氮肥對(duì)東南景天（Sedum alfredii Hance）重金屬鎘超積累的影響.pdf

1、植物修復(fù)(phytoremediation)是近年來(lái)國(guó)際上興起的一種治理重金屬污染土壤的全新技術(shù)，具有其高效低耗、保持水土和美化環(huán)境等特點(diǎn)，已引起國(guó)際土壤——植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)界和環(huán)境科學(xué)界的濃厚興趣和政府部門(mén)的高度重視，有望成為一項(xiàng)具有廣闊應(yīng)用前景的治理重金屬污染土壤的全新技術(shù)。東南景天(Sedum alfredii Hance)是在我國(guó)境內(nèi)新發(fā)現(xiàn)的一種Cd超積累植物。這種植物不僅生物量較大、對(duì)Cd具有超積累，而且具有多年生、無(wú)性繁殖、適于刈

2、割的特點(diǎn)，是實(shí)施植物修復(fù)和研究超積累機(jī)制的良好材料。通過(guò)采取有效的輔助農(nóng)藝措施，改良土壤環(huán)境提高超積累植物的生長(zhǎng)速度和生物產(chǎn)量以及地上部的重金屬積累量，是達(dá)到提高修復(fù)效率的有效手段。但是，目前對(duì)優(yōu)化東南景天修復(fù)效率的農(nóng)藝措施研究不多，有關(guān)氮肥對(duì)東南景天生長(zhǎng)及鎘積累的影響研究還是空白。本文通過(guò)水培和土陪試驗(yàn)，研究了氮肥對(duì)東南景天鎘積累及其修復(fù)重金屬污染土壤效率的影響，取得的主要研究結(jié)果如下： 1、不同氮素水平對(duì)東南景天生長(zhǎng)及鎘積累

3、的影響顯著。水培試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)供氮水平為4-16mmol/L時(shí)，能明顯促進(jìn)東南景天的根系生長(zhǎng)，各項(xiàng)根系形態(tài)的指標(biāo)(包括根系長(zhǎng)度、根系表面積、根系直徑、根系體積)均有所提高；當(dāng)供氮水平=32 mmol/L時(shí)，與對(duì)照相比，東南景天的各項(xiàng)根系形態(tài)指標(biāo)均受到抑制。不同供氮水平對(duì)兩種生態(tài)型東南景天直徑D=0.2 mm的根系生長(zhǎng)影響最大，而對(duì)D>0.2 mm的根系影響較小。不同供氮水平下，兩種生態(tài)型東南景天均以D=0.4 mm的根系為主，其中根系

4、長(zhǎng)度、根系表面積和根系體積分別占總根系長(zhǎng)度、總根系表面積和總根系體積的66.3％-81.2％、68.5％-80.3％和62.1％-79.8％。氮素對(duì)東南景天的鎘積累有一定的促進(jìn)作用，隨著氮素用量的增加，其體內(nèi)鎘積累逐漸升高，與根系形態(tài)不同的是，鎘積累量在供氮水平為32 mmol/L時(shí)達(dá)到最大。適當(dāng)提高營(yíng)養(yǎng)液氮素用量有利于提高東南景天的各項(xiàng)根系形態(tài)指標(biāo)和鎘積累量。 2、不同氮素形態(tài)對(duì)東南景天生長(zhǎng)及鎘積累的影響顯著。外加硫酸銨、硝酸

5、鈣或硝酸銨均能顯著提高超積累生態(tài)型東南景天地上部和根系的生物量及葉綠素含量，而無(wú)論在低鎘(10μmol/L)還是高鎘(100μmol/L)條件下，以硫酸銨處理的增幅最大。在低鎘條件下，硫酸銨處理對(duì)超積累生態(tài)型東南景天地上部鎘含量影響顯著，而高鎘條件下，三種氮形態(tài)對(duì)超積累生態(tài)型東南景天體內(nèi)鎘含量沒(méi)有顯著影響。三種氮形態(tài)處理明顯提高非超積累生態(tài)型東南景天生物量，但增加幅度低于超積累生態(tài)型。在低鎘條件下，三種氮形態(tài)對(duì)非超積累生態(tài)型東南景天葉綠

6、素含量的影響不顯著；在高鎘條件下，硫酸銨處理顯著提高非積累生態(tài)型東南景天體內(nèi)葉綠素含量，但硝酸鈣、硝酸銨處理無(wú)顯著影響。在低鎘條件下，硫酸銨、硝酸鈣處理對(duì)非超積累生態(tài)型東南景天根部鎘積累量影響顯著(P<0.05)，但只有硫酸銨處理對(duì)超積累生態(tài)型東南景天地上部鎘積累量影響顯著(P<0.05)；在高鎘條件下，三種氮形態(tài)對(duì)非超積累生態(tài)型東南景天體內(nèi)鎘積累量沒(méi)有顯著影響(P>0.05)。 3、氮肥的施用能提高東南景天對(duì)鎘污染土壤的修復(fù)效

7、率。土培試驗(yàn)結(jié)果表明在一定范圍內(nèi)供氮(0.25-1g/kg-土)能明顯促進(jìn)東南景天的生長(zhǎng)，隨著氮素水平的升高，地上部和根系的生物量、葉綠素含量以及地上部鎘積累量也隨著提高，均在1g/kg-土?xí)r達(dá)到最大值。外加硫酸銨、硝酸鈣或尿素均能顯著提高超積累生態(tài)型東南景天地上部和根系的生物量、葉綠素含量和地上部鎘積累量，以硫酸銨處理的增幅最大。研究結(jié)果表明適當(dāng)提高營(yíng)養(yǎng)液氮素水平和適宜的氮素形態(tài)均有利于東南景天的生長(zhǎng)和鎘積累，為進(jìn)一步利用東南景天修復(fù)