不同形态氮肥对苗期玉米镉富集的影响

为了探究不同形态氮肥对苗期玉米生长及富集镉(Cd)的影响,采用室内水培试验,在重金属Cd处理下,分别施加4和8 mmol/L N含量的硝态(NO3-)、铵态(NH4+)、酰胺态(尿素)氮肥培养12 d后,比较不同施氮处理下玉米的生长状况和吸收富集Cd的差异.研究结果表明:与不添加重金属Cd的全营养液培养处理相比,添加重...     

三种类型阻控剂对不同品种水稻富集镉的影响

如何降低水稻中镉(Cd)的含量已经成为一个研究热点。在湖南省衡阳县某地受轻度镉污染的农田上种植两季水稻(早稻、晚稻),随机采购市场上销售的阻控剂(石灰、硅肥和叶面锌肥),研究这3种类型阻控剂对水稻富集镉及稻谷中镉含量的影响,这3种类型的阻控剂的施用方式是石灰和硅肥作为基肥施于土壤,叶面锌肥通过叶面喷施。结果表明:与没有施加阻控剂相比,除石灰和晚稻锌处理之外,其他处理增产效果显著。在3种类型的阻控剂中,叶面锌肥对籽实富集镉的阻控效果最佳,分别使早稻Y俩优792和晚稻农香130降低了51.28%和50.92%,基施硅肥阻镉效果次之。田间试验结果进一步表明施硅肥和喷施叶面锌肥可作为当地的水稻镉污染阻控剂,但叶面锌肥与稻谷中镉的交互作用需要更深入的探讨。     

3种植物对红壤中镉的富集特性研究

重金属超富集植物是重金属污染土壤植物修复的基础,研究了3种重金属富集植物羽叶鬼针草、美洲商陆和紫叶芥菜对重金属Cd的吸收积累规律,为植物修复Cd污染的农田和生态环境建设提供科学依据。采用盆栽方法,在不同浓度（0、20、35、50、65、80mg·kg^-1）Cd处理下,分别测定3种植物地上部与根部Cd的含量,计算了地上部Cd迁移量、根系耐性指数、富集系数,研究了土壤中Cd添加量与植物富集Cd量的相关性。结果表明,随着土壤中Cd离子浓度的升高,3种植物地上部和根系中的Cd含量也在增加,相关系数都大于0．99;综合地上部与根部Cd含量,地上部Cd迁移量,根系耐性指数和富集系数,3种植物对Cd的富集能力的相对顺序为：羽叶鬼针草〉美洲商陆〉紫叶芥菜。羽叶鬼针草、美洲商陆种植在Cd处理浓度为65mg·kg^-1的土壤中和紫叶芥菜种植在Cd处理浓度为80mg·kg^-1的土壤中栽培时,3种植物地上部与根部的Cd含量均超过了100mg·kg^-1,达到了Cd超富集量的标准。羽叶鬼针草、美洲商陆和紫叶芥菜对Cd有很强的耐受性和富集性,可以作为先锋植物去修复被Cd污染的土壤。     

相互嫁接对两种生态型牛膝菊后代生长及镉积累的影响

为研究砧穗互作对超富集植物嫁接后代重金属积累的影响,通过盆栽试验,研究了相互嫁接对 2种生态型(矿山生态型和农田生态型)牛膝菊后代在镉胁迫下生长及镉积累的影响。结果表明,与未嫁接相比,相互嫁接的牛膝菊后代生物量、光合色素含量及可溶性蛋白含量的差异不显著或略有降低。矿山生态型的砧木及接穗后代抗氧化酶活性显著提高,而农田生态型的砧木及接穗后代抗氧化酶活性的变化不显著或略有降低。与农田生态型未嫁接相比,农田生态型的砧木及接穗后代的植株镉含量均显著降低,其中地上部分镉含量分别降低了 5.96%和 9.23%;与矿山生态型未嫁接相比,矿山生态型砧木后代植株的镉含量显著降低,但其接穗后代的植株镉含量显著升高。因此,砧穗互作能够影响牛膝菊嫁接后代的镉积累,且不同生态型相互嫁接能在一定程度上降低或提高牛膝菊后代的镉含量。     

