矮壮素施用对大豆土壤有效态重金属含量的影响
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第36卷第8期 2017年8月 绵阳师范学院学报 Journal of Mianyang Teachers’Coll V01.36 No.8 Aug.,2017 矮壮素施用对大豆土壤有效态重金属含量的影响 李 艳 ,冷 燕 ,韦俊位 ,彭 伟 ,杨远祥 (1.生态安全与保护四川省重点实验室,四川绵阳摘要:本文以大豆(Glycine 621006;2.四川西晨生态环保有限公司,四川成都610030) )品种“日本青”和“韩国三青豆”为研究材料,通过盆栽实验进行土壤锌、铬 复合污染模拟,探讨不同浓度矮壮素浸种和喷施处理(0、0.50、0.75、1.0o、1.5O、2.oo舄/L)对大豆土壤有效态重金 属含量的影响.结果表明,在鼓粒期,矮壮素喷施和浸种降低了“日本青”和“韩国三青豆”根际土有效态锌含量,但 与对照相比降低程度未达到显著水平;与对照组相比,浸种浓度0.5O L处理使“日本青”和“韩国三青豆”根际土 有效态铬含量极显著降低(P<0.01),喷施浓度为2.00g/L时韩国豆根际有效铬含量也极显著降低(P<0.05). 关键词:大豆;有效态锌;有效态铬;矮壮素 中图分类号:S181;X53 文献标志码:A 文章编号:1672-612X(2017)08-0027-04 0 引言 由于工农业生产发展,工业生产中排放大量的重金属以及农业上含重金属农药、化肥的施用等导致环境 污染日益严重¨ .土壤污染会对农作物生长造成危害,农产品通过食物链进入人体后也会严重危害人类健 康 .土壤一旦遭受重金属污染很难在短时间内去除.因此土壤重金属污染影响农作物产量和质量的问题 已引起广泛关注.以往研究发现,土壤中的重金属只有少部分被植物吸收并向地上部分迁移,多数仍滞留在 土壤里 .但据以往研究报道,植物并不能利用土壤中的所有形态的重金属元素,因此重金属总量并非影响 农作物生长的主要原因,有效态重金属含量的多少才是决定农产品品质的关键 J.因此降低土壤中重金 属的有效态含量对提高农产品品质意义重大. 近年来有关肥料对土壤重金属影响的研究成为热点,复合肥料对土壤重金属的有效性具有一定抑制作 用 ….但复合肥料的应用有可能会造成水体富营养化等污染问题 ¨.据以往研究报道,外源激素的应用 能够改善植物的生长特性,改善植物的抗重金属毒害能力u .本研究主要通过盆栽实验模拟重金属污染, 探讨外源激素矮壮素的施用对大豆根际土重金属锌铬有效态的影响,以期为大豆的安全生产提供参考. 1材料与方法 1.1供试材料 本试验选用“日本青”和“韩国三青豆”两个大豆品种为研究材料,二者均为在成都平原广泛种植并且品 质优良的品种. 1.2试验方法 本试验在四川农业大学新区农场进行,选用农场内无污染紫色土.使用CrC1,・6H 0、ZnC1:溶液混入 土壤中模拟锌铬污染,使污染浓度达到国家土壤污染二级标准.土壤具体准备方法见冷燕(2012) . 将重金属处理后的土壤装人盆中,每盆5 kg土,后将大豆苗移栽到盆中.试验采用矮壮素喷施和浸种处理,每 种施加处理5个梯度(0,0.5;0.75;1;1.5;2g/L),重复5次.浸种处理和喷施处理方法参冷燕(2012) 引. 收稿日期:2o17—04—18 基金项目:绵阳师范学院校级科研平台项目(2013A07). 第一作者简介:李艳(198l一),女,四川乐山人,博士,副教授,研究方向:植物抗逆机制. 通信作者:冷燕(1985一),女,四川眉山人,硕士,助理工程师,研究方向:作物抗逆栽培 第36卷 绵阳师范学院学报(自然科学版) ・28・ 2测定指标与方法 在大豆鼓粒期,采集大豆根际土壤,经风干、过筛等前处理,样品用于土壤重金属含量测定 . 2.1土壤有效锌的测定 土液比按1:2的比例,用0.005 tool・L~DTPA—TEA对土壤进行浸提,25℃震荡2 h后过滤,滤液用于 测定吸光度. 2.2土壤有效铬的测定 土液比按1:5的比例,用0.1 tool・L HC1对土壤进行浸提,25℃振荡1.5 h后过滤,后测定吸光度. 3结果与分析 3.1 矮壮素对鼓粒期大豆根际土有效态锌含量的影响 由图1可知“日本青”和“韩国三青豆”根际土的有效态锌含量均随矮壮素浸种浓度的升高而降低,“日 本青”和“韩国三青豆”分别在浸种浓度为1.O0g/L和1.50g/L时含量最低,与对照相比降低了1.28%和 1.74%.由图2可知,矮壮素喷施对根际土有效锌含量的影响与浸种相比趋势有所不同.