湖南省猕猴桃果园土壤镉含量及镉吸收规律研究

研究湖南省猕猴桃果园土壤镉元素含量和污染情况,并对猕猴桃植株内的吸收和分配规律进行分析。结果表明,湖南省猕猴桃果园土壤主要受到镉的轻度污染,中、重度污染所占比例只有10.52%,且存在分布不均匀,区域变幅较大的污染特点;38个猕猴桃果园土壤镉含量在0.202~4.9 mg/kg,19个品种的果实镉含量在0~0.027 mg/kg,均远低于食品安全国家标准镉元素污染物的限制值(0.05 mg/kg),探明猕猴桃为果实镉含量低吸收果树;经过变异分析和方差分析,猕猴桃不同部位镉含量由高到低依次为根、茎、叶、果;在同一污染条件下,猕猴桃各器官镉含量由高到低依次为根、茎、叶、果,镉含量在根中的富集系数最大,其次是茎和叶,果中最低;在同一器官中,随着土壤中镉污染等级的升高,猕猴桃各个器官镉的吸收量也随之增加,但各个器官镉的吸收量富集系数逐渐降低。     

栽培模式对马铃薯植株镉积累和产量及品质的影响

以马铃薯费乌瑞它为材料,设水稻-马铃薯轮作氮零栽培模式(RP–N0)、水稻-马铃薯轮作传统栽培模式(RP–T)、水稻-马铃薯轮作高产栽培模式(RP–H)、水稻–马铃薯轮作超高产栽培模式(RP–SH)、玉米–马铃薯轮作高产栽培模式(MP–H)5个处理,研究了不同栽培模式对马铃薯植株镉积累和产量以及品质的影响。结果表明,同一处理不同时期马铃薯植株叶片的镉含量4.23~5.52 mg/kg,茎的镉含量4.85~5.02 mg/kg,显著高于块茎的镉含量(0.34~0.39 mg/kg);马铃薯茎叶的镉生物富集系数为10.15~13.25,显著高于块茎生物富集系数的(0.82~0.92);不同栽培模式的马铃薯产量和商品薯率以RP–N0处理的最低,为11.12 t/hm~2和71%,显著低于其他4个处理的产量及商品薯率,以MP–H处理的产量最高,达42.07 t/hm~2,淀粉含量以RP–N0最高(11.55 g/(100 g));马铃薯块茎的镉含量与土壤pH呈负相关(r=–0.65),块茎的镉生物富集指数与土壤p H呈显著负相关(r=–0.81)。     

花生对土壤镉吸收及镉的亚细胞分布研究

通过土培试验,以鲁花14为材料,采用盆栽方法,设置0.10(CK)、3.24、7.35、8.38、18.80 mg/kg5种土壤镉浓度,研究了鲁花14各器官对土壤镉的富集效应及其镉在各器官亚细胞的分布。结果表明:随着镉浓度的增加,花生根、茎、叶的镉含量也持续增加,不同镉处理间差异显著。土壤镉浓度小于(包含)8.38mg/kg时,镉含量大小顺序为叶>根>茎;土壤镉浓度为18.80 mg/kg时,镉含量大小为根>叶>茎。镉在根、茎、叶中亚细胞组分中的含量及其分布比例在不同镉处理间不同。土壤镉浓度小于(包含)8.38 mg/kg时,镉在根、茎、叶中亚细胞组分的镉含量为细胞壁>细胞器>可溶部分,镉积累在细胞壁是花生忍耐镉的主要机制。但在18.80 mg/kg时,亚细胞组分的镉含量为细胞器>细胞壁>可溶部分,说明在高镉浓度下,花生受到镉的毒害很严重。     

