施氮对镉胁迫下多花黑麦草和多年生黑麦草镉富集能力的影响
以多花黑麦草（Lolium multiflorum）和多年生黑麦草（Lolium perenne L）为研究对象，用盆栽实验研究了施氮对镉胁迫下2种黑麦草镉（Cd)富集能力的影响。结果表明，多花黑麦草在施氮的条件下的镉富集能力有了显著的提升，其生物量、地上部Cd积累量、生物富集系数等指标均显著高于未施氮多花黑麦草；而多年生黑麦草则无显著差异，且其在施氮组的各项指标，均低于多花黑麦草施氮组，未施氮组亦然。施氮确实能提高镉胁迫下的多花黑麦草Cd富集能力，并且多花黑麦草对Cd的耐受力和富集能力强于多年生黑麦草。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言（或绪论）1
1材料与方法2
1.1供试材料 2
1.2试验方法 2
1.2.1盆栽实验 2
1.2.2试验测定指标及方法2
1.3数据处理 3
2 结果与分析3
2.1施氮对镉胁迫下黑麦草的生长影响 3
2.2施氮对黑麦草地上部分和地下部分镉含量的影响 3
2.3施氮对镉胁迫下黑麦草生理特性的影响 4
2.4 施氮对镉胁迫下黑麦草Cd积累的影响 4
3 讨论 5
4结论6
致谢6
参考文献7
施氮对镉胁迫下多花黑麦草和多年生黑麦草镉富集能力的影响
引言
镉(Cd)是生物毒性最强的重金属元素， 在环境中的化学活性强，移动性大， 毒性持久， 容易通过食物链的富集作用危及人类健康， 对人体具有三致(致病、 致癌、 致突变)作用， 能诱发肾衰变、 关节炎、 癌症等疾病[1]。据相关报道，土壤 Cd污染状况一直较为严重，环境中Cd含量也在不断增加[2]。在Cd污染形式如此紧迫的情况下，世界各国的研究者也在积极探寻有效的治理修复方法。目前关于土壤Cd污染的修复方法主要有（1）物理措施：换土客土法；（2）化学方法：淋洗法[3]；（3）生物修复：植物修复法和微生物修复法。其中植物修复法是最近发展起来的一种主要用于清除重金属污染的修复方式[4]，具有治理效果永久性、治理过 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
程原位性、治理成本低廉性、环境美学兼容性、后期处理简易性等特点，可有效降低Cd污染。多花黑麦草(Lolium multiflorum)作为一年生禾本科单子叶植物，其再生能力强，易于种植，生物量较大，抗病虫害能力强[5]。有报道显示多花黑麦草对重金属具有很强的抗性，且对重金属有蓄集作用[6][7]。但是现有研究少有关于施氮与黑麦草Cd富集能力关系的研究。有研究表明，对多花黑麦草施氮肥，能显著增加鲜草产量，提高茎叶中粗蛋白和粗纤维含量，改善其品质[8]。本实验，采用盆栽实验法研究施氮对Cd胁迫下多花黑麦草的镉富集能力的影响。并且，加入多年生黑麦草（Lolium perenne L）的对比实验，做一个小的黑麦草种比较，评估Cd胁迫下不黑麦草种Cd富集能力的强弱。本实验为今后将多花黑麦草用于土壤Cd修复提供科学的理论依据。
1 材料与方法
1．1 供试材料
试验材料是多花黑麦草品种阿伯德和多年生黑麦草麦迪。土取自牌楼试验基地网室试验田，晒干过筛后与河沙按2:1的比例混合，并添加了适量的有机肥。
1．2 实验方法
1．2．1盆栽实验
多花黑麦草与多年生黑麦草土培实验于2015年1月17日至2015年5月2日在大学牌楼实验基地温室内进行。试验所用花盆口径22 cm、高24 cm、底径18 cm，每盆装入8 kg混有Cd的干土。Cd以CdCl2?2.5H2O固体的形式均匀混入各个盆里，分为三个Cd梯度50 mg/kg，100 mg/kg，150 mg/kg（风干土中），以纯Cd计，每处理设置了了三个重复。Cd混入花盆后静置平衡了2周，静置平衡后播种，两周后每盆定苗30株。待幼苗至3~4叶期时将花盆分为氮处理组和对照组，对氮处理组施尿素0.6 g/盆，以后隔十天再追施两次。期间正常管理，定期定量浇水。
1．2．2试验测定指标及方法