喷施矮壮素后,“韩 国三青豆”根际土有效锌含量各喷施浓度处理问变化不大,0.50g/L时含量相对最低,较CK降低了1.02%; “日本青”根际土有效锌含量在1.00g/L处理时含量最低,较CK降低了1.50%. CK A B C D E CK A C D 实验始理 裳黢魅艘 注:A—E分别表示0.50g/L,O.75s/L、1.00g/L、1.50g/L、2.00g/L矮壮素处理; 注:A—E分别表示0.50g/L,O.75g/L、1.OOg/L、1.50g/L,2.OOg/L矮壮素处理: 柱形上大、小写字母分别为P<0.O1和P<0.05水平下检验. 柱形上大、小写字母分别为P<O.0l和P<O.05水平下检验. 图1锌铬污染下大豆根际土有效态锌含量 对矮壮素浸种的响应 Fig.1 The responses of Zn in rhizosphere soil 图2锌铬污染下大豆根际土有效态锌含量 对矮壮素喷施的响应 Fig.2 The responses of Zn in rhizosphere soil o the spraying of CCC under Zn and Cr stress tto the seed soak ̄of CCC under Zn and Cr stress 3.2矮壮素对鼓粒期大豆根际土有效态铬含量的影响 由图3中浸种处理结果可以看出,除0.50g/L处理外,两种材料的有效态铬含量与对照相比变化不大; 0.50 g/L处理使两种大豆有效铬含量达到最低,与对照相比分别降低了7.96%和4.70%,达到极显著差异 水平(P<0.01).由图4可知,“日本青”在低浓度矮壮素喷施处理下有效态铬含量有升高趋势,后降低至与 对照水平相当;“韩国三青豆”也是在低浓度处理下有效态铬含量先升高,随着处理浓度的增加后降低,矮壮 素喷施浓度为2.00g/L时,有效态铬含量最低,与对照相比降低了4.50%,达到极显著差异水平(P<0.O1). ・29。 李艳,等:矮壮素施用对大豆土壤有效态重金属含量的影响 第8期 cK A B实验处瑗c D E 注:A—E分别表示0.SOCL、0.75g/L、1.00g/L、1.50g/L,2.00g/L矮壮素处理; 柱形上大、小写字母分别为P<0.01和P<O.05水平下检验. 注:A—E分别表示O.50g/L、0.75 L、1.00g/L、1.50g/L、2.OOg/L矮壮素处理; 柱形上大、小写字母分别为P<O.O1和P<0.05水平下检验. 图3锌铬污染下大豆根际土有效态铬含量 对矮壮素浸种的响应 Fig.3 The responses of Cr in rhizosphere soil to the seed soaking of CCC under Zn and Cr stress 图4锌铬污染下大豆根际土有效态铬含量 对矮壮素喷施的响应 Fig.4 The responses of Cr in rhizosphere soil to the spraying of CCC under Zn and Cr stress 4讨论 重金属在土壤中的不同形态会影响植物对重金属的吸收 1 J,如其化合态、价态、结构态和结合态等都 会影响土壤中重金属的有效性,影响植物对重金属的吸收效率 .另外据报道,土壤中的营养元素与土 壤中重金属有效性密切相关,其作用机制主要是通过营养元素与重金属的交互作用来改变重金属吸收 . 本研究结果显示,矮壮素喷施和浸种对大豆鼓粒期根际土有效态锌含量并无显著影响,但浸种浓度为 0.50g/L以及喷施浓度为2.o0g/L时,与对照相比有效态铬含量均极显著降低.这可能是由于矮壮素浸种 和喷施处理对根际土壤有效态铬的作用比锌更大,即矮壮素对土壤中不同有效态重金属的抑制作用存在一 定差异;另外,矮壮素能降低有效态重金属含量,可能是由于矮壮素的施用提高了大豆根系活力 ,增加了 重金属元素与根系分泌物间形成的螯合物含量,同时,矮壮素的施用可能改变土壤中土养分含量,进而降低 了土壤中锌铬的活性及有效性 .另一方面,浸种处理可能会直接影响大豆种子中胚的发育或种子中营养 元素的活性,因此用矮壮素浸种比只在叶面喷施矮壮素对大豆的生长特性特别是根系的生长的影响更大,因 此低浓度的浸种就能改变大豆根际土有效态重金属含量,而叶面喷施则需要更高浓度才会对其产生影响. 参考文献: [1]陈英,陈昌俊.土壤介质中镉污染对辣椒的影响[J].绵阳师范学院学报,2014,33(5):43_一48. 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Keywords:soybean,available zinc,availblae chromium,CCC (责任编辑:陈桂芳)