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硅抑制小白菜吸收重金属铬的作用机理研究

许建光

   目前,土壤重金属Cr污染日趋严重,Cr已经成为土壤和水体重要的污染元素之一,适宜的调控方法是降低土壤重金属含量的有效办法之一。本研究以小白菜为材料,研究硅对Cr胁迫下小白菜生长和生理的影响,探讨硅在重金属Cr与小白菜之间的迁移转化规律,旨在阐明硅抑制重金属Cr对小白菜的毒害作用机理。结果表明: 1.Cr_1(Na_2Cr_2O_7,50mg·kg~(-1))、Cr_2(100 mg·kg~(-1))和Cr_3(200 mg·kg~(-1))处理下,随着硅浓度的增加,小白菜总鲜重和叶绿素含量均呈先增加后减少的趋势,硅浓度为Si_1(Na_2SiO_3,0.5g·kg~(-1))时总鲜重和叶绿素含量最大。Si_1处理下,随着Cr浓度的增加,小白菜根、茎、叶和总鲜重和叶绿素先增加后减少;Si_2(1.0g·kg~(-1))和Si_3(1.5g·kg~(-1))处理下,随着Cr浓度的增加,根、茎、叶总鲜重和叶绿素浓度逐渐减少。 2.Cr_1处理下,随着硅浓度的增加,小白菜根茎叶Cr含量减少,在Si_1浓度下,Cr含量减少量最大;Cr_2处理下,随着硅浓度的增加,茎叶Cr含量变化不显著,根Cr含量减少,且Si_1处理下,茎Cr含量最低,而叶片是在Si_3处理下Cr含量最多;Cr_3处理下,随着硅浓度的增加,根茎叶Cr含量逐渐减少,且Si_3处理下,根茎叶Cr含量最低。在Cr_1污染处理下,随着硅浓度的增加,根叶Cr吸收量减少而茎部变化不显著;Cr_2和Cr_3处理下,随着硅浓度的增加,根茎叶以及总Cr吸收量是减少的。不同Cr处理下,硅对小白菜不同部位Cr吸收的抑制作用不同。 3.在不同Cr水平下,加入的硅90%左右以无效态存在,随着加硅量的增加,小白菜土中的有效硅和土壤pH值是显著增加的,沉淀态Cr增加,降低了重金属Cr在土壤中的生物有效性,而有机结合态和残渣态Cr变化不显著。 4.小白菜不同部位硅累积量分布很不均匀,以叶最多,占总量的68.1%,其次为茎部,占总量的20.0%,根部占11.9%;而小白菜累积Cr量最大是在叶部占总量的51.5%,其次在根部,占26.1%,相对最少在茎部,占22.4%。 5.根据国家农产品无公害蔬菜安全质量要求,农产品中铬含量=0.5mg·kg~(-1),在不同Cr浓度下,除了根外,小白菜茎叶最大Cr含量都小于0.5mg·kg~(-1)。回归分析结果表明:地上部Cr浓度极小值时的硅浓度为分别为1.41、1.15、1.23和1.40 g·kg~(-1)。Cr吸收量极小值时需硅量为0.53、2.00、1.10、1.33 g·kg~(-1);相关分析结果表明:随着Cr浓度的增加,生长指标与硅的相关性越来越好,说明在高浓度Cr处理下,硅的浓度与小白菜的生长关系密切。……   
[关键词]:;铬毒害;小白菜;土壤污染
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中国科学院研究生院(广州地球化学研究所)2007年