不同甘薯品种中镉的积累与转运特性研究

旨在为在中轻度稻田镉污染地区甘薯种植结构调整提供技术支撑。以20个甘薯品种作试验材料,采用旱地小区试验,研究中轻度稻田镉污染区甘薯的生长发育及其积累和转运Cd的差异。结果表明:供试甘薯品种的蔓长、茎粗、生物量、产量以及茎叶、块根积累和转运镉的能力存在品种差异。有3个品种的茎叶镉含量超过无公害蔬菜质量标准(0.05 mg/kg),所有品种茎叶和块根的Cd含量均符合国家食品中污染物限值标准(0.1 mg/kg)。茎叶和块根富集系数范围分别为0.225～1.222、0.022～0.160,转运系数范围为0.067～0.511,说明甘薯对土壤Cd仍有一定的吸收能力,但由茎叶向块根的转运能力较弱。‘QS816’、‘湘薯20’、‘湘108’、‘广87’可作为中轻度稻田镉污染区种植甘薯的优先选择品种,在种植结构调整方面具有潜在的应用价值。     

能源高粱在轻度与中度镉污染稻田的修复研究

为明确能源高粱在不同镉(Cd)污染程度稻田中的修复能力，应用5种能源高粱在轻度与中度Cd污染稻田中开展植物修复对比试验，测定了能源高粱各部位Cd的积累量、富集系数、转运系数和土壤Cd变化量，并分析了能源高粱Cd的富集特征与土壤Cd含量间的相关性。结果表明：在轻度污染稻田(全Cd含量为0.59 mg/kg),5种能源高粱地上部Cd积累量为13.62～34.70 g/hm²，富集系数为1.53～3.38，转移系数为0.25～0.68，‘阿尔托2号’(V4)地上部Cd积累量比‘阿尔托601’(V1)‘、阿尔托901’(V2)和‘阿尔托1号’(V3)分别显著高154.71%、64.90%和30.68%,V3和‘N51M4264’(V5)地上部Cd积累量比V1分别显著高94.89%和141.42%；在中度污染稻田(全Cd含量为1.89 mg/kg),5种能源高粱地上部Cd积累量为14.78～53.35 g/hm²，富集系数为0.72～1.65，转移系数为0.24～0.43,V3、V4和V5地上部Cd含量比V1和V2显著高148.26%～260.98%。...     

不同镉背景值农田中荞麦镉积累转运特性研究

为探明荞麦在不同镉背景值农田中的镉积累转运特性,为镉污染农田的植物修复作用奠定基础。以8个荞麦品种（系）为材料,在9个镉污染农田开展多点试验,检测荞麦根、茎叶、籽粒镉含量。结果表明:荞麦对镉的吸收积累能力很强,在一定范围内,随着土壤镉含量增加,荞麦籽粒镉含量先呈增加趋势,随后镉含量不再明显增加。荞麦成熟期不同部位对镉的吸收规律表现为茎叶>根>籽粒;茎叶镉富集系数2.03~5.52,根镉富集系数1.03~4.08,籽粒镉富集系数0.15~0.92;根-茎叶镉转运系数1.34~2.30,茎叶-籽粒镉转运系数0.07~0.22。说明荞麦是适合用作重金属污染土壤修复的潜力植物,具有明显的镉富集能力和较强的镉运输能力,土壤镉主要转运并积累在茎叶中。     

