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4個(gè)草品種種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)對(duì)汞脅迫的響應(yīng)及汞富集能力

2021-12-14 03:48杜建雄任尉香李劍峰張淑卿周丕飛
關(guān)鍵詞:發(fā)芽勢(shì)盛宴發(fā)芽率

杜建雄,任尉香,李劍峰,張淑卿,周丕飛

(1.貴州財(cái)經(jīng)大學(xué) 公管學(xué)院,貴州 貴陽(yáng) 550025;2.貴州師范大學(xué) 外國(guó)語(yǔ)學(xué)院,貴州 貴陽(yáng) 550025;3.貴州師范學(xué)院 喀斯特生境土壤與環(huán)境生物修復(fù)研究所,貴州 貴陽(yáng) 550018)

【研究意義】近年來(lái),我國(guó)土壤汞污染情況越來(lái)越嚴(yán)重,農(nóng)作物從汞污染土壤中富集一定量的汞,再通過食物鏈富集到人體內(nèi),造成傷害[1-5]。因此,探究常見地被植物草坪草及牧草對(duì)不同濃度汞脅迫的生長(zhǎng)反應(yīng)及汞富集能力,對(duì)汞礦區(qū)周邊及其汞污染土壤的植物修復(fù)提供先鋒植物具有重要的現(xiàn)實(shí)意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】土壤中汞往往通過植物根系的轉(zhuǎn)運(yùn)作用被轉(zhuǎn)移至植物的根、莖、葉等部位,并在植物體內(nèi)逐漸積累最終造成植物生長(zhǎng)及生理功能受到不利影響,同時(shí)也會(huì)對(duì)植物光合作用及各種酶活性等生理活動(dòng)造成嚴(yán)重影響[6],當(dāng)汞濃度過高時(shí)會(huì)直接導(dǎo)致植物死亡[7]?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】多數(shù)草本植物對(duì)Hg2+有一定的抵抗能力,可在水肥條件不利的環(huán)境下以及重金屬高污染土壤中維持生長(zhǎng)。一些具有重金屬超富集能力的草坪草、牧草能通過不斷的刈割將土壤中的重金屬富集轉(zhuǎn)移出污染土壤,從而達(dá)到土壤修復(fù)的目的。目前,有關(guān)草坪草、牧草在汞脅迫環(huán)境下的生長(zhǎng)及其對(duì)汞富集的相關(guān)研究鮮見報(bào)道。【擬解決的關(guān)鍵問題】基于此,對(duì)前期研究篩選出的3個(gè)草坪草品種和1個(gè)牧草品種進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)及土培盆栽試驗(yàn),探究4個(gè)草品種在不同濃度汞脅迫處理下種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)和對(duì)汞的富集情況,篩選出抗汞脅迫和汞富集能力較強(qiáng)的品種,旨在為汞污染土壤植物修復(fù)的先鋒植物選擇提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試草品種 供試品種為3個(gè)草坪草品種和1個(gè)牧草品種。3個(gè)草坪草品種分別為多花生黑麥草(LoliummultiflorumLam.)的盛宴(Feast),紫羊茅(FestucarubraL.)的派尼(Pernille)和傳奇(Legend),牧草品種為多年生紫花苜蓿(MedicagosativaL.)的金黃后(Golden empress)。4個(gè)草品種種子均由貴州師范學(xué)院喀斯特生境土壤與環(huán)境生物修復(fù)研究所提供,供試種子凈度均>98%。

1.1.2 供試土壤 調(diào)查顯示,貴州銅仁萬(wàn)山汞礦區(qū)附近土壤總汞含量為790 mg/kg[8]。因此,在貴州銅仁萬(wàn)山汞礦區(qū)周邊附近選4個(gè)采集點(diǎn)采集土壤樣品,用于土培試驗(yàn)。土壤1:距煉礦區(qū)約650 m的長(zhǎng)期耕種土;土壤2:距煉礦區(qū)約500 m的新耕地;土壤3:距排礦口20 m的玉米地;土壤4:距排礦口30 m的荒地;土壤0(CK):貴州師范學(xué)院寶珠山采集點(diǎn)取地表下0~20 cm的土壤。土壤樣品去雜質(zhì),于120 ℃烘1.5 h后碾碎,過1 mm篩備用。土壤樣品理化性質(zhì)及Hg2+濃度見表1。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 汞脅迫發(fā)芽試驗(yàn) 試驗(yàn)于2017年4月進(jìn)行,設(shè)置0、30、60、90、120、150和180 mg/L 7個(gè)梯度Hg2+濃度處理,對(duì)4個(gè)草品種種子進(jìn)行培養(yǎng)皿紙上(TP)發(fā)芽試驗(yàn)。發(fā)芽溫度25~30 ℃,每個(gè)培養(yǎng)皿取100粒用蒸餾水沖洗干凈的種子,每個(gè)處理重復(fù)3次。按GB/T 3543.4—1995規(guī)定,每天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽數(shù),第7天測(cè)定胚根長(zhǎng)度和苗長(zhǎng)。

