凹土对百日草镉胁迫的缓解作用研究
目 录
1 引言2
2 材料与方法2
2.1 供试材料2
2.2 试验设计3
2.3 测定与方法3
2.4 数据分析4
3 结果与分析4
3.1 凹土对10mg/kg镉胁迫下百日草生理指标的影响4
3.2 凹土对50mg/kg镉胁迫下百日草生理指标的影响6
3.3 凹土对100mg/kg镉胁迫下百日草生理指标的影响8
4 讨论10
结论16
致谢12
参考文献14
1 引言
土壤是人类生存的基本条件之一，它的变化影响着我们的生活。随着近几年国内工业的全面发展，导致在此过程中产生了大量的工业废水、废气、废料。由于一部分工厂没有完善的设备处理，而直接排放在自然环境中，以及大量生活垃圾的不合理处理，自然资源的低效使用等因素，导致国内污染日益严重。重金属[1]导致的土壤污染[2]是近几年我国关注的主要问题之一。目前我国国内主要的重金属污染有铅、铬、镉[3]、汞、锌、锰等污染。在污染过的土壤地区，重金属镉短时间内对人体不会造成很大危害[4]，但镉会通过在人体内的富集[5]，当到达一定的量之后，变会显现出对人体危害。镉污染是国内近几年来比较关注的话题，而如何缓解金属镉污染是国内学者研究的一个重要方向。
近几年来，国内外常用的去除重金属方法有物理法、化学法、工程治理措施、生物修复法等。而通过超积累植物对土壤中重金属的富集作用衍生起来的植物修复技术是近几年来国内外常用的一种治理土壤重金属污染，有效、经济、简便的方法。凹土有着特殊的结构[6]、吸附性能、化学性能等特殊性质[7]，因此，被称为 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
“万用之土”，它对土壤有着良好的改良作用和吸附作用。国内外大多数研究者如赵先贵[8]、熊愈辉[9]，用各种植物比如金银花[10]、茶花凤仙对重金属的治理方法中并没有添加凹土，所以本实验在种植植物的土壤中添加了镉金属外，增加凹土处理，以研究凹土对植物镉胁迫下的缓解作用。
本实验以细叶百日草作为此次实验的研究对象，在土壤中加入不同梯度的凹土和重金属含量，凹土含量0g/kg、10g/kg、30g/kg和50g/kg，金属含量10mg/kg、50mg/kg和100mg/kg，一共12个处理，测定百日草生长和叶绿素、可溶性糖、丙二醛、过氧化物酶和根系活力等生理指标的变化，探讨凹土对百日草镉胁迫的缓解作用，旨在为凹土应用于污染土壤的修复提供一定的理论和实践依据。
2 材料与方法
2.1 供试材料
（1）供试植物：细叶百日草[11]桔梗目、菊科、百日菊属的一年生草本。
（2）供试土壤：取学校树林0~30cm的表层土壤，自然风干数天后，粉碎与凹土混合。
（3）供试凹土：凹土产自江苏淮安盱眙中奥矿业。
（4）供试重金属：采用氯化镉结晶体CdCl22.5H2O。
（5）试验药剂：浓硫酸、乙醇、乙酸乙酯、TTC等。
（6）试验器材：试管、水浴锅、分光光度计、离心机、容量瓶等。
2.2 试验设计
试验在28号楼5楼玻璃温室内进行。百日草种子消毒后，采用穴盘育苗的方法。10天后百日草发芽，掀开地膜，之后定期浇水一个月后长至3-5片真叶。同时，将凹土添加于土壤中，充分搅拌，凹土的含量分别为0g/kg、10g/kg、30g/kg和50g/kg4个梯度。然后将加入凹土的土壤静置一星期，以使凹土和土壤充分混匀。之后，将细叶百日草移栽至混有凹土的土壤中，选取生长状况相近的百日草放入同一个凹土梯度，塑料盆放入土壤皆为300g。缓苗10天之后加入重金属。加入重金属镉含量为10g/kg、50g/kg和100g/kg三个梯度，再加入一个不添加重金属和凹土的对照组（镉溶液配置见表1），一共12各处理（处理见表2），每个处理做3个重复，每个处理重复测试指标所提供百日草植株为5株，一共有195株。
