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)，四川 綿陽(yáng)621051）

為了調(diào)查蠶豆不同生育時(shí)期對(duì)土壤中鍶（Sr）的累積效應(yīng)及Sr在各器官中的分配特征，采用盆栽試驗(yàn)，以外源施加SrCl2·6H2O（穩(wěn)定同位素88Sr）模擬土壤受放射性核素90Sr污染，分析Sr在蠶豆各生育時(shí)期（苗期、現(xiàn)蕾期、開(kāi)花期、結(jié)莢期、成熟期）及各器官中的累積、分配特征。結(jié)果顯示，隨外源Sr污染濃度的增加，蠶豆體內(nèi)Sr的累積量顯著增加（p＜0.05），各生育時(shí)期對(duì)Sr的累積量呈現(xiàn)成熟期＞結(jié)莢期＞開(kāi)花期＞現(xiàn)蕾期＞苗期，生物富集系數(shù)（BCF）和轉(zhuǎn)移系數(shù)（TF）呈“上升”趨勢(shì)，Sr在蠶豆各器官中的累積百分比表現(xiàn)為葉＞莖＞根（苗期和現(xiàn)蕾期）、莖＞葉＞根＞花（開(kāi)花期）、根＞豆莢＞莖＞葉（結(jié)莢期）和莖＞葉＞根＞莢殼＞種子（成熟期）。同時(shí)，蠶豆根系對(duì)Sr的吸收速率與外源Sr污染濃度顯著相關(guān)。綜上認(rèn)為，Sr在蠶豆體內(nèi)具有明顯的累積效應(yīng)，并可轉(zhuǎn)移到蠶豆地上部分各器官中，導(dǎo)致這些器官或組織被Sr污染。

鍶；累積；器官分配；蠶豆

鍶（Strontium，Sr）作為第二主族堿土金屬，環(huán)境中存在84Sr、86Sr、87Sr和88Sr四種穩(wěn)定同位素，主要分布在天青石、菱鍶礦等礦物中，其中88Sr約占總量的82.58%[1-2]。隨著核工業(yè)的發(fā)展、核試驗(yàn)以及突發(fā)性核事故（如2011年日本福島核事故），導(dǎo)致大量放射性核素釋放到環(huán)境中，其中90Sr是主要的放射性核素，具有半衰期長(zhǎng)（28.78 a）、輻射能高（0.546 MeV）、危害大（釋放β粒子）等特點(diǎn)[3-6]。然而，Sr化學(xué)性質(zhì)與鈣（Calcium，Ca）類似，被釋放到環(huán)境中的90Sr易被動(dòng)植物吸收、轉(zhuǎn)移，并沿食物鏈累積到人體骨骼、牙齒等部位，造成長(zhǎng)期電離輻射，損傷骨、腎臟等器官，誘發(fā)癌變[7-9]。

近年來(lái)，90Sr的環(huán)境生物學(xué)效應(yīng)，尤其是Sr在農(nóng)產(chǎn)品中的累積特性已成為研究熱點(diǎn)。研究表明，90Sr在土壤中主要分布在5～15 cm的表層土（垂直遷移），但受天氣影響（如風(fēng)、雨及地表水流），90Sr可發(fā)生水平遷移，造成低洼地90Sr污染濃度升高[10]。當(dāng)90Sr進(jìn)入土壤后，與土壤組分相互作用，形成易交換或易遷移的化合物，易被植物根系吸收、累積[11-12]。近年來(lái)，采用88Sr模擬90Sr污染（植物對(duì)88Sr、90Sr吸收能力無(wú)顯著差異），評(píng)估植物對(duì)90Sr的累積、轉(zhuǎn)移及器官分配特征已取得一些成果，如水培條件下，Sr主要累積在印度芥菜[13]、蠶豆[14]、向日葵[15]等植物的地上部分，但在油菜、玉米、豌豆等植物的根部Sr累積量較高[14]；在春油菜、春小麥各器官中的分配規(guī)律為葉、莖＞殼＞籽粒[16]。同時(shí)，植物對(duì)Sr的累積特性易受植物種類、生育時(shí)期以及土壤理化性質(zhì)（有機(jī)質(zhì)含量、pH、Ca含量等）等因素的影響[17-18]，如豆科植物對(duì)土壤中Sr的累積能力明顯強(qiáng)于十字花科和禾本科，植物在開(kāi)花期前后對(duì)Sr的累積量達(dá)最高等[10]。此外，提高培養(yǎng)介質(zhì)中Ca濃度，可明顯降低植物對(duì)Sr的累積量[19]。然而，現(xiàn)有研究大多是在水培或短期土培條件下，評(píng)估植物在某一特定生育時(shí)期對(duì)Sr的累積、轉(zhuǎn)移特性，關(guān)于植物各生育時(shí)期對(duì)土壤中Sr的累積效應(yīng)與器官分配特征卻鮮有報(bào)道。

