高磷條件下氮處理對(duì)礦山生態(tài)型粗齒冷水花磷積累特性的影響.pdf

1、目前，由于過量施磷所引起的農(nóng)業(yè)面源污染問題日益嚴(yán)峻。運(yùn)用富磷植物提取環(huán)境中過量磷是有效措施之一。然而，迄今研究的磷富集植物種類雖多，但磷提取效果不佳，至少需要幾十年甚至幾百年的時(shí)間才能使土壤恢復(fù)到正常磷水平。提高現(xiàn)有富磷植物磷富集潛力已成為學(xué)者研究的熱點(diǎn)。通過施氮肥等農(nóng)藝措施來(lái)增加植株對(duì)磷的吸收積累能力在作物生產(chǎn)上已得到廣泛應(yīng)用，在富磷植物上的研究較為缺乏。因此，本文以礦山生態(tài)型粗齒冷水花為研究對(duì)象，非礦山生態(tài)型為對(duì)照，通過土培和水培試

2、驗(yàn)，揭示氮處理對(duì)礦山生態(tài)型粗齒冷水花磷積累特性的影響，主要研究結(jié)果如下:
　　(1)隨著施氮量增加，粗齒冷水花生物量在140 mg kg-1達(dá)最大。粗齒冷水花磷含量、磷富集系數(shù)均隨施氮量增加而升高，遷移率則無(wú)明顯變化。礦山與非礦山生態(tài)型地上部磷積累量在140 mg kg-1時(shí)可達(dá)223.73和159.79 mg plant-1。不同施氮量下，礦山生態(tài)型地上部磷積累量顯著高于非礦山生態(tài)型。礦山生態(tài)型根際土壤速效磷含量在70、140和

3、210 mg kg-1時(shí)明顯低于非礦山生態(tài)型。隨著施氮量增加，礦山生態(tài)型根系與地上部酸性磷酸酶活性顯著升高，而植酸酶活性先升高后降低，在140 mg kg-1達(dá)最大;且礦山生態(tài)型根系與地上部酸性磷酸酶、植酸酶活性均顯著高于非礦山生態(tài)型。
　　(2)適宜施氮量下，兩種生態(tài)型粗齒冷水花根、莖、葉干重均隨生長(zhǎng)期延長(zhǎng)顯著增加。不同生長(zhǎng)期下，礦山生態(tài)型莖和葉干重均高于非礦山生態(tài)型，但僅在9和11周達(dá)顯著差異。各器官磷含量則表現(xiàn)為:根＞葉＞莖

4、;各器官磷含量在兩種生態(tài)型間無(wú)顯著差異。礦山生態(tài)型地上部磷積累速率在11周達(dá)最大，非礦山生態(tài)型在13周達(dá)最大。礦山生態(tài)型與非礦山生態(tài)型莖和葉中磷分配比例可達(dá)90％。礦山生態(tài)型地上部磷積累量隨生長(zhǎng)期延長(zhǎng)顯著增加，在11周和13周時(shí)的磷積累量可達(dá)141.33和165.81 mg plant-1，為非礦山生態(tài)型1.28和1.08倍。隨著生長(zhǎng)期延長(zhǎng)，粗齒冷水花地上部無(wú)機(jī)磷、酯磷、核酸態(tài)磷和殘余態(tài)磷含量均降低，而地下部無(wú)機(jī)磷、酯磷和殘余態(tài)磷含量升

5、高，核酸態(tài)磷降低。不同生長(zhǎng)期下，礦山生態(tài)型無(wú)機(jī)磷含量低于非礦山生態(tài)型，其余磷形態(tài)均高于非礦山生態(tài)型。表明，礦山生態(tài)型通過降低地上部無(wú)機(jī)磷含量，增加體內(nèi)酯磷、殘余態(tài)磷和核酸態(tài)磷含量，以降低磷在植株體內(nèi)的移動(dòng)性，從而減少磷的再利用率，增加植株磷的積累。
　　(3)適宜施氮量下，隨著磷濃度增加，粗齒冷水花磷含量逐漸增加，在800 mgkg-1達(dá)峰值。礦山生態(tài)型各器官磷含量為5.75～8.25 g kg-1，非礦山生態(tài)型為5.21～7.1

6、0g kg-1。兩種生態(tài)型粗齒冷水花磷主要分布于莖和葉中，且礦山生態(tài)型莖和葉中磷分配總比例顯著高于非礦山生態(tài)型。礦山生態(tài)型莖、葉磷積累量隨著磷濃度增加而升高，在800 mg kg-1達(dá)121.04和196.65 mg pot-1，非礦山生態(tài)型為105.85和151.84mgpot-1。兩種生態(tài)型地上部和整株磷提取率、植株有效數(shù)和收獲潛力均隨磷濃度增加而降低，磷移除量和磷去除潛力則顯著升高。不同磷處理下，礦山生態(tài)型磷移除量、收獲潛力和去除

7、潛力均顯著高于非礦山生態(tài)型，磷提取率、植株有效數(shù)則低于非礦山生態(tài)型，表明，適宜施氮量下，礦山生態(tài)型在不同高磷濃度下的磷去除能力更強(qiáng)。
　　(4)隨著供氮水平增加，粗齒冷水花生物量和磷積累量均在70 mg L-1達(dá)最大。不同供氮水平下，礦山生態(tài)型地上部生物量和磷積累量均高于非礦山生態(tài)型。礦山生態(tài)型總根長(zhǎng)、根表面積和根體積均隨供氮水平增加先升高后降低，比根長(zhǎng)則先降低后升高。在≤105 mg L-1時(shí)，礦山生態(tài)型不同徑級(jí)根長(zhǎng)、根表面積和