不同氮形态对龙葵镉积累、抗氧化系统和氮同化的影响
Impacts of Different Nitrogen Forms on Cadmium Accumulation, Antioxidant System and Nitrogen Assimilation in Hyperaccumulator Solanum Nigrum L.作者机构:四川农业大学风景园林学院四川成都611130
出 版 物:《生态环境学报》 (Ecology and Environmental Sciences)
年 卷 期:2016年第25卷第4期
页 面:715-723页
核心收录:
学科分类:07[理学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学]
基 金:四川农业大学学科建设双支计划项目(03571458)
摘 要:以镉超积累植物龙葵(Solanum nigrum L.)为材料研究了不同氮形态对其镉(Cd)积累的影响及其生理响应机制,为今后利用龙葵进行植物冶金和镉污染土壤修复提供理论依据。采用龙葵室内盆栽控制试验,采用不同浓度3种氮形态[铵态氮NH_4_2SO_4、硝态氮NaNO_3、硝态-铵态氮NH_4NO_3]处理,以植株生长为重要参考,研究其对镉积累、抗氧化系统和氮同化的影响。结果表明,(1)镉(10~160 mg·kg^(-1))显著影响龙葵生长,降低生物量积累;外施3种形态氮均能缓解40 mg·kg^(-1)镉毒害,提高地上部生物量、叶绿素含量和镉累积量,且铵态氮对生物量增产与镉累积效果优于其他形态氮肥,其中400mg·kg^(-1)的NH_4_2SO_4最为明显。(2)植株叶片过氧化氢(H_2O_2)水平随施铵态氮和铵态-硝态氮量增加而降低,随施硝态氮量增加而先降后升。(3)过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)随施硝态氮与硝态-铵态氮浓度增加而减低,超氧化物歧化酶(SOD)活性随施硝态氮量增加先升后降;POD活性随施加铵态氮浓度增加而逐渐升高,显示铵态氮能显著提升幼苗抗氧化能力。(4)随硝态氮施加量增加,硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性先升后降;而GS活性在铵态氮施加量为100 mg·kg^(-1)时达到最大,随后逐渐降低。同时,谷氨酸脱氢酶(GDH)活性随着3种不同形态氮施加量的增加逐渐降低。从植物修复角度出发,铵态氮对龙葵的强化修复效果优于硝态氮与硝态-铵态氮,尤其是400 mg·kg^(-1)的NH_4^+为龙葵镉修复的最佳浓度。