蠶豆（Vicia faba L.）作為廣泛種植的豆科植物，是重要的蔬菜、飼料和綠肥作物，對(duì)Sr具有很強(qiáng)的累積、轉(zhuǎn)移能力[14]。因此，本研究以蠶豆為試材，采用外源施加SrCl2·6H2O（穩(wěn)定同位素88Sr）模擬放射性核素90Sr污染，通過(guò)盆栽試驗(yàn)，分析蠶豆各生育時(shí)期（苗期、現(xiàn)蕾期、開(kāi)花期、結(jié)莢期、成熟期）對(duì)土壤Sr的累積效應(yīng)與器官分配特征，為解釋植物對(duì)土壤Sr的累積、遷移模式提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

蠶豆（Vicia faba L.）品種為“七粒胡豆”，購(gòu)自成都市農(nóng)佳裕種業(yè)有限公司。挑選大小均勻、無(wú)蟲(chóng)眼的健康蠶豆種子，蒸餾水浸種24 h。通過(guò)在供試土壤中外源施加88SrCl2·6H2O（分析純）來(lái)模擬放射性核素90Sr污染，采用土壤逐步稀釋法制備外源Sr污染土壤[20-21]，具體操作為：第1步，向干凈土壤（壤土，過(guò)2 mm土壤篩）中外源施加88SrCl2·6H2O，配制高濃度的88Sr老化土壤，將土壤含水量維持在最大持水量，并置于黑暗、通風(fēng)環(huán)境，老化6個(gè)月，保證Sr與土壤微粒充分作用，使盆栽模擬試驗(yàn)更接近自然污染狀態(tài)；第2步，使用干凈土壤將老化土壤稀釋至外源Sr濃度為25、50、100 mg·kg-1的污染水平（目前Sr污染水平較低，介于2.5～40 mg·kg-1之間），即在供試土壤Sr本底值的基礎(chǔ)上，外源施加的Sr濃度為25～100 mg·kg-1；以不添加Sr老化土壤作為對(duì)照組（CK，Sr本底值為15.68 mg·kg-1）。每盆裝土2 kg（塑料盆規(guī)格：高15 cm，直徑20 cm）。干凈土壤的基礎(chǔ)理化性質(zhì)為：有機(jī)質(zhì)42.04 g·kg-1，總 N、P、K 分別為 4.16、1.21、4.34 g·kg-1，速效 N、P、K 分別為 207.1、361.4、495.2 mg·kg-1，全 Ca 2.24 g·kg-1，Sr本底值 15.68 mg·kg-1，土壤 pH 7.02。

1.2 試驗(yàn)方法

盆栽試驗(yàn)采用兩因素（4個(gè)Sr外源污染水平、5個(gè)生育時(shí)期）隨機(jī)全組合試驗(yàn)，外源Sr污染水平分別為 0（CK）、25、50、100 mg·kg-1，蠶豆各生育時(shí)期分別為苗期（播種第 46 d）、現(xiàn)蕾期（第 87 d）、開(kāi)花期（第136 d）、結(jié)莢期（第 151 d）和成熟期（第 176 d）。每組 3次重復(fù)。

