土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一,也是人类生态环境的重要组成部分。然而近年来,随着工业“三废”和机动车尾气的排放、污水灌概及农药、除草剂和化肥的使用,土壤污染迅速蔓延,污染程度也逐渐加深。尤其是重金属污染不仅范围广、易累积,而且隐蔽性和毒性强,它能影响作物的正常生长发育,直接导致粮食减产,并可通过食物链影响人类健康。因此重金属污染土壤的治理已经引起国内外的广泛重视。治理土壤污染有许多传统的方法,但是这些方法成本昂贵,操作复杂,而且容易破坏土壤结构,改变土壤性质,易造成二次污染,且往往并不能达到彻底清除重金属的目的。目前兴起的植物提取修复技术能利用植物将土壤中的重金属吸收、转移到植物的可收获部分,通过收获植物来减少土壤重金属含量。具有成本低、简便易行、安全可靠、环境友好等诸多优点,已经成为国内外重金属污染环境治理研究的热点和前沿领域。本试验将以油料作物甘蓝型油菜“秦油八号”、向日葵“新葵杂四号”以及野生菊科植物蒲公英为研究材料,采用盆栽试验,研究其对重金属Cd的耐性以及富集效应,并施加不同水平螯合剂对其修复效果进行强化,同时初步探讨了这些植物在重金属Cd污染土壤修复实践中的应用前景,以期为深入研究植物对重金属Cd的耐性和富集的分子机理及Cd污染土壤的植物修复技术的应用等提供科学依据和理论基础。主要研究结果如下:(1)甘蓝型油菜“秦油8号”对土壤Cd污染具有一定的耐性,低浓度的Cd处理对油菜的生长表现促进作用,高浓度Cd处理抑制油菜生长。同时,重金属Cd可以引起油菜的抗性反应,表现在油菜体内的游离脯氨酸含量随Cd浓度的升高而上升,二者之间呈现显著的正相关性。Cd在油菜体内的累积量分布大小为:根部>地上部>籽实,其含量也随着土壤重金属浓度的增加而提高,但这种增加是有限度的,超过限度就会对油菜造成伤害,使生物量下降,从而使Cd吸收总量降低。辅助以螯合强化措施后,明显提高了油菜对Cd的吸收效率,地上部Cd含量分别比对照增加了近9倍,籽实重金属含量增加较少。(2)向日葵“新葵杂四号”对土壤Cd污染具有一定的耐性,但重金属对其干重、叶绿素等生理效应的抑制作用较大。Cd在向日葵体内的分布规律是低浓度时:叶>根>籽实>茎,高浓度时:根>叶>籽实>茎。且各部位Cd含量均随着土壤重金属浓度的增加而增加,有油菜相比,Cd更易向叶部迁移。加入螯合剂后,明显提高了向日葵对Cd的吸收量。向日葵体内Cd比对照均有较大幅度的提高,其中根、茎、叶部含量增加幅度较大,籽实增加较少。(3)蒲公英对Cd具有很强的耐性和富集能力,且相对普通植物而言,Cd在蒲公英体内的分布规律是地上部>根部,即转运系数大于1,具有很高的Cd转运能力。蒲公英地上部Cd累积总量随着土壤Cd浓度的增加呈先上升后下降的趋势。在土壤Cd浓度为50 mg/kg时,蒲公英地上部的Cd累积总量最高,为77.88 ug/株。此后由于蒲公英受高浓度重金属毒害,生物量显著下降而导致地上部吸收总量降低。加入低浓度的螯合剂,蒲公英有较高的修复效率。