作物間作對(duì)重金屬吸收的影響及其機(jī)制的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-14 07:49
隨著工業(yè)化的發(fā)展,大量的重金屬被排入環(huán)境中,對(duì)土壤特別是耕地造成嚴(yán)重的污染。由于重金屬可隨食物鏈移動(dòng),最終積累在人體內(nèi),對(duì)人類健康造成危害,因此對(duì)重金屬污染土壤的修復(fù)迫在眉睫。與傳統(tǒng)的物理、化學(xué)修復(fù)手段相比,新型的植物修復(fù)方式具有成本低、對(duì)土壤擾動(dòng)性小、不造成二次污染等優(yōu)點(diǎn),被譽(yù)為土壤重金屬污染修復(fù)的最佳方法。但是由于常用于植物修復(fù)的高積累植物,往往生物量小、生長(zhǎng)緩慢,修復(fù)效果并不理想。因此迫切需要尋找新方法來(lái)提高重金屬污染土壤的修復(fù)效率,或者降低重金屬在農(nóng)作物中的積累,從而獲得在污染土壤中也可實(shí)現(xiàn)安全食用的農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)。1.本研究選擇了四種Cd吸收能力顯著差異的作物(Cd相對(duì)高積累青菜(杭州油冬兒)和番茄(中蔬4號(hào));Cd相對(duì)低積累甘籃(京豐一號(hào))和玉米(金珠蜜甜玉米)),在Cd污染土壤中進(jìn)行間作試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:1)在Cd 2.62 mg kg-1的污染水平下,青菜和甘藍(lán)間作條件與單作相比,Cd在青菜中的積累濃度提高(地上部分從6.55 mg kg-1升高至9.29 mg kg-1,地下部分從4.45 mg kg-1升高至7.65 mg kg-1),而在甘藍(lán)中的積累濃度下降(地上...
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:102 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
插圖和附表清單
縮略同
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 重金屬的特性及其生理毒害作用
1.1.1 重金屬的特性
1.1.2 重金屬對(duì)植物的生理毒害作用
1.1.2.1 重金屬對(duì)植物生長(zhǎng)的影響
1.1.2.2 重金屬對(duì)植物水分吸收和氣孔運(yùn)動(dòng)的影響
1.1.2.3 重金屬對(duì)植物光合作用的影響
1.1.2.4 重金屬能引起植物的氧化脅迫
1.1.2.5 重金屬對(duì)植物體內(nèi)酶活性的影響
1.1.2.6 重金屬對(duì)植物體亞細(xì)胞的損傷
1.1.3 重金屬對(duì)人體的生理毒害作用
1.2 植物對(duì)重金屬脅迫的耐受及利用植物的重金屬污染修復(fù)
1.2.1 植物對(duì)重金屬脅迫的耐受機(jī)制
1.2.1.1 植物螯合肽
1.2.1.2 液泡區(qū)室化作用
1.2.1.3 金屬硫蛋白
1.2.1.4 抗氧化酶和抗氧化防御系統(tǒng)
1.2.1.5 細(xì)胞壁束縛作用
1.2.1.6 應(yīng)激蛋白和應(yīng)激乙烯
1.2.2 重金屬污染的植物修復(fù)
1.3 影響植物吸收重金屬的因素
1.3.1 土壤中重金屬含量
1.3.2 土壤pH
1.3.3 土壤Eh
1.3.4 土壤有機(jī)質(zhì)
1.3.5 根系分泌物
1.3.6 微生物
1.3.7 土壤酶
1.3.8 土壤中的其他元素
1.3.9 其他因素
1.4 間作對(duì)植物吸收重金屬的影響機(jī)制
1.4.1 間作影響植物的根系分泌物
1.4.2 間作影響土壤微生物
1.4.3 間作影響土壤酶的活性
1.4.4 間作影響土壤pH值
1.5 本研究的目的和意義
第二章 不同品種的番茄對(duì)Cd積累的差異
2.1 前言
2.2 材料與方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.2 栽培與處理
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 番茄果實(shí)的生物量
2.3.2 番茄果實(shí)中Cd含量
2.4 討論
第三章 青菜和甘藍(lán)間作對(duì)Cd吸收的影響
3.1 前言
3.2 材料與方法
3.2.1 盆栽實(shí)驗(yàn)
3.2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與栽培
3.2.1.3 樣品處理
3.2.2 大田實(shí)驗(yàn)
3.2.2.1 實(shí)驗(yàn)選地
3.2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.2.2.3 樣品處理
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 土壤和蔬菜中的Cd濃度
3.3.2 土壤中五種不同存在形態(tài)的Cd的濃度
3.3.3 土壤pH值
3.3.4 土壤酶的活性
3.4 討論
第四章 番茄和玉米間作對(duì)Cd吸收的影響及原因
4.1 前言
4.2 材料與方法
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.2.3 樣品處理
4.2.3.1 樣品Cd水平、土壤pH值和土壤酶活性的測(cè)定
4.2.3.2 土壤微生物DNA的提取
4.2.3.3 16S rRNA基因片段的擴(kuò)增
