蕹菜镉积累典型品种根际微生物群落特征研究

通过根箱试验研究蕹菜(Ipomoea aquatica Forsk)镉低量积累(QLQ)和高量积累(T308)典型品种根际微生物群落特征。结果表明两个品种根际微生物数量、微生物生物量碳均显著高于非根际(p<0.05)。污染土壤和无污染土壤上T308根际可培养微生物总数、细菌和放线菌数量均显著高于QLQ(p<0.05);而污染土壤上T308根际真菌数量显著低于QLQ(p<0.05)。无污染土壤上QLQ根际微生物生物量碳显著高于T308(p<0.05)。两种土壤上平均颜色变化率(AWCD)均为QLQ高于T308。污染土壤上QLQ根际微生物对BIOLOG Eco板各类碳源的利用程度均高于T308,两个品种根际微生物对不同碳源的利用模式亦不同。表明两个蕹菜典型品种根际微生物群落结构和功能存在显著差异,代谢活性较高可能是QLQ区别于T308的重要根际微生物群落特征。

蕹菜典型品种的根系形态学特征及与Cd吸收积累的关系

用盆栽土培试验研究4个蕹菜(Ipomoea aquatica Forsk.)Cd积累典型品种的根系形态学指标及与Cd吸收积累的关系.结果表明:品种和土壤对根系形态学各指标的效应均极显著(P<0.01).与non-Cd-PSC比较,蕹菜Cd-PSC总根长、平均直径、根总表面积及总体积均较低(P<0.001);总体积的差异最大(47.37%),总根长(44.50%)、总表面积(43.05%)的差异次之,平均直径的差异最小(7.71%);2类品种的差异主要体现在直径>1.0 mm的粗根上,蕹菜典型品种的根系形态学特征在不同土壤上表现稳定,可能影响根系吸收Cd的能力和Cd在体内的转运能力.

土壤Cd污染对蕹菜茎叶Cd与蛋白质含量的影响

通过盆栽试验研究了3个土壤Cd浓度(A:0.593 mg/kg,B:1.091 mg/kg;C:1.824 mg/kg)下30个蕹菜品种(其中白梗品种18个,青梗品种12个)茎叶Cd与蛋白质含量的品种间差异,并对茎叶Cd含量与蛋白质含量进行相关性分析。试验结果表明,供试蕹菜品种间茎叶Cd含量及蛋白质含量均存在极显著差异。供试品种茎叶蛋白质含量随土壤Cd浓度的升高先上升后趋于平稳,白梗与青梗品种之间蛋白质含量差异不显著;白梗品种茎叶Cd含量与蛋白质含量极显著负相关,而青梗品种有一定程度正相关性,但未达到显著水平。

不同镉积累特性蕹菜品种的叶绿素含量

通过盆栽实验,研究了不同镉积累特性的3个蕹菜典型品种在不同土壤条件下的叶绿素含量.方差分析结果显示品种对叶绿素含量的效应显著(p<0.05).土壤A上,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量(a+b)的排序均为QLQ>QLB>T308;QLQ的叶绿素a和叶绿素总含量均显著高于QLB和T308(p<0.05).土壤B上,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量的排序均为QLQ>T308>QLB;QLQ和T308的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量均显著高于QLB(p<0.05).各品种叶绿素a/b比值的均值为2.720.土壤A上,叶绿素a/b比值的排序为QLQ<QLB<T308.土壤B上,叶绿素a/b的比值排序为QLQ<T308<QLB,且QLQ、T308显著低于QLB(p<0.05).结果表明不同镉积累特性蕹菜品种的叶绿素含量受品种遗传特性的影响较大;叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量和叶绿素a/b比值均存在显著的品种间差异.

蕹菜典型品种中Cd、Pb、Cr、Ni等重金属含量及其相关性

目的:蕹菜(Ipomoea aquatica Forsk.)Cd(镉)积累典型品种对Cd、Pb(铅)、C(r铬)、N(i镍)等多种重金属的吸收积累及相互关系。方法:采用盆栽试验,分析4个蕹菜Cd积累典型品种在6种土壤上的两茬茎叶及根Cd、Pb、Cr、Ni含量及相关性。结果:①品种和土壤对供试蕹菜典型品种Cd含量的效应均达显著水平(P<0.05),对Pb、Cr和Ni含量的效应因重金属、收获时期及部位而不同,二者对Cd、Pb含量具一定的交互效应。②两茬茎叶Cd含量平均值均为T308>GDB>QLB>QLQ,根Cd平均含量高于茎叶Cd平均含量;除Cr外,根Pb和Ni平均含量均高于茎叶。③Cd、Pb、Cr、Ni含量呈现复杂的相关关系。茎叶Cd含量与Pb含量正相关,且第一茬相关性极显著(P<0.01);Pb含量与Ni含量相关关系明显,第一茬茎叶、根Pb含量与Ni含量的正相关达到显著(P<0.05)或极显著水平(P<0.01),但第二茬茎叶Pb含量与Ni含量却显著负相关(P<0.05);Pb含量与Cr含量的相关性仅第一茬茎叶显著(P<0.05);Cr含量与Ni含量的相关性仅第二茬茎叶达极显著水平(P<0.01)。结论:蕹菜典型品种对Cd、Pb、Cr、Ni的吸收积累存在协同和拮抗两种作用。

蕹菜不同镉积累品种的根际土壤化学特征

采用根箱试验研究蕹菜低Cd品种(QLQ)和高Cd品种(T308)的根际土壤化学特征.结果表明:QLQ根际DTPA-Cd含量显著高于T308(P<0.05).QLQ根际pH、氧化还原电位(Eh)显著高于T308(P<0.05),电导率(EC)的表现相反.QLQ根际有机质和水溶性有机质(DOM)含量均高于T308.在污染土壤上,根际低分子量有机酸的组成与含量均存在品种间差异.T308根际检测到乙酸、丙酸、柠檬酸和延胡索酸,而QLQ根际仅检测到柠檬酸和延胡索酸.QLQ根际低分子量有机酸总量(1.93 nmol·g-1DM)极显著低于T308(15.11 nmol·g-1DM,P<0.01).与T308比较,QLQ表现出明显不同的根际土壤化学特征.推测QLQ低Cd积累的根际化学机理可能在于:较高含量的有机质、较低含量的低分子量有机酸及其特异性组成,以及较低的酸化和还原能力,导致其对土壤Cd的活化能力较低,从而降低植株对Cd的吸收积累.