铬胁迫对3种草本植物生长及铬积累的影响

为了阐明铬胁迫对白花三叶草(Trifolium repens)、高羊茅(Festuca arundinacea)、紫花苜蓿(Medicago sativa)3种草本植物的毒害机制,为铬污染土壤植物修复提供理论依据,采用盆栽试验,在土壤中添加不同浓度的铬［Cr(Ⅵ)］(K2Cr2O7为0、 100、 200、 300和400 mg·kg-1),研究重金属铬对3种草本植物生长、生理特性、重金属铬累积与分布的影响.结果表明,白花三叶草、高羊茅和紫花苜蓿的平均耐性指数分别为62.5、 48.3和36.33.在铬浓度为400 mg·kg-1处理条件下, 白花三叶草和高羊茅叶绿素含量、SOD和POD活性分别为对照的57.14%、 51.51%、 35.76%和63.27%、 52.96%、 41.36%,而紫花苜蓿无法生存.在铬胁迫下, 3种草本植物的株高、根长、地上(下)部干重均表现降低,其降低大小顺序为紫花苜蓿＞高羊茅＞白花三叶草,但MDA含量增加,并且紫花苜蓿增加幅度最大,高羊茅次之,白花三叶草最小.三者对铬的耐受性表现为白花三叶草＞高羊茅＞紫花苜蓿.3 种草本植物叶片积累的铬主要贮存于细胞壁,其次是细胞质,而在叶绿体和线粒体中含量较低.叶绿体和线粒体中铬含量与叶绿素、MDA含量、SOD和POD活性存在明显的相关性.随着铬浓度增加, 3 种草本植物叶片亚细胞组分中铬含量增加,并且总是紫花苜蓿＞高羊茅＞白花三叶草.当铬处理浓度为300 mg·kg-1时,与白花三叶草、高羊茅相比,紫花苜蓿叶片富集铬浓度最高,达51.44 mg·kg-1,其中分配于叶绿体(19.09%)和线粒体(18.04%)中铬的比例也明显较高.白花三叶草、高羊茅和紫花苜蓿地上部和地下部富集系数平均值分别为1.22、 1.54; 1.16、 1.44和1.26、 1.62,转运系数平均值分别为0.78、 0.78和0.74.在重金属铬污染土壤治理中,白花三叶草和高羊茅有一定的潜在应用价值