外源銅添加對(duì)西蘭花銅吸收和積累的影響

陳劍 齊文 何玲玲 檀國(guó)印 項(xiàng)玉英

摘要?采用大棚土培盆栽試驗(yàn)研究4個(gè)不同品種西蘭花對(duì)Cu的吸收富集規(guī)律。結(jié)果表明，隨著土壤中添加Cu濃度的提高，西蘭花花球和根部中的Cu含量均呈上升趨勢(shì);不同濃度處理下，花球中的Cu含量高于根部;4個(gè)品種西蘭花花球的Cu含量與其在土壤中的含量均呈線性正相關(guān);4個(gè)品種對(duì)Cu吸收能力表現(xiàn)為“耐寒優(yōu)秀”>“臺(tái)綠1號(hào)”>“浙青95”>“海綠”。綜合而言，西蘭花是對(duì)Cu吸收富集能力較弱的作物，在銅污染區(qū)可以作為低積累的蔬菜品種進(jìn)行推廣種植。

關(guān)鍵詞?西蘭花;Cu;盆栽試驗(yàn);富集系數(shù)

中圖分類號(hào)?S63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼?A

文章編號(hào)?0517-6611（2019）20-0046-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.20.013

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Effects of ExogenousCopper on the Absorption and Accumulation of Copper in Broccoli

CHEN Jian，QI Wen，HE Ling?ling et al

（Taizhou Academy of Agricultural Sciences，Linhai，Zhejiang 317000）

Abstract?The absorption and enrichment of Cu in 4 different broccoli cultivars were studied by greenhouse soil culture pot experiment.The results showed that with the increase of Cu concentration in soil， Cu content in broccoli bulb and root showed an increasing trend.Cu content in flower bulb was higher than that in root under different concentrations.The Cu content of four varieties of broccoli flower bulb was linearly and positively correlated with its content in soil. The order of Cu absorption capacity of the four cultivars was "excellent cold tolerance" >， "Tailü No.1" >， "Zheqing 95" > "Hailü".In general， broccoli wasa crop with weak Cu absorption and enrichment ability， and it can be promoted and planted as a vegetable variety with low accumulation in the copper pollution zone.

Key words?Broccoli;Cu;Pot experiment;Enrichment coefficient

銅是植物生長(zhǎng)必需的微量元素，但過(guò)量的銅會(huì)對(duì)植物造成嚴(yán)重的危害。土壤銅污染的主要來(lái)源均與人類活動(dòng)有關(guān)，如礦山的開(kāi)發(fā)、工業(yè)三廢、城市垃圾、污泥、污水和含銅農(nóng)藥的使用等[1-3]。我國(guó)主要城市的土壤均存在不同程度的銅污染[4]，環(huán)境介質(zhì)中高濃度的銅污染可以造成蔬菜中銅的積累，從而通過(guò)食物鏈轉(zhuǎn)移威脅人體的健康[5]。目前，我國(guó)關(guān)于外源銅脅迫對(duì)常見(jiàn)蔬菜及農(nóng)作物的毒害效應(yīng)已有大量研究[6-9]，但針對(duì)蔬菜對(duì)銅吸收規(guī)律的研究較少。西蘭花作為浙江省特色蔬菜，主要分布在臺(tái)州、杭州、寧波等地區(qū)，是我國(guó)在國(guó)際市場(chǎng)上比較有競(jìng)爭(zhēng)力的蔬菜品種，也是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民致富創(chuàng)收的重要來(lái)源，其質(zhì)量安全不僅影響到國(guó)內(nèi)居民的身體健康，還影響到我國(guó)在國(guó)際市場(chǎng)的公眾形象[10]。關(guān)于重金屬銅在西蘭花體內(nèi)的吸收、積累以及分配規(guī)律的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。筆者采用大棚盆栽試驗(yàn)研究不同品種的西蘭花對(duì)土壤中銅的吸收分配規(guī)律，旨在為銅污染地區(qū)的西蘭花種植提供參考和技術(shù)支持。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)材料

參試西蘭花共有4個(gè)品種，分別為“海綠”“浙青95”“耐寒優(yōu)秀”和“臺(tái)綠1號(hào)”，以“臺(tái)綠1號(hào)”為對(duì)照品種。供試重金屬試劑為CuSO4·5H2O。供試盆缽大小一致，底部密封。供試土壤采自臺(tái)州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院天臺(tái)基地附近的水稻土，土壤中重金屬Cu本底值為11.35 mg/kg，符合《土壤環(huán)境質(zhì)量（重金屬）標(biāo)準(zhǔn)》中適合于農(nóng)田土壤環(huán)境的二級(jí)指標(biāo)。

