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镉污染是影响人类健康的一个严重的环境问题,植物修复技术是一种安全、经济的土壤重金属污染修复技术。但植物修复的效率受植物的转运系数与生物量等因素影响,肥料和螯合剂对植物修复效率有一定的调节作用。本文针对高羊茅叶片中镉的富集、转运来研究叶面喷施螯合剂和磷酸二氢钾的调控效应,同时对高羊茅叶片外泌镉的现象进行了观察,研究结果如下:(1)叶片和根系两种不同施磷方式对高羊茅植株体内镉的转运及其在叶片中镉富集形态的存在显著差异。与根系施磷相比,叶片施磷显著增加了高羊茅植株和叶片对镉的吸收和富集量,叶片中富集镉的主要形态为可溶性有机酸态和果胶与蛋白质结合态。叶面施磷显著促进了叶片中镉以果胶与蛋白质结合态的富集。上述结果表明叶片施磷促进高羊茅叶片中镉的富集可能与其在叶片中形成果胶与蛋白质结合态的解毒机制有关。(2)四种螯合剂(EDTA、DTPA、EGTA、柠檬酸)对高羊茅叶片内镉富集的调控效应存在显著差异。叶片喷施螯合剂能够促进叶片中水溶性镉的比例,其增加比例分别为EDTA(93.0%)、DTPA(81.4%)、EGTA(88.4%)、柠檬酸(38.4%);喷施螯合剂促进了镉从根据系向地上部分的转运,其转运系数分别为EDTA(1.26)、DTPA(0.63)、EGTA(0.43),而对照只有0.39;螯合剂还促进了镉向枯叶中的富集,其枯叶中镉的浓度分别比对照增加了EDTA(140.1%)、DTPA(54.3%)、EGTA(32.8%)。上述结果表明EDTA对镉在高羊茅体内转运的调控效应最强,螯合剂促进叶片中镉向枯叶中的富集可能与其增加了叶片中水溶态镉的含量有关。(3)叶片喷施柠檬酸和磷酸二氢钾对高羊茅叶片内镉的化学形态及其转运的调控结果完全相反。叶片喷施磷酸二氢钾促进了地上部叶片中镉含量的提高,其中果胶与蛋白质结合态镉含量提高了27.9%;但叶片喷施柠檬酸降低了地上部叶片中镉的含量,其中叶片中水溶性镉含量降低23.2%,果胶与蛋白质结合态镉含量降低22.0%;同时喷施柠檬酸和磷酸二氢钾比单独喷施柠檬酸的地上部分镉浓度提高了21.3%,其中水溶性有机酸态镉含量增加31.0%,果胶与蛋白质结合态的镉含量增加27.7%;比单独喷施磷酸二氢钾的地上部分镉浓度降低了16.3%,其中果胶与蛋白质结合态的镉含量减少21.1%。上述结果说明磷酸二氢钾促进叶片中镉的富集和柠檬酸降低叶片中镉的富集的调控作用可能与其对片中镉的移动性有关。(4)对镉处理后的高羊茅叶进行荧光标记,并通过激光共聚焦显微镜对镉的外泌过程进行了观察,发现:高羊茅叶片表面会随着镉处理时间的延长而逐渐形成镉的积累,通过对气孔的跟踪观察,没有发现气孔处镉的外泌现象,说明气孔并不是高羊茅叶片体内镉外泌的通道;叶尖最尖端处和刚毛处随着时间的变化,发现镉荧光逐渐增加,可能高羊茅叶片的镉外泌与叶片的排水有关。