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农作物
不同条件下玉米幼苗对钒的吸收动力学特性研究
植物对离子的吸收和积累与植物本身吸收特性有着密切的关系,植物吸收动力学是描述植物吸收特性、阐明其吸收速率机理的有效手段~([1])。目前,关于植物对重金属的吸收和积累的研究主要在Cd和Pb~([2)]等。钒(V)在中国、南非和俄罗斯等被大量开采,广西是中国生产有色金属的大省,大量有色金属矿产开采和利用,加剧了土壤V污染,使广西地区土壤V含量最高可达1338.6 mg·kg~(-1[3]),对农作物生长发育产生影响。因此,研究植物对V的吸收动力学特性,可以探明植物根系吸收V的生物化学机制,为土壤V污染的防治提供科学依据。采用沙培幼苗至三片叶子后转移至营养液水培的方法,研究了不同p H(5.5.、7.0、8.5)和不同培养时间(4h、8h、12h、24h)条件下玉米幼苗根部和茎叶部吸收V(Ⅴ)的动力学特性。结果表明,所有的吸收动力学曲线均符合Miehaelis-Menten方程,且相关系数良好,而玉米幼苗对V(Ⅴ)的吸收速率均随着V(Ⅴ)浓度的增加而增大。在培养时间4~24h范围,玉米幼苗根系和茎叶对V(Ⅴ)的最大吸收速率(V_(max))随着时间的延长而下降,米氏常数(K_m)先升高后下降;在p H为5.5~8.5范围,玉米幼苗根系和茎叶对V(Ⅴ)的吸收速率(V_(max))随p H的升高而降低,而米氏常数(K_m)则下降,即亲和力增大。当溶液p H为8.5时,吸收时间为4h时,玉米幼苗根部对V(Ⅴ)的V_(max)为4.0782μg·g~(-1)·h~(-1) DW,K_m值3.2222μg·mL~(-1),α值为1.27,相关系数R~2为0.9970;玉米幼苗茎叶对V(Ⅴ)的V_(max)为1.9403μg·g~(-1)·h~(-1) DW,K_m值为6.7756μg·m L~(-1),α值为0.29,相关系数R~2为0.9030,表明此时玉米幼苗对V(Ⅴ)亲和力高,吸收力较强。当溶液p H 8.5时,K_m为3.5094μg·m L~(-1)为三个条件中最小,而α值0.31为最大,弱碱条件下玉米幼苗对V(Ⅴ)的亲和力更高,吸收力更强。研究表明,溶液的p H和培养时间是显著影响玉米幼苗根系对V(Ⅴ)吸收的动力学参数。
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中国化学会第十三届全国分析化学年会论文集(二)
2018年
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