采集各時(shí)期的蠶豆植株，小心去除根系附著的土壤顆粒，依次用自來(lái)水、蒸餾水沖洗干凈，濾紙吸干多余水分。將蠶豆植株分割為根、莖、葉、花、莢、莢殼、種子（已成熟）等不同部位，并將根系置于20 mmol·L-1Na2-EDTA中交換20 min，去除根系表面吸附的Sr。將樣本置于80℃烘干，待用。

當(dāng)所有的植物樣本采集完成后，將烘干的樣本用粉碎機(jī)研磨，稱取約0.500 g的樣品，采用濕法消解法[HNO3+HClO4（3∶1，V/V）]消解植物樣品，火焰原子吸收分光光度法檢測(cè)樣品中Sr含量，測(cè)試重復(fù)3次。

1.3 數(shù)據(jù)分析

植株中 Sr的累積總量（mg·kg-1干重）=[Sr]根+[Sr]莖+[Sr]葉+[Sr]花+[Sr]莢/莢殼+[Sr]種

地上部分 Sr含量（mg·kg-1干重）=[Sr]總-[Sr]根

生物富集系數(shù)（BCF）=[Sr]總/[Sr]土壤

轉(zhuǎn)移系數(shù)（TF）=[Sr]地上/[Sr]根

器官間分配系數(shù)（DF）表示相鄰器官間Sr的轉(zhuǎn)移能力，包括：莖-根（DF[莖/根]）、葉-莖（DF[葉/莖]）、花-莖（DF[花/莖]）、豆莢-莖（DF[豆莢/莖]）、莢殼-莖（DF[莢殼/莖]）、種子-莖（DF[種子/莖]）之間的分配系數(shù)。

Sr在各器官中的分布百分比=[Sr]器官/[Sr]總×100%

Sr吸收速率（mg·kg-1·d-1干重）=[Sr]總/[生長(zhǎng)時(shí)間]

采用SPSS 18.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，LSD多重比較，Origin 9.0作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 蠶豆各生育時(shí)期對(duì)Sr的累積及轉(zhuǎn)移特性

當(dāng)外源Sr濃度為0～100 mg·kg-1時(shí)，蠶豆各生育時(shí)期對(duì)Sr的累積量和轉(zhuǎn)移系數(shù)（TF）均逐漸增加，但生物富集系數(shù)（BCF）卻呈下降趨勢(shì)（圖1A），分別為1.44～5.84（CK）、0.84～2.82（25 mg·kg-1）、0.46～2.38（50 mg·kg-1） 和 0.43～2.73（100 mg·kg-1）。當(dāng)外源 Sr為100 mg·kg-1時(shí)，蠶豆各生育時(shí)期對(duì)Sr的累積量分別達(dá)到 50.25 mg·kg-1（苗期）、128.98 mg·kg-1（現(xiàn)蕾期）、137.40 mg·kg-1（開(kāi)花期）、170.40 mg·kg-1（結(jié)莢期）和316.28 mg·kg-1（成熟期）。當(dāng)土壤中外源Sr污染濃度為25～100 mg·kg-1時(shí)，各生育時(shí)期對(duì)Sr的累積量呈現(xiàn)為成熟期＞結(jié)莢期＞開(kāi)花期＞現(xiàn)蕾期＞苗期（圖1A），呈明顯的“累積效應(yīng)”。同時(shí)，隨蠶豆生育時(shí)期的延長(zhǎng)，BCF和TF平均值呈“上升”趨勢(shì)（圖1B）。這表明，蠶豆根系對(duì)土壤Sr具有較強(qiáng)的吸收、轉(zhuǎn)移能力，且蠶豆對(duì)土壤Sr的累積、轉(zhuǎn)移特征與外源Sr污染水平、生育時(shí)期密切相關(guān)。

