河北省典型污灌区土壤和植物重金属累积特征研究

利用田间调查、对比采样和室内分析相结合的方法,研究了河北省典型污灌区土壤和农作物的重金属污染状况。结果表明：与清灌区相比,污灌区土壤的Cu、Zn、Pb、Cd和Cr均有不同程度的积累,且存在个别样点土壤重金属Cd超标的情况。污灌区土壤Cd和zn含量沿汶河流域自上向下呈明显的下降趋势。4个污灌县土壤主要以Cd累积比较明显。玉米秸秆中的Cu、Zn、Pb、Cd和Cr含量均高于籽粒;小麦秸秆中的Pb、Cd和Cr含量均高于籽粒,Cu含量与籽粒基本相当,Zn含量则明显低于籽粒。污灌区重金属从土壤向小麦籽粒的迁移能力高于玉米。玉米和小麦籽粒对重金属的吸收能力均为Zn〉Cd〉Cu〉Pb〉Cr。     

污灌区土壤-植物系统中重金属的分布与迁移转化特征研究

采用田间调查与室内分析相结合的方法,研究了河北省栾城县洨河两岸污灌区土壤-小麦系统中重金属Pb、Cd、Cr、Cu和Zn的分布与迁移转化特征。结果表明：污灌区土壤和小麦籽粒重金属Pb、Cd、Cr、Cu和Zn的平均含量明显高于清灌区。随着土层深度的增加,污灌土壤重金属Pb、Cd、Cr、Cu和Zn的含量呈明显的下降趋势。而清灌土壤各重金属含量在0～60 cm土层通体变化不大。污灌区小麦籽粒中Cd和Zn的平均含量分别是清灌区的3.96倍和1.30倍。相比Pb、Cr和Cu元素,Cd和Zn更容易向小麦籽粒转移。     

生物可降解有机配体EDDS等对土壤外源重金属的植物富集效应研究

通过小麦的盆栽实验研究了生物可降解有机配体EDDS、柠檬酸和半胱氨酸在5mmol·kg^-1浓度下对土壤中重金属Cu、Cd、Pb和Zn的植物富集的影响，同时采用0．1mol·L^-1 HAc提取元素可交换态含量与植物实验相对照。结果发现，在所试验的外源土壤金属浓度下．EDDS处理对所研究的金属在小麦幼苗体内的富集和它们在小麦幼苗体内的传输有明显的诱导作用。EDDS处理组的小麦根和茎叶金属含量均高于对照组。EDDS处理组Cd、Cu、Zn和Pb的茎叶富集系数（分别为0．209、0．640、0．339和0．726）远高于对照组Cd、Cu、Zn和Pb的茎叶富集系数（分别为0．059、0．071、0．046和0．353）。柠檬酸处理和半胱氨酸处理对Cu、Zn和Pb的茎叶富集系数影响不大，但明显提高了Cd的茎叶富集系数（分别为0．118和0．115）。添加EDDS后土壤中4种重金属的可交换态含量增加最明显。半胱氨酸对可交换态含量影响不明显，这与小麦体内富集的金属含量趋势相一致。对于不同的金属而言，Cd的根系相对富集量比较高．可达外源添加浓度的2．46倍（EDDS处理组），其可交换态的相对含量也最高，可达外源添加浓度的68．6％-96．9％。Pb的植物富集效率和可交换态含量较低。     

土壤-小麦系统中5种重金属含量的相关分析

采用盆栽方法,对土壤和小麦三叶期地上部分、成熟期籽粒的Cd,Pb,As,Cu,Zn 5种重金属含量进行了相关分析,结果表明,三叶期地上部分和成熟期籽粒中5种重金属含量均随土壤重金属含量的增大而逐渐增大,其中,籽粒与土壤重金属含量之间具有极显著的二次函数回归关系,而籽粒与三叶期地上部分重金属含量之间有着极显著的直线回归关系;在土壤-小麦系统中,5种重金属在籽粒中的富集能力依次为:Zn>Cd>Cu>As>Pb。     

北京城郊污灌土壤-小麦(Triticum aestivum)体系重金属潜在健康风险评价

为探讨城郊污灌土壤-小麦体系中重金属Cu、Cd、Cr、Pb和Zn的迁移富集特征及潜在健康风险,选取北京城郊污灌区24块代表性小麦(Triticum aestivum)样地,运用高分辨电感耦合等离子体质谱仪(HR-ICP-MS)测定了土壤及小麦籽粒中消解态Cu、Cd、Cr、Pb和Zn含量.结果表明,污灌土壤中Cu、Cd、...     