表1 氯化镉溶液的配制
土量(kg) 镉含量(mg/kg) 每盆需Cd量(mg) CdCl22.5H2质量mg/盆 CdCl22.5H2总量(g)(180盆) 水(mL)
0.3 10 5 6.11 1.11 500
0.3 50 25 30.54 5.49 500
0.3 100 50 60.10 10.98 500
2.3 指标测定
2.3.1 叶绿素、根系活力、丙二醛测定
叶绿素：乙醇提取法[12]；
根系活力：氯化三苯基四氮唑（TTC）法[12]；
丙二醛： 硫代巴比妥酸（TBA）法[12]。
表2 重金属镉和凹土对百日草的12个处理
处理 镉含量（mg/kg） 凹土含量（g/kg）
CK 0 0
处理1 10 0
处理2 10 10
处理3 10 30
处理4 10 50
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
> 处理5 50 0
处理6 50 10
处理7 50 30
处理8 50 50
处理9 100 0
处理10 100 10
处理11 100 30
处理12 100 50
2.3.2 过氧化物酶、可溶性糖测定
过氧化物酶：愈创木酚法[12]；可溶性糖：蒽酮比色法[12]。
2.4 数据分析
使用Microsoft Excel软件进行数据统计分析、绘图、制表。同一个指标在不同条件下的显著性差异，采用STAT软件中单因素进行方差分析。
3 结果与分析
3.1 凹土对10mg/kg镉胁迫下百日草生理指标的影响
凹土对10mg/kg镉胁迫下百日草生理指标的影响见表3。细叶百日草叶绿素含量除了对照组，随着凹土含量的增加，叶绿素含量呈现递增的趋势，CK>处理4>处理3>处理2>处理1，叶绿素含量最大值在对照组达到1.24mg/g。各处理与CK相比，处理1下降到1.10mg/g，下降0.14mg/g，下降幅度为11.3%，有显著差异；处理2下降到1.12mg/g，下降0.12mg/g，下降幅度为9.7%，有显著差异；处理3下降到1.13mg/g，下降0.11mg/g，下降幅度为8.9%，有显著差异；处理4下降到1.22mg/g，下降0.02mg/g，下降幅度为1.6%，无显著差异。说明处理4凹土含量对细叶百日草叶绿素含量影响最小。处理1、处理2、处理3之间无显著差异，与处理4之间有显著差异，说明凹土对百日草叶绿素合成有促进作用。随着凹土含量增加，凹土含量低对叶绿素含量提高幅度较大，高含量凹土对叶绿素含量提高最大，在处理4降低1.6%，提高幅度趋于缓和。
凹土对50mg/kg镉胁迫下百日草生理指标的影响见表4。细叶百日草叶绿素含量除了对照组，随着凹土含量的增加，叶绿素含量呈现递增的趋势，CK>处理4>处理3>处理2>处理1，叶绿素含量最大值在对照组达到1.24mg/g。各处理与CK相比，处理1下降到1.04mg/g，下降0.20mg/g，下降幅度为16.1%，有显著差异；处理2下降到1.06mg/g，下降0.18mg/g，下降幅度为14.5%，有显著差异；处理3下降到1.10mg/g，下降0.14mg/g，下降幅度为11.3%，有显著差异；处理4下降到1.15mg/g，下降0.09mg/g，下降幅度为7.3%，无显著差异。说明处理4凹土含量对细叶百日草叶绿素含量影响最小。处理1、处理2、处理3之间无显著差异，与处理4之间有显著差异。说明凹土对百日草叶绿素合成有促进作用，凹土含量低对叶绿素含量促进作用较小，但提高幅度大；凹土含量高对叶绿素含量促进作用较大，但提高幅度小。
1 引言2
2 材料与方法2
