镉、铅复合污染条件下印度芥菜的根际特征研究

运用2因素(Cd、Pb)5水平回归正交设计,采用根袋试验法,通过对比研究Cd、Pb复合污染条件下富集植物印度芥菜和参比植物油菜根际土壤的有效态Cd、Pb含量、pH值和土壤微生物数量,初步揭示富集植物印度芥菜特有的根际特征。结果表明,印度芥菜对石灰性土壤中的难溶态Cd、Pb有很强的活化和溶解能力,其根际有效态Cd、Pb含量明显高于同处理油菜。随着重金属Cd、Pb增加添加,除处理4和处理11印度芥菜根际土壤pH值有所降低外,其余处理土壤pH值无明显变化,并且显著低于同处理油菜,各处理印度芥菜根际土壤细菌和真菌的数量也显著高于油菜,放线菌数量二者相差不显著。     

修复镉污染土壤的油菜品种的筛选及吸收累积特征研究--高积累镉油菜对土壤中难溶态镉的活化及吸收研究(Ⅱ)

以水培试验筛选出高吸收累积镉油菜品种川油Ⅱ-10、白芥、绵阳蛮油菜和印度芥菜为材料,对油菜和印度芥菜的根际土壤和非根际土壤性质进行比较得出,根际土壤的DTPA—Cd显高于非根际土壤．油菜和印度芥菜均可活化吸收土壤中难溶态的镉．土壤中加入碳酸镉对油菜和印度芥菜乍长没有明显影响．油菜和印度芥菜地上部吸收镉量明显高于根部。     

施用络合剂对印度芥菜吸收土壤中铅的影响

[目的]为Pb污染土壤的植物修复提供理论依据。[方法]通过在土壤中施加EDTA、柠檬酸、草酸和苹果酸,研究施用络合剂对印度芥菜吸收土壤中Pb的影响。[结果]土壤中施加络合剂对印度芥菜的生物量没有明显影响。添加EDTA明显提高了印度芥菜地上部对Pb的吸收,地上部Pb含量达到349 mg/kg,而其他有机酸处理对印度芥菜地上部Pb含量的影响不大。施加EDTA明显提高了Pb向印度芥菜地上部的迁移能力,迁移系数为0.73;施加苹果酸和柠檬酸对Pb的迁移起到了一定的促进作用,但效果不如EDTA明显;施加草酸阻碍了Pb向印度芥菜地上部的迁移。[结论]土壤中施加络合剂可提高印度芥菜地上部对Pb的吸收,施用EDTA的效果较好。     

几种植物对土壤中重金属修复性能研究

[目的]了解香根草、印度芥菜、水蜈蚣、蜈蚣草4种植物修复土壤重金属的潜能。[方法]通过盆栽试验,研究了香根草、印度芥菜、水蜈蚣、蜈蚣草4种植物在重金属污染土壤中的生长特性。[结果]印度芥菜、水蜈蚣、蜈蚣草对土壤中汞、铅、镍有一定的积累能力。[结论]该研究可为＂超富集植物＂清除土壤重金属提供依据。     

促进植物吸收土壤重金属的产酸菌的筛选鉴定及特性研究

[目的]筛选能促进植物吸收土壤重金属的产酸菌。[方法]采用变色圈法从土壤中筛选到产酸菌株ZG49,并进行形态学观察和生理生化试验。在摇瓶发酵基础上研究了该菌株发酵液对Cd、Pb、Zn的活化或钝化效果。以印度芥菜作为重金属富集植物,通过盆栽试验考察了该菌株对促进植物修复土壤Cd、Pb、Zn污染的效果。[结果]结合形态学观察和生理生化试验,初步鉴定该菌为凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）。菌株ZG49对土壤中的Cd、Pb有明显的钝化作用,而对土壤中的Zn有一定的活化作用;菌株ZG49可以增强印度芥菜对重金属Cd的吸收,而对Pb、Zn的吸收呈现抑制作用。[结论]该研究可为植物-微生物联合修复技术体系的建立提供适宜的菌种资源和理论基础。     

紫花苜蓿和印度芥菜对土壤中铅的吸收特性研究

[目的]研究紫花苜蓿和印度芥菜对土壤中铅的吸收特性。[方法]采用盆栽试验,土壤中铅离子浓度为0、100、500、1 000、2 000、3 000 mg/kg干土,测定紫花苜蓿、印度芥菜地上部和根部的铅含量,计算铅的迁移总量、根系耐性指数、富集系数。[结果]随着铅离子浓度的增加,2种植物地上部对铅的迁移总量上升,且印度芥菜对铅的迁移总量较大。2种植物的根系耐性指数在3 000 mg/kg处理下小于1,其他处理下大于1。2种植物的根部铅富集系数在各处理下均大于地上部,且印度芥菜的铅富集能力大于紫花苜蓿。2种植物根部和地上部的铅含量均与土壤中铅添加量呈显著的线性相关。[结论]紫花苜蓿和印度芥菜对土壤中的铅均具有较强的富集作用。     