1.2.2 汞脅迫土培盆栽試驗(yàn) 試驗(yàn)于2017年4月進(jìn)行,將采集的不同濃度Hg2+土壤樣本作為5個(gè)處理梯度,按150 g/盆的標(biāo)準(zhǔn)將土裝入直徑6 cm、高8 cm的花盆。取100粒用蒸餾水沖洗干凈的種子均勻散播于花盆土表,覆0.5 cm相應(yīng)備用土壤,澆透水,每個(gè)處理重復(fù)5次,第15天統(tǒng)計(jì)出苗數(shù),觀察出苗情況。第30天取樣測(cè)定各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)。

表1 供試土壤的基本理化性質(zhì)

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 發(fā)芽指標(biāo) 計(jì)算發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)以及活力指數(shù)[9]。

發(fā)芽率(Gp)=n/N×100%

發(fā)芽勢(shì)(Gv)=n1/N×100%

發(fā)芽指數(shù)(Gi)=∑(Gt/Dt)

生長(zhǎng)勢(shì)(S)=苗長(zhǎng)+胚根長(zhǎng)

活力指數(shù)(Vi)=Gi×S

式中,n為發(fā)芽第7天的發(fā)芽種子數(shù),n1為種子發(fā)芽第4天的發(fā)芽種子數(shù),N為供試種子總數(shù)量,Gt為第t天的發(fā)芽數(shù),Dt為天數(shù)。

1.3.2 幼苗生物量指標(biāo) 出苗30 d后每處理隨機(jī)選取5株幼苗,測(cè)量株高、單株根長(zhǎng)、單株鮮重和單株葉面積。株高:將經(jīng)蒸餾水沖洗干凈的幼苗平鋪于玻璃平板上,用直尺測(cè)定幼苗的自然高度,取平均值;單株根長(zhǎng):用鑷子將幼苗根系拉直,測(cè)定主根長(zhǎng)度,取平均值;單株鮮重:將幼苗用清水沖洗干凈后再用濾紙將水分吸干,分地上部分和地下部分,用精度為1×10-5g的電子天平稱取地下單株鮮重、地上單株鮮重;單株葉面積:將清水洗干凈并用濾紙吸干表面水分的單株幼苗葉片,放在已知面積的坐標(biāo)紙上展平并掃描,采用Photoshop軟件分析獲得葉片像素和坐標(biāo)紙像素,通過像素之比得到葉面積。

1.3.3 土壤和植物含汞量 用王水-水浴消解,以原子熒光分光光度法(GB/T 22105.1—2008)[10]測(cè)定盆栽30 d后4個(gè)草品種的根際土壤及非根際土壤的汞含量。植物樣品用自來(lái)水沖洗干凈后蒸餾水淋洗,硝酸-高氯酸法消煮,原子熒光分光光度法測(cè)定Hg含量。計(jì)算各草品種的汞富集系數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2007對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整理并制圖,Spss 13.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析,Duncan法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度Hg2+脅迫4個(gè)草品種種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)

2.1.1 發(fā)芽率 隨Hg2+濃度升高,4個(gè)草品種的發(fā)芽率均呈下降趨勢(shì)(圖1),其中,盛宴和金皇后的發(fā)芽率下降幅度較小,而傳奇和派尼的下降幅度較大。當(dāng)Hg2+濃度為180 mg/L時(shí),派尼、傳奇、金皇后、盛宴的發(fā)芽率較各自對(duì)照分別下降47.78%、44.67%、11.56%和2.06%。Hg2+濃度為150 mg/L時(shí),派尼、傳奇、金皇后、盛宴的發(fā)芽率較各自對(duì)照分別下降47.10%、50.85%、10.67%和2.06%,傳奇的發(fā)芽率降幅最大。Hg2+濃度為120 mg/L時(shí),派尼、傳奇、金皇后、盛宴的發(fā)芽率較各自對(duì)照分別下降38.23%、16.49%、7.1%和1.34%。Hg2+濃度≤90 mg/L時(shí),只有派尼和傳奇的發(fā)芽率降幅較大,而金皇后和盛宴的發(fā)芽率下降甚微。4個(gè)草品種種子的發(fā)芽率受Hg2+脅迫程度為傳奇>派尼>盛宴>金皇后。