在施氮处理40d后，对每盆的株高、分蘖数、叶面积、相对含水量、相对电导率、根系活力、地上部生物量、地上部Cd2+含量、地下部Cd2+含量等指标的测定。各指标测定方法如下：
株高：用直尺测量植株地上部的自然高度既为株高，每盆测量5株。
分蘖数：测定植株的分蘖数，每盆测定10株。
相对含水量：随机称取1g新鲜的叶片，在蒸馏水中浸泡24 h后称其饱和鲜重。然后在110 ℃下烘干至恒重，称其干重。叶片相对含水量（%）＝（鲜重－干重）/（饱和鲜重－干重）100%。
根系活力：称取0.3 g根尖放入15 mL试管中，在试管中加入0.4% TTC溶液和0.067 mol/L磷酸缓冲液的灯亮混合液10 mL（Ph6.8）。在37℃下避光保温1 h（同时进行空白实验）。然后加入0.5 mL 2M H2SO4终止反应，然后排干试管中的溶液，用纯水充分冲洗，加入6 mL95%乙醇，盖上盖子，与热水浴中提取5 min。冷却后用95%乙醇定容至8 mL，摇匀于530 nm处测定吸光值。根系活力以TTC还原速率表示，TTC还原速率＝TTC还原量（ug）/根重（g）时间（h）[9]。
地上部/地下部生物量：用自来水冲洗下轻柔将植株根部从土壤中分离并冲洗干净，每盆取10株，蒸馏水冲洗干净后用剪刀将植株地上部与地下部分开，放入信封中放入烘箱，105℃杀青30分钟，之后65℃烘干至恒重，分别称量植株地上部与地下部生物量的干重。
相对电导率：用剪刀取大约0.2g新鲜叶片（不用称量，但不要取的过多），用去离子水冲洗叶表赃物，用吸水纸包裹浸入装有蒸馏水的50mL离心管中（30mL合适）。然后封口置于摇床，室温震荡24h，用电导率仪测定溶液初始电导率值C0；再将样品封口置于沸水中煮沸20min，放入摇床中震荡24h，取出测定其溶液电导率值C1，相对电导率＝C0/C1×100%。
地上部/地下部Cd2+含量：称取烘干磨细过的植物样品0.5 g，加入5 mL HNO3使用微波消解仪对样品进行微波消解。冷却后用纯水定容至25 mL容量瓶中。使用美国热电公司的电感耦合等离子体发射光谱仪（ICPMS）对Cd2+含量进行测定。生物富集系数（bioconcentration factor，BCF）=植物地上或根系Cd积累浓度/土壤中Cd浓度[10]；积累量=植物地上Cd积累浓度×植物地上部生物量。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言（或绪论）1
1材料与方法2
1.1供试材料 2
1.2试验方法 2
1.2.1盆栽实验 2
1.2.2试验测定指标及方法2
1.3数据处理 3
2 结果与分析3
2.1施氮对镉胁迫下黑麦草的生长影响 3
2.2施氮对黑麦草地上部分和地下部分镉含量的影响 3
2.3施氮对镉胁迫下黑麦草生理特性的影响 4
2.4 施氮对镉胁迫下黑麦草Cd积累的影响 4
3 讨论 5
4结论6
致谢6
参考文献7
施氮对镉胁迫下多花黑麦草和多年生黑麦草镉富集能力的影响
引言
镉(Cd)是生物毒性最强的重金属元素， 在环境中的化学活性强，移动性大， 毒性持久， 容易通过食物链的富集作用危及人类健康， 对人体具有三致(致病、 致癌、 致突变)作用， 能诱发肾衰变、 关节炎、 癌症等疾病[1]。据相关报道，土壤 Cd污染状况一直较为严重，环境中Cd含量也在不断增加[2]。在Cd污染形式如此紧迫的情况下，世界各国的研究者也在积极探寻有效的治理修复方法。目前关于土壤Cd污染的修复方法主要有（1）物理措施：换土客土法；（2）化学方法：淋洗法[3]；（3）生物修复：植物修复法和微生物修复法。其中植物修复法是最近发展起来的一种主要用于清除重金属污染的修复方式[4]，具有治理效果永久性、治理过 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
