冬季农田杂草繁缕对镉的积累特性研究

为进一步筛选出更多的镉超富集植物作为植物修复的材料,本文以冬季农田杂草作为研究对象,采用土壤种子库-金属筛选法进行筛选,以期从冬季农田杂草中筛选出镉超富集植物,为镉污染农田土壤的冬季植物修复提供材料。通过土壤种子库-金属筛选法初步研究发现,冬季农田杂草繁缕(Stellaria media)地上部分镉含量接近超富集植物的临界值(100 mg·kg-1),但转运系数(TF)小于1,可能是镉富集植物。为此,采用盆栽试验进行了进一步的浓度梯度鉴定。结果表明,随土壤镉含量的增加,繁缕根系生物量、地上部分生物量、主枝长度、根系长度、抗性系数及耐性系数均随土壤镉含量的增加而下降,但繁缕根系及地上部分镉含量呈显著增加的趋势。与对照相比,在土壤镉质量分数为25、50、75、100和125 mg·kg-1时,繁缕总生物量分别下降了17.31%、34.87%、44.79%、52.12%和59.32%,但各个处理均没有表现出明显毒害症状。土壤镉含量为75~125 mg·kg-1时,繁缕地上部分镉含量均大于100 mg·kg-1,最大值为135.79 mg·kg-1,地上部分富集系数(BCF)大于1,但转运系数(TF)小于1。在土壤镉含量为100 mg·kg-1时,繁缕地上部分镉提取量达到最大值,为87.42μg·plant-1。这些结果表明繁缕是一种镉富集植物。虽然繁缕的单株镉提取率较低,但繁缕具有分蘖力强、繁殖力强、生长密度大、耐荫性强等特点,因此适用于冬季农田镉污染的修复。     

挺水植物水田芥对镉的积累特性研究

通过前期的初步研究发现,挺水植物水田芥(Nasturtium officinale R.Br.)地上部分镉含量超过了超富集植物的临界值(100mg/kg),可能是镉超富集植物。为进一步了解水田芥在不同镉浓度梯度条件下的镉积累特性,通过盆栽试验研究了不同土壤镉浓度(0、25、50、75、100mg/kg)对水田芥生长特性、镉耐性和镉积累特性的影响。结果表明:随土壤镉浓度的增加,水田芥根系和地上部分镉含量增大,分枝数量、根系生物量、地上部分生物量、抗性系数及叶绿素SPAD值均呈降低的趋势。当土壤镉浓度大于0mg/kg时,随着土壤镉浓度的增加,水田芥的根冠比呈增加的趋势。土壤镉浓度为50~100mg/kg时,水田芥地上部分镉含量均大于100mg/kg,最大值为214.84mg/kg(土壤镉浓度为100mg/kg),地上部分富集系数(BCF)大于1,但转运系数(TF)小于1。在土壤镉浓度为50mg/kg时,水田芥地上部分镉积累量达到最大值,为192.233μg/株。因此,水田芥是一种镉富集植物,适合用于土壤镉污染浓度在50mg/kg以内的水田修复。     

矿区植物假繁缕对铅、锌积累特性的研究

采用温室砂培盆栽试验研究了假繁缕(Pseudostellaria maximowicziana)对铅、锌积累的影响.结果表明,在所设定的重金属浓度范围内,假繁缕根干质量、地上部分干质量、根冠比及植株铅、锌含量均随所施铅、锌浓度的增加呈增大的趋势.根和地上部分铅含量最大值分别为1386.08,1197.93mg/kg;锌含量最大值分别为9250.50,8243.15mg/kg.植株铅和锌转运系数均1.偏相关分析表明,假繁缕根和地上部分铅、锌的吸收间可能产生协同或加和作用.