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镉(Cd)是环境中迁移性和毒性最强的重金属元素之一。菠菜对Cd有较强的吸收能力,且是人们喜食的绿叶蔬菜之一。随农田污染日益严重,菠菜生长易受Cd污染危害。因此,研究降低菠菜吸收积累Cd的方法亟待进行。本论文利用盆栽试验,较为系统的研究了Cd影响菠菜生长及其Cd积累的生理机制,并探索了某些外源物质如硅(Si)、微生物对减少菠菜Cd吸收、积累的影响机理。(1)Cd毒害菠菜实验结果:盆栽试验土壤Cd处理浓度分别为0.17、2.13、6.20、8.47和19.60 mg·kg-1,以强力全能和益农398两个菠菜品种为实验材料。随Cd处理浓度的增加,2个菠菜品种各生长和生理指标的变化趋势分别为:地上部和地下部生物量(鲜重和干重)、可溶性糖含量、VC含量、POD及CAT活性呈显著减小趋势;地上部和地下部Cd含量、土壤有效Cd含量、还原糖含量、质膜透性、MDA含量显著增加;地上部和地下部Cd积累量、地上部P及Pro含量、SOD活性先显著增加后显著减小;地上部N、K含量先显著下降后显著上升。另外,2个菠菜品种叶绿体光合色素含量随Cd含量变化不一致,强力全能显著降低,益农398不明显;可溶性蛋白质含量随Cd浓度增加先降低后上升,但较对照均未达到显著性水平。2个菠菜品种地上部Cd积累量显著高于地下部Cd积累量;在不同Cd水平下,强力全能和益农398地上部Cd积累量分别是地下部Cd积累量的5.53-13.13倍和9.15-16.26倍。从安全角度看,强力全能和益农398地上部Cd含量对照组均未超标,加Cd后菠菜地上部Cd含量出现超标;菠菜Cd积累的富集系数及转运系数均小于1,不符合超积累植物标准。(2)Si缓解实验结果:盆栽试验土壤Cd处理浓度分别为0.17、2.13、6.20、8.47和19.60 mg·kg-1,Si浓度为0、100、200 mg·kg-1(分别标记为CK、T1、T2),组成Si、Cd复合处理。以强力全能为实验材料。加Si使菠菜地上部干重、地下部干重、地上部N、K含量及SOD、POD、CAT活性分别增加了14.4%-75.0%、0.0%-60.9%、2.6%、2.9%、2.0%-15.1%、1.2%-34.2%和2.9%-27.8%;使菠菜地上部Cd含量、地下部Cd含量、土壤有效Cd含量、地上部P含量和MDA含量分别下降了0.7%-46.2%、3.9%-47.9%、0.6%-35%和7.2%-32.1%;且使Cd由地下部向上地上部转移减少,地上部Cd含量相对降低,这可以从Cd积累量的降低率看出。通过对Si浓度比较得出,T2较T1处理更能缓解菠菜Cd毒害。(3)微生物缓解实验结果:采用盆栽方法模拟土壤Cd轻度污染(1 mg·kg-1Cd)状况,研究施入3种微生物菌剂(枯草芽孢杆菌、光合细菌和乳酸菌)对菠菜生长及对Cd吸收的影响。以益农398为实验材料。施入微生物菌剂后,菠菜单株鲜重和干重平均增长幅度分别为18.8%和15.7%,微生物对菠菜生长的促进作用大小为:光合细菌>乳酸菌>枯草芽孢杆菌;此外,菠菜植株Cd含量显著减少,平均下降幅度为14.5%,微生物对菠菜Cd吸收的降低作用大小为:枯草芽孢杆菌>光合细菌>乳酸菌。实验还得到,菠菜植株Cd含量与菌数呈显著负相关。