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1、納米ZnO顆粒是應(yīng)用最為廣泛金屬型納米顆粒(nanoparticles,NPs)之一,對(duì)作物和土壤微生物的影響值得關(guān)注。叢枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)是自然界中普遍存在的植物-真菌共生體,對(duì)多種環(huán)境脅迫具有一定抵御能力,但菌根效應(yīng)受土壤和植物磷含量的影響。鑒于此,本試驗(yàn)選用無(wú)機(jī)、有機(jī)兩種磷源,研究納米ZnO在不同磷濃度及形態(tài)對(duì)叢枝菌根的毒性效應(yīng)及土壤中納米ZnO的生物有效性,以期為了解納米ZnO在不同磷含
2、量土壤中的環(huán)境行為以及其與叢枝菌根的相互關(guān)系提供支持。本文主要結(jié)果如下:
?。?)無(wú)機(jī)磷土壤盆栽試驗(yàn)。試驗(yàn)在接種AM真菌(Funneliformis mosseae)條件下設(shè)置共4個(gè)磷[Ca(H2PO4)2]水平(0、20、50、100mg·kg-1),2個(gè)納米ZnO平(0、500mg·kg-1),并設(shè)置不接菌處理作為對(duì)照。研究結(jié)果表明,土壤中添加500mg·kg-1納米ZnO沒(méi)有顯著影響玉米生長(zhǎng),但不利于磷素吸收和菌根侵染,并
3、引起鋅在植物體內(nèi)的積累。AM真菌在無(wú)機(jī)磷所有水平下均顯著促進(jìn)植物生長(zhǎng),但高濃度的磷和納米ZnO均顯著降低玉米菌根侵染。施加無(wú)機(jī)磷和接菌均促進(jìn)了植株的生長(zhǎng)、促進(jìn)植株對(duì)除Mn之外各元素的吸收,但降低Zn向地上部分的轉(zhuǎn)運(yùn)和積累。
?。?)有機(jī)磷土壤盆栽試驗(yàn)。試驗(yàn)在接種AM真菌(Funneliformis mosseae)條件下設(shè)置共3個(gè)磷(C6H14CaMgO24P6)水平(0、20、50mg·kg-1),2個(gè)納米ZnO平(0、500
4、mg·kg-1),并設(shè)置不接菌處理作為對(duì)照。添加500mg·kg-1納米ZnO、接種AM真菌、施加有機(jī)磷對(duì)植物的影響與無(wú)機(jī)磷試驗(yàn)結(jié)果基本類似。當(dāng)不接種AM真菌時(shí),施加有機(jī)磷玉米的生物量及N、P、K、Zn吸收量與施加無(wú)機(jī)磷相比較低。但接菌時(shí)反之。不同磷源處理下玉米植株的 P吸收量差異最顯著,而Fe、Mn、Cu吸收量的差異不大。
(3)兩種磷源對(duì)菌根效應(yīng)影響的比較。對(duì)兩種磷源盆栽試驗(yàn)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步計(jì)算,分析不同磷濃度及磷形態(tài)下
5、的菌根生物效應(yīng)。結(jié)果表明,接菌在多數(shù)情況下顯示出積極的菌根效應(yīng)。施有機(jī)磷時(shí)菌根效應(yīng)比施加無(wú)機(jī)磷時(shí)高。不同磷濃度對(duì)菌根效應(yīng)的影響主要表現(xiàn)在施加過(guò)磷酸鈣時(shí),低磷條件下菌根效應(yīng)更為顯著。
?。?)土壤溶液中的納米ZnO溶解試驗(yàn)。結(jié)合納米ZnO在土壤溶液中的溶解度,及盆栽試驗(yàn)收獲后土壤的pH和DTPA-Zn含量,分析磷對(duì)納米ZnO在土壤溶液中的有效性的影響。結(jié)果表明,在納米ZnO溶解試驗(yàn)中,溶解的Zn在振蕩培養(yǎng)1h內(nèi)迅速降低,pH升高。
6、在振蕩培養(yǎng)前3h,土壤濾液中Zn濃度及pH受磷的濃度及形態(tài)的影響。磷濃度增加土壤溶液中Zn溶解度相應(yīng)增加,且有機(jī)磷處理土壤溶液中Zn溶解度大于無(wú)機(jī)磷。施加磷土壤濾液的pH升高,且有機(jī)磷處理高于無(wú)機(jī)磷。在盆栽試驗(yàn)中,接菌和施磷使土壤pH升高、降低納米ZnO源鋅的生物有效性,降低Zn向地上部分的轉(zhuǎn)運(yùn)和積累,體現(xiàn)出一定保護(hù)作用。
試驗(yàn)結(jié)果顯示,盡管AM真菌、磷肥均有助于減輕納米ZnO引起的土壤污染及其所產(chǎn)生的生態(tài)和健康風(fēng)險(xiǎn)。但在低磷
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