| 蓖麻(Ricinus communis L.)用于土壤铜(Cu)污染修复,具有生长快、生物量大、耐贫瘠、收获物价值高的优点,但其对Cu的富集能力还需提高。本文以湖北省大冶市铜绿山古铜矿坑的野生蓖麻为研究对象,进行盆栽和水培实验,研究磷(P)铁(Fe)配施对蓖麻富集Cu的影响及机制。研究分三部分:(1)施用P肥盆栽试验,选用Ca(H_2PO_4)_2,设置P 0、200、400 mg/kg;(2)施用P、Fe肥水培试验,选用NaH_2PO_4和Fe-EDTA,设置P 1.00、1.25、1.50 g/L,Fe 20、40、60 mg/L;(3)施用P、Fe肥盆栽实验,选用Ca(H_2PO_4)_2,设置P 0、200、400 mg/kg,供试Fe基肥为FeSO_4,施用量为50 mg/kg;供试Fe叶面肥为EDTA-Fe,浓度为20 mg/L。主要结果如下:(1)在Cu污染土壤中施P既可以促进蓖麻生长,又可以提高蓖麻体内Cu浓度,减少Cu向地上部转移,施P量为200、400 mg/kg时蓖麻对Cu的提取总量比不施P处理分别增加44.2%、82.4%。施P降低土壤pH值,土壤中有效态Cu含量减少3.1%-6.5%。施P后蓖麻叶片出现黄斑,体内Fe含量显著性降低,土壤中有效态Fe含量减少10.0%-11.7%。(2)水培试验中,在Cu胁迫下施P可提高蓖麻生物量、叶绿素含量,增加根长、根表面积和根尖数,减缓脂质过氧化反应,减少蓖麻受Cu毒害的程度。施P可使蓖麻根系分泌物中苹果酸和柠檬酸的含量分别增加1.2-1.3倍和9.3-12.2倍。施P可促进Cu向地上部转移,增大根系外皮层、细胞壁中固定Cu的比例,并增加地下部磷酸铜比例,增强抗氧化酶过氧化氢酶(CAT)活性。(3)施Fe促进蓖麻生生长,增加蓖麻叶片中叶绿素含量,使蓖麻根部Cu含量由3845.0-3961.9 mg/kg降低到1714.2-2061.3 mg/kg,地上部Cu含量由29.4-48.2mg/kg降低到9.4-29.3 mg/kg,地下部降低幅度高于地上部,施Fe促进Cu向蓖麻地上部转移。施Fe增加蓖麻根系分泌中小分子有机酸的含量,SEM-EDS显示蓖麻根部对Fe和Cu的吸收趋势相反,施Fe可减少蓖麻根系细胞壁羟基和羧基含量,增强根系细胞壁对Cu的固定。施Fe减少蓖麻体内丙二醛(MDA)含量,减缓体内脂质过氧化反应,增强CAT活性。(4)Fe叶面肥可显著降低蓖麻地上部对Cu的吸收,但增强蓖麻地下部对Cu的吸收;Fe基肥可降低蓖麻根部对Cu的吸收。施用200 mg/kg P肥配施Fe基肥和Fe叶面肥可分别使蓖麻提取Cu的总量提高42.4%和166.4%。高浓度P肥和2种Fe肥配施减少蓖麻生物量,降低对Cu的富集。 |
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