不同基因型甜高粱对重金属的吸收规律研究

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2019.06.008

摘要/Abstract

摘要：

为探明甜高粱在多种重金属共存土壤中对各重金属的吸收规律,筛选理想的土壤修复甜高粱品种。以含有不同浓度的Cu、Cd、Pb、As、Hg农田土壤为对象,以6种不同基因型甜高粱为供试材料,分析各甜高粱品种的生物学性状,植株体中各部位重金属分布特征和富集转移能力。结果表明：醇用型品种的糖锤度均显著高于饲用型品种;大卡的干物质量最大,其次是科甜1号和大奖1180。Cd、Pb、As主要分布在甜高粱根部,不易被转移;Hg易被转移,主要分布在叶部;Cu的分布因品种而异;Cd的富集系数最大为1.61,As最小仅为0.11,科甜1号对Cu和Hg的富集能力强,科甜2号对Pb和As的富集能力强,大奖1180对Cd的富集能力和对5种重金属的平均富集能力最强。

关键词: 甜高粱, 重金属, 吸收, 富集

Abstract:

In order to precisely figure out the regular absorption pattern of sweet sorghum to multiple heavy metals, and to select the ideal soil phytoremediation varieties, the research was conducted in the fields containing different concentrations of Cu, Cd, Pb, As, Hg with six different genotypes as the test materials, which aimed to analyze the biological traits, heavy metals content distribution, enrichment capacity and transfer capacity. The results showed that: The sugar rate of alcohol-type varieties was significantly higher than that of forage-type varieties; the dry matter quality of Daka was the largest, followed by Ketian 1 and Dajiang 1180; Cd, Pb and As were mainly distributed in the roots of sweet sorghum, which was not easy being transferred, while Hg was easily transported, mainly distributed in the leaves, and the distribution of Cu varies in different varieties. Ketian 1 possessed the strongest accumulation ability for Cu and Hg, and Ketian 2 possessed the strongest accumulation ability for Pb and As, The Dajiang 1180 possessed the strongest accumulation ability for Cd and the strongest average accumulation ability for 5 heavy metals.

Key words: Sweet sorghum, Heavy metals, Absorption, Enrichment

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图/表 6

表1

表2

图1

图2

表3

表4

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重金属Heavy metal	Cr	Ni	Cu	Cd	Pb	As	Hg
甘肃省土壤 Soil of Gansu Province	60.23	31.65	22.48	0.087	20.53	10.82	0.017
试验区Test point	80.59	37.04	31.55	0.201	23.33	16.44	0.049

品种 Variety	株高(cm) Plant height	主茎粗(mm) Main stem thick	节间数 Number of internode	分蘖系数 Tiller coefficient	糖锤度(%) Sugar hammer	干重(g/株) Dry weight (g/plant)
品种 Variety	株高(cm) Plant height	主茎粗(mm) Main stem thick	节间数 Number of internode	分蘖系数 Tiller coefficient	糖锤度(%) Sugar hammer	根Root	茎Stem	叶Leaf
科甜2号Ketian 2	360.00a	18.59b	12.22a	2.31b	15.63b	30.41a	159.87a	63.64a
大奖2180 Dajiang 2180	344.70ab	15.16c	11.33ab	3.10a	14.03c	34.58a	172.47a	81.40a
科甜1号Ketian 1	287.20c	21.13b	9.78c	2.25b	20.43a	36.64a	185.68a	89.05a
BJ0603	345.70ab	15.14c	10.67bc	3.04a	12.10d	33.87a	173.15a	74.79a
大奖1180 Dajiang 1180	380.70a	26.20a	12.11a	2.19b	8.73e	30.00a	173.70a	107.58a
大卡Daka	313.00bc	19.73b	11.67a	2.06b	7.90e	36.58a	197.52a	106.97a

重金属 Heavy metal	部位 Part	品种 Variety						均值 Average	单株总富集系数 Total enrichment coefficients per plant
重金属 Heavy metal	部位 Part	科甜2号 Ketian 2	大奖2180 Dajiang 2180	科甜1号 Ketian 1	BJ0603	大奖1180 Dajiang 1180	大卡 Daka	均值 Average	单株总富集系数 Total enrichment coefficients per plant
Cu	根Root	0.28	0.26	0.32	0.29	0.34	0.30	0.30±0.03	0.75
	茎 Stem	0.16	0.12	0.21	0.17	0.14	0.17	0.16±0.03
	叶Leaf	0.30	0.26	0.29	0.30	0.31	0.31	0.29±0.02
Cd	根Root	0.65	0.72	0.65	0.69	0.94	0.81	0.74±0.11	1.61
	茎 Stem	0.33	0.40	0.48	0.40	0.78	0.61	0.50±0.17
	叶Leaf	0.34	0.39	0.42	0.40	0.28	0.40	0.37±0.05
Pb	根Root	0.08	0.07	0.08	0.06	0.07	0.08	0.07±0.01	0.12
	茎 Stem	0.01	0.01	0.01	0.01	0.01	0.01	0.01±0.00
	叶Leaf	0.05	0.04	0.04	0.06	0.04	0.04	0.04±0.01
As	根Root	0.09	0.07	0.10	0.07	0.08	0.09	0.08±0.01	0.11
	茎 Stem	0.01	0.01	0.01	0.01	0.01	0.01	0.01±0.00
	叶Leaf	0.03	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02±0.00
Hg	根Root	0.21	0.17	0.22	0.16	0.18	0.18	0.19±0.02	0.59
	茎 Stem	0.11	0.08	0.12	0.11	0.10	0.11	0.11±0.01
	叶Leaf	0.30	0.31	0.33	0.27	0.25	0.29	0.29±0.03
均值Average		0.20±0.17	0.19±0.20	0.22±0.19	0.20±0.19	0.24±0.28	0.23±0.23	-

品种Variety	Cu	Cd	Pb	As	Hg	均值Average
科甜2号Ketian 2	1.64	1.03	0.79	0.37	1.93	1.15±0.63
大奖2180 Dajiang 2180	1.45	1.08	0.81	0.40	2.34	1.22±0.74
科甜1号Ketian 1	1.54	1.38	0.64	0.29	2.08	1.19±0.72
BJ0603	1.62	1.16	1.10	0.40	2.35	1.33±0.72
大奖1180 Dajiang 1180	1.41	1.13	0.72	0.34	1.90	1.10±0.60
大卡Daka	1.56	1.25	0.60	0.33	2.23	1.19±0.76
均值Average	1.54±0.09	1.17±0.13	0.78±0.18	0.36±0.04	2.14±0.20	-