重金屬超積累植物東南景天的氮素營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)

孫炎 鄭輝 孫軍波 沈文迪

(1.杭州市城市排水監(jiān)測(cè)站,浙江杭州 310009;2.安吉縣環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站,浙江安吉 313300)

重金屬超積累植物東南景天的氮素營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)

孫炎1鄭輝2孫軍波1沈文迪1

(1.杭州市城市排水監(jiān)測(cè)站,浙江杭州 310009;2.安吉縣環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站,浙江安吉 313300)

通過水培實(shí)驗(yàn),研究了不同氮濃度對(duì)東南景天生長(zhǎng)和鎘吸收積累的影響。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,在一定范圍內(nèi)增加供氮濃度對(duì)東南景天體內(nèi)鋅和鎘的積累有一定的促進(jìn)作用。

東南景天 氮素 鋅 鎘 積累

1 前言

東南景天是我國(guó)境內(nèi)新發(fā)現(xiàn)的一種Zn、Cd超積累植物，這種植物不僅生物量較大、生長(zhǎng)快，而且具有多年生、適于刈割等特點(diǎn)，是研究重金屬植物修復(fù)的良好材料[1]。因此，本實(shí)驗(yàn)通過水培實(shí)驗(yàn)對(duì)東南景天的生長(zhǎng)狀況及其對(duì)Zn、Cd吸收的影響情況進(jìn)行了研究。

2 材料與方法

2.1 培養(yǎng)方法

本實(shí)驗(yàn)在溫室大棚內(nèi)進(jìn)行，選用長(zhǎng)約5cm左右、大小均勻、帶頂芽和葉片的植株作為供試材料，用完全營(yíng)養(yǎng)液對(duì)其進(jìn)行水培實(shí)驗(yàn)。完全營(yíng)養(yǎng)液的基本組成為：CaCl2為1mmol/L，KH2PO4為0.10mmol/L，MgSO4·7H2O為0.50mmol/L，KCl為0.10mmol/L，K2SO4為0.70mmol/L，H3BO3為10.00μmol/L，MnSO4·H2O為0.50μmol/L，ZnSO4·7H2O為500μmol/L，CuSO4·5H2O為0.20μmol/L，(NH4)6Mo7O24為0.01μmol/L，F(xiàn)e-EDTA為50μ mol/L。用營(yíng)養(yǎng)液預(yù)培養(yǎng)18天左右(長(zhǎng)出比較旺盛的根系)后開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。氮處理水平為0.1、1、10mmol/L，鎘處理水平為0、100μ mol/L，共6個(gè)處理。氮、鎘分別以分析純NH4NO3和CdCl2·2.5H2O的水溶液加入，每個(gè)處理重復(fù)3次。每天調(diào)節(jié)pH至5.8，保持24h連續(xù)通氣，每5天更換1次營(yíng)養(yǎng)液，處理時(shí)間為15天。

2.2 樣品的采集與處理

表1

表2

表3

處理結(jié)束后收獲植物樣，反復(fù)用蒸餾水和20mmol·L-1的Na-EDTA沖洗干凈，將植株根表面的水吸干后分為地上部和根系兩部分。稱取一定量植物鮮樣在105℃下殺青30min，然后在60℃下烘干至恒重，最后用瑪瑙研缽將其磨細(xì)，過60目尼龍網(wǎng)篩，供分析測(cè)定用。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同氮、鎘處理水平對(duì)東南景天生物量變化的影響

從表1中我們可以看到：在無(wú)鎘處理的條件下，隨著氮濃度的增加?xùn)|南景天地上部和根部的生物量都呈下降趨勢(shì)。在濃度鎘處理的條件下，隨著氮濃度的增加?xùn)|南景天地上部的生物量呈下降趨勢(shì)，根系生物量在供氮水平為0.1mmol/L時(shí)達(dá)到最大。

3.2 不同氮、鎘處理水平對(duì)東南景天中鎘轉(zhuǎn)移情況的影響

從表2可以看出，在無(wú)鎘處理的條件下，當(dāng)?shù)獫舛仍?mmol/L時(shí)更有利于Cd向地上部分轉(zhuǎn)移。在鎘處理?xiàng)l件下，低氮和高氮時(shí)更有利于Cd向地上部分轉(zhuǎn)移。

3.3 不同氮、鎘處理水平對(duì)東南景天中Zn含量及轉(zhuǎn)移情況的影響

由表3可見，在無(wú)鎘處理的培養(yǎng)條件下東南景天地上部Zn含量在營(yíng)養(yǎng)液中氮濃度為1mmol/L時(shí)較高。在鎘處理?xiàng)l件下，當(dāng)?shù)獫舛葹?0mmol/L時(shí)東南景天地上部Zn含量最高。但對(duì)于根系而言，不同氮濃度對(duì)根系中Zn的含量基本沒有什么影響。

4 結(jié)語(yǔ)

從本實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，低濃度N更加適合東南景天的生長(zhǎng)，當(dāng)?shù)獫舛仍?.1-1mmol/L之間時(shí)能夠有效地促進(jìn)東南景天生物量的增加并促進(jìn)其對(duì)鋅、鎘的吸收。但當(dāng)?shù)獫舛仍?0mmol/L以上時(shí)，東南景天生物量以及地上部的鋅、鎘積累量都顯著降低。由此可見，適當(dāng)施加氮肥能夠促進(jìn)東南景天的生長(zhǎng)并使鋅、鎘向地上部分轉(zhuǎn)移。

[1]楊肖娥,龍新憲,倪吾鐘,等.東南景天(Sedum alfredii Hance)——一種新的鎘超積累植物[J].科學(xué)通報(bào),2002,47(13):1003－1006．