土壤和超富集植物中磷、砷相互关系

土壤和超富集植物中磷、砷相互关系

范稚莲[1]2001年在《土壤和超富集植物中磷、砷相互关系》文中进行了进一步梳理本文研究了叁种不同性质的土壤(黄壤、红壤和褐土)对磷(P)、 砷(As)的吸附关系和超富集植物对磷、砷的吸收关系。结果表明: 1、叁种土壤中,黄壤对As的吸附量较大,其次是红壤,吸附量较 低的是褐土。 2、在黄壤和褐土中添加不同浓度比的P和As,土壤对As的吸附,随 着添加P浓度的增加,吸附As的量减少;红壤吸附As的量的情况不一样, 添加一定的P,可以促进As的吸附。在黄壤、红壤和褐土中添加不同浓度 比的P和As,土壤对P的吸附,随着添加As浓度的增加,吸附P的量减少。 3、生长在褐土中的富砷蕨的含As量与处理的磷和As浓度呈显着相关。随着土壤As浓度增加,植物地上部和地下部的含As量也增加。土壤As浓度达到800mg/kg时,富砷蕨的地上部积累As的量从移栽前675.89mg/kgDW到4370mg/kgDW,地下部分含As量从移栽前687.8mg/kgDW到3683mg/kgDW,且富砷蕨仍能正常生长,生物量比对照稍有增加。在土壤含As保持一定,富砷蕨地上部和地下部的含As量与土壤P浓度呈显着相关,随着土壤P浓度的增加,富砷蕨地上部和地下部的含As也增加。 4、在光学显微镜下观察了富砷蕨的细胞结构,其维管束发达。在 电子显微镜观察到As处理的植物细胞膜和叶绿体膜的电子致密的颜色比较深,对照植物(生长在没有受砷污染的土壤)细胞膜的电子致密的颜色浅。As处理的富砷蕨叶绿体内的淀粉粒染色后颜色很深,富砷蕨对照的淀粉粒染色后颜色不明显。

