垂序商陆对Cd胁迫的生长响应和富集特征研究

通过盆栽试验研究了垂序商陆(Phytolacca americana L.)在Cd胁迫下的生长响应和富集特征.试验表明,Cd处理浓度≤50 mg·kg-1时,垂序商陆根系的长度和生物量均随处理浓度升高而增加,随Cd处理浓度增加根系长度和生物量逐渐减小.Cd处理下植株株高和地上部生物量均大于对照,且分别在20、50 mg·kg-1处理下达到最大.垂序商陆根、茎、叶Cd含量都在130 mg·kg-1的处理时达到最高,分别为60.44、37.74和116.93 mg·kg-1.植株根部和地上部Cd的最大累积量分别为86.86和170.91 μg·plant-1.Cd富集系数和迁移系数分别为0.42 ～0.55和0.44～1.54,且都在Cd浓度80 mg·kg -时达到最大.因此,垂序商陆可用于Cd污染土壤的修复.     

土壤施锌对不同镉浓度下玉米吸收积累镉的影响

采用盆栽试验研究了土壤施Zn量对不同Cd浓度下2种基因型玉米吉单209、长单374吸收积累Cd的影响。结果表明,土壤添加Cd浓度由6mg·kg-1增加到20mg·kg-1,2种基因型玉米地上生物量显著降低(P=0.016)。Cd6mg·kg-1处理时土壤施Zn提高了玉米生物量,Cd20mg·kg-1处理施Zn240mg·kg-1对生物量有所抑制。随添加Cd浓度的升高,2种基因型玉米植株对Cd的吸收呈线性增加。土壤施Zn降低了玉米植株中的Cd含量,2个品种玉米植株Cd含量在80或160mg·kg-1Zn时达到最低值(P<0.05)。添加Cd含量由6mg·kg-1增加到20mg·kg-1,土壤施Zn使地上部Cd含量降低幅度增加,而使根系的降低幅度减小。土壤外源Cd浓度的升高促进了2种基因型玉米地上部分的Zn含量。     

头花蓼对重金属Cd的吸收特性与累积规律初探

以野生地被植物头花蓼为试验材料,采用温室盆栽法,对重金属Cd在该植物体内的吸收、累积分布以及迁移特性进行了初步研究.结果表明,Cd对头花蓼生长未造成显著影响,甚至低浓度(≤5 mg·kg-1)Cd具有一定的生长促进作用,表现为植物的生物量增加.当Cd处理浓度达到50 mg·kg-1时,植物的生物量虽有所降低,但与对照相比并无显著差异.植株不同部位对Cd的积累具有分异特性,地下部根系的累积量最大,叶次之,茎最小,且随处理浓度的增加而增加,在Cd处理浓度为50mg·kg-1时均达到最大值,分别为182,69、31.49 mg·kg-1和10.34 mg·kg-1.植株对Cd富集系数和转移系数分别为0.46～1.55和0.14～0.67,且地上部对Cd的最大迁移总量高达100.09μg·plant-1.说明头花蓼对修复Cd污染土壤具有一定的潜力,是一种修复Cd污染较好的景观地被植物种质资源.     

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、80 mg·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65 mg·kg-1的土壤中和紫叶芥菜种植在Cd处理浓度为80 mg·k-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100 mg·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.     

不同镉处理对两种生态型水蜈蚣镉富集特性的影响

采用室内盆栽试验,研究了在不同浓度Cd处理下,两种生态型水蜈蚣的生长和对Cd的吸收和富集特性。结果表明：（1）在2 mg·kg-1 Cd处理时,Cd对两种生态型水蜈蚣生物量的影响较小。之后随着Cd处理浓度的增加,两种生态型水蜈蚣生物量均呈降低的趋势,且差异显著。在200 mg·kg-1 Cd处理时,矿山生态型水蜈蚣死亡,而非矿山生态型仍能维持一定生长,表现出较强的Cd耐性。（2）在高浓度Cd处理下,非矿山生态型水蜈蚣比矿山生态型具有更强的Cd富集能力。在2、10、50 mg·kg-1 Cd处理时,两种生态型水蜈蚣Cd含量和积累量均呈增加的趋势。在200 mg·kg-1 Cd处理时,非矿山生态型水蜈蚣地上部和地下部Cd含量分别达到498.66 mg·kg-1和1 016.09 mg·kg-1,积累量分别为86.00 μg·pot-1和123.82 μg·pot-1,具有较强的Cd富集能力。（3）在不同浓度Cd处理下,两种生态型水蜈蚣地上部富集系数均大于1,表现出较强的Cd富集能力;矿山生态型水蜈蚣转移系数最大值为0.55,非矿山生态型为0.53。两种生态型水蜈蚣对Cd均有一定的富集特性,而在高浓度Cd处理时非矿山生态型水蜈蚣的Cd富集能力更强。     

不同基因型番茄幼苗对镉胁迫的生理响应及镉吸收差异

采用盆栽试验,通过研究不同浓度镉(1、5、10mg·kg-1)胁迫下4种基因型番茄圣粉1号、东圣1号,农城906和宝冠1号幼苗地上部及根部生物量、镉吸收量、活性氧含量(ROS)及其他生理指标,筛选出镉低积累基因型番茄品种.结果表明,不同基因型番茄对镉胁迫响应存在差异.随镉处理浓度增加,4个品种番茄幼苗地上部生物量显著下降(P<0.05).地上部Cd吸收量呈增加趋势,在中浓度(5 mg·kg-1)镉处理下达到峰值,品种间为宝冠1号>圣粉1号、农城906>东圣1号.4个品种番茄幼苗Cd转移率随镉处理浓度增加显著降低,其中东圣1号Cd转移率较低,根部Cd滞留较多,向地上部转移较少.4个品种番茄幼苗生理活性存在差异,宝冠1号番茄幼苗ROS含量及抗氧化酶(POD,CAT)活性随镉处理浓度增加变化幅度较大,东圣1号变化幅度相对较小.综合各项指标,4个基因型番茄中东圣1号为镉低积累品种.     