程原位性、治理成本低廉性、环境美学兼容性、后期处理简易性等特点，可有效降低Cd污染。多花黑麦草(Lolium multiflorum)作为一年生禾本科单子叶植物，其再生能力强，易于种植，生物量较大，抗病虫害能力强[5]。有报道显示多花黑麦草对重金属具有很强的抗性，且对重金属有蓄集作用[6][7]。但是现有研究少有关于施氮与黑麦草Cd富集能力关系的研究。有研究表明，对多花黑麦草施氮肥，能显著增加鲜草产量，提高茎叶中粗蛋白和粗纤维含量，改善其品质[8]。本实验，采用盆栽实验法研究施氮对Cd胁迫下多花黑麦草的镉富集能力的影响。并且，加入多年生黑麦草（Lolium perenne L）的对比实验，做一个小的黑麦草种比较，评估Cd胁迫下不黑麦草种Cd富集能力的强弱。本实验为今后将多花黑麦草用于土壤Cd修复提供科学的理论依据。
1 材料与方法
1．1 供试材料
试验材料是多花黑麦草品种阿伯德和多年生黑麦草麦迪。土取自牌楼试验基地网室试验田，晒干过筛后与河沙按2:1的比例混合，并添加了适量的有机肥。
1．2 实验方法
1．2．1盆栽实验
多花黑麦草与多年生黑麦草土培实验于2015年1月17日至2015年5月2日在大学牌楼实验基地温室内进行。试验所用花盆口径22 cm、高24 cm、底径18 cm，每盆装入8 kg混有Cd的干土。Cd以CdCl2?2.5H2O固体的形式均匀混入各个盆里，分为三个Cd梯度50 mg/kg，100 mg/kg，150 mg/kg（风干土中），以纯Cd计，每处理设置了了三个重复。Cd混入花盆后静置平衡了2周，静置平衡后播种，两周后每盆定苗30株。待幼苗至3~4叶期时将花盆分为氮处理组和对照组，对氮处理组施尿素0.6 g/盆，以后隔十天再追施两次。期间正常管理，定期定量浇水。
1．2．2试验测定指标及方法
在施氮处理40d后，对每盆的株高、分蘖数、叶面积、相对含水量、相对电导率、根系活力、地上部生物量、地上部Cd2+含量、地下部Cd2+含量等指标的测定。各指标测定方法如下：
株高：用直尺测量植株地上部的自然高度既为株高，每盆测量5株。
分蘖数：测定植株的分蘖数，每盆测定10株。
相对含水量：随机称取1g新鲜的叶片，在蒸馏水中浸泡24 h后称其饱和鲜重。然后在110 ℃下烘干至恒重，称其干重。叶片相对含水量（%）＝（鲜重－干重）/（饱和鲜重－干重）100%。
根系活力：称取0.3 g根尖放入15 mL试管中，在试管中加入0.4% TTC溶液和0.067 mol/L磷酸缓冲液的灯亮混合液10 mL（Ph6.8）。在37℃下避光保温1 h（同时进行空白实验）。然后加入0.5 mL 2M H2SO4终止反应，然后排干试管中的溶液，用纯水充分冲洗，加入6 mL95%乙醇，盖上盖子，与热水浴中提取5 min。冷却后用95%乙醇定容至8 mL，摇匀于530 nm处测定吸光值。根系活力以TTC还原速率表示，TTC还原速率＝TTC还原量（ug）/根重（g）时间（h）[9]。
地上部/地下部生物量：用自来水冲洗下轻柔将植株根部从土壤中分离并冲洗干净，每盆取10株，蒸馏水冲洗干净后用剪刀将植株地上部与地下部分开，放入信封中放入烘箱，105℃杀青30分钟，之后65℃烘干至恒重，分别称量植株地上部与地下部生物量的干重。
相对电导率：用剪刀取大约0.2g新鲜叶片（不用称量，但不要取的过多），用去离子水冲洗叶表赃物，用吸水纸包裹浸入装有蒸馏水的50mL离心管中（30mL合适）。然后封口置于摇床，室温震荡24h，用电导率仪测定溶液初始电导率值C0；再将样品封口置于沸水中煮沸20min，放入摇床中震荡24h，取出测定其溶液电导率值C1，相对电导率＝C0/C1×100%。
地上部/地下部Cd2+含量：称取烘干磨细过的植物样品0.5 g，加入5 mL HNO3使用微波消解仪对样品进行微波消解。冷却后用纯水定容至25 mL容量瓶中。使用美国热电公司的电感耦合等离子体发射光谱仪（ICPMS）对Cd2+含量进行测定。生物富集系数（bioconcentration factor，BCF）=植物地上或根系Cd积累浓度/土壤中Cd浓度[10]；积累量=植物地上Cd积累浓度×植物地上部生物量。
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