两个黑麦草品种对镉吸收富集比较研究

采用盆栽试验研究比较两个黑麦草品种在不同Cd污染水平(0、75、150、300及600 mg.kg-1)下生长量、抗氧化酶活性、Cd含量及积累量的差异,以筛选出更适合作为土壤镉污染修复的品种。结果表明,随着土壤镉水平的增加,两个黑麦草品种根系干重、阿伯德地上部干重和植株总干重呈先增加后降低的趋势。土壤镉污染水平为75 mg.kg-1时,阿伯德地上部和植株总干重达到最大值(10.92 g.pot-1和12.03 g.pot-1),较对照分别增加了11.13%和10.67%。两个黑麦草品种各部位SOD活性、CAT活性和根系POD活性,均随土壤镉水平的增加呈先升高后降低的趋势,地上部MDA含量则逐渐升高。两个黑麦草品种镉转运系数、镉富集系数均大于1。黑麦草对Cd耐性和吸收富集存在基因型差异。比较两个品种黑麦草,在75~600 mg.kg-1Cd胁迫下,阿伯德品种地上部干重和总干重均高于邦德品种,且阿伯德地上部和根系镉含量及镉积累量高于邦德。阿伯德更适合作为土壤镉污染的植物修复材料。     

不同品种和地区对稻米镉含量与品质的耦合影响

为了研究不同水稻品种在不同种植地区的稻米镉含量及其与品质的关系,以分别种植在湖南长沙和广东惠州的‘齐丰占’、‘湘直粳’、‘玉香油占’等46个不同遗传背景的水稻品种(系)为研究对象,采用原子吸光光谱法测定稻米镉含量和FOSS全自动流动注射仪测定米质各性状指标。结果表明:(1)不同基因型水稻品种的镉积累存在极显著水平的品种间差异,在长沙地区种植稻米平均镉含量大约是惠州地区的两倍。(2)不同水稻品种(系)在惠州地区种植的稻米品质明显优于长沙地区。(3)不同水稻品种(系)在长沙地区种植的精米镉含量与胶稠度、蛋白质含量间具显著相关性;而在惠州地区主要与糙米率、精米率呈显著水平的负相关;与其他米质性状的相关性均未达显著水平。惠州地区稻田环境更利于种植水稻,‘湘晚12选32’、‘湘晚籼12号’、‘湘晚6选31’等为低镉积累品种,可推广;‘佳福占’、‘9311选’、‘R云育90’等镉含量已超过国标,不可作为生产推广品种。     

月季‘金玛丽’对土壤镉污染的修复研究

通过盆栽模拟实验方法来探究重金属镉(Cd)对月季品种中‘金玛丽’生长特性的影响,从而探究‘金玛丽’在镉污染土壤修复中最适宜的修复浓度。实验中设置了6个不同的镉处理浓度:5 mg/kg、20 mg/kg、50 mg/kg、100 mg/kg、150 mg/kg、200 mg/kg,发现不同浓度的镉处理对‘金玛丽’生长影响不同,在镉处理浓度为5 mg/kg,对‘金玛丽’的生长有促进作用,随着镉处理浓度的增加,镉对‘金玛丽’的生长产生了抑制作用;在镉处理浓度为150 mg/kg,‘金玛丽’中根、茎、叶镉浓度达到最大值,‘金玛丽’中镉浓度值的分布大小分别是根茎叶;‘金玛丽’的吸收系数在镉处理浓度为5 mg/kg时有最大值,在20 mg/kg时有较大值,转运系数在镉处理不同浓度下值都比较低;‘金玛丽’比较适宜镉污染浓度在20 mg/kg以下的中低浓度土壤中进行植物修复。     

重金属Cd和 Pb在甜高粱幼苗体内的积累特性研究

为了确认在苗期甜高粱对土壤重金属污染的响应和吸收特性,通过室内盆栽实验,研究了在不同程度土壤重金属污染条件下‘新高粱3号’(XT-2)和‘辽甜1号’2个甜高粱品种幼苗体内镉、铅含量的分布特征,并分析了富集系数和转运系数等指标.结果表明:甜高粱幼苗各部分的重金属积累量随着土壤中重金属含量而增加.在根部、叶部和茎部积累的重金属含量之间的差异均达到极显著水平.2个品种对重金属Cd的积累含量大小顺序为根部>茎部>叶片,对Pb的积累含量大小依次为根部>叶片>茎部;2个品种根部的富集系数均大于茎和叶,茎和叶的富集系数差异不明显.‘辽甜1号’茎部对Cd的富集系数均高于XT-2.2个品种的茎部对Cd的转运系数均高于叶片的转运系数.‘辽甜1号’和XT-2各部分在苗期的转运系数和富集系数均小于1.     

