Cd對油菜生理生態(tài)影響及土壤-油菜系統(tǒng)內(nèi)Cd的分布研究.pdf

1、隨著工業(yè)化、城市化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，向土壤中排放的重金屬逐年增加，重金屬污染日益成為威脅人類健康和影響人類生活質(zhì)量的環(huán)境問題和社會問題。本文研究了外源Cd脅迫對油菜(Brassica napus)生理生化的影響以及Cd在土壤－油菜系統(tǒng)內(nèi)分布特征，探索了Cd污染土壤上油菜生長狀況及累積Cd能力，為Cd污染土壤上種植油菜的食品安全風(fēng)險科學(xué)評價提供了參考。
　　通過水培實(shí)驗(yàn)研究了Cd脅迫下，油菜種子發(fā)芽及幼苗生長狀況。Cd脅迫下，發(fā)芽

2、率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)以5mg·L-1Cd濃度為閾值呈現(xiàn)低促高抑現(xiàn)象，發(fā)芽指數(shù)與Cd濃度曲線相關(guān)性好于發(fā)芽率和發(fā)芽勢；活力指數(shù)、總長、芽長、根長、總重、芽重、根重表現(xiàn)為單抑現(xiàn)象。Cd對根生長抑制作用大于芽，逐步回歸發(fā)現(xiàn)，Cd主要通過抑制根生長達(dá)到對幼苗生長抑制。種子電解質(zhì)外滲率和根細(xì)胞有絲分裂指數(shù)分別與Cd濃度成極顯著相關(guān)。因子分析發(fā)現(xiàn)，根長較其它指標(biāo)對Cd敏感，可用于Cd污染的監(jiān)測指標(biāo)。
　　通過盆栽實(shí)驗(yàn)研究了Cd處理對油菜生長和

3、抗氧化酶系統(tǒng)的影響。油菜整株鮮重、葉鮮重隨Cd脅迫增大呈顯著降低趨勢。逐步回歸表明葉鮮重下降導(dǎo)致油菜整株鮮重下降。油菜葉細(xì)胞膜滲透性和MDA隨Cd脅迫增大而增加，葉細(xì)胞膜滲透性和MDA呈顯著正相關(guān)。Cd處理濃度為5mg·kg-1時，葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a+b含量達(dá)峰值；Cd脅迫對類胡蘿卜素含量無顯著影響；幾種色素對Cd敏感順序?yàn)椋喝~綠素b>葉綠素a>葉綠素a+b>類胡蘿卜素；3種抗氧化酶對Cd敏感順序?yàn)椋篜OD>CAT>SOD。各

4、生理指標(biāo)IC50表明，油菜只適宜種植在Cd含量小于5mg·kg-1的土壤。
　　通過外源Cd加入，研究了盆栽油菜體內(nèi)Cd分布和形態(tài)及菜籽產(chǎn)量和品質(zhì)對Cd脅迫的反應(yīng)。苗期時，當(dāng)Cd添加濃度高于20mg·kg-1時，Cd逐漸累積在油菜根部；成熟期時，各處理組油菜體內(nèi)Cd分布均為根>莖>葉>殼>籽實(shí)。不同生育期，不同Cd處理濃度，油菜體內(nèi)Cd形態(tài)分布也不完全相同，但都以NaCl提取態(tài)為主（除成熟期20mg·kg-1～40mg·kg-1處

5、理濃度的根，主要以HAC存在）。較低比例ETH、WAT提取態(tài)可能導(dǎo)致Cd被限制在油菜某個器官。不同生育期、不同Cd處理濃度，土壤中Cd形態(tài)分布有差異，逐步回歸分析表明，苗期時，土壤中EXC和RES對油菜體內(nèi)Cd貢獻(xiàn)大；成熟期時，土壤中RES和OM對油菜體內(nèi)Cd貢獻(xiàn)大。較高濃度Cd脅迫(>1mg·kg-1)，通過抑制單株角果數(shù)和角果內(nèi)籽粒數(shù)（Cd抑制角果寬以減小角果表面積所致），降低籽實(shí)產(chǎn)量，但千粒重對Cd脅迫反應(yīng)不顯著。籽實(shí)內(nèi)同化物質(zhì)對