2.1.2 發(fā)芽勢(shì) 隨Hg2+濃度升高,4個(gè)草品種種子的發(fā)芽勢(shì)均呈下降趨勢(shì),其中,傳奇和派尼的發(fā)芽勢(shì)較盛宴和金皇后的下降明顯。當(dāng)Hg2+濃度為180 mg/L時(shí),傳奇和派尼的發(fā)芽勢(shì)較各自對(duì)照下降47.12%和55.12%,而盛宴和金皇后的發(fā)芽勢(shì)較各自對(duì)照分別下降2.37%和16.67%。Hg2+濃度為150 mg/L時(shí),傳奇和派尼的發(fā)芽勢(shì)較各自對(duì)照下降51.44%和50.52%,盛宴和金皇后的發(fā)芽勢(shì)略有下降。Hg2+濃度為120 mg/L時(shí),傳奇和派尼的發(fā)芽勢(shì)較各自對(duì)照下降26.62%和42.04%。當(dāng)Hg2+濃度≤90 mg/L時(shí),傳奇和派尼的發(fā)芽勢(shì)較各自對(duì)照下降幅度分別為22.30%和25.44%,而盛宴和金皇后的發(fā)芽勢(shì)較各自對(duì)照下降甚微。4個(gè)草品種種子發(fā)芽勢(shì)受Hg2+脅迫程度為派尼>傳奇>金皇后>盛宴。

2.1.3 發(fā)芽指數(shù) 隨Hg2+濃度升高,除金皇后外其余3個(gè)品種的發(fā)芽指數(shù)均明顯下降,其中傳奇和派尼的發(fā)芽指數(shù)較盛宴的下降更明顯。當(dāng)Hg2+濃度為180 mg/L時(shí),派尼、傳奇、盛宴、金皇后的發(fā)芽指數(shù)較各自對(duì)照分別下降54.80%、42.99%、16.20%和10.55%。Hg2+濃度為150 mg/L時(shí),派尼、傳奇、盛宴、金皇后的發(fā)芽指數(shù)較各自對(duì)照分別下降55.10%、46.58%、11.28%和10.47%。當(dāng)Hg2+濃度≤120 mg/L時(shí),傳奇和派尼的發(fā)芽指數(shù)下降較盛宴和金皇后明顯,其中派尼的發(fā)芽指數(shù)下降幅度最大,較對(duì)照下降46.87%。4個(gè)品種的發(fā)芽指數(shù)受Hg2+脅迫程度派尼>傳奇>盛宴>金皇后。

2.1.4 活力指數(shù) 隨Hg2+濃度升高,4個(gè)品種的種子活力指數(shù)均呈下降趨勢(shì),其中金黃后的降幅最小,派尼降幅最大。當(dāng)Hg2+濃度為180 mg/L時(shí),派尼、傳奇、盛宴、金皇后的活力指數(shù)較各自對(duì)照分別下降94.19%、92.88%、74.05%和40.21%。Hg2+濃度為150 mg/L時(shí),派尼、傳奇、盛宴、金皇后的活力指數(shù)較各自對(duì)照分別下降92.21%、94.92%、54.46%和35.32%。Hg2+濃度為120 mg/L時(shí),派尼、傳奇、盛宴、金皇后的活力指數(shù)較各自對(duì)照分別下降91.38%、75.99%、63.53%和6.60%。當(dāng)Hg2+濃度≤90 mg/L時(shí),4個(gè)品種的種子活力指數(shù)降幅較高濃度汞脅迫處理時(shí)的降幅明顯減少,綜合推測(cè),4個(gè)品種的種子活力指數(shù)受Hg2+脅迫程度為派尼>傳奇>盛宴>金皇后。

