砷、鎘對茶樹生長的影響及其在茶樹體內(nèi)的吸收積累特性研究.pdf

1、本論文以福鼎大白茶等為材料，通過水培和土壤盆栽試驗，研究了不同濃度的砷、鎘處理對茶樹生長的影響及其在茶樹體內(nèi)的分布積累規(guī)律。結(jié)果表明： (1)砷對茶樹生長的影響：在濃度為1～9mg·L-1砷脅迫下，水培茶樹不僅新梢的萌發(fā)和生長受到嚴重抑制，而且出現(xiàn)明顯的表觀傷害癥狀，根據(jù)砷毒理圖譜可進行茶樹砷污染診斷。不同品種耐砷能力有一定差異，福鼎大白茶＞名山213＞名山131。砷脅迫濃度＞2.0mg·L-1時，對水培茶樹光合作用表現(xiàn)出較明顯

2、的抑制效應(yīng)。而在土壤中添加外源砷5～50mg·kg-1，盆栽茶樹未出現(xiàn)表觀傷害癥狀，但對茶樹生物量指標(株高、主干和一級側(cè)枝粗度、秋梢葉片數(shù)、長度和葉面積等)和光合作用指標(凈光合速率、蒸騰速率及氣孔導(dǎo)度等)均有一定影響。低濃度(525mg·kg-1)的砷對茶樹生長和光合作用有促進作用，但高濃度(40、50mg·kg-1)的砷對莖、枝、梢生長和光合作用均有明顯的抑制效應(yīng)。土壤添加不同濃度的外源砷后，盆栽茶樹體內(nèi)SOD、CAT、POD活性

3、以及可溶性蛋白含量隨外源砷濃度的增加均出現(xiàn)先升后降的趨勢，并且在15～20mg·kg-1砷處理時各項指標達到峰值。 (2)茶樹對砷的吸收積累特性：水培和土壤盆栽試驗結(jié)果均表明，茶樹各器官中的砷含量隨砷處理濃度的增加總體呈大幅升高趨勢，并且各器官的砷含量與營養(yǎng)液/土壤中的砷處理濃度呈顯著正相關(guān)。茶樹植株中砷的分布呈現(xiàn)出作物中重金屬元素分布的共性，即自下而上遞減的規(guī)律：細根＞粗根＞主莖＞嫩莖＞葉片＞新梢。當茶樹受砷污染時，細根對阻止

4、水培液/土壤砷向新梢轉(zhuǎn)移起到明顯的緩沖及屏障作用。在本試驗條件下，當土壤添加外源砷25mg·kg-1，土壤中的砷含量為34.6mg·kg-1時，茶樹一芽二葉新梢中砷含量已高于NY659-2003中規(guī)定的標準限量(≤2mg·kg-1)，而按GB15618-1995中規(guī)定，土壤砷含量限量標準為40mg·kg-1干土，因此，現(xiàn)有的土壤砷含量限量標準是否科學(xué)合理，有待后續(xù)研究。 (3)鎘對茶樹生長的影響：水培茶樹對鎘脅迫的耐性較砷脅迫強

5、，在鎘脅迫濃度≥4mg·L-1，水培80d后，下部葉片才出現(xiàn)毒害癥狀，名山131的耐鎘能力強于名山213和福鼎。當鎘脅迫濃度S3mg·L-1時，水培茶樹新梢的生長量、葉綠素含量以及光合指標(凈光合速率、蒸騰速率及氣孔導(dǎo)度等)均超過對照，表明對新梢生長和光合作用有一定的刺激效應(yīng)。但鎘脅迫濃度為4、5mg·L-1則出現(xiàn)抑制效應(yīng)。而在土壤添加外源鎘0.05～0.8mg·kg-1時，對盆栽茶樹的生長量指標(主干粗度、一級側(cè)枝粗度、株高、秋梢長度

6、等)、葉綠素含量和光合指標則無顯著影響，且多數(shù)指標超過對照，表明土壤添加外源鎘0.05～0.8mg·kg-1時對盆栽茶樹的生長和光合作用均有一定的刺激效應(yīng)。盆栽茶樹的SOD、CAT、POD活性和可溶性蛋白總量的總體趨勢是隨外源鎘濃度的增加而升高，但增幅不同。 (4)茶樹對鎘的吸收積累特性：水培和盆栽茶樹各器官的鎘積累量均隨鎘處理濃度的增加而呈升高趨勢，并且與鎘處理濃度呈顯著正相關(guān)。水培試驗結(jié)果表明，鎘在茶樹體內(nèi)由高到低的分布次序

7、為：細根＞粗根＞主莖＞新梢(一芽二葉)＞嫩莖＞葉片；而新梢不同葉位鎘含量順序則為：第一葉＞第二葉＞第三葉＞第四葉。表明在高濃度(1～5mg·L-1)的鎘脅迫下，水培茶樹地上部的鎘極易遷移到新梢中，新梢中的鎘又有明顯向上富集的趨勢。不同品種的茶樹對鎘的吸收、積累和遷移能力有一定差異，福鼎＞名山131＞名山213。盆栽試驗結(jié)果則表明，各部位的鎘積累量順序表現(xiàn)為：細根＞粗根＞主莖＞嫩莖＞葉片＞新梢。在本試驗條件下，當土壤添加外源鎘0.3～0.