土霉素在土壤—植物系統(tǒng)的遷移轉(zhuǎn)化研究.pdf

1、本文以土霉素為研究對象，通過對多種植物（包括作物、花卉、雜草）的發(fā)芽試驗(yàn)（水培和土培），篩選出受土霉素影響較小和耐受性較強(qiáng)的幾種植物;對篩選出的玉米、大豆、鳳仙花、向日葵、高羊茅采用盆栽模擬實(shí)驗(yàn)的方法，在經(jīng)不同濃度土霉素染毒的土壤中進(jìn)行土霉素在植物的根、莖、葉中的吸收累積效應(yīng)及土壤中土霉素的形態(tài)轉(zhuǎn)化情況進(jìn)行研究，探討土霉素在土壤，植物系統(tǒng)的遷移轉(zhuǎn)化;同時研究根系分泌物中典型的7種低分子量有機(jī)酸對土霉素吸附和解吸行為的影響，探明植物參與土

2、壤中土霉素釋放和轉(zhuǎn)化的機(jī)制。研究結(jié)果表明:
　　 (1)從多種植物中篩選出對土霉素耐受性較強(qiáng)的五種植物分別為:玉米、大豆、鳳仙花、高羊茅和向日葵。土培實(shí)驗(yàn)中，玉米和鳳仙花的發(fā)芽率受土霉素影響不大，大豆、高羊茅和向日葵的發(fā)芽率隨土霉素濃度升高而呈下降趨勢;玉米和高羊茅的根伸長和芽伸長受土霉素的抑制作用隨土霉素濃度升高而增大;大豆和鳳仙花的根伸長和芽伸長在低濃度土霉素影響下表現(xiàn)為促進(jìn)作用，高濃度土霉素影響下表現(xiàn)為明顯的抑制作用。水培

3、實(shí)驗(yàn)中，玉米和大豆的發(fā)芽率受土霉素影響不大，鳳仙花和高羊茅的發(fā)芽率則隨土霉素濃度升高呈下降趨勢;玉米和大豆的根伸長抑制率和芽伸長抑制率在土霉素濃度較低(50，200mg·L-1)時相差不大，但明顯低于高濃度(1000mg·L-1)土霉素影響下的抑制率;鳳仙花和高羊茅的根伸長和芽伸長受土霉素影響明顯，抑制率均在60％以上，且隨土霉素濃度升高抑制作用呈上升趨勢。
　　 (2)玉米和大豆植株在不同濃度土霉素污染土壤中的生長幾乎不受土霉

4、素影響。不同濃度土霉素污染的土壤中，玉米和大豆植株不同部位對土霉素的累積濃度和累積總量的大小順序均為:根＜莖＜葉，表明葉部為植株累積土霉素的主要場所。玉米和大豆各部位對土霉素的富集系數(shù)隨土霉素染毒濃度的升高而減小。大豆植株整體對土霉素的富集系數(shù)和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均大于相同條件下的玉米植株，大豆植株具有更強(qiáng)的富集土霉素和將土霉素轉(zhuǎn)運(yùn)到地上部的能力。大豆的種植對土霉素含量的影響隨土霉素染毒濃度升高而增大。玉米的種植對較低濃度(50，200 mg·k

5、g-1)染毒土壤中可浸提的土霉素含量影響較小，對高濃度(1000 mg·kg-1)污染土壤中可浸提態(tài)土霉素濃度影響較大，且主要體現(xiàn)在吸附態(tài)上。低濃度土霉素污染的土壤中，土壤中可浸提態(tài)土霉素（水溶態(tài)+交換態(tài)+吸附態(tài)）的減少方式主要為自然降解，高濃度土霉素污染的土壤中，除了自然降解，玉米和大豆的種植也可以明顯的減少土壤中可浸提態(tài)土霉素的含量。
　　 (3)土霉素在鳳仙花、向日葵各部位的土霉素累積濃度和累積總量的順序均為為:根＜莖＜葉

6、;高羊茅植株均為:地下部＜地上部。鳳仙花和向同葵的種植使得土壤中直接生物有效性的土霉素（水溶態(tài)+交換態(tài)）有所減少，使得吸附態(tài)土霉素有所增加;高羊茅的種植可以使土壤中可浸提土霉素均明顯減少。高羊茅植株對土霉素的生物富集系數(shù)(0.1057)遠(yuǎn)大于鳳仙花(0.0192)和向日葵(0.0110)，轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)(22.68)同樣大于鳳仙花(7.94)和向日葵(7.64)，具有更強(qiáng)的富集土霉素及從地下部轉(zhuǎn)運(yùn)到地上部的能力，具有修復(fù)土壤中土霉素污染的潛能

7、。
　　 (4)低分子量有機(jī)酸對土霉素吸附和解吸的影響預(yù)示著植物參與條件下對土壤中土霉素釋放和轉(zhuǎn)化的影響。吸附過程中，檸檬酸明顯降低土霉素在土壤中的吸附比，其他6種低分子量有機(jī)酸（草酸、酒石酸、蘋果酸、富馬酸、鄰苯二甲酸、乙酸）則明顯提高土霉素吸附比;解吸過程中，除檸檬酸外，其他6種低分子量有機(jī)酸的添加明顯降低了土壤中土霉素解吸量占吸附量的比，而檸檬酸的添加使得土霉素的解吸比略有提高。結(jié)果表明只有檸檬酸能夠促進(jìn)土壤中土霉素的釋放