钝化剂对土壤镉铅有效性和微生物群落多样性影响

为研究海泡石和生物炭两种钝化剂对镉铅复合污染土壤修复效果及微生物群落功能多样性的影响,以南京某蔬菜地土壤为研究对象,采用盆栽试验方法,研究海泡石和生物炭单施及配施条件下,土壤理化性质、土壤微生物群落功能多样性、土壤Cd、Pb有效态含量的变化以及萝卜和小白菜两种作物对Cd、Pb富集的影响。结果表明:海泡石和生物炭单施、混施均显著促进土壤Cd、Pb由酸溶态向残渣态转化,降低Cd、Pb生物有效性。其中,2.5%海泡石处理Cd、Pb有效态含量降幅最大,与对照相比,种植萝卜和小白菜的土壤Cd、Pb含量分别降低71.88%～75.44%和81.21%～84.52%。生物炭对土壤微生物活性影响显著,2.5%生物炭处理微生物对碳源利用能力最强,但微生物群落功能多样性未显著增加。添加海泡石和生物炭均减轻了萝卜和小白菜可食部位对Cd、Pb的富集,2.5%海泡石和1.25%海泡石与1.25%生物炭配施处理,萝卜可食部位Cd和Pb含量均满足《食品安全国家标准》(GB 2762—2017),但小白菜可食部位Pb含量超出安全标准。研究表明,从土壤环境质量和作物安全角度考虑,一般采取海泡石和生物炭配施进行重金属Cd-Pb复合污染土壤的修复,而且在中度Cd-Pb污染的菜地土壤中优先考虑种植萝卜类蔬菜。     

不同种类蔬菜苗期对镉的敏感性研究

产地环境中镉(Cd)对蔬菜的影响主要表现为蔬菜可食部分超标,高浓度时影响其生长发育,基于评述蔬菜幼苗对Cd的敏感性是按其对Cd的吸收累积量来排序,累积Cd量越高定义为该蔬菜幼苗对Cd越敏感,采用水培方法,探讨了Cd对小白菜(叶菜)、黄瓜、豇豆(果菜)和萝卜(根菜)幼苗吸收累积量及生长发育的影响.结果表明,蔬菜幼苗根和茎叶中累积Cd量均随Cd处理浓度的增加而显著增加(P<0.05).同一处理浓度下根中Cd含量远高于茎叶中Cd含量,根和茎叶对Cd的累积强弱顺序也即蔬菜苗期对Cd的敏感性排序为小白菜>萝卜>黄瓜>豇豆;随Cd浓度增加,叶片中叶绿素含量降低,过氧化氢酶(CAT)含量升高;蔬菜出苗率、幼苗根长、植株鲜重显著降低.     

不同时期印度芥菜对镉污染土壤的净化效果研究

采用温室盆栽试验,研究了印度芥菜在生长旺盛期和结荚打籽期对重金属镉(Cd)污染土壤的净化效果。结果表明:在土壤含Cd 0.37~20.37 mg/kg范围内,只在20.37 mg/kg土壤Cd含量时生长期和结籽期印度芥菜生物量降低,其余土壤Cd浓度并未对印度芥菜生物量造成影响,但结籽期印度芥菜干物质质量比生长期高出6.9~8.6倍。随土壤Cd含量的升高,生长期和结籽期印度芥菜地上部Cd含量都升高,而结籽期印度芥菜地上部Cd含量比生长期高出0.66~1.96倍(不包括0.37 mg/kg土壤浓度)。综合评价得印度芥菜结籽期对土壤Cd的净化率比生长期高出11.26~27.44倍。晚收能够提高印度芥菜对Cd污染土壤的修复效率。     