2.2 不同濃度Hg2+脅迫4個(gè)草品種的出苗率與株高

2.2.1 出苗率 隨Hg2+濃度升高,盛宴、金皇后和派尼的出苗率呈下降趨勢(shì)(圖2),而傳奇的出苗率整體呈升高趨勢(shì)。盛宴在土壤1、土壤2、土壤3的出苗率較CK下降不明顯,只有土壤4的出苗率較CK較下降17.09%。金皇后在土壤1、土壤2、土壤4的出苗率較CK分別下降32.23%、29.33%和36.51%。派尼在土壤1、土壤2、土壤3、土壤4的出苗率較CK分別下降23.22%、26.57%、7.95%和7.95%。傳奇在土壤1和土壤3的出苗率較CK分別升高20.71%和24.59%。由此可見,在同等條件下,4個(gè)草品種受Hg2+脅迫程度為金皇后>派尼>盛宴>傳奇。

2.2.2 株高 隨Hg2+濃度升高,4個(gè)草品種的株高整體呈先升后降趨勢(shì),且都以土壤2的株高達(dá)最高水平。盛宴只有土壤2的株高較CK變化明顯,較CK高42.98%,土壤1、土壤3和土壤4的株高均較CK變化不明顯。金皇后在土壤1、土壤2、土壤3和土壤4的株高分別較CK升高87.14%、76.89%、99.63%和33.20%。派尼在土壤2和土壤4的株高均較CK變化明顯,土壤2的株高較CK高33.95%,土壤4的株高較CK下降28.01%。傳奇在土壤1、土壤2、土壤3和土壤4的株高均較CK變化不明顯。由此可見,在同等條件下,4個(gè)草品種受Hg2+脅迫程度為派尼>盛宴>傳奇>金皇后。

2.3 不同濃度Hg2+脅迫4個(gè)草品種的根長(zhǎng)、鮮重和葉面積

2.3.1 單株根長(zhǎng) 隨Hg2+濃度升高,盛宴的根長(zhǎng)呈持續(xù)下降趨勢(shì)(圖3),金皇后呈持續(xù)上升趨勢(shì),傳奇呈先降后升趨勢(shì),而派尼呈先升后降趨勢(shì)。盛宴在土壤1、土壤3和土壤4的根長(zhǎng)較CK分別下降35.07%、64.51%和33.61%。金皇后在土壤3和土壤4的根長(zhǎng)較CK分別升高49.28%和56.43%。派尼在土壤1、土壤2和土壤4的根長(zhǎng)較CK分別升高98.86%、220.04%和134.59%。傳奇在土壤1、土壤2、土壤3和土壤4的根長(zhǎng)與CK相比無(wú)明顯變化。由此可見,在同等條件下,4個(gè)草品種的根長(zhǎng)受Hg2+脅迫程度依次為盛宴>派尼>金皇后>傳奇。

2.3.2 單株鮮重 隨Hg2+濃度升高,盛宴、金皇后和派尼的鮮重呈先升后降趨勢(shì),傳奇鮮重呈先降后升趨勢(shì)。盛宴在土壤2的鮮重較CK高84.62%,其他3個(gè)處理的鮮重較CK變化不顯著。金皇后在土壤2和土壤3的鮮重較CK分別升高110.53%和121.05%。傳奇在土壤2的鮮重較CK下降49.91%。派尼的鮮重在各處理間差異不顯著。由此可見,在同等條件下,4個(gè)草品種的鮮重受Hg2+脅迫程度依次為派尼>傳奇>盛宴>金皇后。

2.3.3 單株葉面積 隨Hg2+濃度升高,盛宴和派尼的葉面積呈先升后降趨勢(shì),金皇后呈持續(xù)升高趨勢(shì),傳奇呈持續(xù)下降趨勢(shì)。盛宴在土壤2的鮮重較CK高145.36%,其他3個(gè)處理較CK無(wú)明顯變化。金皇后在土壤1、土壤3和土壤4的葉面積較CK分別高30.19%、49.06%和39.62%。傳奇在土壤1、土壤2、土壤3和土壤4的葉面積較CK分別下降38.31%、40.26%、46.75%和55.19%,派尼在土壤2和土壤4的葉面積較CK發(fā)生明顯變化,其中土壤2的葉面積較CK高136%,土壤4的葉面積較CK下降47%。由此可見,在同等條件下,4個(gè)草品種的葉面積受Hg2+脅迫影響程度依次為派尼>傳奇>盛宴>金皇后。

表2 不同濃度Hg2+土壤下4個(gè)草品種植物體內(nèi)的汞積累量

2.4 不同濃度Hg2+脅迫4個(gè)草品種的汞積累量及汞富集系數(shù)

