菌肥对铜铅污染土壤中小麦生长及重金属吸收转运的影响

:采用盆栽试验,研究了两种菌肥(植物生长益生菌、丛枝菌根真菌)对铜、铅污染土壤中小麦幼苗的生长以及对重金属吸收和转运的影响。结果表明:在铜(Cu)污染土壤中生长的小麦,植物生长益生菌(PGPR)菌剂处理组和丛枝菌根真菌(AMF)粉剂处理组的小麦株高比对照组分别增长了12.1%、6.3%;地上部分干重分别增加了31.2%、41.2%;地下部分干重增加了约22.6%、45.5%。在铅(Pb)污染土壤中生长的小麦,PGPR菌剂处理组和AMF粉剂处理组的小麦株高比对照组分别增长了约25.1%、9.3%;地上部分干重增加了约42.1%、25.3%;地下部分干重增加了约31.9%、10.8%,说明施加菌肥对小麦生长有明显的促进作用。通过对小麦幼苗地上、地下部分金属含量分析测定,发现菌肥处理组小麦地上部分的金属含量比对照组低;菌肥处理组小麦地下部分金属量比对照组高,说明施加菌剂后能促进根系对重金属的吸附和截留,减少向地上部转运,这对于合理调控重金属污染土壤的作物安全生产具有一定作用。
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实验材料2
1.1.1供试菌种 2
1.1.2供试材料2
1.1.3供试土壤2
1.2实验方法2
1.2.1菌种培育2
1.2.2小麦种植3
1.2.3植物重金属含量的测定3
1.3 数据处理 3
2结果与分析3
2.1菌种理化性质4
2.2 Cu污染土壤小麦生物量4
2.2.1小麦生长状况 4
2.2.2小麦株高4
2.2.3小麦干重5
2.2.4小麦地上地下金属含量6
2.3 Pb污染土壤小麦生物量7
2.3.1小麦生长状况7
2.3.2小麦株高7
2.3.3小麦干重8
2.3.4 小麦地上地下金属含9
3 讨论 10
致谢10
参考文献11
菌肥
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对铜、铅污染土壤中小麦生长及重金属吸收、转运的影响
生命基地111班 茅喻丰
引言
引言:随着化学产品、农药及化肥的广泛使用,土壤化学污染日益严重,其中重金属污染已经成为全球性的的环境问题[1]。重金属容易被作物吸收,干扰作物生长发育,危害人类健康。我国农田土壤重金属污染问题严峻,部分污染土壤仍然被用于农业生产是个不争的事实,因此,如何降低土壤重金属对作物的毒害,降低土壤重金属向作物体内的转运成为迫切需要解决的关键问题。
铜和铅是常见的土壤污染重金属。铜( Cu) 是植物生长发育必需的微量元素,适量的Cu 营养对植物正常的代谢及产量的提高,品质的改善具有重要意义,但是过多的铜含量抑制植物的萌发以及相关生物量[3]。铅(Pb) 是植物的非必需元素,与铜相似,低浓度促进萌发生长,高浓度抑制。过高浓度的铅(Pb)与植物接触后,就会对植物产生一定的毒害作用。有相关研究发现重金属对大麦细胞毒害性影响程度:Hg2+ >Cd2+ >铅(Pb)2+ >Ni2+ >铜(Cu)2+ >Zn2+ [4] 。
植物根际促生细菌(Plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)是指在土壤或植物根四周自由生活的一类可促进植物生长,改善对矿质营养的吸收及利用,增加产量的有益菌类。PGPR对土壤中有害病原微生物与非寄生性根际有害微生物都有生物防治作用[5]。从Ma[6]等人的研究中可以知道植物根际促生菌分泌物可以通过提供植物所需的营养物质来提高生物量,同时还可以改变污染土壤中重金属的活性和转移性,从而提高超积累植物修复效率。于此同时自Kloepper 等人在法国召开的第四届国际植物细菌年会上发表有关促生菌的报告之后[7,8],人们对根际促生菌(PGPR)的关注点及其研究应用集中在农作物上,包括农作物发芽率,根生长、产量,株高,地上部和地下部根重等指标的变化。基于这些理论和研究基础,根际促生菌对未来农作物等相关经济作物产量和相关生物量的改善有着不可估量的前景,同时对绿色生态农业的发展也奠定了一定基础。
丛枝菌根真菌(AMF)介导的土壤重金属污染研究始于20世纪80年代,Bradley 等[9]对酸性缺Pi的重金属污染土壤进行复垦,抗重金属的菌根真菌无论是对植物的存活和生长,还是对植物抵抗重金属的毒害都有促进作用。Noyd 等[10](1996)把菌根真菌根内球囊霉(Glomus intraradices) 和近明球囊霉(Glomus claroideum) 接种到牧草上,成功地恢复了矿渣地的植被,达到了修复和复垦的目的。许多试验说明丛枝菌根真菌对重金属污染区的植物生长具有重要的作用[11,12],丛枝菌根真菌与植物共生能够提高植物对金属元素的耐性,可以改善植物在金属污染土壤上的生长状况,可能提高植物生物量,从而提高污染土壤中的植被覆盖率。
小麦是世界上常见的禾本科植物,是三大谷物之一,2010年小麦总产量位居世界第二,成为仅次于玉米的粮食作物。中国人口约占世界人口的五分之一,是粮食进出口大国。本实验选择以铜(Cu)和铅(Pb)污染土壤为研究用土壤,通过盆栽试验,研究施加相关菌肥(PGPR和AMF)对小麦幼苗生长以及重金属吸收的影响。以摸索出合适的菌肥调控方式,以合理在重金属污染土壤上进行小麦的安全生产
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1 供试菌种
植物生长益生菌(PGPR):菌株Y44:筛选自安徽铜陵冬瓜山废弃尾砂矿土壤,菌落在有氮固体培养基(YN固体培养基)平板上呈淡黄色,圆形,不透明,表面凸起,较湿润,最适宜生长温度在25℃左右,在pH410之间均能生长,?有较强的耐碱性,耐盐性。菌株均具有一定的解无机磷、解钾、固氮能力,并且具有产生长素、铁载体吲哚乙酸及氢氰酸等能力。初步鉴定为成团泛菌属(Pantoea?sp.)。
丛枝菌根真菌(AMF):摩西球囊霉(Glomus?mosseae)BGC?NM04A ,购买自北京农林科学院营养与资源研究所。
1.1.2 供试植物
小麦
1.1.3 供试土壤
Cu污染土壤采自江苏省南京市汤山镇伏牛山铜矿附近的菜园表层0~15 cm的土;经测量土壤Cu含量793.0 mg/kg,总氮含量14.0 mg/kg,总磷含量1249.0 mg/kg,总钾含量5315.0 mg/kg,pH7.68.
Pb污染土壤采自江苏省南京市栖霞区附近菜园表层0~15 cm;经测量土壤Pb含量444.3 mg/kg,总氮含量10.1 mg/kg,总磷含量1124.0 mg/kg,总钾含量6589 .0 mg/kg,pH 7.73.

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