高宁大[2]2012年在《外源磷或有机质对板蓝根吸收转运砷的影响研究》文中进行了进一步梳理近年来我国中草药中重金属超标问题较为严重,其中重金属通过食物链在人体内累积会对人体健康构成威胁,因此中药国际贸易面临着严峻考验。板蓝根作为中药材的一种,第一具有地下部和地上部均可入药的特性;第二,本研究小组的前期研究结果显示板蓝根的地下部和地上部中砷分布的特性不同于普通植物(砷浓度:根系>地上部),即板蓝根中砷的分配为:地上部>根部。基于此,开展砷在板蓝根体内的含量状况及其在地上部和根中的分布研究对于调控砷在该草药中的累积与分配十分重要。本研究首先对河北省板蓝根主产区板蓝根的种植状况及其砷含量进行调查研究,分析了不同生态区砷在土壤-板蓝根体系中以及砷在板蓝根地上部和地下部的含量分布特征;其次采用营养液培养的方法,研究了不同磷水平对板蓝根吸收转运砷的影响效应。最后,采用土壤培养方法研究土壤中外源磷素或有机质的供应对砷在板蓝根地下部和地上部的累积与分配的调控机制。主要的研究结果如下:(1)河北板蓝根主产区土壤及板蓝根重金属含量状况调查及评价河北省板蓝根主产区为保定安国和张家口蔚县。安国板蓝根种植区土壤As,Cd,Hg,Pb和Cu平均含量为10.06,0.15,0.07,18.11,18.09 mg/kg,该产区相对应的板蓝根地下部平均含量为0.35,0.12,0.04,0.82,5.57 mg/kg,地上部的平均含量为0.32,0.16,0.04,1.42, 6.19 mg/kg;蔚县板蓝根种植区土壤As,Cd,Hg,Pb和Cu平均含量为12.82,0.12,0.10,14.43,14.62 mg/kg,该产区相对应的板蓝根地下部平均含量为0.34,0.05,0.02,0.71,1.28 mg/kg,地上部的平均含量为0.37,0.14,0.04,0.98,4.94 mg/kg.该两产区土壤中As,Cd,Hg,Pb和Cu重金属的平均含量均没有超过土壤环境背景值,板蓝根地下部和地上部的平均含量均没有超过我国《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》的范围。但这两个采样区板蓝根地下部和地上部的Hg和As的含量以及安国板蓝根地上部的Pb含量均超过美国食品药物管理局的标准。由于在河北板蓝根主产区自然状况下As在板蓝根地下部和地上部中的含量分布存在大致相等的特点且二者均可入药,因此下面的研究工作中主要针对As展开。(2)水培条件下外源磷对板蓝根吸收转运砷的影响研究无论是低磷胁迫还是正常供磷处理,板蓝根地下部和地上部的干重均遵循如下的趋势:随着砷处理浓度的增加呈现生物量先升高再降低的趋势,并且在高砷处理时差异达到显着水平。说明低浓度的砷对板蓝根的生长有一定的促进作用,当营养液中砷浓度增加到一定程度时就对其生长产生了抑制作用,但正常供磷对板蓝根地下部砷毒害也起到一定程度的缓解作用;板蓝根生长在含有不同砷浓度5,10,20μmol/L的营养液中,正常供磷显着降低了板蓝根地下部和地上部中砷含量。在低砷处理浓度下(5μmol/L),正常磷水平(400μmol/L)处理的板蓝根地下部和地上部砷含量降低幅度是最大的,其中地下部砷含量从14.12 mg/kg降到了1.44 mg/kg,达到了符合我国中草药绿色行业标准要求的范围;此外,板蓝根地下部和地上部中磷和砷含量之间相关性关系呈显着的负相关关系(P<0.01),并且增加培养液中P/As可以显着的提高板蓝根地下部和地上部中P/As,进而在一定程度上降低板蓝根中砷浓度。(3)土培条件下外源磷或有机质对板蓝根吸收转运砷的影响研究在砷含量较低的自然土中,土壤中添加不同用量的磷并没有明显影响板蓝根地下部中砷的累积,但是却显着降低了砷由板蓝根地下部向地上部的转运,并且当磷的施用量为200 mg P2O5/kg时,显着降低了砷在板蓝根地上部中的累积,为降低砷在该草药中累积的适宜用量;在砷含量较高的土壤中,土壤中添加不同用量的磷并没有明显影响板蓝根地上部中砷的浓度。100 mg P2O5/kg处理显着降低了砷在板蓝根地下部中的累积,但随着磷用量的增加反而增加了板蓝根地下部中砷的含量,因此,该用量为降低板蓝根砷累积量的适宜磷用量,并且不同磷素的用量对于砷由板蓝根地下部到地上部的转运没有明显影响。在砷含量较低的自然土中,添加10 g/kg的有机质显着降低了砷在板蓝根地下部和地上部中的累积,并且该草药对砷的吸收能力明显下降,但是对砷由板蓝根地下部到地上部的转运没有明显影响,是降低板蓝根地下部和地上部中砷累积量的适宜有机质用量;在含砷较高的土壤中,添加5 g/kg的有机质不仅降低了板蓝根地下部和地上部对砷的富集,而且显着降低了板蓝根对砷的吸收能力,提高了砷由板蓝根地下部向地上部的转运,但是随着有机质施用量增至10 g/kg,板蓝根地下部中砷的含量有所升高,并且其吸收砷的能力也有一定程度的增大,因此,在含砷较高的土壤中有机质的适宜用量为5 g/kg.

李文学, 陈同斌, 陈阳, 雷梅[3]2004年在《蜈蚣草毛状体对砷的富集作用及其意义》文中研究表明利用配备EDX的环境扫描电子显微镜等手段研究了蜈蚣草羽叶的微形态及砷元素在蜈蚣草中的微区分布.结果表明,在羽叶的正反表皮观察到大量的毛状体,其结构为多细胞组成,呈匍匐状,平均长度为160 μm,平均直径28 μm.X射线能谱分析表明,在加砷处理中,蜈蚣草的表皮、羽叶毛状体存在有明显的砷峰,并且毛状体中砷的含量分别为表皮细胞与叶肉细胞的2.4,3.9倍,在同一毛状体中,帽细胞中的砷含量较低,而在节细胞和基细胞中的砷含量较高.这一发现为揭示蜈蚣草富集砷和耐砷毒的机理提供了新的线索。