2.2 Sr在蠶豆各器官中的分配

隨土壤中外源Sr污染濃度的增加，蠶豆苗期（生長(zhǎng)46 d）和現(xiàn)蕾期（生長(zhǎng)87 d）根、莖、葉中Sr的累積量顯著增加（p＜0.05），Sr在各器官間的轉(zhuǎn)移能力總體呈現(xiàn)為：DF[葉/莖]＞DF[莖/根]。隨著生育時(shí)期的延長(zhǎng)，現(xiàn)蕾期各器官中Sr的累積量明顯高于苗期，當(dāng)外源Sr為100 mg·kg-1時(shí)，現(xiàn)蕾期根、莖、葉中Sr的累積量分別達(dá)到19.73、40.75、68.50 mg·kg-1（表1）。Sr在蠶豆苗期各器官中的累積百分比分別達(dá)到18.81%～26.90%（根）、24.11%～30.10%（莖）和43.48%～56.99%（葉），在現(xiàn)蕾期分別為15.30%～25.67%（根）、13.57%～40.75%（莖）和40.79%～53.11%（葉），說(shuō)明Sr在各器官中分配規(guī)律表現(xiàn)為葉＞莖＞根（圖2）。

圖1 蠶豆不同生育時(shí)期對(duì)土壤中Sr的累積、轉(zhuǎn)移特性Figure 1 Accumulation and transfer characterization of Sr in the different growing periods of V.faba

表1 Sr在蠶豆苗期和現(xiàn)蕾期各器官中的分配特征Table 1 Distribution of Sr in the different organs of V.faba at seedling and flower budding stage

圖2 Sr在蠶豆苗期和現(xiàn)蕾期各器官中的分配百分比Figure 2 Distribution ratio of Sr in the different organs of V.faba in the seedling and flower budding stage

在開(kāi)花期（生長(zhǎng)136 d），蠶豆各器官（根、莖、葉和花）中Sr的累積量也顯著增加（p＜0.05），器官間的分配系數(shù)呈現(xiàn)為：DF[莖/根]＞DF[葉/莖]＞DF[花/莖]。與前兩個(gè)時(shí)期對(duì)比發(fā)現(xiàn)，蠶豆各器官中累積的部分Sr（16.73%～21.35%）被轉(zhuǎn)移到花中，當(dāng)外源Sr為100 mg·kg-1時(shí)，蠶豆花中Sr的累積量達(dá)到28.23 mg·kg-1（約占Sr總量的 20.55%），DF[花/莖]達(dá)到 0.62（表 2）。在結(jié)莢期（生長(zhǎng)151 d），豆莢（包括莢殼和未成熟種子）中Sr的累積量顯著增加（p＜0.05），達(dá)到22.26～39.08 mg·kg-1（占總量的 21.25%～31.24%）、DF[豆莢/莖]達(dá) 0.86～1.85，明顯高于開(kāi)花期花中Sr的累積量和分配系數(shù)（表3）。當(dāng)蠶豆處于成熟期時(shí)，根、莖、葉中Sr的累積量最高，分別為39.03 mg·kg-1（12.34%）、105.10 mg·kg-1（33.23%）和127.30 mg·kg-1（40.25%）。同時(shí)，隨土壤中外源Sr污染濃度的增加，蠶豆莢殼中Sr的累積量顯著增加，達(dá)到 13.65～32.34 mg·kg-1（占總量的 10.22%～15.47%），與結(jié)莢期對(duì)比，成熟期豆莢（包括莢殼和成熟種子）中Sr的累積量增加了11.18%～27.80%（表4），但成熟種子中Sr累積量無(wú)明顯變化（P＞0.05）。此外，Sr在蠶豆各器官中的累積百分比（圖3）表現(xiàn)為：莖＞葉＞根＞花（開(kāi)花期）、根＞豆莢＞莖＞葉（結(jié)莢期）和莖＞葉＞根＞莢殼＞種子（成熟期）。Sr在蠶豆全生育時(shí)期各器官中的平均累積百分比也顯示，被蠶豆根系吸收的Sr可轉(zhuǎn)移、分配到幼嫩器官中（如花、莢殼），導(dǎo)致這些器官中Sr的累積量顯著增加（圖4）。2.3蠶豆對(duì)土壤Sr的吸收規(guī)律