2.1 供试材料2
2.2 试验设计3
2.3 测定与方法3
2.4 数据分析4
3 结果与分析4
3.1 凹土对10mg/kg镉胁迫下百日草生理指标的影响4
3.2 凹土对50mg/kg镉胁迫下百日草生理指标的影响6
3.3 凹土对100mg/kg镉胁迫下百日草生理指标的影响8
4 讨论10
结论16
致谢12
参考文献14
1 引言
土壤是人类生存的基本条件之一，它的变化影响着我们的生活。随着近几年国内工业的全面发展，导致在此过程中产生了大量的工业废水、废气、废料。由于一部分工厂没有完善的设备处理，而直接排放在自然环境中，以及大量生活垃圾的不合理处理，自然资源的低效使用等因素，导致国内污染日益严重。重金属[1]导致的土壤污染[2]是近几年我国关注的主要问题之一。目前我国国内主要的重金属污染有铅、铬、镉[3]、汞、锌、锰等污染。在污染过的土壤地区，重金属镉短时间内对人体不会造成很大危害[4]，但镉会通过在人体内的富集[5]，当到达一定的量之后，变会显现出对人体危害。镉污染是国内近几年来比较关注的话题，而如何缓解金属镉污染是国内学者研究的一个重要方向。
近几年来，国内外常用的去除重金属方法有物理法、化学法、工程治理措施、生物修复法等。而通过超积累植物对土壤中重金属的富集作用衍生起来的植物修复技术是近几年来国内外常用的一种治理土壤重金属污染，有效、经济、简便的方法。凹土有着特殊的结构[6]、吸附性能、化学性能等特殊性质[7]，因此，被称为 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
“万用之土”，它对土壤有着良好的改良作用和吸附作用。国内外大多数研究者如赵先贵[8]、熊愈辉[9]，用各种植物比如金银花[10]、茶花凤仙对重金属的治理方法中并没有添加凹土，所以本实验在种植植物的土壤中添加了镉金属外，增加凹土处理，以研究凹土对植物镉胁迫下的缓解作用。
本实验以细叶百日草作为此次实验的研究对象，在土壤中加入不同梯度的凹土和重金属含量，凹土含量0g/kg、10g/kg、30g/kg和50g/kg，金属含量10mg/kg、50mg/kg和100mg/kg，一共12个处理，测定百日草生长和叶绿素、可溶性糖、丙二醛、过氧化物酶和根系活力等生理指标的变化，探讨凹土对百日草镉胁迫的缓解作用，旨在为凹土应用于污染土壤的修复提供一定的理论和实践依据。
2 材料与方法
2.1 供试材料
（1）供试植物：细叶百日草[11]桔梗目、菊科、百日菊属的一年生草本。
（2）供试土壤：取学校树林0~30cm的表层土壤，自然风干数天后，粉碎与凹土混合。
（3）供试凹土：凹土产自江苏淮安盱眙中奥矿业。
（4）供试重金属：采用氯化镉结晶体CdCl22.5H2O。
（5）试验药剂：浓硫酸、乙醇、乙酸乙酯、TTC等。
（6）试验器材：试管、水浴锅、分光光度计、离心机、容量瓶等。
2.2 试验设计
试验在28号楼5楼玻璃温室内进行。百日草种子消毒后，采用穴盘育苗的方法。10天后百日草发芽，掀开地膜，之后定期浇水一个月后长至3-5片真叶。同时，将凹土添加于土壤中，充分搅拌，凹土的含量分别为0g/kg、10g/kg、30g/kg和50g/kg4个梯度。然后将加入凹土的土壤静置一星期，以使凹土和土壤充分混匀。之后，将细叶百日草移栽至混有凹土的土壤中，选取生长状况相近的百日草放入同一个凹土梯度，塑料盆放入土壤皆为300g。缓苗10天之后加入重金属。加入重金属镉含量为10g/kg、50g/kg和100g/kg三个梯度，再加入一个不添加重金属和凹土的对照组（镉溶液配置见表1），一共12各处理（处理见表2），每个处理做3个重复，每个处理重复测试指标所提供百日草植株为5株，一共有195株。