1.2?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在臺(tái)州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院天臺(tái)基地塑料大棚內(nèi)進(jìn)行，供試土壤經(jīng)曬干、敲細(xì)、去雜、充分拌勻后裝盆備用，每盆裝干土15 kg;將CuSO4·5H2O試劑按照濃度梯度（表1）配制成溶液，均勻噴灑在土壤中，攪拌均勻后將土壤重新裝盆，每個(gè)處理設(shè)平行試驗(yàn)4盆，西蘭花采用穴盤(pán)育苗后于9月底移栽。待西蘭花達(dá)到采摘標(biāo)準(zhǔn)后，采集各株花球及地下根系部分，分別測(cè)定其重金屬含量。

1.3?數(shù)據(jù)分析

土壤和植株中的Cu測(cè)定方法參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行;試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)使用Microsoft Excel 2010和SPSS 19軟件進(jìn)行處理和差異顯著性分析。

2?結(jié)果與分析

2.1?不同濃度處理下西蘭花不同部位的Cu含量

由表2可知，參試各品種西蘭花花球及根部中的Cu含量均隨著土壤中添加Cu濃度的升高而升高;在不同濃度處理下，參試各品種花球中的Cu含量高于根部;各參試西蘭花品種對(duì)Cu的吸收能力存在一定差異，其中“耐寒優(yōu)秀”強(qiáng)于對(duì)照品種“臺(tái)綠1號(hào)”，“海綠”與“浙青95”對(duì)Cu的吸收能力弱于“臺(tái)綠1號(hào)”;在5級(jí)濃度處理下，各品種花球中的Cu含量仍處于較低水平，可以推斷西蘭花屬于對(duì)Cu吸收富集能力較弱的作物，在銅污染區(qū)可以作為低積累的蔬菜品種進(jìn)行推廣種植。

2.2?西蘭花花球的Cu含量與土壤中添加的Cu濃度的相關(guān)性

根據(jù)各參試品種西蘭花花球中的Cu含量，可以得出西蘭花花球?qū)ν寥乐蠧u的吸收富集方程（x、y分別為土壤、西蘭花花球中Cu的含量），部分花球樣品中的Cu含量由于未達(dá)到最低檢出限值，根據(jù)（HJ/T 166—2004）的相關(guān)規(guī)定，按照1/2最低檢出濃度值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。由表3可知，各參試品種西蘭花的花球?qū)ν寥乐蠧u的吸收富集規(guī)律均符合線性回歸方程，其決定系數(shù)分別為0.828 1、0.881 7、0.832 5和0.814 說(shuō)明4個(gè)參試西蘭花品種花球中的Cu含量均受土壤中Cu濃度的影響較大。

2.3?西蘭花不同部位對(duì)Cu的富集能力

由于蔬菜中重金屬含量受到土壤重金屬含量的影響，因此可用富集系數(shù)來(lái)衡量蔬菜吸收重金屬元素能力的強(qiáng)弱。富集系數(shù)是指蔬菜中某污染物含量占土壤中該污染物含量的百分率。富集系數(shù)越大，表明作物越易從土壤中吸收該元素，即該元素的遷移性越強(qiáng)[11]。由表4可知，參試的4個(gè)西蘭花品種花球及根部對(duì)Cu的富集系數(shù)均隨著土壤中Cu濃度的升高而降低;花球部位對(duì)Cu的富集能力強(qiáng)于根部，說(shuō)明Cu元素在西蘭花體內(nèi)運(yùn)輸能力較強(qiáng);在不同濃度處理下，參試品種對(duì)Cu的富集系數(shù)差異不大。

富集系數(shù)在0.5～1.5時(shí)，表示該部位重金屬含量與土壤中該重金屬的含量屬同一水平;富集系數(shù)小于0.5時(shí)，表示該部位重金屬含量較土壤中該重金屬的含量相對(duì)貧化，即低于土壤中相應(yīng)重金屬含量的水平[12]。西蘭花2個(gè)部位對(duì)Cu的富集系數(shù)均小于0.5，說(shuō)明西蘭花對(duì)Cu的吸收富集能力較弱。

3?結(jié)論與討論

該研究中參試的4個(gè)西蘭花品種花球和根部中的Cu含量均隨著土壤中添加Cu濃度的增加而增加;花球中的Cu含量在不同濃度處理下均高于根部，說(shuō)明Cu元素在西蘭花體內(nèi)運(yùn)輸能力較強(qiáng);花球中的Cu含量與土壤中添加的Cu濃度呈較強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系，這與檀國(guó)印等[13]和黃永東等[14]關(guān)于蔬菜對(duì)重金屬的吸收積累研究結(jié)果基本相似。

參試的4個(gè)西蘭花品種對(duì)Cu元素的吸收能力有一定差異，吸收能力從大到小依次為“耐寒優(yōu)秀”“臺(tái)綠1號(hào)”“浙青95”“海綠”;在5級(jí)濃度處理下，各品種花球中的Cu含量仍處于較低水平，且花球和根部對(duì)Cu的富集系數(shù)在不同濃度處理下均小于0.5，可以推斷西蘭花屬于對(duì)Cu吸收富集能力較弱的作物，在銅污染區(qū)可以作為低積累的蔬菜品種進(jìn)行推廣種植。

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