隨土壤中Sr污染濃度的增加，在蠶豆各生育時(shí)期，蠶豆根系對(duì)土壤中Sr的吸收速率均顯著增加（p＜0.05），當(dāng)外源 Sr為 100 mg·kg-1時(shí)，各時(shí)期的最大吸收速率分別達(dá)到1.092 mg·kg-1·d-1（苗期）、1.483 mg·kg-1·d-1（現(xiàn)蕾期）、1.010 mg·kg-1·d-1（開(kāi)花期）、1.128 mg·kg-1·d-1（結(jié)莢期）和1.767 mg·kg-1·d-1（成熟期），是對(duì)照組的0.99～2.46倍（表5）。Pearson′s相關(guān)分析結(jié)果顯示（表6），外源Sr污染濃度、Sr累積量與吸收速率均呈極顯著正相關(guān)（p＜0.01）。此外，蠶豆生長(zhǎng)時(shí)間與Sr累積量也呈極顯著正相關(guān)（p＜0.01）。結(jié)果表明，蠶豆生長(zhǎng)時(shí)間可顯著影響Sr的累積量，根系對(duì)Sr的吸收速率與土壤中外源Sr污染濃度相關(guān)。

表2 Sr在蠶豆開(kāi)花期各器官中的分配特性Table 2 Distribution of Sr in the different organs of V.faba at blooming stage

表3 Sr在蠶豆結(jié)莢期各器官中的分配特性Table 3 Distribution of Sr in the different organs of V.faba at podding stage

表4 Sr在蠶豆成熟期各器官中的分配特性Table 4 Distribution of Sr in the different organs of V.faba at maturation stage

圖3 Sr在蠶豆開(kāi)花期、結(jié)莢期和成熟期各器官中的分配百分比Figure 3 Distribution ratio of Sr in the different organs of V.faba in the blooming,podding and maturation stage

圖4 Sr在蠶豆不同生育時(shí)期各器官中的累積百分比Figure 4 Distribution ratio of Sr in different organs of V.faba in different growth stages

3 討論

植物對(duì)環(huán)境中Sr的吸收途徑主要是根系吸收和葉面吸收，且根系吸收是最主要的吸收方式，其吸收量是葉面吸收量的200倍[22-23]，進(jìn)入根系的Sr可進(jìn)一步轉(zhuǎn)移至地上部，如印度芥菜葉中Sr的累積量明顯高于莖、根等營(yíng)養(yǎng)器官[13]。本研究顯示，蠶豆根系對(duì)土壤Sr具有較強(qiáng)的吸收、轉(zhuǎn)移能力（TF＞1），地上部Sr累積量明顯高于根部（圖1）。研究表明，植物根系對(duì)Sr的吸收機(jī)理與Ca相似，包括載體（Carriers）、泵（Pumps）及離子通道（Ionic channels）運(yùn)輸?shù)韧緩絒24]，如玉米（Zea mays）根系對(duì)溶液中Sr的運(yùn)輸速率表現(xiàn)出典型載體運(yùn)輸動(dòng)力學(xué)特征（外源 Sr0.04～1mmol·L-1）、泵動(dòng)力學(xué)特征（外源 Sr 1～25 mmol·L-1）及離子通道介導(dǎo)的被動(dòng)擴(kuò)散特征（外源 Sr 25～100 mmol·L-1）[19]。本試驗(yàn)中外源Sr污染水平為25～100 mg·kg-1（0.28～1.14 mmol·L-1），推測(cè)蠶豆根系對(duì)土壤中Sr的吸收主要由轉(zhuǎn)運(yùn)載體或泵介導(dǎo)，如ZIP family、ABC family、CPx-ATPase family、Cation Diffusion Facilitator family、Ca 泵等轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可能參與了根系對(duì)土壤中Sr的吸收[19]。

