鑭-鉛交互作用下AM真菌對玉米接種效應的研究.pdf

1、近年來，隨著稀土需求量的逐年增加和稀土礦藏的大量開采，導致越來越多的稀土元素遷移到環(huán)境中，造成了嚴重的生態(tài)破壞和環(huán)境污染問題，其中稀土開采帶來的土壤環(huán)境問題尤為嚴重，正逐步引起人們的廣泛關注。因此，對稀土污染土壤進行治理是當前的迫切需求并具有重要的現實意義。稀土資源的開發(fā)利用常會造成稀土礦區(qū)及周邊土壤表現出稀土-重金屬復合污染的特征，二者在土壤中存在著十分復雜的交互作用。目前，叢枝菌根(Arbuscular mycorrhizal，AM

2、)真菌應用于重金屬污染土壤的植物修復已有大量的研究，而有關AM真菌減輕稀土對植物毒害作用的相關研究還很少，當土壤中同時存在稀土和重金屬污染物時，AM真菌在二者交互作用下所能發(fā)揮的作用、機制以及影響因素等都尚不明確。本論文選取包頭稀土尾礦區(qū)主要污染元素輕稀土鑭(La)和重金屬鉛(Pb)，模擬不同程度的La-Pb復合污染土壤，研究La-Pb交互作用下接種AM真菌對復合污染土壤上玉米（Zea maysL.）生長及La、Pb吸收的影響，并探討A

3、M真菌在稀土-重金屬復合污染土壤植物修復中的可能機制。
　　采用溫室盆栽實驗的方法，模擬不同程度的La-Pb交互污染土壤(La:0、100、500 mg·kg-1; Pb:0、50、400 mg·kg-1)，研究接種AM真菌G.versiforme對玉米（Zea mays L.）菌根侵染率、生物量、株高、礦質營養(yǎng)元素吸收、C:N:P生態(tài)化學計量比及對植株地上部和根部La、Pb吸收的影響。試驗結果表明，在不同程度的La-Pb交互污染

4、土壤，接種G.versiforme均與玉米成功建立了良好的菌根共生關系，菌根侵染率在20.83％～72.22％之間;隨著土壤La、Pb脅迫濃度的增加，玉米菌根侵染率、生物量、株高、營養(yǎng)元素N、P、K、Ca、Mg的吸收量均顯著降低，而玉米植株的C:P和N:P增加。接種AM真菌能減弱La-Pb交互作用對植物的毒害，促進植物的生長，改善玉米的營養(yǎng)狀況，一定程度上顯著降低了玉米植株的C:P和N:P。玉米植株地上部和根部La、Pb濃度分別隨著土壤

5、La、Pb濃度的增加而呈現顯著上升的趨勢。在Pb污染土壤，隨著外源添加La濃度的增加，玉米植株地上部和根部Pb濃度也隨之增加。外源Pb對植物吸收La的影響是比較復雜的:在無污染土壤，添加50 mg·kg-1的Pb玉米根部La濃度顯著降低;在輕度La污染土壤，添加400 mg·kg-1的Pb顯著增加了玉米地上部和根部的La濃度;在中度La污染土壤，添加400 mg·kg-1的Pb玉米地上部La濃度顯著降低，根部La濃度顯著升高。接種AM真

6、菌降低了La-Pb交互作用下植株地上部和根部La、Pb濃度。
　　研究結果表明，AM真菌能減輕La-Pb交互作用對植物的毒害，利用盆栽試驗進一步研究La-Pb交互作用下接種AM真菌G.versiforme對玉米葉片超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)的活性，丙二醛(MDA)、脯氨酸(PRO)、可溶性蛋白、可溶性糖的含量，以及根際pH、易提取球囊霉素蛋白、總球囊霉素蛋白含量的影響，探討AM真菌減輕稀土

7、-重金屬復合污染脅迫的生理生化機制。試驗結果表明，接種G.versiforme一定程度上提高了La-Pb交互作用下玉米葉片SOD、CAT、POD等抗氧化酶活性，分別增加了0.5％～19.6％、0.9％～45％、0.7％～22.5％;促進了玉米滲透調節(jié)物質的合成，尤其是PRO和可溶性蛋白含量顯著增加，分別增加了21.3％～62.1％、10.6％～66.0％;根際土壤pH顯著增加，增加了0.3％～3.4％;不同程度增加了易提取球囊霉素蛋白和