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氮肥形态对李氏禾富集铜的影响及生理响应

         
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摘要

Heavy metal pollution in soil has become the research hotspot. The performance of hyperaccumulator was affected by various soil properties. The primary objective of this work is to improve understanding of the impacts of Cu-accumulation in Leersia hexandra Swartz and to provide theoretical data for phytoremediation of Cu-polluted soils. This study analyzed the Cu-accumulation in L. hexandra, the plant growth and its physiological responses under different Cu pollution level (low: 100 mg·kg-1; Medium: 300 mg·kg-1; high: 500 mg·kg-1) for two months, applied (NH4)2SO4, CO(NH2)2, Ca(NO3)2 and NH4NO3 nitrogen fertilizer, respectively. According to the mass ratio of 0.3‰, soil nitrogen in the form of aqueous solution was added 1 time a week. The result indicated that when the Cu pollution level was 500 mg·kg-1, the highest mean levels of Cu-accumulation (roots: 6167.15 mg·kg-1; stem: 1251.99;leaf: 975.92 mg·kg-1) were detected in Ca(NO3)2 treatment, which had significant difference from other nitrogen treatment group and control group (Cu-accumulation was 2.4~4.0 times as the control group). However, under each Cu pollution level (low, medium, high), NH4NO3 treatment had the tallest plant height (68.5, 65.2 and 65 cm, respectively). CO(NH2)2 treatment present higher data than other groups on the biomass (12.75, 13.45 and 11.63 g·10 plants-1, respectively), the chlorophyll content (24.139, 22.615 and 23.752 mg·L-1, respectively), soluble protein content (21.704, 23.506 and 20.940 mg·g-1, respectively) and the content of metallothionein (9131.06, 10014.02 and 11018.04 pg·g-1, respectively). The content of MDA reached the lowest in NH4NO3 treatment which relieved effectively the damage on the plant cause by the copper. In summary, the biomass and Cu-accumulation of L. Hexandra can be effectively enhance by appropriate amount of nitrogen fertilizer application which improved its remediation effect in Cu-polluted soils.%土壤重金属污染是环境和生态领域研究的热点及难点.超富集植物受到土壤各种特性的影响,需要采取强化措施来提高植物修复效率.该文旨在加深对李氏禾(Leersia hexandra Swartz)累积铜的认知,为植物修复铜污染土壤提供理论数据.在土壤中铜污染水平分别为低(100 mg·kg-1)、中(300 mg·kg-1)、高(500 mg·kg-1)时,研究不同氮肥(NH4)2SO4、CO(NH2)2、Ca(NO3)2、NH4NO3处理对超富集植物李氏禾累积铜、植物生长的影响以及生理响应,氮肥按肥土质量比0.3‰以水溶液的形式每周添加1次,李氏禾生长两个月后,收获,进行植株分析.结果表明:在土壤铜污染水平为500 mg·kg-1时,施加Ca(NO3)2后李氏禾根、茎、叶中的铜富集量达到最大,分别为6167.15、1251.99和975.92 mg·kg-1,约为对照处理组的2.5~4.0倍,相对于其他各氮肥处理和对照组差异达显著.在低、中、高Cu污染水平下,施加(NH4)2SO4处理组李氏禾株高均显著高于其他处理组,分别为68.5、65.2和65 cm;CO(NH2)2组李氏禾生物量分别为12.75、13.45和11.63 g·10 plants-1;叶绿素质量浓度分别为24.139、22.615、23.752 mg·L-1;可溶性蛋白质量分数分别为21.704、23.506和20.940 mg·g-1;金属硫蛋白质量分数分别为9131.06、10014.02和11018.04 pg·g-1,均高于其他处理组;而NH4NO3处理组李氏禾叶片中丙二醛(MDA)物质的量浓度最少,分别为0.893、0.957和0.859μmol·L-1,有效地缓解了铜对李氏禾的损伤.因此,适量施加氮肥可以有效提高李氏禾的生物量以及根、茎、叶各部分铜累积量,增强了李氏禾对铜污染土壤的修复效果.

著录项

  • 来源
    《生态环境学报》 |2017年第9期|1599-1604|共6页
  • 作者

    张存款; 林华; 满向甜; 张学洪; 陈俊;

  • 作者单位

    桂林理工大学//广西环境污染控制理论与技术重点实验室,广西 桂林 541004;

    桂林理工大学//岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心,广西 桂林 541004;

    桂林理工大学//广西环境污染控制理论与技术重点实验室,广西 桂林 541004;

    桂林理工大学//岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心,广西 桂林 541004;

    桂林理工大学//广西环境污染控制理论与技术重点实验室,广西 桂林 541004;

    桂林理工大学//岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心,广西 桂林 541004;

    桂林理工大学//广西环境污染控制理论与技术重点实验室,广西 桂林 541004;

    桂林理工大学//岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心,广西 桂林 541004;

    桂林理工大学//广西环境污染控制理论与技术重点实验室,广西 桂林 541004;

    桂林理工大学//岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心,广西 桂林 541004;

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  • 正文语种 chi
  • 中图分类 环境植物学;
  • 关键词

    铜; 李氏禾; 生理响应; 氮肥形态;

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