表5 蠶豆不同生育時(shí)期對(duì)土壤中Sr的吸收速率分析Table 5 Analysis of the uptake rates versus the concentration of Sr during different growth stages

表6 各個(gè)指標(biāo)間相關(guān)性分析Table 6 Pearson′s correlation analysis of the different parameters

當(dāng)大量Sr進(jìn)入植物體內(nèi)，植物可通過(guò)區(qū)室化作用，將Sr再分配到細(xì)胞壁、液泡等生物活性較低的亞細(xì)胞區(qū)域，降低細(xì)胞器中Sr的累積量，緩解了Sr對(duì)細(xì)胞器的功能性損傷[13，25-26]。同時(shí)，植物根系中Sr主要以果膠酸鹽、蛋白質(zhì)結(jié)合態(tài)和吸附態(tài)等形態(tài)暫時(shí)貯存，但可轉(zhuǎn)換為水溶性有機(jī)酸鹽或磷酸鹽等形態(tài)，在莖的木質(zhì)部中轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致植物地上部Sr累積量明顯增加[13]。本研究顯示，蠶豆各生育時(shí)期對(duì)Sr的累積總量均顯著增加，且成熟期累積量最高，地上部Sr的累積量也明顯高于根部（圖1），說(shuō)明Sr在蠶豆中的轉(zhuǎn)移能力較強(qiáng)，并具有明顯的“累積效應(yīng)”，推測(cè)根中累積的Sr可轉(zhuǎn)化為易轉(zhuǎn)移的水溶態(tài)，并沿莖遷移到地上部。然而，蠶豆根中Sr的累積量隨生育時(shí)期的延長(zhǎng)呈“先升后降”的變化趨勢(shì)，推測(cè)是因?yàn)樾Q豆進(jìn)入成熟期后，根系逐漸老化，對(duì)土壤中Sr的吸收能力降低，但根部累積的Sr仍能轉(zhuǎn)移至地上部，導(dǎo)致根中Sr累積量降低。同時(shí)，由于Sr化學(xué)性質(zhì)與Ca相似，在葉部屬于難遷移元素（Immobile elements），葉中貯存的Sr僅少部分可沿木質(zhì)部再轉(zhuǎn)移到其他器官[22]。本研究顯示，蠶豆葉中Sr的累積量呈現(xiàn)“雙峰”的變化趨勢(shì)，當(dāng)蠶豆處于開(kāi)花期時(shí)，葉中Sr累積量明顯降低。這主要是因?yàn)樾Q豆在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段，其生物量快速增加，生物量的稀釋效應(yīng)是導(dǎo)致葉中Sr累積量降低的主要因素。當(dāng)蠶豆進(jìn)入生殖生長(zhǎng)階段（開(kāi)花期后），其生物量的稀釋效應(yīng)不明顯，但Sr能沿莖轉(zhuǎn)移至葉中，導(dǎo)致蠶豆在開(kāi)花期后，葉中Sr累積量逐漸增加。

通常，Sr在植物各器官中的分配規(guī)律與Ca相似，主要累積在植物各營(yíng)養(yǎng)器官中（如根、莖、葉），在植物各器官中的分配規(guī)律表現(xiàn)為：葉＞莖＞殼＞種子（即Sr在幼嫩部位分配較少）[16]。本研究也顯示，Sr在蠶豆各生育時(shí)期主要分配在莖、葉中，Sr的分配系數(shù)DF[葉/莖]和 DF[莖/根]明顯高于 DF[花/莖]、DF[莢殼/莖]及 DF[種子/莖]。此外，蠶豆根系對(duì)土壤Sr的吸收速率受外源Sr污染濃度的影響，主要是因?yàn)殡S外源Sr污染濃度的增加，可能造成土壤中可吸收態(tài)Sr含量升高，導(dǎo)致根系對(duì)Sr的吸收速率增加。

