重金屬超積累植物東南景天的氮素營養特點

孫炎 鄭輝 孫軍波 沈文迪

(1.杭州市城市排水監測站,浙江杭州 310009;2.安吉縣環境保護監測站,浙江安吉 313300)

重金屬超積累植物東南景天的氮素營養特點

孫炎1鄭輝2孫軍波1沈文迪1

(1.杭州市城市排水監測站,浙江杭州 310009;2.安吉縣環境保護監測站,浙江安吉 313300)

通過水培實驗,研究了不同氮濃度對東南景天生長和鎘吸收積累的影響。從實驗結果來看,在一定范圍內增加供氮濃度對東南景天體內鋅和鎘的積累有一定的促進作用。

東南景天 氮素 鋅 鎘 積累

1 前言

東南景天是我國境內新發現的一種Zn、Cd超積累植物，這種植物不僅生物量較大、生長快，而且具有多年生、適于刈割等特點，是研究重金屬植物修復的良好材料[1]。因此，本實驗通過水培實驗對東南景天的生長狀況及其對Zn、Cd吸收的影響情況進行了研究。

2 材料與方法

2.1 培養方法

本實驗在溫室大棚內進行，選用長約5cm左右、大小均勻、帶頂芽和葉片的植株作為供試材料，用完全營養液對其進行水培實驗。完全營養液的基本組成為：CaCl2為1mmol/L，KH2PO4為0.10mmol/L，MgSO4·7H2O為0.50mmol/L，KCl為0.10mmol/L，K2SO4為0.70mmol/L，H3BO3為10.00μmol/L，MnSO4·H2O為0.50μmol/L，ZnSO4·7H2O為500μmol/L，CuSO4·5H2O為0.20μmol/L，(NH4)6Mo7O24為0.01μmol/L，Fe-EDTA為50μ mol/L。用營養液預培養18天左右(長出比較旺盛的根系)后開始進行實驗。氮處理水平為0.1、1、10mmol/L，鎘處理水平為0、100μ mol/L，共6個處理。氮、鎘分別以分析純NH4NO3和CdCl2·2.5H2O的水溶液加入，每個處理重復3次。每天調節pH至5.8，保持24h連續通氣，每5天更換1次營養液，處理時間為15天。

2.2 樣品的采集與處理

表1

表2

表3

處理結束后收獲植物樣，反復用蒸餾水和20mmol·L-1的Na-EDTA沖洗干凈，將植株根表面的水吸干后分為地上部和根系兩部分。稱取一定量植物鮮樣在105℃下殺青30min，然后在60℃下烘干至恒重，最后用瑪瑙研缽將其磨細，過60目尼龍網篩，供分析測定用。

3 結果與分析

3.1 不同氮、鎘處理水平對東南景天生物量變化的影響

從表1中我們可以看到：在無鎘處理的條件下，隨著氮濃度的增加東南景天地上部和根部的生物量都呈下降趨勢。在濃度鎘處理的條件下，隨著氮濃度的增加東南景天地上部的生物量呈下降趨勢，根系生物量在供氮水平為0.1mmol/L時達到最大。

3.2 不同氮、鎘處理水平對東南景天中鎘轉移情況的影響

從表2可以看出，在無鎘處理的條件下，當氮濃度在1mmol/L時更有利于Cd向地上部分轉移。在鎘處理條件下，低氮和高氮時更有利于Cd向地上部分轉移。

3.3 不同氮、鎘處理水平對東南景天中Zn含量及轉移情況的影響

由表3可見，在無鎘處理的培養條件下東南景天地上部Zn含量在營養液中氮濃度為1mmol/L時較高。在鎘處理條件下，當氮濃度為10mmol/L時東南景天地上部Zn含量最高。但對于根系而言，不同氮濃度對根系中Zn的含量基本沒有什么影響。

4 結語

從本實驗結果來看，低濃度N更加適合東南景天的生長，當氮濃度在0.1-1mmol/L之間時能夠有效地促進東南景天生物量的增加并促進其對鋅、鎘的吸收。但當氮濃度在10mmol/L以上時，東南景天生物量以及地上部的鋅、鎘積累量都顯著降低。由此可見，適當施加氮肥能夠促進東南景天的生長并使鋅、鎘向地上部分轉移。

[1]楊肖娥,龍新憲,倪吾鐘,等.東南景天(Sedum alfredii Hance)——一種新的鎘超積累植物[J].科學通報,2002,47(13):1003－1006．