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盐镉互作下盐地碱蓬和碱蓬生长及镉吸收的比较研究

吴玉洁 封晓辉 张睿 李静 刘小京

吴玉洁, 封晓辉, 张睿, 李静, 刘小京. 盐镉互作下盐地碱蓬和碱蓬生长及镉吸收的比较研究[J]. 中国生态农业学报 (中英文), 2022, 30(7): 1186−1193 doi: 10.12357/cjea.20210778
引用本文: 吴玉洁, 封晓辉, 张睿, 李静, 刘小京. 盐镉互作下盐地碱蓬和碱蓬生长及镉吸收的比较研究[J]. 中国生态农业学报 (中英文), 2022, 30(7): 1186−1193 doi: 10.12357/cjea.20210778
WU Y J, FENG X H, ZHANG R, LI J, LIU X J. Comparative study on the growth and Cd uptake of Suaeda salsa and Suaeda glauca under the stress of salt and Cd and their interaction[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2022, 30(7): 1186−1193 doi: 10.12357/cjea.20210778
Citation: WU Y J, FENG X H, ZHANG R, LI J, LIU X J. Comparative study on the growth and Cd uptake of Suaeda salsa and Suaeda glauca under the stress of salt and Cd and their interaction[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2022, 30(7): 1186−1193 doi: 10.12357/cjea.20210778

盐镉互作下盐地碱蓬和碱蓬生长及镉吸收的比较研究

doi: 10.12357/cjea.20210778
基金项目: 中国科学院工程实验室建设项目(KFJ-PTXM-017)和河北省重点研发计划项目(20327002D)资助
详细信息
    作者简介:

    吴玉洁, 主要从事盐生植物利用的研究。E-mail: wuyujie19@mails.ucas.ac.cn

    通讯作者:

    刘小京, 主要从事缺水盐渍区水土资源高效利用研究。E-mail: xjliu@sjziam.ac.cn

  • 中图分类号: X53

Comparative study on the growth and Cd uptake of Suaeda salsa and Suaeda glauca under the stress of salt and Cd and their interaction

Funds: This study was supported by the Construction Project of Engineering Laboratory of Chinese Academy of Sciences (KFJ-PTXM-017) and the Hebei Key Technology R&D Program (20327002D).
More Information
  • 摘要: 利用盐生植物修复盐碱地重金属污染是一种经济有效且安全性高的生物修复方法, 但盐和重金属互作对不同盐生植物生长和重金属元素吸收的研究不足。本研究采用水培试验, 比较盐和镉互作对典型聚盐盐生植物盐地碱蓬(Suaeda salsa)和碱蓬(Suaeda glauca)生长及对重金属Cd吸收的影响, 分析盐对镉吸收的调节作用。试验设置两个盐水平(0 g∙L−1、10 g∙L−1 NaCl)和两个Cd水平(0 mg∙L−1、5 mg∙L−1 Cd), 共4个处理。研究结果表明, Cd处理显著抑制两种植物的生长, 降低了叶片肉质化程度和根冠比, 且对盐地碱蓬的抑制作用大于碱蓬, 对根部的抑制更明显。10 g∙L−1 NaCl盐处理均促进两种植物地上部的生长, 且对盐地碱蓬地上部生长的促进作用显著大于碱蓬; 但显著抑制碱蓬根系的生长。Cd处理下施加NaCl显著缓解Cd对两种植物的抑制作用, 且对盐地碱蓬的缓解作用大于碱蓬, 对Cd抑制盐地碱蓬根系生长的缓解作用为极显著。盐地碱蓬和碱蓬地上部Cd含量差异不显著, 盐处理显著降低两种植物地上部Cd含量。盐处理显著促进两种植物地上部对Na+的吸收, 盐地碱蓬地上部Na+含量和Na+/Cd高于碱蓬, 但K+含量、K+/Na+和K+/Cd显著低于碱蓬, 且Cd处理进一步促进了两种植物地上部对Na+的吸收; 盐处理降低K+的吸收和K+/Na+, 碱蓬地上部K+的吸收和K+/Na+均大于盐地碱蓬。盐、Cd处理下两种植物间地上部脯氨酸含量差异不明显, 但盐、Cd及其互作有增加地上部脯氨酸含量的趋势。在无胁迫和单一Cd处理下, 盐地碱蓬地上部可溶性糖含量显著高于碱蓬; 盐处理显著降低了盐地碱蓬地上部可溶性糖含量, Cd处理显著增加了碱蓬地上部可溶性糖的含量。上述结果表明, 盐地碱蓬和碱蓬的生长对盐、Cd及其互作的响应不同, 盐分可以缓解Cd对其生长的抑制作用, 特别是Cd对盐地碱蓬根系生长的抑制作用, 盐地碱蓬更趋向于积累无机渗透调节物质如Na+, 而碱蓬更趋向于积累无机渗透调节物质(K+)和有机渗透调节物质(可溶性糖)来抵御盐、镉胁迫。
  • 图  1  盐处理对盐地碱蓬和碱蓬地上部Cd含量的影响

    图中不同小写字母表示两种植物不同处理在P<0.05水平差异显著; **表示在P<0.01水平差异显著; NS表示无显著性差异。S0Cd1表示单一Cd处理, S1Cd1表示盐Cd互作处理。Different lowercase letters mean significant differences among treatments of two plants at P<0.05 level. ** means significant differences at P<0.01. NS means no significant difference. S0Cd1 is single Cd treatment, S1Cd1 is salt and Cd interactive treatment. The treatments are described in Table 1.

    Figure  1.  Effects of salt treatment on shoot Cd content of Suaeda salsa and Suaeda glauca

    图  2  盐镉互作处理对盐地碱蓬和碱蓬地上部Na+(A), K+(B)含量和K+/Na+比(C)的影响

    图中不同小写字母表示两种植物的不同处理在P<0.05水平差异显著; S0Cd0 表示无盐无Cd处理, S0Cd1表示单一Cd处理, S1Cd0表示单一盐处理, S1Cd1表示盐Cd互作处理。Different lowercase letters mean significant differences among treatments of two plants at P<0.05 level. S0Cd0 is no salt and no Cd treatment, S0Cd1 is single Cd treatment, S1Cd0 is single salt treatment, S1Cd1 is salt and Cd interactive treatment. The treatments are discribed in Table 1.

    Figure  2.  Effects of salt-Cd interactions on shoot Na+(A), K+ (B) contents and K+/Na+ ratio (C) in Suaeda salsa and Suaeda glauca

    图  3  盐处理对盐地碱蓬和碱蓬地上部Na+/Cd比(A)和K+/Cd比(B)的影响

    不同小写字母表示两种植物不同处理在P<0.05水平差异显著; *表示在P<0.05水平差异显著; **表示在P<0.01水平差异显著; NS表示无显著性差异。S0Cd1表示单一Cd处理, S1Cd1表示盐Cd互作处理。Different lowercase letters mean significant differences among different treatments of two plants at P<0.05 level. * means significant difference at P<0.05; ** means significant difference at P<0.01. NS means no significant difference. S0Cd1 is single Cd treatment, S1Cd1 is salt and Cd interactive treatment. The treatments are discribed in Table 1.

    Figure  3.  Effects of salt treatment on shoot Na+/Cd ratio (A) and K+/Cd ratio (B) of Suaeda salsa and Suaeda glauca