107杨对Cd胁迫的生理响应

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以一年生107杨(Populus×euramericana(Dode)Guineir‘Neva)’幼苗为研究对象,通过盆栽试验,本文研究了不同镉浓度处理对107杨苗木生长和生理,以及Cd、N、P和K元素吸收的影响,以期为107杨作为重金属Cd污染修复材料积累基础资料和提供借鉴依据。结果表明:107杨在镉胁迫后10 d内,50、100、150和200 mg·kg-1浓度处理的叶片净光合速率(Pn)与对照相比均下降,下降最大幅度分别为17.1%、17.8%、23.9%和24.7%,并呈现胁迫浓度越大、下降幅度也越大、恢复速度也越慢的规律,主要是由于气孔导度(gs)下降所致;而胁迫在第10-40 d时,50-200 mg·kg-1浓度处理的叶片净光合速率与对照相比均无显著性差异(P<0.05)。胁迫在第40-80 d时,50-150 mg·kg-1浓度处理的叶片净光合速率与对照相比仍然均无显著性差异(P<0.05),而200 mg·kg-1浓度处理的叶片净光合速率与对照相比,显著降低(P<0.01)。镉胁迫对107杨苗木干物质分配方面的影响主要是茎部分分配比率随着镉浓度处理的增大而增加,根部则下降,高浓度200 mg·kg-1处理对根茎干物质分配的影响最为明显,从而导致根冠比大幅度下降,苗木根系生长严重受阻。在镉含量方面(mg·kg-1):在镉胁迫10 d时,107杨各器官Cd浓度大小顺序是根>茎>叶;在镉胁迫40 d时,不同于10d的变化,Cd浓度大小为茎>根>叶;在镉胁迫80 d时,各器官Cd浓度大小则因镉胁迫浓度不同而不同,100 mg·kg-1处理组的大小顺序是茎部>叶部>根部,而200 mg·kg-1处理组的茎部却是最小,然后是叶片和根系。本研究还表明,在镉胁迫80 d时,100和200 mg·kg-1处理组分别能使土壤镉含量减少0.97和1.45 mg·kg-1。镉胁迫对107杨各器官N、P和K吸收的影响变化规律比较复杂。N方面,镉胁迫对107杨根部和茎部的N的吸收的影响是先促进后抑制,而对叶部则是抑制。P方面,镉胁迫抑制了107杨根部和叶片的P的吸收,而茎部则是先促进后抑制。K方面,镉胁迫抑制了107杨根部的K的吸收,而促进了茎部吸收,对叶的吸收影响则是先抑制后促进。通过以上研究表明,150 mg·kg-1可以作为107杨在镉污染区栽种的一个浓度阈值,该浓度以内的镉胁迫对107杨的气体交换参数、干物质分配和氮磷钾元素的吸收产生的影响均不显著。
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