张骞[4]2017年在《几类蔬菜对砷吸收能力比较的方法研究》文中指出种植砷低吸收作物是一种相对经济、环保、操作性较强的砷中轻度污染农田安全利用方法,但目前由于筛选方法、筛选效率以及低吸收品种的产量等诸多问题,导致生产实际中应用低吸收作物并不多。因此,尽快建立适合砷低吸收作物快速筛选的方法体系,筛选出针对不同砷污染农田种植需求的低吸收作物,意义重大。论文设计了全生育期、旺盛生长期、短期含砷营养液水培方法,通过测定与砷吸收相关的参数,比较了生菜和苋菜不同品种对砷的吸收能力,并与土培试验结果进行了比较。主要研究结果如下:1.当营养液砷浓度为2和4 mg·L~(-1)时,旺盛生长期水培试验生菜地上部砷含量平均值约为12.3和23.9 mg·kg~(-1),苋菜地上部砷含量平均值约为2.6和6.8 mg·kg~(-1),全生育期水培试验生菜地上部砷含量平均值约为11.7和20.8 mg·kg~(-1),苋菜地上部砷含量平均值约为2.8和7.3 mg·kg~(-1),方差分析得出多数处理各品种旺盛生长期和全生育期水培试验地上部砷含量没有显着差异,培养至旺盛生长期后砷含量不随时间和生物量的变化而变化,旺盛生长期和全生育期水培试验地上部砷含量最低的生菜和苋菜品种分别为紫罗马和严选苋菜;2.土培试验,两种自然砷污染土壤中生长的各品种生菜和苋菜均长势良好,没有出现任何砷中毒症状,不能直观看出土壤砷含量引起的表观差异;但砷对生菜和苋菜地下部生物量的影响较为显着。生菜各品种S1和S2地上部砷含量平均值分别为0.64和1.28 mg·kg~(-1),大于苋菜各品种地上部砷含量平均值0.37和1.15 mg·kg~(-1),总体而言生菜对砷的吸收能力大于苋菜。S1和S2处理下确定的生菜和苋菜各品种地上部砷含量大小基本一致,生菜地上部砷含量大小为绿萝≈耐抽薹生菜>美国大速生>罗莎绿>紫罗马,苋菜为白圆叶苋菜>花红柳叶苋菜>红柳叶苋菜>花红苋菜>严选苋菜。3.短期吸收试验,当营养液砷浓度为2和4 mg·L~(-1)时生菜各品种地上部砷含量平均值约为1.5和2.6 mg·kg~(-1),苋菜地上部砷含量的平均值约为1.0和2.0 mg·kg~(-1),生菜各品种地上部砷含量大小为耐抽薹生菜>绿萝>美国大速生>罗莎绿>紫罗马,苋菜地上部砷含量大小为红柳叶苋菜>白圆叶苋菜>花红柳叶苋菜>花红苋菜>严选苋菜,与土培试验、短期和全生育期水培试验的试验结果基本一致;4.生菜和苋菜地上部、种子中磷含量与其地上部砷含量呈正相关关系,当营养液砷浓度为4mg·L~(-1)时,生菜地上部磷砷含量相关系数约为0.944,相关性显着,营养液砷浓度为2 mg·L~(-1)时苋菜地上部磷、砷含量有显着相关性(r=0.881),两种砷浓度处理下生菜地上部砷含量与种子中磷含量相关性不显着,而苋菜种子中磷含量与地上部砷含量有显着相关性,相关系数分别为0.937和0.971;对比上述几种方法可以得出:短期吸收法具有用时最短、污染少等优点,可作为砷低吸收作物优先选用的方法,旺盛生长期水培法次之,全生育期水培法效率最慢、污染最多不推荐使用;此外,研究结果证明生菜和苋菜地上部和种子中磷含量与地上部砷含量有较好的正相关性,因此可通过磷含量快速筛选砷低吸收作物或用来初步判断作物对砷吸收能力的大小,该方法仍有待进一步探究。

参考文献:

[1]. 土壤和超富集植物中磷、砷相互关系[D]. 范稚莲. 广西大学. 2001

[2]. 外源磷或有机质对板蓝根吸收转运砷的影响研究[D]. 高宁大. 河北农业大学. 2012

[3]. 蜈蚣草毛状体对砷的富集作用及其意义[J]. 李文学, 陈同斌, 陈阳, 雷梅. 中国科学(C辑:生命科学). 2004

[4]. 几类蔬菜对砷吸收能力比较的方法研究[D]. 张骞. 中国农业科学院. 2017

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

土壤和超富集植物中磷、砷相互关系
下载Doc文档

猜你喜欢