银中杨各部位对Cd、Zn、Pb的富集特性

目的为探明银中杨各部位对不同重金属的富集特性。方法本研究通过用3种不同含量的镉(Cd,0.5、1.5、2.5 mg/kg)、锌(Zn,300、500、700 mg/kg)或铅(Pb,300、500、700 mg/kg)分别处理盆栽一年生银中杨的土壤,分析银中杨根、茎、叶对Cd、Zn和Pb的富集量和富集系数。结果银中杨根、茎、叶对Cd、Zn和Pb的富集量均与土壤中相应的重金属含量呈极显著的正相关(P < 0.01)。高含量Cd处理下的根、茎、叶对Cd的富集系数均不同程度的低于低含量处理;高含量Zn处理下叶对Zn的富集系数和高含量Pb处理下叶对Pb的富集系数也均不同程度的低于低含量处理,但根、茎对Zn的富集系数对Zn的处理含量不敏感,而根、茎对Pb的富集系数却对Pb的处理含量呈依赖性。银中杨各部位之间对Cd的富集量未表现出任何规律,但对Cd的富集系数,在低含量下一致,在高含量下根显著低于茎和叶(P < 0.05)。Zn低含量处理下的叶、根、茎和高含量处理下的根、叶、茎对Zn的富集量和富集系数均依次有不同程度的降低。Pb各含量处理均使根对Pb的富集量和富集系数显著高于茎和叶(P < 0.05)。结论说明土壤中的Cd、Zn和Pb含量影响银中杨对其的富集,且呈根茎叶特异性。银中杨各部位对Cd的富集情况表现为茎和叶的富集阈限高于根部;对Zn的富集情况在低含量时表现为叶>根>茎,在中、高含量时表现为根>叶>茎;对Pb的富集主要集中在根。      

不同种群青杨镉富集能力的变异特征研究

【目的】阐明镉处理下不同种群青杨镉富集能力的变异特征,为利用青杨进行重金属土壤修复提供参考。【方法】以自然分布于川西地区的榆林(YL)、日隆(RL)和牦牛沟(MN)3个自然种群青杨插条为材料,通过盆栽方式,对其进行0(CK),5(L)和10(H)mg/kg镉处理,测定不同处理青杨插条根、茎、叶中的镉含量,生物量及地径和树高,分析不同种群青杨的富集能力差异,并利用巢式方差分析方法,比较镉含量变异在种群和无性系间的分量比例。【结果】2个镉处理下青杨生长无明显变化,3个种群平均镉含量为3.36~45.01 mg/kg,集中分布在10~20mg/kg,其中日隆和榆林种群镉含量大于牦牛沟种群。地上部分(茎和叶)镉富集大于地下部分,具有较强的转运能力,但其在种群之间存在一定的差异。各器官中的镉含量在种群间和无性系间都存在明显差异,其中根和叶中的镉含量变异主要来源于种群间(占65.4%~68.9%和50.3%~71.2%),而茎主要来源于无性系间(H处理)或者相近(L处理)。无性系间的变异性就器官而言,以叶最大,其无性系的最大值、极差和变异系数分别达到61.26,58.22mg/kg和0.58;就种群而言以榆林种群的变异性最大,日隆种群次之,牦牛沟种群最小。【结论】青杨具有较好的重金属镉富集能力,且种群间和无性系间都存在明显变异性。     

重金属在超富集植物少花龙葵和李氏禾体内的分布和移动特征

通过研究超富集植物少花龙葵和李氏禾在加镉/铬和去镉/铬处理中重金属的富集情况,探讨镉/铬在这两种植物体内的分布和移动特征.结果显示,少花龙葵在100 mg/L Cd污染时生物量显著高于对照,根、茎和叶镉含量分别达到22 930、3 250、94 mg/kg,富集系数分别为229、32.5和0.9.去镉处理改变了镉在少花龙葵体内的分布模式.少花龙葵根、茎的镉浓度在去镉处理比加镉处理降低31.2％和35.9％,叶的镉浓度上升90.3％.少花龙葵在加镉处理成熟叶(第2、3片叶)的镉含量最高,在去镉处理中转移至老叶(第1片)和新叶(第5、6片)中.李氏禾在加铬处理20mg/L Cr(Ⅲ)和20mg/L Cr(Ⅵ)时叶生物显著低于对照,但在去铬处理恢复正常.在20 mg/L Cr(Ⅲ)和20 mg/LCr(Ⅵ)处理中李氏禾根、茎和叶的铬浓度相当,分别为7 114、1 021、223 mg/kg,富集系数分别为352、51和6.8.李氏禾不同叶位的叶片铬浓度相差不大,去铬处理没有改变铬在李氏禾体内的分布模式.结果表明,少花龙葵和李氏禾对镉或者铬污染具有很好的修复效果;镉在少花龙葵体内具有移动性,镉离子进入植物根、茎和叶后,受到外部环境影响可以进行再分配;李氏禾对铬的吸收是一个单方向过程,先在根系中积累,进而跨膜转运至茎中,少部分转移叶中,铬进入植物体各部位,很难进行再分配.     

