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硅对减轻黑叶白菜镉污染的效应及其机制

2020-11-24阅读(790)

硅对减轻黑叶白菜镉污染的效应及其机制

论文摘要

土壤作为人类社会赖以生息的重要自然资源，受重金属污染的形势日益严峻。镉是土壤中普遍存在的一类有毒重金属，在土壤中迁移性强，易在蔬菜中积累，影响蔬菜的产量和品质，更易通过食物链传递至人体，危害人体健康。本文采用土培盆栽试验，探讨了施硅对减轻黑叶白菜镉污染的效应及其机制，结果表明，施硅显著提高土壤pH和有效硅含量，减少有效镉含量，是抑制黑叶白菜镉吸收、减轻镉污染的重要机制；施硅一定程度地改善黑叶白菜的生长和生理状况，株高、生物量、POD活性增加但SOD活性降低，适量硅（0.5、1.0g／kg）提高叶绿素SPAD值和CAT活性，减少细胞质膜透性，提高了抗镉毒害的能力。但较高量硅对黑叶白菜有一定毒性，叶绿素值、CAT活性降低，膜透性增加，可能与施硅带入的Na+盐害有关；施硅显著降低黑叶白菜地上部及根、茎、叶中的镉含量和镉总量，显著降低根和地上部的镉吸收系数，减少镉的初级和次级转移系数及地上部的镉转移系数，且随镉胁迫加剧，硅抑制镉吸收和迁移的效果更显著；施硅增加黑叶白菜地上部及根、茎、叶中的硅含量和硅总量，其含量和总量的分布为根＞叶＞茎和叶＞茎＞根，与镉含量和镉总量的分布规律一致，黑叶白菜体内有可能形成硅-镉复合物以减轻镉的毒害。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章、绪论
  • 第一节、植物与硅素营养
  • 第二节、硅减轻植物镉毒害效应的研究现状
  • 一、施硅对植物吸收镉及其迁移的影响
  • 二、施硅对植物抗镉胁迫的生理生化效应
  • 三、施硅对镉在植物体内吸收、迁移的影响机理
  • 1、硅诱导的土壤pH升高,钝化土壤镉的活性和迁移性,减少了镉的植物有效性
  • 2、活性硅本身降低土壤和植物中镉的活性是硅抑制植物吸收镉的一个不容忽视的重要因素
  • 3、硅在植物体内的沉积阻碍了镉的吸收、迁移特性
  • 4、硅改善了植物的受镉毒害的生理生化过程,提高植物抗镉胁迫的能力,因而有效缓解镉的植物毒性
  • 第三节、研究目标、内容和技术路线
  • 一、研究的目的和意义
  • 二、研究的目标和内容
  • 1、研究目标
  • 2、研究内容
  • 三、技术路线
  • 第二章、材料与方法
  • 第一节、冬季黑叶白菜土培盆栽（试验Ⅰ）
  • 一、供试材料
  • 1、供试作物和土壤
  • 2、化学试剂和仪器设备
  • 二、试验设计和过程
  • 1、试验设计
  • 2、水肥管理
  • 三、样品的采集和处理
  • 1、植株的处理
  • 2、土壤的采集和处理
  • 四、样品的实验室内分析与方法
  • 1、施硅后土壤的理化性质变化测定
  • 2、施硅后黑叶白菜体内的硅、镉含量测定
  • 五、数据的整理和统计分析
  • 第二节、夏季黑叶白菜土培盆栽（试验Ⅱ）
  • 一、供试材料
  • 1、供试作物和土壤
  • 2、化学试剂和仪器设备
  • 二、试验设计和过程
  • 1、试验设计
  • 2、水肥管理
  • 三、样品的采集和处理
  • 四、样品的实验室内分析与方法
  • 1、叶绿素相对含量测定
  • 2、叶片细胞质膜透性测定
  • 3、叶片抗氧化酶系的活性测定
  • 五、数据的整理和统计分析
  • 第三章 结果与分析
  • 第一节 施硅对土壤PH值及土壤中硅、镉元素生物有效性的影响
  • 一、土壤PH值显著升高
  • 二、土壤有效硅含量显著增加
  • 三、土壤有效镉含量一定程度的降低
  • 第二节、施硅对镉胁迫下黑叶白菜生长和抗胁迫能力的影响
  • 一、施硅对镉胁迫下黑叶白菜的生长的影响
  • 1、施硅对镉胁迫下黑叶白菜株高有一定促进作用
  • 2、施硅对镉胁迫下黑叶白菜地上部生物量有促长作用
  • 3、施硅对镉胁迫下黑叶白菜不同器官的生物量的影响有差异
  • 二、施硅增强黑叶白菜抵御镉胁迫、缓解镉毒害的生理效应
  • 1、施硅对黑叶白菜叶绿素含量的影响
  • 2、施硅对镉胁迫下黑叶白菜叶片细胞膜透性的影响
  • 3、施硅对镉胁迫下黑叶白菜叶片超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶的影响
  • 第三节、施硅对黑叶白菜硅、镉吸收、累积和迁移的影响
  • 一、施硅影响硅在黑叶白菜体内的吸收积累
  • 1、施硅促进黑叶白菜地上部对硅的吸收、累积
  • 2、施硅对黑叶白菜不同部位吸收、累积硅的影响
  • 二、施硅对黑叶白菜镉吸收、累积和迁移、转化的影响
  • 1、施硅对黑叶白菜地上部镉吸收与累积的影响
  • 2、施硅对镉在黑叶白菜不同部位的分布、累积影响
  • 3、施硅对镉在黑叶白菜体内的迁移、转化影响
  • 第四节 硅减轻黑叶白菜镉污染毒害的机制探讨
  • 一、施硅降低了土壤中重金属镉的活性,从而减少镉的植物有效性
  • 二、施硅有助于改善黑叶白菜生理代谢过程,从而提高黑叶白菜抗镉胁迫的能力
  • 1、外源硅在一定程度上有利于镉胁迫下黑叶白菜生理生化过程的改善
  • 2、黑叶白菜的生长、生理状况之间相互影响,有助提高抗镉毒害的能力
  • 三、黑叶白菜对硅的吸收、累积影响了其对镉的吸收、迁移
  • 结论
  • 问题与展望
  • 参考文献
  • 已发表和待发表的论文
  • 致谢
  • 附图

    • 相关论文文献

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