《物種根際互作對作物攝收和積累重金屬鉛的影響機理》是依託浙江大學，由唐建軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：物種根際互作對作物攝收和積累重金屬鉛的影響機理
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：唐建軍
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
作物從污染土壤吸收積累的鉛，可通過食物鏈進入人體，危害人類健康，因此，研究影響農作物吸收積累鉛的機理，降低鉛在糧食作物，尤其是目的器官中的積累有重要意義。國內外和我們的前期研究表明，植物種間相互作用可改變共存植物對土壤鉛的吸收和積累，但其機理需要作進一步研究。本項目通過設計不同程度的植物相互作用的控制實驗，研究：（1）種間根系無相互作用、根系部分相互作用和根系完全相互作用下，共存植物吸收鉛總量的差異和規律；（2）不同程度種間根系相互作用下，根系分泌物總量和種類、菌根真菌的變化趨勢以及種間相互作用對根際環境的影響；（3）不同程度種間根系相互作用下，根際土壤重金屬鉛各形態的濃度以及種間根系相互作用對土壤鉛活化或鈍化效應。研究結果將揭示植物種間根系相互作用通過影響土壤鉛活化或鈍化從而影響植物吸收積累鉛的機理，對如何降低土壤鉛在植物（尤其是食用性植物）的積累有重要意義。
結題摘要
作物可從污染土壤吸收重金屬元素，積累在植株體的各個部位包括籽實部分，對人類健康產生影響。本研究圍繞一個科學假說“植物間相互作用產生的化學生態過程是否改變重金屬的吸收與轉運？”開展研究。項目按計畫完成，取得以下研究進展：（1）初步闡明種間根系相互作用下共存植物攝收和積累鉛和隔的規律。與豆科植物間隔種植的茄科、十字花科和甘藍、禾本科植物，隔的吸收和積累均顯著提高而鉛則顯著降低，這些研究結果發表在Journal of Environmental Sciences (2011, 23(3) 453–460, 2012, 24(3) 396–6)上；（2）揭示種間根系相互作用對根際環境的影響。與豆科植物間隔種植，根際環境發生變化，根際土壤pH降低，鉛和鎘的生物有效態增加，根際土壤微生物群落結構發生變化，重金屬鉛對微生物功能類群多樣性的影響減弱，鉛污染土壤多個共存植物的根際土壤微生物活性提高，這些研究結果發表在Journal of Environmental Sciences (2012, 24(3) 396–6)上。(3) 實驗證實豆科植物顯著增加partner植物對的鎘攝收。年的田間實驗發現，豆科植物顯著提高了partner植物（禾本科、茄科、十字花科）食用部分鎘的含量， Mesocosm實驗進一步驗證豆科植物提高玉米5種基因型籽粒鎘含量。這些研究結果發表在Journal of Environmental Management (2012,93:22-30)和Plos One (2012, 7:e42944)上。（4）Microcosm實驗揭示豆科植物顯著增加partner植物對的鎘攝收的可能機理是豆科植物降低根際土壤的pH從而曾加土壤有效鎘的有效性，研究結果發表在Plos One (2012, 7:e42944)上。上述研究首次證實與豆科植物間隔種植，作物食用部位Cd的含量有增加的潛在風險，即使在土壤鎘污染程度很低的情況下。由於基於豆科植物的作物間作系統很普遍，因而研究結果對作物安全生產有重要指導意義。 項目發表SCI論文4篇，國核心心期刊1篇；培養研究生3人，其中已畢業博士1名、畢業碩士1名。項目實施過程中舉辦“農產品生產安全保障技術體系”全國性學術會議 (2012)；項目負責人及項目組成員參加國內外學術會議，並作大會報告3次。
