兩種沼生鳶尾屬植物的耐鉛生理及對鉛污染土壤的修復(fù)研究.pdf

1、本文以花菖蒲(Iris ensata var.hortensis)和溪蓀(I.sanguinea)為材料,通過營養(yǎng)液培養(yǎng)的方式研究了Pb、Cd和Pb、Zn各單因子脅迫及其復(fù)合脅迫下對花菖蒲和溪蓀幼苗生長及生理指標的影響;并通過營養(yǎng)液培養(yǎng)和鉛尾礦礦砂盆栽培養(yǎng)的方式研究有機酸對Pb脅迫下花菖蒲和溪蓀幼苗生長、滲透調(diào)節(jié)系統(tǒng)、抗氧化酶系統(tǒng)等生理生化的變化以及對其它金屬離子吸收的影響。初步研究結(jié)果如下:
　　 1.鉛、鎘及其復(fù)合脅迫對花菖

2、蒲和溪蓀生長及生理指標的影響通過14天液體培養(yǎng)研究了鉛(Pb)、鎘(Cd)及其復(fù)合脅迫對花菖蒲和溪蓀的生長及生理指標的影響。結(jié)果表明:在500mg·L-1Pb脅迫下,花菖蒲植株干質(zhì)量和耐性指數(shù)與對照相比均未顯著下降;在同一濃度的Pb處理下,溪蓀地上部生物量與對照相比顯著降低了18.2％,但地下部差異不顯著,耐性指數(shù)變化不大。而在單因子25mg·L-2Cd及其Pb、Cd復(fù)合脅迫下,花菖蒲植株地上部(葉片)和地下部(根莖和根系)干質(zhì)量和耐性

3、指數(shù)顯著下降。單因子Cd脅迫下,溪蓀植物地下部與地上部生長受到了顯著抑制;在Pb、Cd復(fù)合脅迫下,溪蓀生物量變化不大,說明Pb和Cd復(fù)合脅迫減弱了單因子Pb和Cd的抑制作用。在單因子Pb脅迫下,花菖蒲和溪蓀葉片中的葉綠素含量和地下部丙二醛(MDA)的含量顯著上升。在Pb、Cd及其復(fù)合脅迫下,花菖蒲和溪蓀地下部的過氧化物酶(POD)的活性與對照相比變化顯著。試驗結(jié)果表明,POD在花菖蒲和溪蓀耐Pb和Pb、Cd復(fù)合脅迫中起到非常重要的作用。

4、
　　 2.鉛、鋅脅迫對花菖蒲和溪蓀生長及生理指標的影響通過15天液體培養(yǎng)研究了鉛(Pb)、鋅(Zn)及其復(fù)合脅迫對花菖蒲和溪蓀生長和生理指標的影響。結(jié)果表明:除了在單因子Pb處理花菖蒲地上部干重與對照相比顯著上升外,其它處理下干重變化均不顯著;所有處理花菖蒲地下部干重與對照(CK)相比顯著不差異。溪蓀地上部和地下部干重與對照相比除0.5mmol·L-1Pb處理中下降不顯著外,其他處理干重比對照均顯著下降。在單因子1mmol·L

5、-1Zn處理下,花菖蒲和溪蓀光合色素比對照有所增加外,其它處理的光合色素含量與對照相比均有所下降。Pb、Zn及其復(fù)合處理下,花菖蒲和溪蓀的POD活性均比對照高,0.5mool·L-1Pb+1mool·L-1Zn復(fù)合脅迫下,花菖蒲POD的活性比對照相上升了81.8％。在單一1mmol·L-1Pb脅迫下,溪蓀的POD活性是對照的4.4倍。隨著Zn和Pb濃度的增加,花菖蒲的SOD活性與對照相比均有所降低。除單因子Zn處理比對照差異不顯著外,花

6、菖蒲植物地上部分MDA的含量與對照相比均顯著上升;在1mool·L-1Pb+2mmol·L-1Zn脅迫下,花菖蒲MDA含量是對照的1.8倍;溪蓀植物地上部分MDA的含量除低濃度Pb和Zn復(fù)合脅迫顯著下降外,其它處理溪蓀的MDA含量與對照相比差異均不顯著。
　　 3.有機酸對Pb脅迫下花菖蒲和溪蓀幼苗生理指標的影響采用溶液培養(yǎng)研究了兩種有機酸,醋酸(AC)和乙二胺四乙酸(EDTA)對Pb脅迫下花菖蒲和溪蓀幼苗生理特性的影響。研究結(jié)

7、果表明:花菖蒲受到各種不同脅迫后光合色素含量均顯著升高,且在低濃度EDTA+Pb復(fù)合處理下,其葉綠素a(chla)、葉綠素b(chlb)、類胡蘿卜素(Cxc)的含量分別是對照的1.7、1.9、1.8倍;溪蓀的光合色素含量在單因子Pb和有機酸的復(fù)合處理下與對照比均顯著降低。除了在低濃度EDTA和Pb復(fù)合處理下,花菖蒲地上部細胞膜透性比對照顯著增加了10.5％;在低濃度AC和EDTA分別與Pb的復(fù)合處理下,溪蓀地上部膜透性均比對照顯著增加了

8、24％,而溪蓀地下部細胞膜透性與對照相比差異不顯著。在低濃度EDTA與單因子Pb復(fù)合處理下,花菖蒲地上部MDA含量顯著上升,分別比對照增加了23.4％、15.6％;EDTA、Pb的單因子或者復(fù)合處理都使花菖蒲體內(nèi)Pro含量顯著提高,但AC處理對其無顯著影響;溪蓀脯氨酸含量大部分均顯著降低。EDTA和Pb單獨處理或復(fù)合處理時,花菖蒲地上部POD活性顯著降低,Ac對溪蓀地下部酶含量的影響不顯著。
　　 4.有機酸對栽培于鉛尾礦砂中的

9、花菖蒲和溪蓀幼苗生長及金屬離子積累的影響采集德興鉛尾礦礦砂進行盆栽試驗,研究了不同濃度醋酸(AC)和乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)對花菖蒲和溪蓀幼苗生長、Pb及幾種金屬離子吸收的影響。結(jié)果表明:在兩種不同濃度的有機酸處理下,花菖蒲地上部干重與對照相比均顯著下降,其中,以2mmol·kg-1EDTA處理下地上部的干重下降最為顯著,比對照下降了43.7％。而在兩種濃度的EDTA處理下,溪蓀地上部干重分別比對照下降了7.2％和11.3％。AC和

10、EDTA對溪蓀地下部生長有一定的促進作用。花菖蒲和溪蓀均能在鉛尾礦礦砂中正常生長,溪蓀比花菖蒲對AC和EDTA有更好的耐受性。與純鉛尾礦砂(CK)相比,高濃度EDTA可使花菖蒲和溪蓀地上部Pb含量提高,其含量分別是對照的9.3倍和7.2倍,而高濃度EDTA處理使地下部Pb含量下降,表明高濃度EDTA可以促進Pb的吸收和向地上部運輸。AC對Pb積累的促進效果不顯著。試驗結(jié)果說明EDTA對促進花菖蒲和溪蓀修復(fù)Pb污染具有一定的作用,而花菖蒲