镉胁迫下不同生态型富集植物混种樱桃幼苗对土壤酶活性的影响

[目的]研究镉胁迫条件下,两种生态型(矿山和农田)富集植物与樱桃幼苗混种对土壤酶活性的影响,为镉污染区樱桃科学生产提供参考。[方法]将甜心樱桃和那翁樱桃幼苗分别与两种生态型的镉富集植物小飞蓬、龙葵、马唐混种,测定土壤过氧化氢酶、土壤脲酶和土壤蔗糖酶活性。[结果]甜心樱桃混种矿山生态型马唐的土壤过氧化氢酶和土壤脲酶活性均最高,分别较甜心樱桃单种提高了41.07%和57.53%。那翁樱桃混种农田生态型小飞蓬的土壤过氧化氢酶活性最高,混种矿山生态型马唐的土壤脲酶活性最高。樱桃幼苗混种两种生态型富集植物后,只有甜心樱桃混种农田生态型小飞蓬、那翁樱桃混种矿山生态型马唐、那翁樱桃混种农田生态型马唐提高了土壤蔗糖酶活性。[结论]镉胁迫条件下,与樱桃混种以提高土壤酶活性的首选材料是矿山生态型马唐,其次为农田生态型小飞蓬。     

高磷对矿山生态型水蓼磷富集特性的影响

采用土培试验,以磷富集植物矿山生态型水蓼为研究对象,研究了高磷条件下（P 800 mg/kg）矿山生态型水蓼4周、 8周、 12周的磷富集特性,为利用矿山生态型水蓼提取土壤或水体中过量的磷, 防治磷的非点源污染提供理论依据。结果表明, 1）高磷处理下,矿山生态型水蓼根干重在4周、 8周、 12周时分别为不施磷处理的4.50、 8.12、 3.17倍;茎干重分别为不施磷处理的6.83、 11.47、 15.14倍;叶干重分别为不施磷处理的5.77、 10.49、 7.11倍。矿山生态型水蓼生物量在12周达到最大,增加幅度明显高于非矿山生态型。2）高磷处理下,矿山生态型水蓼各器官磷含量明显高于不施磷处理,且随着生长期延长逐渐降低。矿山生态型水蓼磷富集系数均大于1,且在高磷处理下高于非矿山生态型。各生长期下,矿山生态型磷迁移率均大于50%,且在高磷处理下分别为不施磷处理的1.21、 1.21、 1.20倍。矿山生态型水蓼地下部与地上部磷积累量在12周时,分别达到 9.76、 105.12 mg/plant, DW,为非矿山生态型的2.29、 3.29倍。 3）矿山生态型水蓼根系酸性磷酸酶活性在8周时达到峰值,在4周和8周时表现为高磷处理大于不施磷处理且显著高于非矿山生态型（P0.05）。而植酸酶活性随生长期延长逐渐降低,在12周时表现为高磷处理大于不施磷处理且高于非矿山生态型。表明在高磷处理下,矿山生态型水蓼对磷具有较强的吸收和积累能力,是一种理想稳定的磷富集材料。     

镉胁迫下磷酸二铵对小麦生长及吸收镉的影响

以黄土和小麦为供试对象,通过盆栽试验研究了不同Cd胁迫水平下施用(NH4)2HPO4对小麦生长及Cd富集、转移的影响。结果表明,Cd胁迫对小麦的生长表现为低促高抑,Cd胁迫下施用(NH4)2HPO4可促进小麦的生长,尤其是茎叶的生长;小麦各部位的Cd含量均随着土壤Cd胁迫水平的升高而升高,且根系茎叶籽粒。施用(NH4)2HPO4能促进小麦对Cd的吸收,对根系和籽粒的促进作用大于茎叶;小麦各部位对Cd的富集能力均随着土壤Cd胁迫水平的升高而先增加后减小,而茎叶的转移能力先降低后升高,籽粒反之。施用(NH4)2HPO4显著促进根系对Cd的富集和茎叶对Cd的转移。     

植物镉富集PCS基因的生物信息学分析

植物络合素是植物细胞中的小分子多肽,可以螯合重金属离子并储存于液泡中,起到降低毒性和富集重金属的作用.植物络合素合酶基因(PCS)是植物络合素合成过程的关键基因,本研究对15种植物镉(Cd2+)富集相关的PCS基因序列进行了生物信息学分析.结果表明,PCS具有保守的外显子组成;位于PCS肽链N端的氨基酸序列一致率达到82.54％,位于C端的氨基酸序列一致率为63.37％;PCS含量最多的氨基酸为亮氨酸(11.17％),色氨酸含量最少(1.63％);PCS具有保守的催化活性中心Cys70、His176、Asp194;不同PCS基因的密码子偏好使用性差异明显,高频密码子平均数量超过9个.研究结果显示,不同PCS基因既有保守的结构组成,也显现出种属的差异,可以用于物种的分类和亲缘关系分析.研究结果为PCS基因的功能及作用机制研究提供了重要的科学依据.     

