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复合污染土壤中菠菜对PbCdCuZn吸收和累积规律的研究（第2页）

吸收过量重金属往往会对植物产生直接或间接伤害，最直观地表现于叶绿素和生物量方面。分别于苗期和收获期对菠菜叶绿素含量和茎叶、根系的干重进行了测定，结果见表3。

表3不同生长期菠菜的叶绿素含量、茎叶和根系干重

处理苗期收获期

叶绿素g·kg-1茎叶干重g根系干重g叶绿素g·kg-1茎叶干重g根系干重g

T01。3a3。56b1。44b2。7b19。24b4。42ab

T11。4a4。28a1。86a3。1a21。39a4。63a

T21。4a4。04a1。69ab3。2a21。03ab4。59a

T31。1b2。82c1。07c2。2c16。42c4。20ab

T40。8c0。51d0。32d1。6d8。25d2。67b

注：表中数据为3次重复的平均值，同一列中标有完全不同字母的数据表示（P=0。05）差异显著水平。下表同。

由表3可知，在重金属施入量较低时，苗期和收获期的叶绿素含量、地上部、根系干重均有所增加，在超过T2的用量后，叶绿素和干重迅速下降。除收获期的根系干重外，其他各项处理T2、T3、T4之间均达到差异显著水平，这与重金属引起植物矿质营养的缺乏[5]，或是中毒引起代谢功能紊乱，导致根系生长发育受阻有关[6]。叶绿素的合成是在前质体或叶绿体中在一系列酶的作用下形成的，重金属胁迫可能通过影响叶绿素合成相关酶类（如Mg-螯合酶，叶绿素合成酶），进而影响叶片中的叶绿素的合成，也有可能是重金属离子（Hg2+，Cr2+，Pb2+）取代叶绿素结构中的Mg2+而使叶绿素的结构改变，使叶绿素的合成受到影响或促使原有叶绿素加速分解，造成叶片中叶绿素含量降低[7-9]。

2。2苗期菠菜茎叶、根系的Pb、含量

表4苗期菠菜茎叶、根系Pb、含量

处理茎叶重金属含量mg·kg-1根系重金属含量mg·kg-1

PbPb

T01。061d0。071d10。87cd26。51e12。735e0。375d10。39e34。77e

T11。825c0。073d11。74c46。37d42。657d0。369d57。27d94。18d

T23。644bc0。432c21。60b91。80c66。561c1。100c118。64c143。68c

T33。926b0。890b28。77ab124。85b86。842b1。976b234。58b186。37b

T44。371a1。264a31。46a231。21a119。594a2。965a318。59a227。61a

重金属元素以可溶的离子态施入土壤后迅速转化为其他复杂的形态，在植物的吸收过程中也存在着复杂的交互作用，一方面是植物利用根系分泌的特殊有机物，如细胞内的金属硫蛋白、植物螯合肽或者某些有机酸、氨基酸等物质，促进土壤中重金属元素的溶解与根系的吸收[10]。另一方面是利用一些特殊的蛋白，如金属硫蛋白（Metallothios）、金属螯合肽即植物整合肽（Phyto，PCs）等，与重金属离子结合固定，将其吸收的重金属累积在根部，或将其大部分运输到地上部，从而减轻毒害[11-12]。由表4可以看出，随重金属施入量的增加，苗期菠菜茎叶、根系重金属含量均逐渐增加，菠菜根系Pb、的浓度远高于茎叶。根系各处理间的Pb、含量的差异均达到显著水平，而茎叶Cu、Pb含量在相邻处理间没有达到差异水平。说明在Pb、复合污染的情况下，增加了菠菜对的吸收能力，而且向地上部运转的能力也明显增强，相对而言菠菜对Cu、Pb的吸收和运转速率下降。

2。3收获期菠菜茎叶、根系的Pb、含量

表5收获期菠菜茎叶、根系的Pb、含量

处理茎叶重金属含量mg·kg-1根系重金属含量mg·kg-1

PbPb

T01。323d0。062d11。61d31。35c14。294d0。011c10。48e18。86d

T11。915c0。057d13。62c52。64c33。513c0。017c55。63d40。57c

T23。914b0。104c23。32b107。33b57。318b0。091bc120。44c88。04b

T34。166ab0。932b30。72ab135。61b63。437b0。649b228。36b106。61a

T44。625a1。369a36。21a233。17a82。701a0。837a297。17a113。04a

收获后对菠菜茎叶、根系的Pb、含量进行测定，结果表明（见表5）收获后茎叶和根系重金属含量都表现出随重金属施入量的增加而增高；各处理菠菜茎叶Pb、Cu含量低于根系含量，而正好相反，茎叶含量高于根系。处理T4茎叶中Pb、含量与根系含量的比值分别为0。06、1。64、0。12、2。06。收获期菠菜茎叶的重金属含量与苗期相比变化不大，而根系含量均有所降低，处理T4根系Zn含量仅为苗期的50%，降幅最大。可能是由于在Pb、共同胁迫的情况下，可以刺激菠菜植株中合成或是激活一些新的活性物质，有助于将金属离子从细胞质运至液泡中，或者使金属离子沉积在根系，从而对重金属的毒性起到缓解作用[13-16]。

2。4收获期菠菜茎叶、根系的Pb、的累积率

表6收获期菠菜茎叶、根系的Pb、的累积率

处理茎叶重金属累积率%根系重金属累积率%

PbPb