综合降镉技术在重金属轻度污染农田中对稻米镉含量的影响

试验以湘潭县杨嘉桥镇原种场轻度污染农田为对象,早稻以‘中嘉早17号’和‘湘早籼24号’为供试品种,晚稻以‘H优518’和‘岳优27’为供试品种,采用“VIP+n”综合降镉技术,开展“VIP+n”修复技术模式区域化研究与示范工作,旨在探究不同“VIP+n”降镉技术组合模式在轻度镉污染区域的适应性,围绕轻度镉污染区域的生态、经济、种植习惯因地制宜地构建最佳“VIP+n”县域本土化技术模式。结果表明：早稻米镉含量低于晚稻;不同“VIP+n”降镉技术组合模式在轻度镉污染区域适应性良好且降镉率至少在40%以上,都能够降低稻米镉含量并使其远低于国家标准0.2 mg/kg。结论 从生态效益、经济效益和稻米降镉效果来看,“当地水稻品种+撒施石灰”修复技术组合是降低轻度重金属污染农田稻米镉含量的最佳推广模式。     

优化施肥对鲜食型甘薯产量、养分利用及土壤性质的影响

为实现鲜食型甘薯提质增效,本试验以‘烟薯25’为供试品种,设置不施肥、习惯施肥、优化施肥、优化施肥+有机肥4个不同处理,研究不同施肥处理对土壤养分及‘烟薯25’的产量效应、干物质分配、氮磷钾吸收利用情况。结果表明：施肥措施可以有效提高土壤养分含量,优化施肥+有机肥处理显著提升‘烟薯25’的单薯重和鲜薯产量,促进生物产量向甘薯块根转运及干物质向块根分配,提高茎叶、块根及总生物量的氮、磷、钾积累量,且氮、钾的产块根效率和收获指数较习惯施肥均有显著性提高。     

春夏不同播期玉米籽粒镉积累差异

本研究以34个玉米品种为材料,在湖南长沙和湘潭两地镉污染农田设置2个播期处理开展大田试验,探讨春、夏不同播期玉米品种籽粒镉积累差异。结果表明,播期对玉米籽粒镉含量有显著影响,春播镉含量高于夏播。不同玉米品种间籽粒镉含量差异显著,表现出广泛的遗传变异,变异系数大于100%,且广义遗传力可达85%。相关性分析结果表明,土壤镉含量与籽粒镉含量极显著相关,且相同地点不同播期间籽粒镉含量相关系数最高。按照镉积累特点将玉米分为3种类型:籽粒高镉积累型‘康农玉999’;籽粒中镉积累型‘苏玉20’、‘康农18’和‘青青515’;其余30个品种为籽粒低镉积累型。籽粒低镉积累型玉米品种可以作为镉污染农田替代种植的农作物。‘康农玉999’可作为籽粒镉积累相关基因遗传定位的研究材料。     

重金属铅镉对甜高粱生长的影响及其积累特性研究

旨在为甜高粱在修复土壤重金属污染领域的应用提供理论支撑。以甜高粱品种‘辽甜1 号’为供试材料,采用土壤盆栽试验研究不同浓度铅、镉及其复合污染作用下甜高粱的生长响应及重金属吸收、富集和迁移特征变化。结果表明：低浓度Pb(≤100 mg/kg)、Cd(≤1 mg/kg)处理促进了甜高粱的生长,高浓度Pb(≥1000 mg/kg)、Cd(≥10 mg/kg)则呈现出抑制效应,根长、株高、穗长和生物量均显著减小。甜高粱各部位重金属含量随着土壤Pb、Cd处理浓度的升高而增加,其中重金属Pb的含量大小顺序为根＞叶＞茎＞穗,重金属Cd的含量大小顺序为根＞茎＞叶＞穗,且甜高粱对Cd的富集系数和转运系数均显著高于Pb。由此可知,甜高粱品种‘辽甜1 号’对重金属Pb、Cd具有较强的抗逆性和较好的吸收积累和转运能力,其在Pb、Cd单一及其复合污染土壤修复方面具有潜在的应用价值。     

