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不同栽培方式下铺地黍铅含量的亚细胞分布和化学形态特征

2024-08-01分类号:X173

【作者】高桂娟   韩瑞宏   王俊梅   佘婷婷   李志丹
【部门】广东第二师范学院环境教育研究所  仲恺农业工程学院  
【摘要】铺地黍(Panicum repens)因其较强的重金属等污染物净化能力和适应极端干旱-水淹能力,具有污染河岸消涨带的生态修复优势。通过三种不同铅处理的盆栽试验(T1:水培+400mg·L-1 Pb;T2:水培+800mg·L-1 Pb;T3:泥土栽培+400mg·L-1 Pb),研究铺地黍根茎叶分别在处理5、15和25d的Pb亚细胞和化学态分布特征,旨在探明铺地黍在不同浓度Pb胁迫和不同栽培方式下的重金属耐受机制与动态迁移转运规律。结果显示,随着Pb处理浓度的增加(T1→ T2)和泥土栽培向水培的转变(T1→T3),铺地黍根部向地上部的迁移率显著降低(P<0.05),而随处理时间延长显著增加(P<0.05)。其中,T1,T2和T3处理下的根Pb平均含量(3次时间测定的均值)分别为5148.56,6721.51和257.73 mg.kg-1,相应的茎/根比率分别为1.37%,1.44%和26.42%。铺地黍主要通过细胞壁的固定解毒Pb伤害(其平均最高占比达69.10%-T1,73.13%-T2和66.55%-T3),其次是细胞器固定,而可溶性组分含量最低,各组分之间差异显著(P<0.05)。同一器官的细胞壁Pb含量表现为T2>T1>T3。根和茎的化学态Pb主要分布在活性较低的HAc和HCL态,叶的各化学态Pb提取率趋于均衡(11.49%~23.81%之间)。根Pb总量在15d出现拐点(T1和T3),即5d→15d显著上升(P<0.05),而15d→25d缓慢下降(P>0.05),说明低浓度Pb胁迫下的铺地黍根吸收浓度在15d达到极限,这很可能是铺地黍在根部启动了某种逃避机制。总体上,铺地黍在纯水培条件下的根Pb富集能力显著大于泥土栽培,用于污染河岸带深水区的净化优势明显。
【关键词】铺地黍  铅胁迫  亚细胞分布  化学形态特征  迁移率
【基金】广东省普通高校重点领域专项(NO.2021ZDZX4004);; 大学生创新创业训练计划项目(NO:S202414278031)
【所属期刊栏目】草业科学
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