铅锌矿区周边玉米根系低分子量有机酸、根际土壤镉铅形态与植株镉铅累积特征

玉米(Zea mays L.)是云南铅锌矿周边农田主要的夏季作物。通过大田试验,研究矿区周边农田种植的玉米根系低分子量有机酸含量、根际土壤镉铅形态及其镉铅累积特征。结果表明:(1)旺长期玉米根系分泌的主要是柠檬酸、草酸;成熟期玉米根系分泌主要是酒石酸和草酸,草酸分泌量较旺长期显著增加;(2)玉米根际土壤Cd化学形态以可交换态为主,Pb化学形态以铁锰氧化态为主,与旺长期相比,成熟期根际土壤有效态Cd、Pb含量分别下降了21%、44%;(3)与旺长期相比,成熟期植株根、茎、叶Pb含量分别降低了18%、54%、42%,根、茎、叶Cd含量则增加了14%、163%、49%,成熟期植株各部位减少了对Pb的吸收,增加了对Cd的吸收。从积累分布看,成熟期Pb大部分累积在叶和籽粒内,Cd大部分累积在叶和茎内;(4)相关性分析显示,玉米根系草酸含量与根际土壤有效态Cd、交换态Pb、铁锰氧化态Pb含量呈显著或极显著负相关,且茎Pb、叶Pb含量与根际土壤有效态Pb含量呈现极显著正相关。因此,玉米可通过根系分泌低分子量有机酸,影响根际土壤重金属化学形态与生物有效性,进而影响植株对重金属的吸收累积。     

微生物对土壤Ｃｄ Ｐｂ和Ｚｎ生物有效性的影响研究

采用土壤盆栽模拟试验方法,研究了接种不同微生物对重金属富集植物--印度芥菜修复土壤中Cd、Pb、Zn的作用效果.结果表明,接入菌株JA27、JC55、JC40不仅显著促进植物的生长,提高印度芥菜的生物量,降低了土壤pH,并且对土壤Cd、Pb、Zn产生活化作用,使土壤Cd、Pb、Zn有效态含量显著增加,增强印度芥菜对土壤Cd、Pb、Zn吸收量,显著提高了富集植物的修复效果.以上3个处理使印度芥菜地上部Cd、Pb、Zn吸收量分别提高了117%～137%、37%～62%、9%～15.1%.接种JB37对土壤Cd、Pb、Zn产生钝化作用,并且抑制印度芥菜对土壤Cd、Pb、Zn的吸收.JB37处理印度芥菜地上部Pb、Zn吸收量分别降低了72.5%、27%,对Cd吸收量无显著影响.     

石灰对铅的迁移转化及生物有效性的影响

以菜心为研究对象,利用盆栽试验,在受重金属Pb(1000 mg/kg)污染的土壤中,探讨添加不同用量水平的石灰(0、345、690、1380、20703、450 mg/kg)对铅迁移转化及生物有效性的影响。结果表明:随着石灰施用量的增加,土壤pH值提高,土壤DTPA交换态的铅含量显著或极显著地减少;菜心根Pb含量和菜心对Pb的吸收总量显著或极显著地降低。     

印度芥菜对土壤中重金属Pb、Cd、Zn的吸收与积累特性研究

以潮褐土为供试土壤,印度芥菜为指示植物,通过模拟试验研究了土壤镉、铅、锌复合污染对植物吸收重金属能力的影响。结果表明,在土壤Pb、Cd、Zn复合污染条件下,印度芥菜地上部的吸收量为Cd 2.77～38.56 mg/kg,Pb 12.38～37.84 mg/kg,Zn 67.23～687.64 mg/kg,地下部的吸收量为Cd 11.23～137.33 mg/kg,Pb 35.22～734.93 mg/kg,Zn 259.13～1049.51 mg/kg。印度芥菜地上部对Pb、Cd、Zn的富集系数分别为0.350～7.078、0.023～0.405、0.410～1.280。     