2.4.1 汞積累量 由表2可見,在不同濃度Hg2+脅迫條件下,整體上4個(gè)草品種地下部分的汞積累量大于地上部分,但4個(gè)品種在個(gè)別Hg2+濃度處理下的汞積累量卻呈現(xiàn)出地上部分大于地下部分的情況,如盛宴在土壤4、金皇后在土壤3、傳奇在土壤2和土壤3、派尼在土壤2的地上部分汞積累量大于地下部分。隨Hg2+濃度升高,4個(gè)草品種地下部分的汞積累量逐漸下降。在土壤1中,4個(gè)品種單株汞積累量為金黃后(8.21 mg/kg)>盛宴(3.59 mg/kg)>傳奇(2.70 mg/kg)>派尼(1.19 mg/kg),土壤2中為金黃后(6.68 mg/kg)>傳奇(3.83 mg/kg)>派尼(2.96 mg/kg)>盛宴(2.41 mg/kg),土壤3中為金黃后(10.34 mg/kg)>盛宴(1.775 mg/kg)>傳奇(1.76 mg/kg)>派尼(0.65 mg/kg),土壤4中為金黃后(4.4 mg/kg)>傳奇(2.96 mg/kg)>盛宴(1.62 mg/kg)>派尼(0.80 mg/kg)。總體看,4個(gè)草品種單株汞積累量表現(xiàn)為金皇后最高,盛宴和傳奇居中,派尼最少。

2.4.2 汞富集系數(shù) 由表3可見,隨Hg2+濃度升高,4個(gè)草品種的地上部分和地下部分的汞富集系數(shù)均呈下降趨勢(shì)。除個(gè)別品種在個(gè)別土壤處理下的地上部分汞富集系數(shù)大于地下部分外(如金皇后在土壤3、傳奇在土壤2和土壤4、派尼在土壤2和土壤3),總體上看,4個(gè)草品種地下部分汞富集系數(shù)均高于地上部分。在土壤 1中,4個(gè)草品種的地下部分和地上部分的汞富集系數(shù)大小均為金皇后>盛宴>傳奇>派尼。在土壤 2中地下部分的汞富集系數(shù)大小為金皇后>盛宴>傳奇>派尼,而地上部分的汞富集系數(shù)大小為傳奇>派尼>金皇后>盛宴。在土壤 3中,地下部分的汞富集系數(shù)大小為金皇后>傳奇>盛宴>派尼,地上部分的汞富集系數(shù)大小為金皇后>盛宴>傳奇>派尼。在土壤4中,地下部分和地上部分的汞富集系數(shù)大小均為金皇后>傳奇>盛宴>派尼??傮w看,在同等土壤條件下,金皇后對(duì)汞的富集能力最強(qiáng),盛宴和傳奇次之,派尼最弱。

3 討 論

汞是我國(guó)土壤污染的五種常見重金屬污染物之一,其能通過植物富集作用轉(zhuǎn)移到植物體內(nèi),當(dāng)植物體內(nèi)汞積累到一定程度后,引起植物體內(nèi)代謝紊亂,嚴(yán)重影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育[11-14]。已有研究表明,低濃度汞脅迫能促進(jìn)植物種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng),顯示出一定的增效性,當(dāng)汞脅迫濃度升高到一定水平時(shí)植物種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)開始受到嚴(yán)重抑制,如0.02~0.04 mmol/L低濃度HgCl2提高芝麻種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì),當(dāng)HgCl2濃度高于0.04 mmol/L時(shí)芝麻種子發(fā)芽開始受到明顯抑制[15];再如0.01 mmol/L HgCl2能提高棉花種子發(fā)芽率和根系活力,當(dāng)HgCl2濃度高于0.10 mmol/L時(shí)棉花種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)開始明顯受抑制,尤其HgCl2濃度達(dá)0.50 mmol/L水平時(shí)棉花種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)受抑制程度最明顯[15]。本研究中,隨Hg2+濃度升高(0~180 mg/L),傳奇和派尼的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均明顯下降,盛宴和金皇后的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)變化不大;當(dāng)Hg2+濃度<30 mg/L時(shí),盛宴的活力指數(shù)較CK明顯下降(P<0.05),金皇后的發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)出現(xiàn)增效效應(yīng),與林必博等[15-16]的研究結(jié)果一致,原因可能是低濃度Hg2+可提高胚的生理活性,進(jìn)而促進(jìn)萌發(fā);而高濃度Hg2+抑制種子內(nèi)貯藏的淀粉和蛋白質(zhì)的分解,從而影響種子萌發(fā)所需要的物質(zhì),致使種子萌發(fā)受到抑制,對(duì)胚、芽等產(chǎn)生傷害作用[17-19]。