徐州北郊农业区土壤和小麦籽粒重金属污染研究

采用等离子体质谱法测定了徐州市北郊农业区小麦籽粒和土壤中的重金属含量,并对二者间的相关性进行了分析。结果表明,小麦籽粒中的Ni、Cu、Zn检出率达100%,与食品卫生标准相比,超标率分别为100%、0%9、.11%;Cd、Cr和Pb的检出率分别达63.6%、45.4%和9.11%,超标率均为9.11%。Cd的超标率虽然不高,但最大值达到了0.25 mg/kg。土壤中Cd与小麦籽粒的Cd含量有显著相关性,相关系数达0.837。     

Pb、Cd单一及复合胁迫在小麦幼苗中的富集特征

为促进粮食安全生产,以小麦为受试植物,采用盆栽试验研究不同浓度下Pb、Cd单一以及复合作用下在小麦幼苗中的富集特征。结果表明,Pb单一胁迫下,叶片中金属的富集浓度与胁迫浓度成中度负相关,Pb、Cd在根部和叶片中的其他作用情况下,富集浓度与胁迫浓度均成正相关;Pb、Cd在不同形式下,在小麦幼苗中的富集主要集中在根系,即地下部分>地上部分;根部和叶片对金属Pb、Cd主要富集特征均为复合作用>单一作用,金属Pb、Cd复合作用于小麦幼苗时表现为相互促进吸收效应。     

天津污灌区土壤重金属含量与理化性质对小麦吸收重金属的影响

采用田间现场采样及室内样品分析测试方法,重点探讨了天津污灌区小麦各器官的重金属含量,以及土壤重金属含量、土壤质地、土壤盐度、土壤有机质等对小麦中重金属含量的影响.结果表明,小麦各器官对Cd、Cu、Pb的富集程度均较高,籽实中Cd的含量超过国家食品安全标准,受到污染.小麦不同部位对重金属的富集能力不同,小麦根对重金属的富集能力依次为Cd＞Zn＞Cu＞Ni＞Pb＞Cr;小麦的茎和叶对重金属元素的富集能力依次为Cd＞Cu＞Zn＞Pb＞Ni＞Cr;小麦籽实对重金属的富集能力依次为Zn＞Cd＞Cu＞Pb＞Cr＞Ni.土壤重金属含量、pH值、有机质、全盐和土壤质地与小麦中重金属元素含量的相互作用关系复杂,小麦籽实中Cd的含量与土壤中Cd的含量相关性较好;Zn和Ni的富集系数与土壤pH值的相关系数最大;小麦中的重金属与土壤有机质呈负相关,Cu与有机质的相关性最好,Cd、Pb次之;土壤种类和土壤质地对小麦籽实重金属的富集有一定影响,小麦中的重金属与砂质潮土、壤质潮土相关性较好,与粘质潮土相关性较差.     

土壤金属胁迫对烟草不同部位金属含量的影响

为研究不同金属胁迫对烟叶各部位金属的累积分布规律及其相互作用,进行了高浓度的镉(Cd)、铅(Pb)、铜(Cu)、锌(Zn)处理盆栽试验,测定烟叶各部位中Cd、Pb、Cu、Zn含量。结果表明,Cd胁迫下,烟叶中Cu和Zn的含量下降,各部位Cd含量均上升;Pb胁迫下,各部位Cd和Pb含量上升,中部叶Cu含量下降,各部位Zn含量均下降;Cu胁迫下,除下部叶外,其他部位Cd含量均下降,烟叶Zn含量下降;Zn胁迫下,中部叶和根茎Cd含量下降,除上部叶外,各部位Pb和Cu含量均下降。可见,在Cd和Pb胁迫条件下,土壤添加Cu和Zn可以有效减少烟叶中Cd和Pb含量。     

污泥农用对痕量元素在小麦－玉米轮作体系中的积累及转运的影响

利用田间试验初步研究了污泥农用对小麦、玉米大田作物及土壤环境影响以及污泥中痕量元素在土壤与植物可食部分之间转移规律.结果表明,施用污泥后,尤其是36t·hm~(-2)施用量时,土壤中Zn、Cu、Cd、Pb、As和Hg的含量均显著增加,但是施用污泥4.5至36 t·hm~(-2)后,除小麦籽粒中Zn、Cu含量和玉米籽粒中Zn、Cr含量显著增加外,其他痕量元素在小麦和玉米籽粒中的含量没有显著增加.作物籽粒中Zn含量与土壤中污泥施加量之间存在着显著的线性回归关系,土壤中增施1t·hm~(-2)污泥,小麦和玉米籽粒中Zn的含量分别增加0.570和0.118 mg·kg~(-1).小麦和玉米籽粒除Ni和Pb的富集系数相近外,对其他痕量元素而言,小麦籽粒的富集系数显著高于玉米籽粒.从痕量元素的累积速率和现行土壤环境质量标准考虑,北京污泥中Hg是优先考虑控制的元素,但是污泥中Hg对食品安全的影响还需要进行长期的大田实验研究.     