土壤及灌溉水中Cd和Pb含量与蔬菜重金属富集的关联度分析

采用随机定点抽样方法,对郑州地区土壤、灌溉水以及蔬菜中重金属Cd及Pb进行检测,研究栽培土壤和灌溉用水对蔬菜产品重金属富集的影响。结果表明:土壤中Cd和Pb含量与菠菜、大白菜、小白菜、生菜、萝卜中Cd和Pb的含量存在显著正相关关系,与油麦菜中Cd和Pb的富集量达到了极显著正相关;灌溉用水中Cd和Pb含量与小白菜中的含量相关性分别达到极显著和显著水平,而与其他几种蔬菜Cd和Pb含量的相关性未达到显著水平(油麦菜中Cd除外)。同时还利用单项污染指数和综合污染指数的评价方法,探讨了郑州地区6种蔬菜受Cd和Pb污染的情况,结果显示,有4种蔬菜基本属于清洁水平,而菠菜和生菜开始遭受轻度污染。     

低温改性粉煤灰对土壤镉的钝化修复研究

粉煤灰(FA)通过低温碱改性制备中间体(IP)和沸石(ZE)。利用扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)、X射线荧光分析(XRF)、比表面积(BET)、零点电荷(pHzpc)等对FA、IP和ZE 3种钝化剂进行表征,通过盆栽试验研究不同投加梯度下3种钝化剂对土壤pH和有效态镉(Cd)含量、印度芥菜(Brassica juncea)生物量及各部位Cd含量的影响,探究3种钝化剂对土壤Cd的钝化机理。结果表明:3种钝化剂均能显著降低土壤中有效态Cd含量和印度芥菜地上部Cd含量,1.5%添加用量IP和ZE可使有效态Cd含量降低48.35%和46.19%、印度芥菜地上部Cd含量降低37.51%和41.06%。施入1.5%的IP和ZE使土壤pH显著提高0.59和0.62个单位、印度芥菜生物量提高20%。由此可见,IP和ZE均可有效降低污染土壤中有效态Cd含量并促进作物生长。从经济角度考虑,IP的制备对FA的长期利用更有一定的经济价值。     

不同施肥措施对休宁土壤Cd形态的影响与蔬菜富集特性的研究

[目的]研究不同施肥措施对休宁土壤Cd形态的影响与蔬菜富集特性。[方法]通过盆栽试验,研究了鸡粪、改良剂和外源Cd对体宁菜园土中重金属Cd形态的影响与蔬菜富集特性。[结果]结果表明,施入鸡粪可降低土壤中可交换态Cd和铁锰氧化态Cd的含量,增加了土壤中的碳酸盐态Cd和有机物结合态Cd含量。改良剂可提高土壤中可交换态Cd和碳酸盐态Cd的含量。外源Cd进入到土壤中主要以可交换态、碳酸盐态和铁锰氧化物结合态存在。萝卜、白菜和辣椒的可食用部分对土壤Cd的富集能力为：白菜〉萝卜≈辣椒,转移系数为白菜〉萝卜〉辣椒。[结论]在农业生产上,可在土壤中添加有机肥和无机改良剂减少蔬菜时重金属Cd的吸收积累。在重金属Cd含量高的土壤中应避免种植富集能力极强的蔬菜品种。     

太原市污灌区土壤镉和铅有效态研究

为了研究太原市污灌区农业土壤重金属Cd和Pb的污染现状,采用火焰/石墨炉原子吸收分析方法,对太原市污灌区(小店、尖草坪、晋源和清徐)不同分区和不同分层土壤Cd和Pb的全量、有效态含量以及在部分蔬菜中的含量大小进行了测定和评价。结果显示,与我国土壤二级标准相比,Cd和Pb的含量均未超标,但均已超出山西省土壤背景值。2种重金属全量分区和分层测定结果表明,小店区和晋源区含量最高;2种重金属均表现为表层(0~20 cm)含量远高于其他各层(P0.01)。2种重金属有效态含量分区和分层测定结果表明,晋源区含量最高;Cd在0~40 cm土层存在较为明显的淋溶下移性,Pb表现为表层累积。对土壤Cd和Pb全量和有效态含量之间的关系研究表明,二者呈极显著正相关关系(P0.01);2种重金属有效性系数均与土壤p H值呈极显著负相关(P0.01),Cd元素的有效性系数明显高于Pb,表明土壤中有效态Cd容易发生迁移并被蔬菜吸收富集;不同分区以晋源区Cd和Pb的有效性系数最高,其次为小店区。污灌区18种蔬菜2种重金属含量的测定结果显示,Cd和Pb均有检出,样本超标率分别为20.9%和3.3%,Cd含量较高的样本主要集中在根茎类蔬菜中;Pb含量较高的样本主要集中在叶菜类蔬菜中。因此,太原市污灌区土壤重金属Cd和Pb潜在污染及其在蔬菜中的积累效应应引起高度重视。     