表3 不同濃度Hg2+土壤下4個(gè)品種的汞富集系數(shù)

在本研究中,低濃度Hg2+(≤50 mg/kg)對(duì)金皇后、盛宴和派尼的株高、根長(zhǎng)、鮮重、葉片面積有一定的促進(jìn)作用,與劉明美等[20-21]對(duì)低濃度Pb脅迫下多花黑麥草和多年生黑麥草幼苗生長(zhǎng)的研究結(jié)果高度一致,即低濃度Pb2+能促進(jìn)多花黑麥草和多年生黑麥草幼苗生長(zhǎng)。低濃度Hg2+在一定程度上能促進(jìn)植物生長(zhǎng),4個(gè)草品種的幼苗株高、根長(zhǎng)、鮮重較相應(yīng)對(duì)照均有所增加,而高濃度Hg2+對(duì)出苗率、株高、根長(zhǎng)、鮮重產(chǎn)生明顯的抑制作用。4個(gè)草品種的葉面積在4個(gè)Hg2+濃度處理下均有明顯下降。土培部分試驗(yàn)結(jié)果與液培發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果有部分出入,可能受土培試驗(yàn)的各個(gè)處理中的N、P、K、有機(jī)質(zhì)含量以及土質(zhì)的影響,每種植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的要求不同而致。

富集系數(shù)是評(píng)價(jià)植物富集能力的重要指標(biāo)之一,數(shù)值越大,說明植物的對(duì)該重金屬的富集能力越強(qiáng)[22]。本研究中,金皇后的汞富集系數(shù)最大,派尼的最小,盛宴只在高Hg2+濃度下小于傳奇,金皇后、盛宴根系生物量大,生長(zhǎng)速度快,且能深植土壤,對(duì)重金屬離子具有較好的富集能力。值得注意的是,在Hg2+濃度較低的土壤1 (47 mg/kg)、土壤2 (50 mg/kg)、土壤3(79 mg/kg)處理下,金皇后、盛宴和傳奇地下部分的汞富集系數(shù)均高于地上部分,在Hg2+濃度較高的土壤4 (181 mg/kg)處理下則是地上部分的汞富集系數(shù)高于地下部分,原因可能是高濃度Hg2+脅迫導(dǎo)致根部受損,富集到根部的汞不斷轉(zhuǎn)移積累到莖葉部,致使地上部分的汞富集系數(shù)高于地下部分。4個(gè)草品種的汞富集系數(shù)隨Hg2+濃度升高而明顯減小,與劉陽(yáng)等[23]對(duì)4種牧草汞富集特性的研究結(jié)果一致。

4 結(jié) 論

對(duì)多花黑麥草(LoliummultiflorumLam.)的盛宴(Feast)、紫羊茅(FestucarubraL.)的派尼(Pernille)和傳奇(Legend)3個(gè)草坪草品種及多年生紫花苜蓿(MedicagosativaL.)的金黃后(Golden empress)1個(gè)牧草品種種子進(jìn)行芽期和苗期耐汞性試驗(yàn),結(jié)果表明,隨Hg2+濃度升高,4個(gè)草品種種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均不同程度下降,其中金皇后和盛宴的這4個(gè)指標(biāo)較各自對(duì)照下降幅度較小,芽期表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗汞脅迫能力。苗期耐汞性試驗(yàn)表明,隨Hg2+濃度升高,4個(gè)草品種的出苗率、株高、根長(zhǎng)、鮮重、葉面積不同程度地下降,Hg2+濃度越高,傳奇和派尼的生長(zhǎng)受抑制程度更大,而且低濃度Hg2+對(duì)金皇后、盛宴和派尼的生長(zhǎng)有一定促進(jìn)作用。汞富集研究表明,4個(gè)草品種的地下部分汞積累量高于地上部分,汞富集系數(shù)隨Hg2+濃度的升高明顯下降,推測(cè)金皇后的汞富集能力最強(qiáng),盛宴和傳奇的次之,派尼的最小。綜合4個(gè)草品種的芽期、苗期汞耐受性及汞富集特性,4個(gè)草品種在不同濃度Hg2+脅迫下,金皇后和盛宴比派尼和傳奇受到的傷害程度低,顯示出較強(qiáng)的抗汞脅迫能力,同時(shí),金皇后和盛宴具有較好的汞富集能力,可選擇為汞污染土壤植物修復(fù)的先鋒草品種。

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