干旱区绿洲土壤—油菜系统中Pb污染特征的盆栽试验研究

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干旱区绿洲土壤-蔬菜系统中重金属污染特征的研究相对薄弱,而干旱区绿洲土壤-油菜系统中Pb的系统研究未见报道。本文以干旱区绿洲土壤和油菜(Brassica campestris L.)为供试对象,通过Pb的不同元素组合胁迫下的盆栽试验,研究了各组合胁迫下Pb的形态特征变化及其再分配特征、Pb对油菜生态学特征的影响和油菜对Pb的吸收、迁移特征,并建立了油菜对Pb的吸收和迁移模型。研究结果表明:(1)试验土壤中各形态的含量均随外源Pb添加量的增加而增大。介入元素种类越多,Pb的有效态分配系数越小,活性越低,但四元素胁迫与三元素胁迫相比,变化不明显。(2)单Pb胁迫对油菜根系长度基本无影响,却对茎叶长度具有一定的抑制作用;与单Pb胁迫相较,双元素组合胁迫对油菜根系的生长产生了抑制作用,却对油菜茎叶产生了促进作用;与双元素胁迫相比,三元素组合胁迫对根系和茎叶长度的影响较为复杂;相对于三元素胁迫,Cd、Zn、Ni的介入对油菜根长和株长抑制作用显著。(3)单Pb胁迫下,75≤Pb≤225mg/kg内,对油菜根系、茎叶干重有一定的促进作用,而225≤Pb≤1500mg/kg却对其产生了抑制作用;与单Pb胁迫相较,Cd、Zn、Ni的介入对油菜根系和茎叶干重的影响亦随胁迫水平的变化而不同,Cd、Zn、Ni元素的介入对根系和茎叶干重抑制程度的顺序为:Cd>Ni>Zn:与双元素胁迫相比,三元素组合胁迫对根系和茎叶干重的影响更为复杂。三种三元素胁迫下,Cd、Zn、Ni的介入在75≤Pb≤225mg/kg水平对其根系干重具有促进作用,而在225≤Pb≤1500mg/kg时对其具有显著抑制作用,对茎叶生长亦表现为显著的抑制作用。(4)各组合胁迫下,75≤Pb≤1500mg/kg,油菜各部位Pb含量随胁迫水平的增加而增大。与单Pb胁迫相较,Cd、Zn、Ni的介入对油菜根系和茎叶吸收Pb具有显著抑制作用。Pb-Cd胁迫下,Zn的介入促进了根系和茎叶对Pb的吸收;Pb-Zn胁迫下Cd的介入对根系吸收Pb的影响随胁迫浓度的不同而有所差异,却显著促进了茎叶对Pb的吸收;其余三元素胁迫均显著抑制了根系和茎叶对Pb的吸收。四元素组合胁迫对根系和茎叶吸收Pb的影响更为复杂。(5)所有组合胁迫下Pb的吸收、迁移模型均符合二次方程,但随添加元素种类的增加,其吸收、迁移速率的变化规律不明显。
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