两种矿山生态型香薷对铜的吸收、分布和积累特性研究

Two ecotypes of Elsholtzia, Elsholtzia splendens and E. argyi, are dominant plants growing on Cu and Pb-Zn smelters, respectively. Samples of the two ecotypes and the corresponding soils from fields of a copper mining area and a Pb-Zn mining area of Zhejiang Province, China, were analyzed to investigate Cu or Zn tolerance of these two ecotypes. Effects of nine Cu levels (0, 5, 10, 20, 40, 80, 160, 240 and 320 mg Cu L^-1 as CuSO₄·5H₂O) on growth and uptake, translocation and accumulation of Cu in these two ecotypes were examined in a solution culture experiment. The experimental results showed that dry weights (DW) of shoots and roots were depressed, and growth of E. splendens was less depressed than that of E. argyi when treated with ≥ 5 mg Cu L^-1. Concentrations of Cu in shoots of E. splendens and E. argyi exceeded 1 000 mg kg^-1 DW at ≥ 40 mg Cu L^-1. The maximum Cu accumulated in the shoots of Cu-treated E. splendens and E. argyi reached 101 and 142 μg plant^-1. Furthermore, analysis of plant samples from the fields showed that these two ecotypes can tolerant excess heavy metals and produced high dry matter, and E. splendens can accumulate 11.7 mg Cu plant^-1 grown on the Cu smelter. Therefore, E. splendens and E. argyi could be good plants for phytoremediation.     

Cd胁迫对3种蕨类植物生理代谢及镉累积特性的影响

通过盆栽试验,对Cd胁迫下3种蕨类植物江南卷柏(Selaginella moellendorffii)、紫萁(Osmunda japonica)和蜈蚣草(Pteris vittata)的生长、生理和重金属累积与分布情况进行研究。结果表明,在较高浓度Cd处理下,3种植物的株高、鲜重和地上与地下部分的干重比都受到抑制,浓度越高,抑制越明显;随着Cd处理浓度的增加,3种蕨类植物叶绿素含量随胁迫浓度的增加先上升后下降;MDA含量均有不同程度的增加,在Cd浓度≥50mg/kg,与对照相比,江南卷柏和蜈蚣MDA含量增加不明显(p0.05),而紫萁MDA含量显著增加(p0.05);脯氨酸含量均随处理浓度的增加而增大;江南卷柏和紫萁SOD活性均随处理浓度的增加先升高(Cd=50mg/kg,达到最大值)后降低,蜈蚣草SOD活性随处理浓度的增加而增大;江南卷柏和紫萁POD活性随处理浓度的增加而增大,蜈蚣草POD活性随处理浓度的增加而先上升后下降,在Cd浓度为100mg/kg时达到最大值;3种蕨类植物CAT活性总体上随胁迫浓度的增加先上升后下降。在Cd浓度≤50mg/kg时,紫萁对重金属Cd的累积能力最强,但在高浓度镉胁迫时,紫萁的耐性要低于江南卷柏和蜈蚣草。综合各个指标变化情况来看,3种蕨类植物对重金属Cd的抗性排序为江南卷柏蜈蚣草紫萁。     

麻疯树对镉胁迫的生理耐性及富集特征研究

研究了不同Cd浓度（0、10、25、50、100、200mg.kg-1）对麻疯树的生理指标和Cd积累特征的影响。结果表明,在土壤中的Cd≤50mg.kg-1时,麻疯树的生长未受到明显影响（P〉0.05）,当Cd≥100mg.kg-1时,其生长受到明显抑制（P〈0.05）;同时,麻疯树叶中叶绿素含量随土壤中Cd浓度的增加而下降,而其体内Cd含量则呈增加趋势,且表现根〉茎〉叶的富集特征;麻疯树叶中的SOD、POD活性随Cd浓度的增加呈先升高后降低趋势,而CAT活性仅在Cd为200mg.kg-1时显著增加,麻疯树叶中的MDA、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白、酸溶性巯基和谷胱甘肽含量随Cd浓度的增大呈增加趋势,这可在一定程度上缓解金属Cd对麻疯树的毒害。因此,麻疯树在重金属镉污染土壤修复方面具有一定的应用潜能。     

