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华南植物园在重金属污染土壤的植物修复技术研究中取得进展

2019-10-30 华南植物园
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  农田土壤重金属污染是影响民众身体健康的重要因素,然而,当前农田重金属污染的有效治理技术却非常有限。常规的物理、化学等技术对面积大且污染重的农田土壤只具理论上的潜力。相对之下,尽管存在不少制约因素,植物修复技术仍是清除农田重金属一个可行的手段,尤其是针对农田镉污染。通过采用易栽培、大生物量的富集植物,再辅于其他多种能提高生物量和重金属吸收量的技术手段(如施肥、化学螯合剂等),可大幅提高修复效率,从而推进植物修复技术的大规模应用。

  中国科学院华南植物园生态中心硕士生孙硕在副研究员庄萍和研究员李志安的指导下,通过盆栽试验,比较了11种植物生长调节剂的叶面施用对籽粒苋吸收土壤中镉的影响,揭示了植物生长调节剂促进籽粒苋修复污染土壤的相关机理。赤霉素和复合硝基酚钠对镉污染土壤中籽粒苋的生长发育、叶绿素含量、抗氧化酶活性、镉提取能力和微分布的影响。生长调节剂对生物量的影响取决于本身类型,其中吲哚-3-丁酸最有效。生长调节剂提高了镉的提取效率,其作用顺序为:吲哚-3-乙酸>己酸二乙酯>吲哚-3-丁酸>2,4-d>6-苄基氨基嘌呤>1-萘乙酸>油菜素内酯>复合硝基酚钠>乙烯利>赤霉素>脱落酸。植物生长调节剂的施用增加了叶片和茎中镉的含量,但根中镉含量降低(2,4-d除外)。外源植物生长调节剂提高了胁迫缓解酶(SODCAT)的活性,降低了丙二醛(MDA)的含量;而扫描电镜能谱仪(SEM-EDS)进一步证实,吲哚-3-丁酸或己酸二乙酯能促进镉在籽粒苋上、下表皮细胞中累积,促进镉从籽粒苋根部向叶的迁移。因此,可见生长调节剂可作为有效提高植物修复效率的调理剂。

  相关研究成果已于近期发表在环境领域期刊Plant Growth Regulation上。该研究得到国家科技支撑计划项目、国家自然科学基金面上项目和广东省自然科学基金重大基础培育专项等的资助。

  

表:不同生长调节剂对籽粒苋各部分吸收镉的影响

图:生长调节剂IBA和DA-6对镉在叶表皮细胞分布的影响

打印 责任编辑:叶瑞优

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