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本试验通过盆栽试验,以黄瓜(密刺60)为试验材料,研究了在石灰性土壤上硅对Cd胁迫下对黄瓜的光合作用、抗氧化酶系统、土壤养分和酶活性、产量品质、镉的形态及转运的影响,结果表明:(1)在Cd胁迫下,黄瓜叶片中的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、叶绿素总量降低趋势明显,胞间CO2(Ci)却呈提高趋势。硅的介入,能显著提高Pn、Gs、Tr值,降低叶片中的Ci。可见在石灰性土壤上,硅能够有效缓解Cd毒害,增强黄瓜叶片的光合作用。施入Cd,黄瓜叶片中的SOD、POD、CAT活性明显降低,MDA含量提高。施硅后可以显著提高SOD、POD、CAT活性,降低MDA值,说明硅可以提高黄瓜叶片中的抗氧化酶系统,从而缓解Cd对植物的毒害作用。(2)镉浓度较低时,对过氧化氢酶有促进作用,1mg/kg的镉浓度促进作用最明显,随着镉浓度的增加,逐渐表现为抑制作用;脲酶活性逐渐减少,当镉浓度为1mg/kg时,脲酶活性没有明显变化,镉毒害作用不显著;磷酸酶活性先增后减,镉浓度为1mg/kg时,磷酸酶活性最高,镉对磷酸酶的促进作用最明显。蔗糖酶活性无明显变化,说明镉与蔗糖酶差异不显著。由此可见,施用少量硅肥在石灰性土壤中可以减缓镉毒害,净化土壤环境。(3)外源硅的加入能使黄瓜叶片和果实中镉的含量降低,且硅的添加量越大其中镉含量越低;黄瓜地上部分镉含量分布规律为:茎>叶>果,且果实中的镉含量远低于茎叶。施加硅能显著增加茎叶/镉的值,因此硅能降低果实中镉的相对含量;随着外源硅的加入,黄瓜中地上部分镉吸收总量显著降低;硅和镉的加入均能降低黄瓜植株地上部分各器官镉的富集系数,且硅镉添加越多,各器官富集系数降低越多。不添加外源镉时黄瓜地上部分镉富集系数叶>茎>果,添加镉时基本表现为茎>叶>果。镉能降低土壤中碱解氮和有效磷含量,施用较大量的硅能显著增加土壤中碱解氮和有效磷,对速效钾几乎没有影响。因此,在镉污染的土壤中,施加硅能有效的减少镉对黄瓜植株的毒害,还能增加土壤的养分含量。(4)随着硅施入量的增加,土壤中可交换态镉和碳酸盐结合态镉的含量均显著下降,降低幅度分别为34.93%-67.97%、44.32%-47.99%。可交换态镉和碳酸盐结合态镉的含量占总镉的比例随硅施入量的增加而降低。当用低浓度硅处理时,铁锰氧化态镉的含量显著降低,降低幅度为34.3%-50.1%;用中、高浓度硅处理时,铁锰氧化态镉含量又显著增加,增幅为12.9%-19.61%。铁锰氧化态镉含量占总镉比例随硅施入量的增加先降低后升高。当用低浓度硅处理时,有机结合态和残余态镉的含量显著增加,有机结合态增加15.79%-40.66%,残余态增加50%-93.3%;在用高浓度硅处理时,有机结合态和残余态镉含量显著降低,降低幅度分别为22.63%-40.9%、17.24%-36.36%。有机结合态镉和残余态镉的含量随硅施入量的增加占总镉比例先升高后降低。(5)Cd胁迫对黄瓜的生长发育具有一定的抑制作用,随着Cd浓度的升高,毒害作用越明显。施加Si可以有效缓解Cd胁迫对黄瓜的毒害作用,提高黄瓜株高和地上部鲜重,从而促进作物的生长发育。整体来看,单Si施加量为200mg/kg时黄瓜生长最好。在Cd胁迫下施加适当的Si能降低黄瓜中硝酸盐含量和黄瓜果实中Cd含量,提高还原糖和维生素C含量。当Cd介入量≤3mg/kg,Si施加量100mg/kg时,黄瓜果实中Cd含量已经达到食品安全的Cd限量指标。