【摘 要】
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镉(Cd)是对生物体危害性较强的重金属元素之一,如何缓解Cd对作物的伤害及减少其在作物中的累积是近年大家关注的热点之一。硒(Se)和生物质炭在一定程度上均能有效缓解Cd毒性,但二者配施缓解Cd毒性的研究鲜见报道。本研究以园艺作物白萝卜为研究对象,通过盆栽试验研究不同浓度Se(0.5和1 mg/kg)、不同施用量生物炭(碳土质量百分比1%和5%)和硒炭复合处理对不同浓度Cd(5和30 mg/kg)胁
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镉(Cd)是对生物体危害性较强的重金属元素之一,如何缓解Cd对作物的伤害及减少其在作物中的累积是近年大家关注的热点之一。硒(Se)和生物质炭在一定程度上均能有效缓解Cd毒性,但二者配施缓解Cd毒性的研究鲜见报道。本研究以园艺作物白萝卜为研究对象,通过盆栽试验研究不同浓度Se(0.5和1 mg/kg)、不同施用量生物炭(碳土质量百分比1%和5%)和硒炭复合处理对不同浓度Cd(5和30 mg/kg)胁迫下白萝卜生理生化特性及Cd转运与富集的影响,浅析了在不同水平Se、生物炭以及二者交互作用对Cd毒害的缓解作用机理,探讨Se、生物炭及二者交互作用下缓解Cd胁迫的最适宜条件,以期为利用Se和生物炭减轻作物Cd毒害提供理论基础。主要结果与结论如下:(1)单独Cd胁迫抑制白萝卜生长和叶片光合色素的合成,5 mg/kg Cd促进渗透调节物质的形成,而30 mg/kg Cd则产生一定的抑制作用,随Cd浓度的升高白萝卜抗氧化能力减弱。无Cd胁迫下,单施Se和生物炭可以促进白萝卜叶片光合色素和渗透调节物质合成,使抗氧化能力增强,但对生长影响不显著。(2)Cd胁迫下,单施Se对白萝卜生长影响不显著,使叶片光合色素含量、渗透调节物质含量、抗氧化物质含量、地上和地下部Se含量显著升高,但地上和地下部Cd含量相应降低,0.5 mg/kg Se处理的缓解效果较好。(3)Cd胁迫下,单施1%生物炭使白萝卜叶片光合色素的含量显著增加,地上和地下部Cd含量显著降低,但对生长和可溶性糖含量影响不显著。施加生物炭对5 mg/kg Cd胁迫下渗透调节物质和抗氧化物质的影响不显著,但施加1%生物炭对30 mg/kg Cd胁迫下渗透调节物质和抗氧化物质含量的正效应影响显著。综合来看在Cd胁迫下施加1%生物炭的缓解效果优于5%的生物炭。(4)Se和生物炭复合处理对白萝卜Cd胁迫的缓解效果优于单施Se和单施生物炭的处理效果,尤其对5 mg/kg Cd胁迫缓解作用的正效应更显著。0.5 mg/kg Se和5%生物炭复合处理对白萝卜生长促进效果较好,1 mg/kg Se和5%生物炭复合处理能显著提高白萝卜叶片的光合色素含量,0.5 mg/kg Se和1%生物炭复合处理对渗透调节物质、抗氧化物质含量、地上和地下部Cd含量的正效应影响显著。综上所述,本研究所用浓度范围内,缓解Cd胁迫的最佳单施Se浓度是0.5 mg/kg,最佳单施生物炭量是1%,Se和生物炭复合处理的最佳水平组合是0.5 mg/kg和1%。
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