不同品种甘薯对土壤重金属铬富集能力的差异

为探索甘薯对土壤重金属铬(Cr)的富集迁移特征,以广87、普薯32、金山57、苏薯16等4个甘薯品种为供试材料,采用小区试验,研究4个甘薯品种在铬含量不同的3个土壤环境下种植后对铬的富集转移规律。结果表明:甘薯不同器官对铬的累积能力为根鲜最高,铬含量范围为0.252～62.87 mg/kg;薯肉最低,铬含量范围为0.038～1.43 mg/kg。不同甘薯品种对铬的吸收能力差异较大,广薯87最强(95.974mg/kg),金山57最弱(4.82 mg/kg)。     

广西某铅锌矿区土壤镉、铅、砷形态分布对水稻重金属的影响

【目的】探讨铅锌矿区周边土壤镉、铅和砷形态分布对水稻重金属影响,为当地土壤重金属修复治理提供参考。【方法】采集广西某铅锌矿区周边农田土壤和水稻根、茎、叶、籽粒等样品,分析土壤镉、铅和砷的全量和形态分布水稻重金属含量,通过单因素污染指数方法评价土壤重金属污染状况,通过富集系数评价水稻根、茎、叶、糙米对土壤重金属富集能力。【结果】水稻田土壤镉、铅和砷污染严重,土壤镉含量变化为0.42~2.68 mg/kg,平均值为1.52 mg/kg;铅含量变化为118~1180 mg/kg,平均值为472.59 mg/kg;砷含量为11.6~351.0 mg/kg,平均值为109.81 mg/kg。其中土壤镉主要以交换态和碳酸盐结合态为主;土壤铅以铁锰氧化结合态和有机物结合态为主;土壤砷以残余晶格态为主。土壤重金属的主要富集水稻根部位,其中水稻根富集土壤镉系数均大于1、富集铅系数介于0.38~3.53、富集砷系数均小于1,糙米镉和铅含量超标,砷未超标。【结论】铅锌矿区的周边土壤镉、铅、砷含量严重超标;水稻田土壤镉对农作物有一定风险;铅对农作物铅超标存在潜在危害;土壤砷主要残余晶格态为主;水稻籽粒镉全部超标、铅部分超标、砷不超标。     

不同烤烟品种吸收积累镉铅的差异性研究

通过盆栽试验研究了5种不同的烤烟品种对重金属镉(Cd)与铅(Pb)的吸收累积差异.结果表明,土壤Cd浓 度2mg/kg时,云87品种的生物量耐性指数、各器官Cd含量与累积量及烟叶转运系数最高,且显著高于红大品 种;其余品种居中;不同品种各器官Cd分配规律从多到少为烟叶、茎、根.土壤Pb浓度500mg/kg时,KRK26品 种的生物量耐性指数及各器官Pb含量与累积量均较高,红大品种最低;其中根、茎的Pb含量KRK26品种显著高 于其它品种,烟叶Pb含量品种间差异不显著;茎、叶转运系数以云87与红大品种显著较高;不同品种各器官分配 规律从多到少均为根、叶、茎.     

不同玉米品种对镉的富集和转运特性

通过室外盆栽试验,研究了18个玉米品种在土壤外加全镉含量为5.0 mg·kg~(-1)条件下对镉的富集和转运差异,并探讨土壤镉形态与玉米吸收镉之间的关系。结果表明:供试玉米品种的生物量和产量以及根、茎、叶、籽粒积累和转运镉的能力存在显著差异,其中9个玉米品种籽粒镉含量未超过国家食品安全卫生标准(GB 2762—2012),3个玉米品种的茎镉含量和2个玉米品种的叶镉含量均未超过国家饲料卫生标准(GB 13078—2001);根、茎、叶、籽粒部位镉的富集系数范围分别为1.076~1.991、0.093~0.430、0.068~0.902和0.004~0.081。茎叶和籽粒镉的转运系数范围分别为0.19~0.83和0.03~0.44,表明土壤镉从玉米地下部向地上部迁移的能力较弱。玉米吸收镉与土壤中可交换态镉有一定的正相关关系,与残渣态镉有一定的负相关关系。经综合评价,新东单16、东单60、沈禾118和富友9可作为镉中轻度污染土壤上种植玉米的优先选择品种。