4.2.3.4 DGGE分析微生物種群
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 作物和土壤中的Cd濃度
4.3.2 土壤pH值和土壤酶活性
4.3.3 DGGE條帶測(cè)序結(jié)果
4.4 討論
第五章 大田不同種植模式下作物吸收重金屬的特性
5.1 前言
5.2 材料與方法
5.2.1 實(shí)驗(yàn)選地
5.2.2 實(shí)驗(yàn)材料
5.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.2.4 樣品處理
5.2.5 數(shù)據(jù)分析
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 植物不同組織對(duì)重金屬的積累能力
5.3.2 不同重金屬在植物各部分的富集系數(shù)
5.3.3 不同種植方式下植物不同組織對(duì)重金屬的積累能力
5.4 討論
5.4.1 不同植物種類對(duì)重金屬的吸收能力差異顯著
5.4.2 植物對(duì)不同重金屬的吸收能力差異顯著
5.4.3 不同種植方式下植物對(duì)重金屬的修復(fù)效率差異顯著
5.4.4 重金屬污染土壤的植物修復(fù)效果
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]重金屬對(duì)鹽生草光合生理生長(zhǎng)特性的影響[J]. 魯艷,李新榮,何明珠,蘇延桂,曾凡江. 西北植物學(xué)報(bào). 2011(02)
[2]香蕉間作模式和香蕉莖稈堆漚還田對(duì)土壤酶活性的影響[J]. 匡石滋,田世堯,李春雨,易干軍,彭群. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2010(03)
[3]不同作物間作對(duì)黃瓜病害及土壤微生物群落多樣性的影響[J]. 吳鳳芝,周新剛. 土壤學(xué)報(bào). 2009(05)
[4]馬唐與玉米間作對(duì)鎘的富集效果研究初探[J]. 劉海軍,陳源泉,隋鵬,高旺盛,姜莉,汪洪焦,張敏. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2009(15)
[5]重金屬污染下土壤酶活性的研究進(jìn)展[J]. 陳娟,何云曉,冉瓊. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(21)
[6]印度芥菜-苜蓿間作對(duì)鎘脅迫的生態(tài)響應(yīng)[J]. 李新博,謝建治,李博文,王偉. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2009(07)
[7]不同品種小白菜對(duì)鎘的吸收積累差異[J]. 陳瑛,李廷強(qiáng),楊肖娥,金葉飛. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2009(03)
[8]超富集植物對(duì)重金屬耐受和富集機(jī)制的研究進(jìn)展[J]. 閆研,李建平,趙志國(guó),林慶宇. 廣西植物. 2008(04)
[9]茶樹與大豆間作效應(yīng)分析[J]. 黎健龍,涂攀峰,陳娜,唐勁馳,王秀榮,年海,廖紅,嚴(yán)小龍. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2008(07)
[10]某電子廢棄物拆卸區(qū)土壤、水和農(nóng)作物中砷含量狀況研究[J]. 姚春霞,尹雪斌,宋靜,李晨曦,錢薇,趙其國(guó),駱永明. 環(huán)境科學(xué). 2008(06)
本文編號(hào):3081771
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:102 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
插圖和附表清單
縮略同
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 重金屬的特性及其生理毒害作用
1.1.1 重金屬的特性
1.1.2 重金屬對(duì)植物的生理毒害作用
1.1.2.1 重金屬對(duì)植物生長(zhǎng)的影響
1.1.2.2 重金屬對(duì)植物水分吸收和氣孔運(yùn)動(dòng)的影響
1.1.2.3 重金屬對(duì)植物光合作用的影響
1.1.2.4 重金屬能引起植物的氧化脅迫
1.1.2.5 重金屬對(duì)植物體內(nèi)酶活性的影響
1.1.2.6 重金屬對(duì)植物體亞細(xì)胞的損傷
1.1.3 重金屬對(duì)人體的生理毒害作用
1.2 植物對(duì)重金屬脅迫的耐受及利用植物的重金屬污染修復(fù)
1.2.1 植物對(duì)重金屬脅迫的耐受機(jī)制
1.2.1.1 植物螯合肽
1.2.1.2 液泡區(qū)室化作用
1.2.1.3 金屬硫蛋白
1.2.1.4 抗氧化酶和抗氧化防御系統(tǒng)
1.2.1.5 細(xì)胞壁束縛作用
1.2.1.6 應(yīng)激蛋白和應(yīng)激乙烯
1.2.2 重金屬污染的植物修復(fù)
1.3 影響植物吸收重金屬的因素
1.3.1 土壤中重金屬含量
1.3.2 土壤pH
1.3.3 土壤Eh
1.3.4 土壤有機(jī)質(zhì)
1.3.5 根系分泌物
1.3.6 微生物
1.3.7 土壤酶
1.3.8 土壤中的其他元素
1.3.9 其他因素
1.4 間作對(duì)植物吸收重金屬的影響機(jī)制
1.4.1 間作影響植物的根系分泌物
1.4.2 間作影響土壤微生物
