蚯蚓介导下镉胁迫对土壤理化性质和玉米生长的影响

• 作者: 禹明慧 孟祥怀 段昌群 潘瑛 秦媛儒 岳敏慧 王朋 刘嫦娥
• 来源期刊: 环境化学
• 关键词: 土壤-蚯蚓-玉米系统 镉 规避效应 营养元素 生态风险
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 页码范围: 2654-2665
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7524/j.issn.0254-6108.2019071802

摘要

为了探讨重金属如何驱动土壤动物的行为(垂直分布)进而影响土壤理化性质与作物生长,以赤子爱胜蚓为研究动物,利用室内模拟实验系统研究了镉胁迫下蚯蚓的生理响应、趋避行为及其对玉米生长的影响.结果 表明,土壤镉污染影响了蚯蚓生理特征,总体上造成蚯蚓体内超氧化物歧化酶(SOD)活性下降而脂质过氧化产物(M DA)含量增加,这种不利效应导致蚯蚓作出了趋避响应,表现出向土壤深层分布的趋势.例如,处理第50 d,10 mg·kg-1和30 ng·kg-1镉处理组表层(0-10 cm)蚯蚓数量分别下降19.73％和22.17％,且其垂直分布与蚯蚓体内SOD活性显著负相关、与MDA含量显著正相关.蚯蚓垂直分布还改变了土壤有机质、碱解氮与速效磷含量,处理第50 d,30 mg·kg-1镉处理组土壤中有机质、碱解氮、速效磷含量较对照组分别增加29.24％、15.50％、17.37％,且与蚯蚓分布数量极显著正相关.此外,玉米生物量和株高与土壤碱解氮、有机质、速效磷含量之间显著正相关.因此,土壤镉胁迫改变了蚯蚓的垂直分布,其行为变化改善了深层土壤营养状况(植物根系主要分布区),促进了玉米苗的生长,本研究成果可为镉污染对土壤生态系统的生态风险性评价提供新的实验依据和数据支撑.