重金属Pb、Cr对小麦种子萌发和幼苗生物量的影响

对重金属Pb、Cr对小麦种子萌发以及幼苗生物量的影响进行了研究。结果表明,不同浓度的重金属Pb、Cr对小麦种子萌发及其它测量指标的影响不同。低浓度时对小麦萌发及生长影响不大,甚至有一定的刺激作用,而高浓度时则有显著的抑制作用,且随浓度增大抑制进一步增强。两种重金属相比,Cr对小麦的生态毒性要强于Pb。     

稻草浸提液对小麦种子萌发及幼苗生长的化感效应

[目的]研究稻草浸提液对小麦种子萌发及幼苗生长的化感效应。[方法]利用室内培养试验,研究不同质量浓度稻草浸提液对小麦种子发芽、叶重、苗高、根系长度、根干重的化感效应。[结果]稻草浸提液对小麦发芽表现为抑制作用,且随着稻草浸提液浓度增加,抑制作用增大。不同浓度稻草浸提液对叶重、苗高、根系长度、根干重都有影响,稻草浸提液对叶重影响因品种不同而不同,低浓度时都为促进作用;对小麦苗高都是促进作用;低浓度的稻草浸提液对小麦根长、根干重为促进作用。[结论]稻草浸提液对小麦种子萌发有抑制作用,低浓度稻草浸提液对幼苗生长有促进作用。     

灌浆期Cd、Cu、Zn胁迫对小麦旗叶生理活性的影响

采用田间模拟Cd、Cu、Zn污染的试验方法,以郑州9023为试验材料,研究了灌浆期Cd、Cu、Zn胁迫下小麦旗叶的呼吸速率、叶绿素、可溶性糖、游离脯氨酸、MDA含量和相对电导率六项生理指标的变化动态。结果表明,在小麦灌浆过程中,Cd、Cu、Zn胁迫均降低了旗叶的叶绿素含量,提高了旗叶呼吸速率、可溶性糖、游离脯氨酸、MDA的含量和相对电导率。在这3种重金属元素中,Cd对小麦旗叶的伤害作用在灌浆前期较强,而Cu则在灌浆后期显示出较强毒害。     

新疆阿魏内生真菌AW57菌液对小麦种子萌发及幼苗生长的影响

目的 分析新疆阿魏内生真菌AW57菌液对小麦种子萌发及幼苗生长的影响,研究有实用价值的内生菌株。方法 以内生真菌AW57和新春31号小麦种子为材料,采用不同浓度的菌液浸种和浇灌处理方式,测定分析小麦种子的发芽率、发芽势以及幼苗的根长、根数、苗高、苗鲜重和苗干重等相关指标。结果 浸种和喷施不同浓度AW57菌液均对小麦生长发育有促进作用,喷施20％浓度菌液小麦促生效果最佳,发芽率高达89.67%,苗鲜、干重分别比对照提高了54.41％、45.45％,对株高、叶长、叶宽和茎粗作用显著,对根数影响不显著,但对根长显著。结论 适宜浓度AW57菌液有利于小麦生长,可作为小麦生长调节剂。     

大气降尘污染对典型农作物生长发育及重金属含量的影响

为揭示大气降尘对作物生长和农产品品质的影响,采用不同来源和不同程度的降尘,模拟开展降尘-农作物盆栽试验,分析青菜和水稻幼苗光合及呼吸速率、叶绿素含量、地上部干物质质量以及重金属含量的变化。结果表明,大气降尘显著抑制了2种农作物的光合速率,降低了叶片中叶绿素含量,同时提高了呼吸速率,导致青菜和水稻幼苗地上部干物质质量分别下降了11.8%~51.3%和12.7%~35.5%。大气降尘使青菜和水稻幼苗植株中部分重金属元素含量显著增加,农作物安全品质降低。     

