应用109Cd2+ 65Zn2+示踪技术研究玉米P Cd Zn 间的交互作用

摘要

模拟土壤环境,采用109Cd2+和65Zn2+核素双标记示踪技术,以玉米为指示植物研究了P、Cd、Zn间的交互作用,P的浓度设计为0.25(CK)、0.6、3.0 mmol·L-1,Cd的浓度为6.5×10-3 mmol·L-1;Zn的浓度为0.1 mmol·L-1.研究结果表明,在P浓度为0.25和0.6mmol·L-1时,植物根系和地上部对109Cd和65Zn的吸收活度都呈增加趋势,当P浓度为3.0 mmol·L-1时,植物根系和地上部对109Cd和65Zn的吸收活度下降,说明P的浓度达到一定水平时,会使重金属Cd和Zn的有效态降低,从而降低了植物对重金属的吸收量.通过对植物根系和地上部吸收的Cd和Zn的比较,发现大多数的Cd和Zn积累在根系,从根部输送到地上部的很少.一是因为植物根系从溶液中吸收重金属后,P与Cd或Zn形成难溶物沉淀下来,使从根系输送到地上部的有效态Cd和Zn显著减少(P≤0.01);二是因为根细胞壁表面带有较多的羧酸基团及少量带正电荷的氨基,Zn2+和Cd2+通过静电吸引而吸附在细胞壁上,减少了Cd和Zn向地上部的输送.从研究结果还可看出,根系吸附的Cd的量大于Zn的量,而茎叶与此相反,这是因为Cd为植物非必需元素,Zn为植物必需的微量元素,植物会把其所需要的元素优先输送到地上部,供其生长发育,所以大多数Zn通过木质部被输送到地上部,大多数Cd被滞留在根系中.利用统计方法分析了相同P水平条件下玉米不同部位吸收的Cd和Zn之间的相关性,结果表明根系吸收的Cd和Zn之间及茎叶吸收的Cd和Zn之间的相关性显著(P≤0.01),Cd与Zn之间存在着协同效应.