水合欢对重金属Cd、Pb的耐受性及吸收富集特性

黑泽文, 向慧敏, 章家恩, 梁开明, 郅帅杰, 赵敏. 水合欢对重金属Cd、Pb的耐受性及吸收富集特性[J]. 生态毒理学报, 2019, 14(3): 286-296. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20180720001
引用本文: 黑泽文, 向慧敏, 章家恩, 梁开明, 郅帅杰, 赵敏. 水合欢对重金属Cd、Pb的耐受性及吸收富集特性[J]. 生态毒理学报, 2019, 14(3): 286-296. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20180720001
Hei Zewen, Xiang Huimin, Zhang Jiaen, Liang Kaiming, Zhi Shuaijie, Zhao Min. Tolerance and Accumulation Ability of Neptunia olerace to Cd and Pb Stress in Soil[J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2019, 14(3): 286-296. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20180720001
Citation: Hei Zewen, Xiang Huimin, Zhang Jiaen, Liang Kaiming, Zhi Shuaijie, Zhao Min. Tolerance and Accumulation Ability of Neptunia olerace to Cd and Pb Stress in Soil[J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2019, 14(3): 286-296. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20180720001

水合欢对重金属Cd、Pb的耐受性及吸收富集特性

    作者简介: 黑泽文(1994-),男,硕士研究生,研究方向为农田生态学,E-mail:zewenhei@qq.com
  • 基金项目:

    水体污染控制与治理科技重大专项(2017ZX07203-003)

  • 中图分类号: X171.5

Tolerance and Accumulation Ability of Neptunia olerace to Cd and Pb Stress in Soil

  • Fund Project:
  • 摘要: 土壤重金属污染一直以来备受关注,作物能够吸收重金属从而对人体健康产生威胁,利用植物修复土壤重金属污染是当前环境科学和生态学领域的研究热点。本研究以一种水生豆科作物水合欢(Neptunia olerace)为研究对象,采用盆栽实验,研究水合欢对不同浓度Cd (0、50、100、180 mg·kg-1)、Pb (0、500、1 000、1 800 mg·kg-1)的耐受能力及吸收与富集情况。结果表明,(1)在Cd胁迫下,水合欢表现出一定的耐受性,生物量和植株长度与对照相比均显著降低(P<0.05),可溶性蛋白、叶绿素以及根和茎中的MDA含量与对照均无显著差异,叶片中CAT活性显著提高(P<0.05),但根中CAT、茎中SOD和叶片中POD活性及叶中MDA含量均先降低后升高;(2)在Pb胁迫下,水合欢表现出很强的耐受性,水合欢生物量、植株长度、可溶性蛋白、叶绿素和MDA含量与对照均无显著差异,但叶片中CAT活性显著提高(P<0.05),根和茎中SOD、茎中CAT和叶片中POD活性均先降低后升高(P<0.05);(3)Cd浓度为50、100、180 mg·kg-1时,水合欢的富集系数分别为0.28、0.32和0.29,转运系数分别为0.05、0.06和0.08;Pb浓度为500、1 000、1 800 mg·kg-1时,水合欢的富集系数分别为0.02、0.04和0.02,转运系数分别为0.04、0.08和0.05。水合欢对土壤中Cd、Pb的吸收均未达到超富集植物的标准,但本研究发现水合欢地下部重金属含量远高于地上部重金属含量,且水合欢为直根系植物,根系较浅,容易回收,基于此,可考虑将其与水稻等水生作物进行间套作,这种生产方式既可固氮,又可利用其根系来原位缓解土壤重金属污染对粮食等农产品生产所造成的安全风险。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-07-20

水合欢对重金属Cd、Pb的耐受性及吸收富集特性

    作者简介: 黑泽文(1994-),男,硕士研究生,研究方向为农田生态学,E-mail:zewenhei@qq.com
  • 1. 华南农业大学资源环境学院, 广州 510642;
  • 2. 农业部华南热带农业环境重点实验室, 广州 510642;
  • 3. 广东省现代生态农业与循环农业工程技术研究中心, 广州 510642;
  • 4. 广东省生态循环农业重点实验室, 广州 510642;
  • 5. 广东省农业科学院水稻研究所, 广州 510640
基金项目:

水体污染控制与治理科技重大专项(2017ZX07203-003)

摘要: 土壤重金属污染一直以来备受关注,作物能够吸收重金属从而对人体健康产生威胁,利用植物修复土壤重金属污染是当前环境科学和生态学领域的研究热点。本研究以一种水生豆科作物水合欢(Neptunia olerace)为研究对象,采用盆栽实验,研究水合欢对不同浓度Cd (0、50、100、180 mg·kg-1)、Pb (0、500、1 000、1 800 mg·kg-1)的耐受能力及吸收与富集情况。结果表明,(1)在Cd胁迫下,水合欢表现出一定的耐受性,生物量和植株长度与对照相比均显著降低(P<0.05),可溶性蛋白、叶绿素以及根和茎中的MDA含量与对照均无显著差异,叶片中CAT活性显著提高(P<0.05),但根中CAT、茎中SOD和叶片中POD活性及叶中MDA含量均先降低后升高;(2)在Pb胁迫下,水合欢表现出很强的耐受性,水合欢生物量、植株长度、可溶性蛋白、叶绿素和MDA含量与对照均无显著差异,但叶片中CAT活性显著提高(P<0.05),根和茎中SOD、茎中CAT和叶片中POD活性均先降低后升高(P<0.05);(3)Cd浓度为50、100、180 mg·kg-1时,水合欢的富集系数分别为0.28、0.32和0.29,转运系数分别为0.05、0.06和0.08;Pb浓度为500、1 000、1 800 mg·kg-1时,水合欢的富集系数分别为0.02、0.04和0.02,转运系数分别为0.04、0.08和0.05。水合欢对土壤中Cd、Pb的吸收均未达到超富集植物的标准,但本研究发现水合欢地下部重金属含量远高于地上部重金属含量,且水合欢为直根系植物,根系较浅,容易回收,基于此,可考虑将其与水稻等水生作物进行间套作,这种生产方式既可固氮,又可利用其根系来原位缓解土壤重金属污染对粮食等农产品生产所造成的安全风险。

English Abstract

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