镉超富集苋菜品种（Amaranthus mangostanus L.）的筛选

 【目的】苋菜在中国的分布很广,品种资源丰富。通过筛选耐镉苋菜品种,发掘镉污染土壤植物修复资源。【方法】采用溶液培养方法,从来自不同生态区域的23个苋菜品种（Amaranthus mangostanus L.）中筛选出具有镉超富集能力的品种;采用赤红壤、黄棕壤、菜园土进行盆栽试验,研究苋菜在土壤Cd浓度分别为5、10、25 mg?kg-1时,对镉污染土壤的修复潜力。【结果】在溶液Cd浓度3 mg?L-1条件下培养,苋菜品种天星米地上部镉含量高达260 mg?kg-1。在土壤Cd浓度 25 mg?kg-1条件下,苋菜天星米地上部镉浓度高达212 mg?kg-1,富集系数达到8.5,地上部净化率达3.8%,各镉处理水平总生物量以及地上部生物量均未显著降低。【结论】苋菜天星米基本具备了镉超富集植物的特征,可用于镉污染土壤的生物修复。     

不同基因型甘蓝对镉胁迫的响应

采用盆栽土培法,研究了31个甘蓝品种对镉(Cd)的耐性及对镉吸收和积累的差异。结果表明,在100 mg.kg-1Cd处理下,不同基因型甘蓝的耐性及吸收、积累镉能力具有显著差异。Cd对甘蓝地上部干重抑制率为-15.4%~91.3%,镉对地上部的抑制作用大于根系。甘蓝根系Cd含量为617~1 789 mg.kg-1,地上部Cd含量为47~183 mg.kg-1,根系Cd含量显著高于地上部。每盆根系Cd积累量为16~134μg,地上部为17~242μg。根系Cd含量与地上部干重的抑制率呈显著的正相关。     

钼对锌处理下茴香植株生长及对锌吸收的影响

采用水培法,以加入锌(10 mg/L)的营养液为对照,研究不同浓度(0.05、0.1、0.2、0.5 mg/L)钼对锌处理下茴香植株生长、生理生化指标及对锌吸收累积的影响.结果表明:锌处理后,随钼浓度增加,茴香植株株高均显著降低,地上部及地下部鲜重和干重均呈先增加再降低的趋势,各处理的根冠比差异均不显著;叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素含量均呈先降低后增加趋势;可溶性糖含量呈降低趋势,可溶性蛋白质含量则呈增加趋势,丙二醛含量呈先降低再增加趋势,以0.1 mg/L钼浓度最低,显著低于对照,脯氨酸含量变化趋势与丙二醛相反,POD活性有逐渐升高趋势,而SOD活性均显著低于对照;钼处理的全氮含量与对照差异均不显著,全磷和速效钾含量均以0.1 mg/L钼浓度处理最低,均显著低于对照.锌处理后,随钼浓度增加,茴香植株地上部和地下部锌含量均呈先降低再升高趋势,且锌主要累积在地下部.地上部锌含量以0.1 mg/L钼浓度最低,显著低于对照;地下部锌含量以0.5 mg/L钼浓度处理最高,显著高于其余处理.因此,增加钼浓度对锌处理下茴香植株株高有抑制作用,0.1 mg/L钼浓度处理能显著提高茴香植株的生物量累积;锌处理后,适量的钼处理能显著降低茴香地上部对锌的吸收累积,显著提高茴香地下部对锌的吸收累积.     

水培条件下5种杂草植物对钴富集能力的比较

试验采用溶液培养的方法,比较5种杂草植物在不同浓度钴污染液(0、60、120、180、360 mg/kg)中对钴的吸收及富集能力.结果表明,①随处理浓度增加,各植物体内钴含量均增加,野茼蒿地上部钴含量增加量最多,当浓度为360 mg/kg时是对照的433倍;②各植物地上部、根部及单株钴积累量随钴浓度增大呈增大趋势,在浓度为360 mg/kg时,野茼蒿的单株积累量最高,可达13 021.33 μg,具有较强的钴积累能力;③分析5种植物对钴的吸收转运能力、富集特征得出,高钴浓度时野茼蒿的地上富集系数最大(25.95),并且地上部提取率最高(26.24％),龙葵、牛膝菊次之;中低浓度钴处理时牛膝菊转运系数最大可达3.86,其地上部富集系数也较高,野茼蒿和龙葵的转运系数虽次于牛膝菊,但其富集和提取能力均较突出.综上所述,野茼蒿、龙葵、牛膝菊可作为修复钴污染土壤的备选植物.