甘薯小象甲发生特点调查与原因分析

甘薯小象甲是福建省甘薯生长期和贮藏期的重要害虫,以幼虫蛀食薯蔓和薯块为主,该虫为害隐蔽,单一防治效果不理想,损失率一般为20%~30%,对翔安区甘薯生产为害极大。通过性诱剂监测甘薯小象甲田间虫口密度消长情况,分析了甘薯小象甲在翔安区的世代与越冬特性等发生特点,同时比较了不同农田类型及不同甘薯品种小象甲发生为害动态差异性。研究结果表明：甘薯小象甲在厦门市翔安区的发生特点为越冬基数旱地（138.56只/m²）大于水田（98.56只/m²）,越冬成虫中雌虫比例高于雄虫;株为害率旱地、农改地高于水田,分别为61.67%、48.33%、20%;为害高峰期为每年10—11月;主栽品种‘潮薯13’为害率高于‘配26’。     

不同基因型水稻镉积累动态差异分析

探讨镉(Cd)在籽粒Cd积累量差异较大的2个常规籼型水稻品种‘黄华占’（Cd低积累）和IR68144（Cd高积累）各器官中的分布差异和积累动态,分析了在大田栽培条件下2个品种全生育期和生殖生长期各组织器官的Cd积累动态过程。结果表明：成熟期两品种植株的大部分Cd都集中于根系和茎部,IR68144各器官的Cd含量都高于‘黄华占’。在整个生育期中,‘黄华占’根和茎中的Cd含量都呈缓慢上升趋势,IR68144根系Cd含量先上升后下降,最后于灌浆后期快速上升,其茎部Cd含量则先下降后上升;两品种叶片Cd含量在抽穗前变化趋势表现一直,而在抽穗后却截然相反。抽穗后,‘黄华占’剑叶和穗轴Cd含量先持续上升,后于黄熟期有所下降,而IR68144的剑叶和穗轴都呈持续上升趋势,两品种的颖壳和糙米的Cd含量也都整体上升,且同品种的两器官表现趋于一致。籽粒发育过程中,两品种糙米Cd积累量都不断地提高,但它们超过一半的Cd由抽穗后的第21~28天积累完成。     

Difference in Allelopathic Potential as Influenced by Root Periderm Colour of Sweet Potato (Ipomoea batatas)

Laboratory bioassay and high‐performance liquid chromatography (HPLC) analysis were conducted to determine the allelopathic potentials of aqueous or methanol extracts from three different coloured sweet potato [Ipomoea batatas L. (Lam)] cultivars by plant part. The aqueous extracts applied on filter paper significantly inhibited root growth of alfalfa (Medicago sativa L.). Aqueous leaf leachates at 40 g dry tissue l^?1 (g l^?1) from white sweet potato cultivar ‘Sinyulmi’ showed the highest inhibition against alfalfa, followed by yellow ‘Sinhwangmi’ and purple ‘Jami’. Alfalfa root growth was significantly inhibited by methanol extracts of the same plants as the concentration increased. Aqueous and methanol extracts from leaves showed the most inhibitory effect on alfalfa root growth followed by stems and roots. By means of HPLC analysis, leaf samples of sweet potato had the highest amount of phenolic compounds followed by stems and roots. Total content of these compounds was highest for leaf extracts (37.7 mg 100 g^?1), detected in EtOAc fraction, especially trans‐cinnamic acid (20.9 mg 100 g^?1). These results suggest that sweet potato plants are allelopathic and that their activities differ depending on plant part as well as root periderm colour.     