中国土壤模式-作物系统重金属生物富集模型建立

针对土壤模式建立土壤和作物重金属含量关系模型,旨在消除土壤属性对作物重金属吸收量的影响。当作物类型或品种确定后,作物重金属吸收量只与土壤重金属含量有关。提出了农田作物重金属生物富集的"土壤重金属含量-作物特性-土壤属性"关系理论,定义了土壤模式、土壤模式-作物系统重金属生物富集模型、土壤模式-作物系统重金属生物富集模型图谱等概念,确定了土壤模式的划分方法和使用方法,在此基础上以最近30年来中文期刊发表的土壤镉含量与水稻和小麦镉含量关系作为案例验证了以上方法。结果表明:水稻和小麦同一部位镉吸收量随土壤镉含量增加而增加,水稻和小麦吸收镉能力顺序为根>茎>叶>籽粒,水稻和小麦籽粒镉吸收量在同一范围内。     

红小豆不同组织及根际土壤水浸提液对小麦幼苗生长的影响

以小麦幼苗为受体作物,采用培养钵沙培法,研究不同质量浓度(0、10、40、160 g/L)红小豆根、茎、叶、根际土壤水浸提液对小麦幼苗生长的化感差异,为构建高效合理的红小豆—小麦轮作模式提供科学依据。结果表明,红小豆不同组织及根际土壤水浸提液对小麦幼苗生长的影响因化感物质的来源部位不同而存在差异。根水浸提液对小麦幼苗株高、幼叶长均表现出低质量浓度促进、高质量浓度抑制的作用,对小麦幼苗根长、侧根数及地下部干质量均表现为低质量浓度抑制、高质量浓度促进的作用;根际土壤、茎、叶水浸提液均对小麦幼苗株高、幼叶长具有抑制作用,并随质量浓度增加抑制作用逐渐加强;根际土壤、茎、叶水浸提液对小麦幼苗侧根数表现出低质量浓度抑制、高质量浓度促进的作用,茎水浸提液对小麦幼苗根长表现出低质量浓度促进、高质量浓度抑制的作用,而根际土壤水浸提液对小麦幼苗根长表现出促进效应。在水浸提液质量浓度较低(10、40 g/L)时,红小豆根、根际土壤水浸提液提高了小麦幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性和叶绿素含量,降低了幼苗的丙二醛(MDA)含量和根系活力;在水浸提液质量浓度较高(160 g/L)时,红小豆茎、叶水浸提液显著降低了小麦幼苗的叶绿素含量,显著升高了小麦幼苗叶片的SOD活性、过氧化物酶(POD)活性。红小豆不同组织及根际土壤水浸提液对小麦幼苗的化感综合效应表现为叶茎土根。     

干旱锻炼对小麦幼苗期形态指标的影响

为了探讨干旱锻炼对小麦幼苗期形态指标的影响,对经过干旱锻炼的小麦在不同程度干旱胁迫下小麦的苗高、苗鲜质量、叶相对含水量、叶干质量以及叶绿素含量等形态指标进行动态研究。结果表明,与对照相比,经过干旱锻炼的小麦幼苗在干旱胁迫条件下的苗高、苗鲜质量和叶干质量都相对较高,叶片的相对含水量减少程度显著降低。叶绿素含量均呈现先升高后降低的趋势,但在较低胁迫下经过干旱锻炼的叶片叶绿素含量降低较少。由此得出小麦幼苗期干旱锻炼能显著提高小麦的耐旱性。     

污灌胁迫对春小麦抗氧化酶活性及根系与幼苗生长的影响

通过水培的方式研究了污水直接灌溉和净化处理后灌溉对小麦根系及幼苗生长影响。结果表明:(1)未处理污水浇灌的小麦幼苗与对照组相比,植株矮小,根短,根数少,茎、叶、根的干重、鲜重均明显降低。(2)污灌胁迫加速了小麦幼苗绿叶和根系的衰亡,并使根系活力明显下降,根系MDA含量水平显著上升。(3)污灌胁迫对小麦根系POD和SOD活性具有激活效应,但随胁迫时间的延长,污灌胁迫对SOD活性转为抑制效应,SOD活性迅速下降。(4)净化处理后的污水浇灌的小麦幼苗与对照没有明显差异。     

As胁迫对不同品种小麦种子萌发及幼苗生长特性的影响

以商麦5226、商麦1619和3-3等3个小麦品种为材料,测定不同As浓度（0 mg/L、25 mg/L和50 mg/L）胁迫下小麦种子萌发和幼苗生长指标。结果表明：随着As浓度增加,小麦种子萌发期主胚根长、芽长、芽鲜重、发芽势、发芽率和幼苗期叶片叶绿素含量呈下降趋势;苗期可溶性糖含量和POD活性呈先增后减的变化趋势;萌发期根鲜重呈先减后增的变化趋势;MDA含量随着As浓度增加而增加。As对小麦种子根生长的抑制作用大于芽。