不同玉米品种对铅锌矿区土壤重金属污染修复能力研究

论文摘要

随着社会经济的快速发展,土壤重金属污染已成为日益严重的环境问题,而土壤重金属污染的植物修复技术以其具有绿色、廉价和潜在经济效益等优点而受到人们的极大关注。经前期调查研究发现,四川甘洛县赤普沟铅锌矿区土壤已受到重金属严重污染,其中Pb含量达3295.26mg/kg, Zn含量达411.99mg/kg, Cd含量达10.47mg/kg。为了探明大宗粮食作物玉米对矿区土壤重金属污染的修复潜力,特选取16个不同玉米品种在矿区重金属复合污染的土壤上进行盆栽实验,在不加任何添加剂的情况下对土壤重金属污染进行异位修复研究,每个品种设置3次重复,重点探索16个玉米品种对土壤中不同重金属元素的吸收累积能力,并对不同玉米品种在矿区重金属污染土壤上的生长发育状况,重金属在玉米不同器官中的分布及转运能力,不同种类重金属元素在玉米体内的累积随时间变化的规律,以及适合矿区重金属污染土壤修复玉米品种的筛选等进行了研究,主要研究结果如下。（1）各玉米品种全生长期为130d-135d不等,其生育期比正常状况下玉米的生长时间长；矿区土壤重金属污染环境下生长的玉米长势较差,不同玉米品种的农艺性状存在差异,其中正红102、正红311、川单15、川单29、川单428等五个玉米品种并未结出果实；正红6号、成单30和农大95等品种生长发育较正常,而正红102、川单15、成单30和敦玉518等品种的生物量与其它品种存在显著或极显著差异,正红102、川单15的生物量较低,成单30和敦玉518的生物量较高。（2）16个不同玉米品种叶片中Pb含量为48.36-78.75mg/kg,茎秆中为26.78-50mg/kg,根部为84.67-445.1 mg/kg,籽粒为1.371-1.837 mg/kg;叶片中Zn含量为110.2-267.5mg/kg,茎秆中为220.8-319mg/kg,根中为174.1-244.3 mg/kg,籽粒为46.06-55.03 mg/kg。根据粮食及制品中重金属限量标准（NY861-2004）,Ni、Pb、Zn三元素在玉米籽粒中的含量全部超标,Cd部分超标。重金属元素在玉米各器官中的含量具有交互效应。（3）不同玉米品种体内重金属元素含量随时间的变化因器官不同而存在明显差异,总体而言根部重金属含量随时间变化的差异性大于茎秆和叶片,Cd、Pb、Zn在玉米各器官的含量随时间的延长而逐渐升高,Cr、Ni在玉米各器官的含量随时间的延长而逐渐降低,Cu在玉米各器官的含量随时间的延长而呈先升高后降低的变化。重金属元素在16个玉米品种不同器官中的分布规律总体为根>叶>茎>籽粒。16个玉米品种对重金属元素的富集系数总体是地下部>地上部,转运系数是叶>茎>籽粒。（4）玉米对矿区重金属污染土壤的修复能力因品种不同而有显著或极显著差异,针对矿区不同种类重金属污染的土壤可以选择不同的玉米品种进行植物修复,对Pb修复能力较强的品种有农大95、正红6号、正红212、正红532、雅玉12；对Cd修复能力较强的品种有川单13、正红6号、正红102、正红532、川单29和雅玉12；对Zn修复能力较强的品种有正红6号、成单30、雅玉12、正红532、敦玉518、农大95。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 目的与意义
• 1.2 国内外的研究现状
• 2 材料与方法
• 2.1 供试材料
• 2.2 试验方案
• 2.3 测定指标及分析方法
• 2.4 数据处理分析
• 3 结果与分析
• 3.1 不同玉米品种生长发育的差异性
• 3.1.1 不同玉米品种生育进程的差异性
• 3.1.2 不同玉米品种农艺性状的差异性
• 3.1.3 不同玉米品种的生物量
• 3.1.4 小结
• 3.2 不同玉米品种对重金属的累积特性
• 3.2.1 玉米各器官中重金属含量
• 3.2.2 玉米各器官重金属含量的相关性分析
• 3.2.3 小结
• 3.3 不同玉米品种重金属的分布规律研究
• 3.3.1 玉米重金属含量的时间分布规律
• 3.3.2 玉米重金属含量的空间分布规律
• 3.3.3 小结
• 3.4 不同重金属修复能力玉米品种的筛选
• 3.4.1 重金属修复能力较高的玉米品种筛选
• 3.4.2 重金属修复能力较强玉米品种
• 3.4.3 不同玉米品种籽粒重金属含量的综合评价
• 3.4.4 小结
• 4 结论
• 5 有待进一步研究的问题
• 参考文献
• 致谢