套作条件下种植密度对紫色甘薯干物质生产的影响

为了研究川中丘陵区旱地套作条件下种植密度对紫色甘薯干物质生产的影响,在与玉米套作条件下,以鲜食型紫色甘薯品种‘南紫薯008’为材料,设置5个种植密度,测定紫色甘薯叶面积指数、群体生长率、群体光合势、干物质积累、产量等指标。结果表明：在套作条件下,随着种植密度的增加,‘南紫薯008’群体叶面积指数有升高的趋势,群体生长率、群体光合势、商品薯率、干物质率、鲜薯产量、淀粉产量均呈先升后降的趋势,而单株结薯数、单株薯鲜重则下降,群体干物质积累量和T/R则随生育期的推进不同密度间表现有所差异。公顷种植密度在3.5×10⁴~4.0×10⁴株时,群体干物质积累量、鲜薯产量、淀粉产量和商品薯率均较高。套作条件下‘南紫薯008’最高鲜薯产量为11816.9 kg/hm²,约为其净作产量的42.6%~53.1%。川中丘陵区旱地套作条件下紫色甘薯适宜的种植密度为3.5×10⁴~4.0×10⁴株/hm²。     

Absorption,translocation, and remobilization of cadmium supplied at different growth stages of rice

Cadmium (Cd) is absorbed by rice root and transferred into the other rice organs including grain. A solution-culture experiment was conducted to investigate the absorption and distribution of Cd supplied at different growth stages of rice. Two rice cultivars, a japonica ‘Chucheong’ and a tongil-type ‘Milyang23’ that exhibit high and low ability of Cd absorption by root and accumulation in grain were grown in culture solution and subjected to 2 ppm CdCl2 treatment for 2 weeks at four different growth stages: before panicle initiation stage (BPI), after panicle initiation stage (API), early ripening stage (ER), and mid-ripening stage (MR). Cd concentration and accumulation in rice organs were measured at harvest. The two rice cultivars accumulated two to three times greater amounts of Cd in grain in the two Cd treatments before heading (BPI and API treatments) than in the Cd treatment after heading (ER and MR treatment). The higher grain Cd accumulation in BPI and API treatments was not attributed to the higher Cd uptake but to the higher translocation from root to shoot and the higher redistribution from shoot to grain than ER and MR treatments These results imply that the remobilization of Cd through phloem during leaf senescence is the major process for Cd accumulation in rice grain rather than direct transport of absorbed Cd through the xylem-phloem transfer to grain. ‘Milyang23’ absorbed significantly smaller amount of Cd than ‘Chucheong’. However, ‘Milyang23’ accumulated more than a three times larger amount of Cd in grain compared to ‘Chucheong’ as the former exhibited the higher root-shoot translocation and shoot-grain remobilization as well. It indicates that the greater Cd translocation from root to shoot and subsequent higher Cd remobilization from shoot to grain, not the higher absorption ability, have led to the higher Cd accumulation and concentration in grain of ‘Milyang23’.     

淀粉型甘薯‘川薯231’的选育和优势特性鉴定

为加快选育优质、高产淀粉型甘薯新品种,以优质淀粉型甘薯品种‘西成007’为母本,通过开放授粉的方法获得实生种子。在田间,经过实生苗初筛和高代鉴定获得稳产的候选材料,再结合西南联合试验和抗病鉴定筛选,最终选育出优质高产的淀粉型甘薯新品种,定名为‘川薯231’。对‘川薯231’的形态特征、开花习性、产量、抗病性、品质以及优势特征进行了研究。在2017和2018年的西南联合试验中‘川薯231’平均鲜薯产量为33.84 t/hm²,平均干率为35.62%,薯干产量为11.87 t/hm²,淀粉率为23.01%,均超出对照‘徐薯22’。‘川薯231’在大田抗病中表现为抗蔓割病,中抗黑斑病和根腐病。在生长特性上‘川薯231’薯块表现为萌芽性好,幼苗生长势强。‘川薯231’属于优质、高产淀粉型新品种,其具备的萌芽性好和生长速度快的特征,能够减少种薯消耗,提早栽插,延长大田生长期,增加经济效益。此外,‘川薯231’在田间生长速度快,有利于增强其抗逆性,具有较大的市场潜力,可为改良具有较强抗逆性的优质、高产淀粉型甘薯新品种提供重要的育种材料。在2021年‘川薯...     