1.4.3 間作影響土壤酶的活性
1.4.4 間作影響土壤pH值
1.5 本研究的目的和意義
第二章 不同品種的番茄對(duì)Cd積累的差異
2.1 前言
2.2 材料與方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.2 栽培與處理
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 番茄果實(shí)的生物量
2.3.2 番茄果實(shí)中Cd含量
2.4 討論
第三章 青菜和甘藍(lán)間作對(duì)Cd吸收的影響
3.1 前言
3.2 材料與方法
3.2.1 盆栽實(shí)驗(yàn)
3.2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與栽培
3.2.1.3 樣品處理
3.2.2 大田實(shí)驗(yàn)
3.2.2.1 實(shí)驗(yàn)選地
3.2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.2.2.3 樣品處理
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 土壤和蔬菜中的Cd濃度
3.3.2 土壤中五種不同存在形態(tài)的Cd的濃度
3.3.3 土壤pH值
3.3.4 土壤酶的活性
3.4 討論
第四章 番茄和玉米間作對(duì)Cd吸收的影響及原因
4.1 前言
4.2 材料與方法
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.2.3 樣品處理
4.2.3.1 樣品Cd水平、土壤pH值和土壤酶活性的測(cè)定
4.2.3.2 土壤微生物DNA的提取
4.2.3.3 16S rRNA基因片段的擴(kuò)增
4.2.3.4 DGGE分析微生物種群
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 作物和土壤中的Cd濃度
4.3.2 土壤pH值和土壤酶活性
4.3.3 DGGE條帶測(cè)序結(jié)果
4.4 討論
第五章 大田不同種植模式下作物吸收重金屬的特性
5.1 前言
5.2 材料與方法
5.2.1 實(shí)驗(yàn)選地
5.2.2 實(shí)驗(yàn)材料
5.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.2.4 樣品處理
5.2.5 數(shù)據(jù)分析
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 植物不同組織對(duì)重金屬的積累能力
5.3.2 不同重金屬在植物各部分的富集系數(shù)
5.3.3 不同種植方式下植物不同組織對(duì)重金屬的積累能力
5.4 討論
5.4.1 不同植物種類對(duì)重金屬的吸收能力差異顯著
5.4.2 植物對(duì)不同重金屬的吸收能力差異顯著
5.4.3 不同種植方式下植物對(duì)重金屬的修復(fù)效率差異顯著
5.4.4 重金屬污染土壤的植物修復(fù)效果
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]重金屬對(duì)鹽生草光合生理生長(zhǎng)特性的影響[J]. 魯艷,李新榮,何明珠,蘇延桂,曾凡江. 西北植物學(xué)報(bào). 2011(02)
[2]香蕉間作模式和香蕉莖稈堆漚還田對(duì)土壤酶活性的影響[J]. 匡石滋,田世堯,李春雨,易干軍,彭群. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2010(03)
[3]不同作物間作對(duì)黃瓜病害及土壤微生物群落多樣性的影響[J]. 吳鳳芝,周新剛. 土壤學(xué)報(bào). 2009(05)
[4]馬唐與玉米間作對(duì)鎘的富集效果研究初探[J]. 劉海軍,陳源泉,隋鵬,高旺盛,姜莉,汪洪焦,張敏. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2009(15)
[5]重金屬污染下土壤酶活性的研究進(jìn)展[J]. 陳娟,何云曉,冉瓊. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(21)
[6]印度芥菜-苜蓿間作對(duì)鎘脅迫的生態(tài)響應(yīng)[J]. 李新博,謝建治,李博文,王偉. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2009(07)
[7]不同品種小白菜對(duì)鎘的吸收積累差異[J]. 陳瑛,李廷強(qiáng),楊肖娥,金葉飛. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2009(03)
[8]超富集植物對(duì)重金屬耐受和富集機(jī)制的研究進(jìn)展[J]. 閆研,李建平,趙志國(guó),林慶宇. 廣西植物. 2008(04)
[9]茶樹與大豆間作效應(yīng)分析[J]. 黎健龍,涂攀峰,陳娜,唐勁馳,王秀榮,年海,廖紅,嚴(yán)小龍. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2008(07)
[10]某電子廢棄物拆卸區(qū)土壤、水和農(nóng)作物中砷含量狀況研究[J]. 姚春霞,尹雪斌,宋靜,李晨曦,錢薇,趙其國(guó),駱永明. 環(huán)境科學(xué). 2008(06)
本文編號(hào):3081771
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