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        香根草對(duì)Cd、Pb、Zn的吸收累積特征研究

        2019-10-16 06:21:32胡長(zhǎng)杏
        安徽農(nóng)學(xué)通報(bào) 2019年18期
        關(guān)鍵詞:香根耐受性根部

        胡長(zhǎng)杏 李 博

        (1聯(lián)合泰澤環(huán)境科技發(fā)展有限公司云南分公司,云南昆明 650033;2云南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,云南昆明 650201)

        重金屬是一類特殊的污染物,具有顯著不同于其他污染物的特點(diǎn)。重金屬很容易被植物富集,在超過(guò)一定濃度后成為污染物,過(guò)高的積累就會(huì)對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生負(fù)影響,輕則植物體的代謝過(guò)程發(fā)生紊亂,生長(zhǎng)發(fā)育受阻,重則導(dǎo)致植物死亡[1-2]。而有些植物,體內(nèi)具有某些特定的生理機(jī)制,使植物能生存于高含量的重金屬中而不受損害,這種特性就是植物的耐受性[3]。

        香根草為禾本科巖蘭草屬的一種多年生草本植物,對(duì)重金屬有富集作用,而且具有極強(qiáng)的生態(tài)適應(yīng)性,對(duì)貧瘠地、有機(jī)物、污水等都表現(xiàn)出了較強(qiáng)的抗性[4-5],而且,在生境惡劣、寸草不生的尾礦地和垃圾場(chǎng)上都能生存[6]。香根草近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于水土保持、道路塌方滑坡治理、生態(tài)環(huán)境治理、退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)、富營(yíng)養(yǎng)水體的凈化,以及對(duì)重金屬和污染物的生物恢復(fù)和土壤機(jī)制的改良等方面[7-8],因此,研究香根草對(duì)重金屬的耐性具有非常重要的意義。

        本研究通過(guò)盆栽試驗(yàn),探究了香根草對(duì)Cd、Pb和Zn等重金屬對(duì)香根草生長(zhǎng)的影響,以及香根草對(duì)重金屬的吸收累積特征,以期為香根草在重金屬污染場(chǎng)地修復(fù)應(yīng)用方面提供依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 供試材料供試材料為香根草(Chrysopogon zizani-oides(L.)Roberty)。土壤采自云南農(nóng)業(yè)大學(xué)后山,土壤質(zhì)地為紅壤土,pH值為5.46,土壤陽(yáng)離子交換量為11.28cmol/kg,全鎘、鉛和鋅的含量分別為0.15、20.12和15.33mg/kg。試驗(yàn)用裝10kg土的花盆。

        1.2 試驗(yàn)方法采用溫室土培盆栽試驗(yàn),土壤重金屬Cd、Pb和Zn含量設(shè)置見(jiàn)表1。分別把相應(yīng)量的CdCl2、Pb(NO3)2和ZnSO4配成溶液,與過(guò)3mm篩的土壤反復(fù)混合均勻,然后在溫室中穩(wěn)定7d,每個(gè)處理設(shè)6次重復(fù)。在生長(zhǎng)90d時(shí)取樣,用刀子將植株的地上部與根分開(kāi),用自來(lái)水將樣品沖洗干凈,再用蒸餾水沖洗,樣品稱鮮質(zhì)量后,在70℃下烘干,稱干質(zhì)量。植株樣品用HNO3-HClO4消化,土壤樣品用HCl-HNO3-HClO4-HF前處理,所有消煮液用火焰原子吸收光譜法測(cè)定樣品中重金屬Cd、Pb和Zn的含量。

        表1 土壤重金屬Cd、Pb和Zn含量設(shè)置

        2 結(jié)果與分析

        2.1 重金屬處理對(duì)香根草株高的影響由圖1可知,對(duì)照和重金屬處理香根草株高分別為92.5和72.8cm,重金屬處理使香根草株高下降了21.3%,對(duì)照和處理差異不顯著,表明香根草對(duì)重金屬有較高的耐受性。

        圖1 施加重金屬對(duì)香根草株高的影響

        2.2 重金屬處理對(duì)香根草生物量的影響由圖2可知,對(duì)照和重金屬處理香根草地上部生物量分別為4.1g/株和3.3g/株,根部生物量分別為3g/株和3.2g/株,重金屬處理香根草地上部生物量下降了26.8%,根部生物量增加了6.7%,地上部和根部都表現(xiàn)為對(duì)照和處理差異不顯著,表明重金屬處理對(duì)香根草生長(zhǎng)影響不大。

        圖2 施加重金屬對(duì)香根草生物量的影響

        2.3 不同處理香根草的重金屬含量由表2可知,對(duì)照和重金屬處理的香根草地上部Cd含量分別為0.11mg/kg和20.83mg/kg,根部Cd含量分別為0.21mg/kg和21.5mg/kg;對(duì)照和重金屬處理的香根草地上部Pb含量分別為15.67mg/kg和341.5mg/kg,根部Pb含量分別為19.4mg/kg和414.83mg/kg;對(duì)照和重金屬處理的香根草地上部Zn含量分別為11.38mg/kg和756.17mg/kg,根部Zn含量分別為13.12mg/kg和818.67mg/kg,表明香根草對(duì)重金屬有較強(qiáng)的吸收能力。

        表2 不同處理香根草重金屬含量

        3 討論

        3.1 重金屬在香根草體內(nèi)的含量從本研究可以看出,香根草重金屬含量較高,幾種重金屬在香根草體內(nèi)不同部分的含量均表現(xiàn)為根部>地上部,這也是植物中的普遍現(xiàn)象[9-10]。香根草根系極為發(fā)達(dá),重金屬在根系中的滯留量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)莖葉,這可能是香根草根系所吸收的重金屬較少運(yùn)輸?shù)降厣喜糠值脑颉?/p>

        3.2 香根草對(duì)重金屬的耐受性本研究中香根草體內(nèi)的Cd、Pb、Zn含量較高,這與夏漢平[11]和束文圣[12]、龍健等的研究結(jié)果一致,可見(jiàn),香根草是一種抗逆性較強(qiáng)的草本植物,對(duì)重金屬具有較高的耐受性。重金屬對(duì)植物造成的傷害是多方面的,而植物對(duì)重金屬脅迫有多方面的防衛(wèi)機(jī)制[13],香根草屬于哪一種機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

        4 結(jié)論

        (1)施加重金屬處理降低了香根草株高和地上部生物量,增加了根部生物量,但差異不顯著,表明香根草對(duì)重金屬有較強(qiáng)耐受能力。

        (2)與對(duì)照相比,重金屬處理的香根草Cd、Pb、Zn含量較高,表明香根草對(duì)重金屬有較強(qiáng)的吸收能力。

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