铅、锌、镉胁迫对多年生黑麦草生长及生理生化特性的影响

张茂, 徐彦红, 席溢, 裴应杰, 黄本用, 杨克超, 李金孟

(贵州大学动物科学学院, 贵阳 550025)

铅(Pb)、锌(Zn)、镉(Cd)常以工业、农业废弃物的形式进入环境中，并通过食物链流动对人造成威胁[1]。Pb是一种非氧化还原活性重金属，积累过多会破坏植物结构和功能，引起多年生黑麦草蒸腾作用和生长速率的下降[2]。Zn作为植物生长发育的必需元素，具有调节光合作用，控制蛋白合成，促进植物生长等重要功能，植物生理屏障对Zn的毒性具有一定的抵抗力，当Zn过量后植物会调节渗透物质、抗氧化酶、蛋白质等对自身进行解毒[3]。Cd是植物的非必需元素，在根部大量积累，容易造成多年生黑麦草出现绿化现象，阻碍营养元素吸收，进而抑制植物生长[4]。

多年生黑麦草(LoliumperenneL.)为禾本科黑麦草属草本植物，具有分蘖快、生长快、抗性强等优点，且有研究发现，多年生黑麦草可富集多种重金属。多年生黑麦草对Cd2+的吸收作用大于Pb2+，修复轻度Pb2+和Cd2+的污染效果明显[5]。研究表明，多年生黑麦草富集重金属能力顺序为：Zn2+>Cd2+>Pb2+[6]。Zn2+浓度为300 mg·kg-1时，能促进植物的生长，过量Zn2+改变细胞的生理结构和营养价值等，间接威胁人类和动物的健康[7]。

土壤重金属污染已成为生态恢复过程中亟需解决的问题，目前利用植物进行土壤重金属恢复存在研究材料富集能力单一、生长缓慢等问题，本文研究了不同浓度Pb2+、Zn2+、Cd2+胁迫对多年生黑麦草生长发育及生理生化特性的影响，探究多年生黑麦草对不同重金属的耐受性及修复土壤重金属污染的潜力，旨在为生态恢复提供理论支撑和数据支持。