表1 氯化镉溶液的配制
土量(kg) 镉含量(mg/kg) 每盆需Cd量(mg) CdCl22.5H2质量mg/盆 CdCl22.5H2总量(g)(180盆) 水(mL)
0.3 10 5 6.11 1.11 500
0.3 50 25 30.54 5.49 500
0.3 100 50 60.10 10.98 500
2.3 指标测定
2.3.1 叶绿素、根系活力、丙二醛测定
叶绿素：乙醇提取法[12]；
根系活力：氯化三苯基四氮唑（TTC）法[12]；
丙二醛： 硫代巴比妥酸（TBA）法[12]。
表2 重金属镉和凹土对百日草的12个处理
处理 镉含量（mg/kg） 凹土含量（g/kg）
CK 0 0
处理1 10 0
处理2 10 10
处理3 10 30
处理4 10 50
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
> 处理5 50 0
处理6 50 10
处理7 50 30
处理8 50 50
处理9 100 0
处理10 100 10
处理11 100 30
处理12 100 50
2.3.2 过氧化物酶、可溶性糖测定
过氧化物酶：愈创木酚法[12]；可溶性糖：蒽酮比色法[12]。
2.4 数据分析
使用Microsoft Excel软件进行数据统计分析、绘图、制表。同一个指标在不同条件下的显著性差异，采用STAT软件中单因素进行方差分析。
3 结果与分析
3.1 凹土对10mg/kg镉胁迫下百日草生理指标的影响
凹土对10mg/kg镉胁迫下百日草生理指标的影响见表3。细叶百日草叶绿素含量除了对照组，随着凹土含量的增加，叶绿素含量呈现递增的趋势，CK>处理4>处理3>处理2>处理1，叶绿素含量最大值在对照组达到1.24mg/g。各处理与CK相比，处理1下降到1.10mg/g，下降0.14mg/g，下降幅度为11.3%，有显著差异；处理2下降到1.12mg/g，下降0.12mg/g，下降幅度为9.7%，有显著差异；处理3下降到1.13mg/g，下降0.11mg/g，下降幅度为8.9%，有显著差异；处理4下降到1.22mg/g，下降0.02mg/g，下降幅度为1.6%，无显著差异。说明处理4凹土含量对细叶百日草叶绿素含量影响最小。处理1、处理2、处理3之间无显著差异，与处理4之间有显著差异，说明凹土对百日草叶绿素合成有促进作用。随着凹土含量增加，凹土含量低对叶绿素含量提高幅度较大，高含量凹土对叶绿素含量提高最大，在处理4降低1.6%，提高幅度趋于缓和。
凹土对50mg/kg镉胁迫下百日草生理指标的影响见表4。细叶百日草叶绿素含量除了对照组，随着凹土含量的增加，叶绿素含量呈现递增的趋势，CK>处理4>处理3>处理2>处理1，叶绿素含量最大值在对照组达到1.24mg/g。各处理与CK相比，处理1下降到1.04mg/g，下降0.20mg/g，下降幅度为16.1%，有显著差异；处理2下降到1.06mg/g，下降0.18mg/g，下降幅度为14.5%，有显著差异；处理3下降到1.10mg/g，下降0.14mg/g，下降幅度为11.3%，有显著差异；处理4下降到1.15mg/g，下降0.09mg/g，下降幅度为7.3%，无显著差异。说明处理4凹土含量对细叶百日草叶绿素含量影响最小。处理1、处理2、处理3之间无显著差异，与处理4之间有显著差异。说明凹土对百日草叶绿素合成有促进作用，凹土含量低对叶绿素含量促进作用较小，但提高幅度大；凹土含量高对叶绿素含量促进作用较大，但提高幅度小。
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