有機(jī)磷源對水蓼磷吸收積累特性的影響.pdf

1、土壤中過量的磷易隨地表徑流或淋溶進(jìn)入水體，進(jìn)而加速水體污染。利用磷富集植物提取磷豐富土壤、地表徑流及污水中過剩磷是防治水體富營養(yǎng)化的有效措施之一。地表徑流中水溶性磷以有機(jī)態(tài)為主，且大量存在于水體中，其對水環(huán)境構(gòu)成了潛在威脅。因此，如何有效快速去除土壤和水體中過剩的有機(jī)磷顯得尤為重要。本文通過盆栽試驗(yàn)，以前期篩選出的礦山生態(tài)型水蓼為研究對象，非礦山生態(tài)型為對照，研究有機(jī)磷源對水蓼根際土壤磷含量及組分、根系生理生化及植株磷積累量的影響，以期

2、揭示各生理機(jī)制與水蓼磷吸收積累的關(guān)系。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)隨豬糞處理濃度增加，水蓼生物量在100 g kg-1時達(dá)到峰值。水蓼各器官磷含量隨豬糞處理濃度增加顯著升高，在200 g kg-1處理下礦山生態(tài)型莖和葉磷含量分別為非礦山生態(tài)型的1.14和1.11倍。礦山生態(tài)型磷富集系數(shù)和遷移率均高于非礦山生態(tài)型。礦山生態(tài)型和非礦山生態(tài)型地上部磷積累量分別為25.79～65.94 mgplant-1和16.16～56.86 mg

3、plant-1，均在100 g kg-1處理時達(dá)到峰值。在100和200 g kg-1時，礦山生態(tài)型根際土有效磷含量和pH值均明顯低于非礦山生態(tài)型。隨豬糞處理濃度增加，水蓼根際土H2O-和NaHCO3-P含量增幅最大。與非根際土相比，兩種生態(tài)型水蓼根際土H2O-P含量降低，而HCl-Pi和Residual-P無明顯變化。除200 g kg-1外，礦山生態(tài)型根際土NaHCO3-和NaOH-Pi出現(xiàn)富集，而非礦山生態(tài)型根際土出現(xiàn)虧缺。兩種生

4、態(tài)型根際土NaHCO3-和NaOH-Po均有所耗竭，且礦山生態(tài)型根際土耗竭更為明顯。隨豬糞處理濃度增加，兩種生態(tài)型水蓼根際土酸性磷酸酶和堿性磷酸酶活性顯著升高，且礦山生態(tài)型根際土在25、50、100和200 g kg-1時顯著高于非礦山生態(tài)型。
　　(2)隨植酸磷濃度增加，礦山生態(tài)型和非礦山生態(tài)型地上部生物量分別在8mmol L-1和4 mmol L-1時顯著降低，且礦山生態(tài)型生物量在4、6和8 mmol L-1時顯著高于非礦山生

5、態(tài)型。礦山生態(tài)型和非礦山生態(tài)型地上部磷含量均在4 mmol L-1時達(dá)最大，而地下部磷含量分別在8和6 mmol L-1時達(dá)最大，依次為20.24 g kg-1和9.39 g kg-1。礦山生態(tài)型磷富集系數(shù)均高于非礦山生態(tài)型，而轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)低于非礦山生態(tài)型。礦山生態(tài)型地上部磷積累量在4 mmol L-1處理下達(dá)11.32 mg plant-1，非礦山生態(tài)型則持續(xù)降低。礦山生態(tài)型地下部磷積累量顯著增加，在6和8 mmol L-1時分別為非礦山

6、生態(tài)型的2.06和4.78倍。礦山生態(tài)型比根長、根表面積和根體積均隨植酸磷濃度升高先增加后減小，在4 mmol L-1時顯著高于其他處理，而總根長在6mmol L-1時才顯著降低，非礦山生態(tài)型根系形態(tài)參數(shù)隨植酸磷濃度增加逐漸降低。礦山生態(tài)型根長、比根長、根表面積和根體積均顯著高于非礦山生態(tài)型，表明良好的根系形態(tài)可能是礦山生態(tài)型磷富集的基礎(chǔ)。
　　(3)植酸磷處理下，礦山生態(tài)型生物量隨生長期延長顯著增加，7周時顯著高于非礦山生態(tài)型。

7、礦山生態(tài)型各器官磷含量為5.08 g kg-1～10.62 g kg-1，非礦山生態(tài)型為4.26 g kg-1～8.74 gkg-1。礦山生態(tài)型地上部和整株磷積累速率在7周時達(dá)到最大值，分別為非礦山生態(tài)型的1.23和1.39倍，說明7周時礦山生態(tài)型磷積累能力最強(qiáng)。兩種生態(tài)型水蓼磷主要分配于莖中，地上部磷積累量隨生長期延長顯著增加，在7周和9周時礦山生態(tài)型高達(dá)47.17和56.43 mg plant-1，分別為非礦山生態(tài)型的139％和12

8、5％。隨生長期延長，礦山生態(tài)型總根長、根表面積和根體積顯著增加，在7周和9周時顯著高于非礦山生態(tài)型。隨生長期延長，兩種生態(tài)型根系酸性磷酸酶活性顯著升高，植酸酶活性在7周時達(dá)到峰值，且礦山生態(tài)型兩種酶活性均高于非礦山生態(tài)型。
　　(4)不同磷源處理下，兩種生態(tài)型水蓼莖、葉干重、磷含量均在植酸鈉(IHP)和磷酸二氫鉀(Pi)處理下顯著高于一磷酸葡萄糖(G1P)、一磷酸腺苷(AMP)和三磷酸腺苷(ATP)處理。水蓼地上部磷積累量表現(xiàn)為:

9、Pi＞IHP＞G1P＞AMP＞ATP。其中，礦山生態(tài)型地上部磷積累量為11.62 mg plant-1～40.02 mg plant-1，均顯著高于非礦山生態(tài)型。水蓼總根長、根表面積和根體積均在Pi處理下最高，其次為IHP處理。礦山生態(tài)型細(xì)根(≤0.48 mm)根長、根表面積和根體積均高于非礦山生態(tài)型，表明細(xì)根的發(fā)育有利于礦山生態(tài)型磷的吸收。礦山生態(tài)型根系酸性磷酸酶在IHP和Pi處理下最大，而植酸酶活性在ATP處理下顯著低于其他磷源處理