污泥对生菜、萝卜产量及有害物质积累的影响

用盆栽试验,研究了污泥对生菜、萝卜产量和重金属、硝酸盐和亚硝酸盐积累的影响.结果表明,污泥可明显增加生菜和萝卜产量;当污泥施用量为土壤干重的1%时,生菜和萝卜中重金属Zn、Cd、Cr、Cu、Pb含量及硝酸盐和亚硝酸盐含量均符合国家食品卫生标准;当污泥施用量为土壤干重的3%时,生菜中重金属Cd含量超标,萝卜中亚硝酸盐含量超标,超标率分别达20%、15%.     

不同活化剂强化超富集植物鬼针草吸收Cd的比较分析

为探究不同活化剂强化超富集植物吸收土壤中镉（Cd）的效果,选用4种高效活化剂N-双谷氨酸二乙酸四钠（GLDA）、聚天冬氨酸（PASP）、羟基乙叉二膦酸（HEDP）和十二烷基苯磺酸钠（LAS-30）,施用量为土壤质量的0.3%,以Cd的超富集植物鬼针草为模式种,在气候箱中控制单一环境变量,通过盆栽试验在相同Cd污染土壤浓度下进行对比探究。结果表明,4种活化剂均能影响土壤的理化性质,使土壤的电导率（EC）升高,硝态氮含量降低; HEDP、PASP和GLDA这3种活化剂处理能显著提高鬼针草生物量、株高与叶片叶绿素含量（P < 0.05）,促进鬼针草对Cd的吸收及对土壤的净化率。其中,HEDP、PASP和GLDA处理与对照组相比地上部分生物量分别提升了77.7%、97.3%和25.6%;PASP处理对鬼针草茎的Cd积累促进效果最好,GLDA处理对根、叶和花果的Cd积累促进效果最好。相比于对照组的净化率2.46%, PASP、GLDA和HEDP处理单株鬼针草对土壤净化率分别为4.85%、 4.37%和3.08%。综上,Cd污染土壤中施加活化剂（GLDA、PASP与HEDP）能通过影响土壤的理化性质,使鬼针草叶绿素含量、株高、生物量增加,增强鬼针草对Cd的富集,使鬼针草对土壤中Cd的净化效率提升,效果最好的为PASP处理。结果可为活化剂在矿区、抛荒地等严重Cd污染土壤的植物修复领域的应用提供了重要的理论参考。     

含硫钝化剂对抑制芥菜Pb、Cd富集的效果研究

以蔬菜中较为普遍的Pb和Cd污染为对象,以常用的钙镁磷重金属钝化剂为对照,进行不同用量含硫钝化剂对抑制芥菜Pb、Cd富集的效果研究。结果表明:钙镁磷和含硫钝化剂都能降低芥菜Pb、Cd富集量,幅度分别达到9.8%~44.0%、8.6%~21.1%,其中低量含硫钝化剂的降铅作用与钙镁磷相当,中高量含硫钝化剂的降镉作用与钙镁磷相当。含硫钝化剂用量与芥菜菜体铅、镉含量都呈显著负相关,其回归方程分别为YPb=10.332-1.122x(R2=0.941**)和YCd=1.1573-0.055x(R2=0.883*)。灰色关联分析表明:芥菜菜体Pb含量与土壤总Pb含量的关联度最大,关联系数为0.725,其次分别为土壤pH>土壤有效铅。而芥菜菜体Cd含量与土壤有效Cd含量的关联度最大,关联系数为0.736,其次分别为土壤全量镉>土壤pH。     