3种叶类蔬菜对镉污染的生长发育响应及累积特征

叶类蔬菜易受重金属镉污染,为筛选一种适宜在镉污染潜在区种植的叶类蔬菜,降低生态风险,提高食品安全。[方法]通过盆栽试验,研究了不同镉污染水平对3种蔬菜的生长发育的影响,及其土壤—蔬菜系统中的迁移分配情况,比较不同蔬菜对镉的耐受能力和累积情况。[结果]结果表明,小白菜、生菜在较低的镉浓度下表现为株高、单株质量增加趋势,在较高镉浓度下两种蔬菜的生长量均随着镉浓度升高出现迅速降低趋势。菠菜的耐镉胁迫能力最差,随着镉浓度升高,其生长量降低且在土壤镉污染水平为50 mg/kg 时已全部死亡。镉胁迫刺激了小白菜叶绿素含量的增加,生菜为低浓度镉胁迫促进叶绿素增加,高浓度下无显著差异,菠菜在随镉浓度升高叶绿素含量不断降低。根、茎和叶累积镉能力的顺序为：小白菜＜ 生菜＜ 菠菜;低浓度镉胁迫下生菜、菠菜的镉转移能力无显著差异,但均显著(P﹤0.05)高于小白菜的转移能力;根、茎和叶的富集能力均为小白菜＜ 生菜＜ 菠菜,且茎、叶中差异更显著。[结论]3种蔬菜中小白菜的耐镉能力最高,在镉污染风险区种植叶类蔬菜,小白菜的食品安全性较高。     

Pb、Cd复合污染对不同品种的小白菜生长及营养品质的影响

[目的]为了筛选出适应Pb、Cd复合污染土壤种植的高品质、低积累小白菜品种。[方法]本研究采用盆栽试验方式将15个小白菜品种分别种植在四种Pb、Cd复合污染土壤中,通过测定各品种小白菜株高和鲜重以考察重金属对其生长的影响；采用原子吸收法测定小白菜中Pb、Cd含量；采用2,6-二氯酚靛酚滴定法测定维生素C含量、水杨酸法测定硝酸盐含量、考马斯亮蓝G-250法测定可溶性蛋白质含量。[结果]随着Pb、Cd浓度增加,小白菜株高和可食部分鲜重呈先升后降趋势,且不同小白菜品种受重金属Pb、Cd影响的程度不同。15个小白菜品种可食部分Pb、Cd含量随Pb、Cd胁迫加剧呈上升趋势；轻度污染处理下,小白菜品种间Cd含量无显著性差异,其中Pb含量以义和快菜1269最低；脆嫩飘儿白次之,其Pb含量依次为0.05 mg/kg、0.06 mg/kg。但义和快菜1269硝酸盐含量超标,而脆嫩飘儿白相对较低。中度污染处理下,仅义和快菜1269 Pb、Cd均未超标,但其硝酸盐含量超标。重度污染下,无符合要求的小白菜品种。在轻度污染处理下,对小白菜维生素C含量和可溶性蛋白质含量测定,发现脆嫩飘儿白Vc含量居于第二；可溶性蛋白含量居于第三,为一个相对优质的小白菜品种。[结论]脆嫩飘儿白为一种适应轻度铅镉复合污染土壤种植的低积累、高品质小白菜品种。