野茼蒿对镉的富集及其镉耐性

通过盆栽试验研究了不同镉（Cd）浓度（0、30、60、90、120、150、180mg.kg-1）胁迫下野茼蒿（Crassocephalum crepidioides（Benth.）S.Moore）的生长及其对Cd的富集特征。结果表明,随着Cd添加水平的增大,处理组野茼蒿的主根长、株高、叶绿素含量、根和地上部生物量均呈降低趋势,且主根长、株高、根和地上部生物量均显著低于对照植株;当Cd添加水平不断提高,处理组野茼蒿根和地上部Cd浓度呈显著增加趋势,而累积总量呈先增加后下降的趋势,但仍显著高于对照植株。处理Cd浓度为180mg.kg-1时,野茼蒿地上部Cd浓度最高,为1288.12mg.kg-1;处理Cd浓度为60mg.kg-1时,野茼蒿地上部Cd累积量最高,为每盆4.28mg。当Cd浓度≤90mg.kg-1时,野茼蒿生长正常,未出现Cd中毒症状。野茼蒿地上部Cd富集系数和转移系数分别为3.48～21.71和1.12～2.31。因此,野茼蒿对Cd具有较强的耐受性和转运能力以及其地上部对Cd的累积能力,适合于Cd污染土壤的植物修复。     

中华稻蝗（Oxya chinensis）对重金属镉的累积及排泄

为了研究重金属镉（Cd）在植食性昆虫体内的累积和排泄规律,通过Cd慢性染毒的方法,用不同浓度Cd溶液培养的麦苗饲喂中华稻蝗（从4龄若虫至成虫）,采用原子吸收法测定Cd在中华稻蝗（Oxyachinensis）整虫和中肠的蓄积及Cd在其粪便和蜕中的排泄量。研究结果表明,Cd在中华稻蝗整虫和中肠中的累积规律相似,即随着麦苗中Cd含量的增加,整虫和中肠中Cd的累积量明显升高,且各处理间存在显著差异（P〈0.05）。部分Cd可以通过粪便的排泄和蜕皮过程而排出体外。用不同Cd浓度的麦苗饲喂中华稻蝗后,其粪便和蜕中的Cd排泄量与对照组相比显著升高（P〈0.05）,且各处理间差异显著（P〈0.05）。中华稻蝗整虫、中肠、粪便和蜕中的Cd含量与食物（麦苗叶片）中的Cd含量存在显著的剂量-反应关系,其相关系数分别为：整虫0.977、中肠0.920、粪便0.967、蜕0.840。研究结果可为进一步研究Cd在中华稻蝗体内积累和排泄的动态变化规律提供理论和实验依据。     

天津潮间带泥螺（Bullacta exarata）对重金属镉的累积与释放特征

生物对重金属的累积与释放实验对研究生物修复、污染物生态毒性和环境风险评价有着十分重要的意义。通过对天津潮间带底栖生物泥螺进行室内镉累积与释放实验,研究了泥螺体和肝脏对镉的累积与释放特征。整个实验过程分为累积和释放两个阶段,实验样品经冷冻、干燥、研磨、混匀和称量后,采用原子吸收分光光度法进行测定。结果表明,泥螺对镉的累积周期为14 d,其身体和肝脏中镉的质量分数均呈现先升高后降低的趋势,在第7 d达到最大值,其中肝脏的累积能力要大于身体;泥螺对镉的释放周期为12 d,在第9 d趋于稳定。泥螺对镉的累积与释放不仅与其自身的生活习性有关,还与其栖息环境密切相关。在自然环境中,应当严格控制镉的人为输入,尤其是含镉工业废水的排放。     

