花生根系形态和根表生化特性对镉吸收的影响研究

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本文通过室外盆栽土培试验,研究了在苗期Cd吸收性和耐受性等方面具有显著不同特点的5个花生品种,在对照和加Cd(1mg/kg)土壤环境下的根系生长及生化特性随生育进程的变化规律,测定了不同生育时期花生植株对土壤Cd的吸收积累量;通过土柱栽培试验,研究了花生根系对不同土层Cd的吸收效率,揭示了花生根系分布形态特性及其与镉吸收的关系。研究得到如下主要结果:   1.不同花生品种在根系根长、表面积、体积、根径、总吸收面积和活跃吸收面积等根系形态学,及根系α—萘胺生物氧化力、氯化苯基四氮唑(TTC)还原力和阳离子交换量(CEC)等根系生化特性方面均存在显著的遗传差异性,而且,根系特性参数随花生生育进程的变化规律也不相同。   2.通过盆栽试验发现,镉对不同类型花生品种在不同的生育期的根系特性的影响存在差异性。土壤添加低浓度Cd对花生各品种根系形态学特征参数的影响在整体上表现不显著,对初花期根系生化特性参数的抑制性影响作用显著,但随着生育进程的发展,镉的胁迫影响效应消失。花生植株对土壤Cd的快速吸收期为幼果—饱果期,影响花生Cd吸收量的根系特性参数因品种不同而异,本试验尚不能给出花生植株Cd吸收特性与根系形态学和生化特性之间确定的函数关系。   3.通过土柱试验发现不同土层镉处理对花生根系分布的影响不同。镉对0-15cm和15-30cm土层的根系总长度、表面积影响较大,且存在品种间差异,对“花育20”有一定抑制作用,但对“花育23”却有一定促进作用。“花育20”各层根系受不同镉处理的影响比“花育23”所受影响较大。镉对30-45cm土层的根系有一定抑制作用,对45-60cm土层根系有一定促进作用。两品种各层根系生物量、总根长、表面积、体积均在45-60cm加镉处理时较大,说明底层(45-60cm)加镉处理对根系生长有一定促进作用。   4.当土壤表层(0-15cm)污染时花生根系对土壤中镉的吸收强度大,其次是当45-60cm土层污染时根系对镉的吸收强度较大,这与植株镉吸收累积量相对应。但是不同深度土层加镉时,0-15cm土层单位干重的根系对镉的吸收贡献最小,45-60cm土层根系单位干重的镉吸收量较大。花生0-15cm土层的根系是主要吸收部分,吸收能力强;45-60cm土层处添加镉后,花生根系镉含量大,种仁镉含量也较大,花生很容易吸收土壤深层的镉,其根系吸收能力也较强。
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