螯合剂、生长调节剂对玉米和多裂翅果菊混种条件下铅镉污染控制研究

作     者：王乾鑫 

作者单位：四川农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨远祥;张君

授予年度：2020年

学科分类：082803[工学-农业生物环境与能源工程] 07[理学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 0713[理学-生态学] 

主      题：玉米 多裂翅果菊 螯合剂 生长调节剂 铅镉污染 

摘      要：近年来,对蔬菜及农作物检测中发现铅、镉超标现象。寻找有效控制土壤中铅、镉进入蔬菜及农作物、降低土壤中铅、镉含量的高效安全方法,已成为农田重金属污染控制与修复研究的热点之一。本研究以饲料级玉米、富集植物多裂翅果菊为供试材料,采用人工控制性盆栽实验,对多裂翅果菊叶面喷施不同浓度生长调节剂6-BA（6-苄氨基嘌呤）、DA-6（胺鲜酯）,土壤中施加不同浓度螯合剂CETSA（羧乙基硫代丁二酸）、GLDA（谷氨酸二乙酸四钠）,探究在土壤铅镉污染达到风险管制条件下,生长调节剂、螯合剂对玉米混种多裂翅果菊控制铅镉污染效果及其影响规律,以期寻找有效减少玉米铅镉积累、增加多裂翅果菊铅镉富集、降低铅镉污染风险的最佳生长调节剂、螯合剂种类、浓度及处理方式,为农田重金属污染控制与治理提供一定技术支持。本研究主要结果如下:（1）0.5、2.5 mmol/kg CETSA使玉米地上部分生物量分别增加38.63%、45.29%（P0.05）;GLDA对玉米地上部分无显著影响。75 mg/L 6-BA使多裂翅果菊地上部分生物量增加1.86倍（P0.05）,1 umol/L DA-6使多裂翅果菊地上部分生物量增加2.64倍（P0.05）。除高浓度6-BA,两种生长调节剂所有处理不会导致玉米生物量减小甚至略有增加。（2）CETSA使玉米POD酶活性增加0.78%～12.05%、多裂翅果菊POD酶活性增加12.91%～35.88%（P0.05）,玉米SOD、CAT酶活性随CETSA处理先减后增;各处理使玉米MDA含量降低37.93%～44.14%（P0.05）。1.0、4.0 mmol/kg GLDA使多裂翅果菊SOD酶活性分别增加34.90%、30.46%,CAT酶活性分别增加7.5、18.1倍（P0.05）,玉米MDA含量分别降低40.00%、39.31%（P0.05）;GLDA处理使玉米可溶性糖含量增加15.35～24.51%。不同浓度6-BA使多裂翅果菊CAT活性增加3.00～6.26倍（P0.05）,使多裂翅果菊与玉米MDA含量分别降低23.08%～42.31%（P0.05）、33.10%～49.66%（P0.05）;100 umol/L DA-6使多裂翅果菊POD、SOD活性分别增加35.32%、37.92%（P0.05）,各浓度DA-6使玉米MDA含量降低25.52%～47.58%（P0.05）。6-BA与DA-6对玉米可溶性糖含量影响有限。（3）随CETSA浓度增加,玉米地上部分镉积累量先减后增,0.5 mmol/kg CETSA使玉米地上部分镉积累量降低17.06%（P0.05）,各处理使多裂翅果菊镉积累量增加47.23%～272.28%。1.0、2.5 mmol/kg GLDA使玉米地上部分镉积累量分别降低8.31%、12.17%（P0.05）,不同GLDA处理使多裂翅果菊地上部分镉积累量分别增加82.68%（P0.05）、460.17%、703.08%（P0.05）,2.5、4.0 mmol/kg GLDA使多裂翅果菊地上部分铅积累量分别增加2.65、1.41倍（P0.05）。50、75 mg/L 6-BA使多裂翅果菊地上部分镉积累量比对照分别增加3.95、1.90倍（P0.05）,铅积累量分别增加1.49、5.53倍;75 mg/L 6-BA处理使玉米地上部分镉、铅积累量降低60.82%（P0.05）、铅积累量降低2.97倍（P0.05）。各浓度DA-6处理使多裂翅果菊地上部分镉、铅积累量分别增加26.94%～422.64%、138.74%～499.35%;其中10、100 umol/L DA-6处理使玉米地上部分镉积累量分别降低34.04%、37.64%（P0.05）。（4）CETSA的处理效果优于GLDA,CETSA更有利于提高玉米生物量,减少玉米对镉的积累,降低玉米重金属污染风险,CETSA最佳施加浓度为0.5 mmol/kg。DA-6的处理效果优于6-BA,DA-6更有利于提高玉米、多裂翅果菊生物量,增加多裂翅果菊镉铅积累量,不会提高玉米地上部分镉铅积累量,DA-6最佳喷施浓度为1.0 umol/L。