花卉植物硫华菊的镉积累特性研究

为从花卉中筛选镉超富集植物用于镉污染土壤的修复,采用土壤高浓度镉污染法从5种花卉植物中筛选出具有镉富集植物基本特征的花卉植物硫华菊,并通过盆栽试验和小区试验,进一步研究硫华菊的镉积累特性。结果表明:随土壤镉浓度的增加,硫华菊的生物量、光合色素含量及可溶性蛋白含量均呈先增后降的趋势,SOD活性、POD活性呈增加的趋势,但CAT活性则呈降低的趋势。镉在硫华菊各个器官中的分布大小顺序为:根系茎秆地上部分叶片。硫华菊根系、茎秆、叶片及地上部镉含量随土壤镉浓度的增加呈增加的趋势,且在土壤镉浓度大于10mg/kg时,硫华菊地上部分镉含量均超过镉超富集植物临界值(100mg/kg)。不同浓度镉处理的硫华菊地上部分镉富集系数(BCF)均大于1,但转运系数(TF)均小于1。硫华菊根系、茎秆、叶片及地上部分镉积累量随土壤镉浓度的增加均呈先增后降的趋势,地上部分镉积累量最大值为479.34μg/株(土壤镉浓度为100mg/kg)。小区试验研究表明,在土壤镉浓度为2.04~2.89mg/kg时,硫华菊地上部分镉积累量为4.54~5.60mg/m~2。因此,硫华菊是一种镉富集植物,且修复能力较强,可有效地修复镉污染土壤。     

重金属镉和铬在中华稻蝗（Oxya chinensis）体内的组织分布

为研究重金属在中华稻蝗（Oxya chinensis）自然种群体内的累积分布,以山西省代县水稻田中华稻蝗为研究对象,用火焰原子吸收法测定中华稻蝗不同组织部位的镉和铬含量。研究结果表明：镉和铬在中华稻蝗自然种群不同组织部位的富集量不同,且雌雄间存在一定的差异。镉在雌虫体内的富集顺序为中肠〉后肠〉前肠〉翅〉头〉卵巢〉足〉体壁;在雄虫体内为中肠〉前肠〉后肠〉足〉头〉体壁。镉在雌雄中华稻蝗消化道内均有较高的富集并以中肠的累积量最高,雌虫为6.7984mg·kg-1,雄虫为3.3477mg·kg-1,且与其他组织部位间存在显著差异（P〈0.001）。中华稻蝗雌虫各组织部位对铬的累积浓度依次为中肠〉足〉体壁〉头〉卵巢〉前肠〉翅〉后肠,中华稻蝗雄虫体内铬浓度的分布依次为足〉体壁〉中肠〉头〉前肠〉精巢〉后肠。多因素方差分析结果表明,自然条件下雌雄中华稻蝗对重金属镉和铬的累积具有组织特异性,两种重金属在中华稻蝗体内的累积规律有所不同。     

硫对超积累植物东南景天生长和镉累积的影响

通过营养液培养试验研究了不同硫镉水平对超积累东南景天生长和镉累积的影响。结果表明,不同处理下东南景天根、茎和叶片的生物量、镉含量、镉累积量均以叶片>茎>根,且以Cd100>Cd10,显示出东南景天对镉的超积累特性。供硫1.5~2.25 mmol/L显著提高超积累东南景天根、茎和叶片的生物量、镉含量、镉累积量及整株镉累积总量。超积累东南景天地上部分(叶片 茎)镉累积量/地下部分(根)镉累积量的比值(S/R)远大于1,表明东南景天植株体内可能存在增硫诱导镉需求现象,而从植物修复角度来说,利用增硫手段提高超积累东南景天生长和地上部镉的积累能力具有重要的应用价值。超积累东南景天Cd的吸收速率和转运速率随营养液中硫(S)浓度的增加而增加,二者可分别用对数方程和直线方程来描述。     

Cadmium Accumulation and Tolerance of Two Salix Genotypes Hydroponically Grown in Presence of Cadmium

Abstract

In general, according to previous studies, pioneer species do not require arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) to increase their growth and survival in tropical systems. The aim of this study was to determine the dependence response to AMF of Heliocarpus appendiculatus, a pioneer species, at different phosphorus (P) levels. In a greenhouse experiment, H. appendiculatus seedlings were grown in pots with a sterile vermiculite-sand mixture (1:1). Two sets of pots were set up: One set was inoculated (150 spores per pot) with indigenous AMF from a tropical rain forest at “Los Tuxtlas” (Veracruz, Mexico); the other set was not inoculated. To each set, 0, 0.02, 0.2, and 2 g L^?1P was added. All pots were watered with 250 mL of nutrient solution. Mycorrhizal plants showed a higher total dry weight and relative growth rate in 0.02 g L^?1P concentration, while nonmycorrhizal plants responded positively at 0.2 g L^?1P; a decrease in plant responses at higher P levels was observed in both treatments. H. appendiculatus showed to have higher relative dependence at lower P concentration (≈50%). As levels of P increased, mycorrhizal colonization decreased. Successful growth of pioneer species during succession process may be improved if there is AMF content in soils, prior to disturbance.