苦豆子对几种植物种子萌发的化感作用

采用生物实验法研究了苦豆子水浸液对牧草、蔬菜和粮食作物种子的化感效应,结果显示,美国籽粒苋和雪里蕻对苦豆子化感作用非常敏感,在低浓度(0.0250 g/mL)水浸液中已经受到强烈抑制;而黄瓜、高粱和小麦对化感作用则有较好的耐受性,在高浓度苦豆子水浸液中仍保持有较高的发芽率。苦豆子根部水浸液的化感作用要低于茎叶部分。     

水杨酸对铅镉复合胁迫下芥菜子叶生理代谢的影响

以‘福州宽杆’芥菜为试验材料,以铅、镉为变量,试验采用单因素随机设计,设8个处理,每个处理3个重复,通过种子萌发试验来探讨水杨酸在铅镉复合胁迫下对芥菜生理代谢的缓解效果.结果表明:芥菜子叶可溶性蛋白含量随铅镉复合胁迫的加剧呈先增后减的趋势,可溶性糖含量、POD活性和CAT活性显著减小,MDA、脯氨酸含量、氧负离子(O2-)产生速率和SOD活性显著提高.0.05mmol/L水杨酸浸种可显著提高铅镉复合胁迫下芥菜子叶可溶性蛋白质、可溶性糖的含量及POD和CAT的活性,其增幅分别为52.34%～148.93%、46.31%～99.66%、5.17%～15.13%、16.18%～61.57%;同时降低了芥菜子叶MDA含量、脯氨酸含量及O2-产生速率,其降幅分别为7.04%～31.80%、29.14%～40.23%、49.04%～63.79%.研究说明,添加一定浓度的水杨酸能缓解铅镉复合胁迫所导致的生理伤害.     

蔬菜品种对小猿叶甲生物学特性影响的研究

小猿叶甲取食不同品种蔬菜对其生长发育,存活和菜株上的产卵量都有影响。了食６种蔬菜的小猿叶甲,从幼虫到蛹期,取食白菜的发育历期、存活率和选择在白菜上的产卵量都显著地优于其他蔬菜,分别为２５．８８ｄ、８６．９９％和１２４．１０粒,而芥蓝对小猿叶的发育、存活和在菜株上的产卵量具一定的抑制作用,分别为２５．３６ｄ、４２．４８％入１．７０粒,表明了取食白菜有利于小猿叶甲种群的增长。     

不同品种印度芥菜对潮褐土Cd·Pb·Zn富集能力的比较研究

[目的]研究了7个品种印度芥菜对土壤Cd、Pb、Zn富集能力的差异和规律。[方法]采用盆栽模拟试验,以印度芥菜为试材,采用Cd、Pb、Zn 3因素、5处理水平回归正交设计方案。[结果]在土壤Cd、Pb、Zn复合污染处理条件下,7个品种地上部对Cd的富集量达2.7351.23 mg/kg,地下部对Cd的富集量达7.32101.33 mg/kg,地上部、地下部Cd含量最大值均为品种Ⅵ。地上部对Pb的富集量达16.8775.03 mg/kg,地下部对Pb的富集量达28.85613.36 mg/kg,地上部、地下部Pb含量最大值均为品种Ⅱ。地上部对Zn的富集量达153.537 346.59 mg/kg,地下部对Zn的富集量达348.91954.29 mg/kg,地上部、地下部Zn含量最大值均为品种Ⅱ。[结论]3种重金属转移活动能力大小为Zn〉Cd〉Pb。7个品种印度芥菜对重金属富集能力大小为Cd〉Zn〉Pb。品种Ⅶ在植物修复上具有最大的潜力。     

印度芥菜对潮褐土镉的富集特征及其EDTA的促进效果

通过盆栽试验研究了印度芥菜对潮褐土Cd污染胁迫的耐性、富集特征,比较研究了EDTA对印度芥菜修复潮褐土Cd污染的促进效果.结果表明:Cd添加量0～200 mg/kg下,总体上印度芥菜都能够顺利发芽生长,地上部生物量随Cd添加量的增加出现先升高后降低的规律,与空白对照相比可提高57.67%.且随着Cd添加量的增加,印度芥...     