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。     

有机-中性化技术对镉铅污染土壤春菜生长的影响

采用盆栽试验研究了在镉、铅污染的土壤上，有机-中性化技术对春菜生长以及污染元素(Cd和Pb)吸收的影响。结果表明：石灰(L)．石灰加低量泥炭(LP1)、石灰加高量泥炭(LP2)处理能显著提高pH，显著缓解重金属镉和铅的毒害，明显改善了春菜的生长状况，一定程度上抑制了春菜对土壤中镉、铅的吸收。结果还表明：泥炭总体上并不影响石灰的中性化效果的发挥，在部分情况下还不同程度地加强了中性化效果，但泥炭的用量不是越多越好，有个适用量的问题。     

茎瘤芥超氧化物歧化酶活性的研究

[目的]揭示茎瘤芥超氧化物歧化酶（SOD）的活性以及pH、底物浓度、温度对SOD活性的影响。[方法]以茎瘤芥的瘤茎及叶片为试验材料,用邻苯三酚自氧化法分别测得它们中SOD的活性,以及pH、底物浓度、温度对其活性的影响,从而比较茎瘤芥瘤茎及叶片中SOD的含量,以及是否具有开发利用的价值。[结果]茎瘤芥瘤茎SOD的活性在200～300 U/g;茎瘤芥叶片SOD的活性在250～400U/g。说明茎瘤芥叶片SOD活性高于茎瘤芥瘤茎SOD活性。茎瘤芥SOD在pH为8.3～8.6有最大酶活性;最适温度为50℃;最适底物浓度为7 mmol/L左右。[结论]茎瘤芥叶片SOD活性高于茎瘤芥瘤茎SOD活性。研究结果为开发茎瘤芥资源提供了参考。     

EDTA对白茅和藨草吸收土壤重金属的影响

[目的]探索采用生物与化学相结合对重金属污染土壤进行人工修复的最佳方法。[方法]以污染区采集的白茅和藨草种子为试材,采用温室盆栽法研究在不同浓度梯度的EDTA(1、3、5、10、15 mmol/L)调控下白茅和藨草对土壤中Cd、Zn、Pb积累的影响。[结果]调控剂EDTA不同程度地增加了白茅和藨草对土壤重金属的吸收,提高了植物对污染土壤的净化率。不同植物对不同土壤重金属污染元素的净化需要不同EDTA浓度调控。采用3 mmol/L EDTA调控时白茅对土壤Cd、Zn污染的净化率最高,分别为0.226%和0.305%;15mmol/LEDTA调控时对土壤Pb污染的净化率最高(0.047%)。采用10 mmol/LEDTA调控时藨草对Zn和Pb净化率最大,分别为0.305%和0.042%;15 mmol/LEDTA调控时对Cd净化率最大(0.211%)。[结论]修复土壤Cd、Zn、Pb污染的最佳方法是藨草+10 mmol/LEDTA。     

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。     

甘蓝型油菜与野生芥菜型油菜杂交子代的遗传分析

[目的]分析甘蓝型油菜与野生芥菜型油菜杂交子代的性状遗传。[方法]选用1个甘蓝型油菜种（湘油15号,编号138）与2个野生芥菜型油菜品系（编号153和154）作为试材,进行正反杂交并获得了杂交种子。对杂种F1、F2代的发芽率、叶片大小及形状、株高、花粉育性、籽粒颜色等性状进行了分析。[结果]芥甘杂交较易获得杂交种子,F1代种子发芽率、成苗率及花粉育性均相对较高,平均株高低于双亲;而甘芥杂交较难获得杂种,且F1代自交亲和性差,结实率低,平均株高介于双亲之间;不论正反交,F1代营养生长优势和叶形母本效应明显,F2代株高出现明显分离,呈正态分布,未获得黄籽品系。[结论]为将甘芥杂交子代进一步应用于油菜遗传育种与品质改良提供了理论依据。     

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。     

油菜-海州香薷轮作修复铜镉复合污染土壤：大田试验

通过高积累镉油菜与高积累铜植物海州香薷轮作的田间试验,研究了镉铜复合污染土壤上植物轮作对重金属的吸收累积规律以及修复效率。结果发现：在镉铜复合污染土壤上,油菜-海州香薷轮作体系中,油菜地上部的生物量达到7.67 t·hm-2,籽粒产量1.59 t·hm-2,但是籽粒中镉和铜含量超过标准限值90%和33%。油菜-海州香薷轮作体系,植物地上部吸收积累的镉和铜总量分别为35.16 g·hm-2和400.68 g·hm-2,其中油菜对镉积累的贡献占83%,海州香薷对铜积累的贡献占73%。轮作体系中植物对镉和铜的提取效率分别为0.2%和0.07%。研究结果表明,油菜与海州香薷轮作不适用于该铜镉重度复合污染土壤,不仅油菜籽粒达不到食品卫生标准的要求,而且土壤修复的年限比较长。