多年生黑麦草对Pb、Cd胁迫的响应及富集能力研究

作者：冯鹏; 孙力; 申晓慧; 姜成; 李如来; 李增杰; 郑海燕; 张华; 郭伟; 韩旭东; 洪亚南

来源：草业学报, 2016, 25(01): 153-162.

• 铅
• 镉
• 胁迫
• 多年生黑麦草
• 富集能力

研究了铅(Pb)、镉(Cd)及Pb-Cd复合胁迫对多年生黑麦草生长发育的影响,了解多年生黑麦草修复Pb、Cd污染土壤的潜能,为农田土壤的污染修复工作提供技术支撑和应用借鉴。以人工盆栽的方法,Pb设0,300,500,1000,1500mg/kg 5个处理,Cd设0,0.3,3,10,50,100mg/kg 6个处理,Pb-Cd复合胁迫设Pb0Cd0,Pb300Cd0.3,Pb500Cd0.3,Pb1000Cd0.3,Pb1500Cd0.3,Pb300Cd10,Pb500Cd10,Pb1000Cd10,Pb1500Cd109个处理。测定Pb、Cd单一及复合胁迫下,多年生黑麦草种子发芽势、发芽率、发芽指数、简化活力指数,叶片叶绿素含量,净光合效率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、光合有效辐射(PAR)、光能利用率(LUE),根、茎、叶各器官Pb、Cd含量,并计算各处理富集系数。结果表明,低浓度Pb离子(300,500 mg/kg)对多年生黑麦草种子发芽影响不显著,高浓度Pb离子(1000,1500mg/kg)抑制种子发芽,低浓度Cd离子对种子发芽势及发芽率具有促进作用,Cd离子浓度超过10mg/kg,则表现显著抑制种子发芽;Pb、Cd单一胁迫下,随Pb离子浓度的增加,叶片叶绿素含量呈递增趋势,随Cd离子浓度增加,叶绿素含量呈递减趋势。Pb离子浓度在01500mg/kg范围,Cd离子浓度在0100mg/kg范围,Pb、Cd离子单一胁迫下,净光合效率均表现先降低,后升高的变化趋势,Pb浓度为1000 mg/kg时Pn达到最大值,为21.59μmol CO2/(m2·s);Cd浓度为10mg/kg时,Pn达到最大值,为22.67μmol CO2/(m2·s);Pb、Cd单一胁迫处理,随Pb、Cd浓度的增加,多年生黑麦草富集系数表现降低趋势。Pb-Cd复合胁迫对种子发芽抑制作用大于Pb、Cd单一元素胁迫;Pb、Cd及Pb-Cd复合胁迫,多年生黑麦草根、茎、叶吸收Pb、Cd离子顺序均为根>叶>茎;多年生黑麦草对Cd离子吸收富集效应较Pb离子更为显著,对轻度Pb、Cd污染土壤修复效果更为明显。

• 单位
  生命科学学院; 佳木斯大学; 黑龙江省农业科学院; 黑龙江省农业科学院佳木斯分院