蕹菜镉积累典型品种根系微生物和土壤酶的研究

论文摘要

筛选出重金属积累能力较低品种尤其是蔬菜,在受到重金属污染的土壤中种植出符合食品安全要求蔬菜,是迫切需要解决的问题。本课题在已经筛选出蕹菜Cd低积累品种QK和Cd高积累品种T-308的基础上,通过根箱试验,在对照土(Cd浓度为0.173 mg·kg-1)和Cd中度污染(Cd污染土0.726mg·kg-1)的农田土上种植第一茬和第二茬,从离根际不同水平距离（根际为S1、靠近根际为S2、远离根际为S3）的三个土壤微区域研究了蕹菜Cd积累典型品种根系微生物（细菌、真菌、放线菌）和土壤酶（脲酶、转化酶、酸碱磷酸酶）的特性,主要研究结果如下:（1）验证了蕹菜品种的茎叶Cd积累特性具有稳定性。在不同土壤上,与T-308相比,QK植株茎叶中的Cd含量极显著（p＜0.01）。在不同茬上,品种间茎叶Cd积累也有同样的结果。（2）微生物在品种间存在极显著（p＜0.01）的差异性。T-308微生物数量在两茬上都显著大于QK的数量,但两茬的微生物差异性表现不同,第一茬的细菌在品种间差异性最显著,真菌其次,放线菌第三;而在第二茬,放线菌在品种间差异最大,细菌其次,真菌第三。此外,微生物在品种间的差异性随着离根际水平距离而增大而减小（即根际S1＞S2＞S3）。（3）根系微生物对两个典型品种茎叶Cd含量影响具有较显著的差异。根系微生物对QK起抑制作用,而对T-308起促进作用,且对QK的影响作用大于对T-308的作用。QK茎叶镉含量与根系真菌变化关系最密切,而T-308与根系细菌变化关系最密切。（4）土壤酶活性在品种间存在极显著（p＜0.01）的差异。第一茬,在镉污染土壤上,T-308的土壤酶活性极显著大于QK的活性,对照土上表现相反;第二茬,两种土壤上均表现为QK的酶活性大于T-308的活性。靠近根际的S2区酶活性在品种间的差异性最大,根际S1区次之,远离根际的S3第三。（5）根系土壤酶对两个典型品种茎叶Cd含量影响具有较显著的差异。根系土壤酶对QK起促进作用,对T-308起抑制作用,且对T-308的影响作用大于对QK的作用。QK茎叶镉含量与转化酶变化关系最密切,T-308与磷酸酶变化关系最密切。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 第一章 前言
• 1.1 研究背景
• 1.2 我国重金属镉污染现状
• 1.2.1 我国农田土壤重金属Cd的污染现状
• 1.2.2 我国蔬菜重金属Cd的污染现状
• 1.2.3 重金属Cd对植物和人体的危害
• 1.3 蔬菜对重金属的吸收和积累能力的差异
• 1.3.1 不同蔬菜种类对重金属吸收积累的基因型差异
• 1.3.2 蔬菜不同品种间吸收积累重金属的基因型差异
• 1.3.3 蔬菜吸收积累重金属存在差异的原因
• 1.4 影响植物吸收重金属的因素
• 1.4.1 土壤中重金属含量对植物吸收重金属的影响
• 1.4.2 根系微生物对植物吸收重金属的影响
• 1.4.3 根系土壤酶与土壤中重金属污染的关系
• 1.5 研究的目的和意义
• 1.6 研究的主要内容
• 1.7 技术路线
• 1.8 创新之处
• 第二章 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 供试土壤
• 2.1.2 供试品种
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 试验设计
• 2.2.2 取样方法
• 2.3 主要仪器与试剂
• 2.3.1 主要仪器设备
• 2.3.2 主要试剂
• 2.4 测定方法
• 2.4.1 植物Cd含量的测定
• 2.4.2 土壤微生物的测定
• 2.4.3 土壤酶的测定
• 2.5 数据处理及统计方法
• 第三章 结果与分析
• 3.1 蕹菜镉积累典型品种的茎叶镉含量
• 3.1.1 两个典型品种间茎叶Cd含量的差异
• 3.1.2 土壤Cd浓度对蕹菜茎叶Cd含量的影响
• 3.1.3 不同生长发育期对蕹菜茎叶Cd含量的影响
• 3.2 各因素对蕹菜土壤微生物的影响
• 3.2.1 蕹菜根系三大类微生物数量变化
• 3.2.2 三个土壤微区域对蕹菜根系微生物的影响
• 3.2.3 土壤Cd浓度对蕹菜根系微生物的影响
• 3.2.4 不同生长发育期对蕹菜根系微生物的影响
• 3.3 根系微生物在蕹菜镉积累典型品种间的差异
• 3.3.1 第一茬微生物在蕹菜Cd积累典型品种间差异
• 3.3.2 第二茬微生物在蕹菜典型品种Cd积累间的差异
• 3.4 蕹菜典型品种在两茬根系微生物的变化与茎叶镉含量的关系
• 3.4.1 同一品种两茬根系微生物总数变化与茎叶镉含量的关系
• 3.4.2 同一品种两茬三类微生物数量变化与茎叶镉含量的关系
• 3.5 各因素对蕹菜根系土壤酶活性的影响
• 3.5.1 三个微区域间对土壤酶活性的影响
• 3.5.2 不同Cd浓度的土壤对土壤酶活性的影响
• 3.5.3 不同生长发育期对土壤酶活性的影响
• 3.6 根系土壤酶在蕹菜镉积累典型品种间的差异
• 3.6.1 第一茬土壤酶在蕹菜Cd积累典型品种间的差异性
• 3.6.2 第二茬根系土壤酶在品种间的差异性
• 3.7 蕹菜典型品种在两茬根系土壤酶的变化与茎叶镉含量的关系
• 3.7.1 同一品种两茬根系土壤酶活性变化与茎叶镉含量的关系
• 3.7.2 同一品种两茬四种土壤酶活性变化与茎叶镉含量的关系
• 第四章 讨论
• 4.1 蕹菜典型品种茎叶镉含量的差异
• 4.2 蕹菜典型品种根系微生物的差异
• 4.3 蕹菜典型品种根系土壤酶的差异
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文情况