4 結(jié)論

（1）Sr在蠶豆體內(nèi)具有明顯的累積效應(yīng)，并可轉(zhuǎn)移到蠶豆莖、葉、花、莢殼等器官中，導(dǎo)致這些器官或組織中Sr累積量顯著增加。

（2）Sr在蠶豆各器官中的累積百分比表現(xiàn)為：葉＞莖＞根（苗期和現(xiàn)蕾期）、莖＞葉＞根＞花（開(kāi)花期）、根＞豆莢＞莖＞葉（結(jié)莢期）和莖＞葉＞根＞莢殼＞種子（成熟期）。

（3）蠶豆根系對(duì)Sr的吸收速率與外源Sr污染濃度正相關(guān)，且蠶豆生長(zhǎng)時(shí)間可顯著影響Sr的累積量。

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Characteristics of strontium accumulation and redistribution in organs of Vicia faba grown on Sr-contaminated soils

LIAO Ruo-xing1，2,LAI Jin-long1,3,LI Yue-qin1,FU Qian1,TAO Zong-ya1*
（1.Life Science College,Sichuan Normal University,Chengdu 610101,China;2.The Middle School Attached to Sichuan Normal University,Chengdu 610066,China;3.Mianyang Experimental Middle School of Sichuan,Mianyang 621051,China）

The aim of this study was to investigate the characteristics of strontium accumulation and its redistribution in organs of Vicia faba grown on contaminated soils.Vicia faba was grown on88Sr-contaminated soils（simulating90Sr pollution）under pot culture conditions,and the accumulation,transport,and organ redistribution of Sr were then analyzed at various growth stages.The growth stages included the seedling stage at 46 days,the budding stage at 87 days,the blooming stage at 136 days,the podding stage at 151 days,and the maturation stage at 176 days.The results showed that Sr accumulation by V.faba was significantly greater on soils with a higher Sr content（ρ[Sr]25～100 mg·kg-1）（p＜0.05）.The accumulation of Sr at various growth stages showed the following pattern：maturation stage＞podding stage＞blooming stage＞budding stage＞seedling growing stage.The bioaccumulation factor（BCF）and the translocation factor（TF）of Sr in V.faba gradually increased with an increase in growing time.Meanwhile,the distribution of Sr in different organs showed the following pattern：leaf＞stem＞root（seedling stage and budding stage）,stem＞leaf＞root＞flower（blooming stage）,root＞pod＞stem＞leaf（podding stage）,and stem＞leaf＞root＞pod shell＞seed（maturation stage）.Furthermore,in this study Sr uptake rates had a connection with the concentration of Sr contaminant in the soil.This implies that Sr has an obvious biological accumulation effect in V.faba,is easily transferred to aboveground parts,and results in serious pollution of the plant′s organs and tissues.

strontium;accumulation;organ redistribution;Vicia faba

X591

A

1672-2043（2017）10-1953-07

10.11654/jaes.2017-0448

廖若星，賴金龍，李月琴，等.蠶豆對(duì)土壤中鍶的累積及其器官分配特征分析[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2017,36（10）：1953-1959.

LIAO Ruo-xing,LAI Jin-long,LI Yue-qin,et al.Characteristics of strontium accumulation and redistribution in organs of Vicia faba grown on Sr-contaminated soils[J].Journal of Agro-Environment Science,2017,36（10）：1953-1959

2017-03-28 錄用日期：2017-06-09

廖若星（2000—），男，高2018屆學(xué)生，從2015年起主要參與植物環(huán)境生理生化和分子生物學(xué)的相關(guān)研究。E-mail：ruoxing0812@126.com

*通信作者：陶宗婭 E-mail：t89807596@163.com

四川省教育廳科研基金（14ZA0030）；四川師范大學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)項(xiàng)目（SYJS2016-08）

Project supported：The Scientific Research Fundation of the Education Department of Sichuan Province,China（14ZA0030）；The Sichuan Normal University Foundation,China（SYJS2016-08）