果胶酶辅助提取茎瘤芥叶片中叶绿素的工艺研究

[目的]优化果胶酶辅助有机溶剂提取茎瘤芥（Brassica juncea var.tumida Tsen et Lee）叶片中叶绿素的提取工艺。[方法]以新鲜茎瘤芥叶为原料,研究果胶酶辅助有机溶剂提取茎瘤芥叶片中叶绿素工艺,并对工艺进行优化。通过单因素和二次回归正交旋转组合设计试验,研究酶解温度、乙醇体积分数、提取时间和提取剂体积对茎瘤芥叶片叶绿素提取率的影响。[结果]茎瘤芥叶片叶绿素提取优化工艺为酶解温度10℃,乙醇体积分数40%,提取时间60 min,提取剂体积70 ml,茎瘤芥叶片叶绿素理论得率为32.29 mg/g,其实测值为31.87 mg/g,与理论值接近。[结论]该研究可为合理充分利用茎瘤芥资源,提高叶绿素提取率提供参考。     

不同基因型油菜锌效率机理Ⅰ ——耐低锌油菜基因型苗期筛选指标研究

采用营养液培养试验比较了低锌营养下芥菜、白菜、甘蓝型3个油菜(BrassicanapusL.)品种幼苗的生物量,抗氧化酶活性,根系活力,叶绿素含量及对锌的吸收、利用差异。试验结果表明,3个油菜品种由于基因型不同,在耐低锌营养能力方面存在显著性差异。在低锌时(10-6mol/LZn2 ),幼苗植株地上部干重以芥菜型>甘蓝型>白菜型,地上部干重分别较无锌对照处理增加17.8%(芥菜型)、9.9%(白菜型)、3.3%(甘蓝型)。芥菜型叶CAT、POD、SOD活性,叶绿素含量及根系活力也明显高于甘蓝型和白菜型油菜。锌积累量及锌利用率也以芥菜型远远大于其它2个品种,锌素利用效率分别为12.3%(芥菜型),8.0%(白菜型),4.9%(甘蓝型)。苗期油菜叶CAT、POD、SOD等抗氧化酶活性、叶绿素含量及根系活力可以作为筛选耐低锌营养油菜基因型的评价指标之一。     

小菜蛾幼虫对不同寄主的取食嗜好及阿维菌素对其取食行为的影响

为了对小菜蛾Plutella xylostella L.的综合防治提供可靠的理论依据和有效的方案,通过室内和田间试验,研究了小菜蛾幼虫对7种不同十字花科蔬菜的取食嗜好和喷施低倍阿维菌素对其取食行为的影响。结果发现,小菜蛾最喜食油菜和芥菜,最不喜食萝卜和花椰菜;喷施阿维菌素之后,小菜蛾幼虫取食嗜好发生变化,小菜蛾幼虫会更多的取食没有喷施化学农药的十字花科植物。依此可以合理套种种植十字花科植物,结合低浓度杀虫剂防治小菜蛾的为害。     

不同品种芸薹属蔬菜吸收累积镉的差异

采用温室土培盆栽试验方法,研究北京地区普遍种植的18种十字花科芸薹属蔬菜在模拟镉污染土壤上吸收累积镉的特征,结果表明:在土壤镉浓度为20mg/kg时,芸薹属不同类蔬菜及同类蔬菜的不同品种之间吸收和累积镉能力存在显著差异,大白菜北京小杂55地上部镉含量最高,达61.4mg/kg,而芥蓝香港白花中只有18.6mg/kg,两者之间相差3倍以上;不同品种蔬菜地上部吸镉量和对土壤镉的富积系数也差异显著,最高吸镉量是最低吸镉量的5倍,大白菜北京小杂55的富积系数高达3.07,而芥蓝香港白花和菜薹金秋红2号只有0.93和0.97,均小于1。在镉污染的蔬菜地上选择种植低积累镉的蔬菜品种是生产符合食品安全农产品的重要措施。