不同浓度Cd胁迫对玉米幼苗生理特性及镉累积的影响

【目的】为了探明土壤中镉含量与低累积玉米品种(会单4号)富集镉间的关系。【方法】以玉米为试验材料,设置不同浓度Cd处理的土壤盆栽试验,幼苗生长一个月后采集玉米地上部和地下部,测定玉米生物量、根系形态、叶片渗透率、脯氨酸积累量及镉富集特征。研究镉胁迫对玉米生理特性及其镉累积的影响。【结果】结果表明：当土壤中镉浓度为2 mg/kg时,玉米的地上部生物量显著增加了8.79%,浓度增加到12 mg/kg时,玉米地上部与地下部的生物量分别显著下降了55.65%、58.92%;对玉米幼根生长的抑制作用逐渐增大;叶片渗透率和脯氨酸含量与镉浓度呈正相关;玉米体内的镉含量明显增加,并且地下部含量明显高于地上部含量;随着镉浓度增加,富集系数和转运系数都小于1,这说明玉米累积镉含量不随土壤镉含量增加,但对玉米植株的毒害越来越严重。【结论】2 mg/kg的镉促进玉米生物量的增加,大与4 mg/kg时抑制玉米生物量的增加,会单4号是低富集品种,富集系数与转运系数不会随镉浓度的增加而增加,但会使玉米受到的毒害越来越严重。     

盆栽玉米和大豆对铅、镉的富集作用研究

[目的]研究玉米和大豆对铅、镉等重金属的富集作用。[方法]分别用自来水(CK)0、.1 mol/L的Pb(NO3)2和0.1 mol/L的CdSO4溶液浇灌盆栽玉米和大豆,测定栽培前后土壤中铅、镉的含量,以及玉米和大豆各部位铅、镉的含量。[结果]玉米和大豆均能富集土壤中的铅和镉。空白试验中,种植玉米后土壤中铅、镉分别从106.07、2.21 mg/kg降为79.461、.45 mg/kg,种植大豆后土壤中铅、镉分别从107.572、.30 mg/kg降为85.101、.01 mg/kg。玉米和大豆不同部位对铅和镉的吸收程度不同,玉米和大豆各部位吸收铅、镉的能力表现为:根部>秸秆>叶部>果实。用铅、镉溶液浇灌的玉米和大豆的长势与空白组没有明显区别。[结论]玉米和大豆对受铅、镉等重金属污染的土壤具有良好的生物修复作用。     

不同浓度镉对罗勒植株生长及镉吸收累积的影响

[目的]探讨不同浓度镉（0、1、5和10 mg/L）对罗勒植株生长及镉吸收累积的影响。[方法]以Hoagland营养液为基础,罗勒为材料,研究了不同浓度镉对罗勒植株生长、镉吸收累积及可溶性糖、全N、全P和全K含量的影响。[结果]低浓度镉（1 mg/L）对罗勒生长及地上部鲜重和干重的累积有一定的促进作用,高浓度镉（5和10 mg/L）对罗勒的生长、地上部与地下部的鲜重和干重产生抑制作用。随镉浓度增加,罗勒叶片中叶绿素含量呈逐渐降低趋势,且均低于对照;罗勒地上部可溶性糖含量呈逐渐增加趋势,且均高于对照,地下部可溶性糖含量均显著低于对照;地上部的全N、全P、全K含量均高于地下部。随镉浓度增加,罗勒对镉的吸收累积呈增加趋势。[结论]罗勒是一种有潜力的镉高累积芳香植物。     

不同浓度钙·锌抑制剂对烟草镉积累及亚细胞分布的影响

[目的]探讨钙锌互作对镉元素在烟草体内亚细胞分布的影响。[方法]以烟草南江三号为研究材料,通过添加不同浓度钙、锌2种抑制剂,采用土培盆栽试验,研究烟草镉的亚细胞分布。[结果]烟草叶部和根部的整个亚细胞中,镉含量分布大小顺序为胞液、细胞壁、叶绿体、线粒体。土壤中镉浓度为1 mg/kg时,加入钙抑制剂100 mg/kg,烟草根部叶绿体、细胞器和胞液的镉含量均下降,而细胞壁中的镉含量增加;加入锌抑制剂50 mg/kg,烟草所有亚细胞中的镉含量均有所下降,说明加入锌抑制剂50 mg/kg比加入钙抑制剂100mg/kg的效果好。土壤镉浓度为5 mg/kg时,烟草根部和叶部细胞器的镉含量都有所上升,其余3个亚细胞中的镉含量减少。[结论]烟草中镉在胞液中的分布多于细胞壁,叶绿体和线粒体镉含量少,在不同浓度钙、锌处理下烟草对镉的耐性加强,镉在烟草体内结合在细胞壁上,通过主动运输进入胞液,胞液区室化作用明显,可能是烟草耐镉的主要机制,减少烟叶镉含量的重要途径。     

短毛蓼对Cd的富集特性研究

[目的]研究锰超富集植物短毛蓼（Polygonum pubescens Bl.）对重金属镉的响应和富集特征。[方法]采用Hoagland营养液为培养基质,设定8种镉处理浓度（0、25、50、100、200、500、800、1000mg/L）。[结果]在较低镉处理浓度（25mg/L、50mg/L）下,短毛蓼的生物量与对照相比差异不显著（P〈0.05）;在试验设定的各种镉处理水平下,短毛蓼根和地上部Cd含量均超过100mg/kg,Cd富集系数均大于1;随着镉处理浓度的增加,短毛蓼体内的镉含量和镉富集量显著增加,镉处理浓度超过50mg/L时,转运量系数大于1。[结论]短毛蓼对镉具有较强的耐受性和富集能力,在镉污染土壤的植物修复中具有一定的应用潜力。     

成县石灰性土壤金属镉背景值调查

[目的]调查成县石灰性土壤重金属镉含量的背景值,为石灰性土壤镉污染评价提供参考。[方法]采集成县30个地块,每个地块采集0~20和20~40 cm土层土样,采用DTPA浸提–原子吸收分光光度法测定土壤中可给态镉含量。[结果]0~20 cm土层土壤的可给态镉含量平均为2.48 mg/kg,变动范围2.23~2.73 mg/kg(95%可靠度)或者2.15~2.81 mg/kg(99%可靠度);20~40 cm土层土壤的可给态镉含量平均为2.43 mg/kg,变动范围是2.23~2.63 mg/kg(95%可靠度),或者2.16~2.70 mg/kg(99%可靠度)。[结论]0~20 cm土层土壤镉含量污染的临界值为2.81 mg/kg,20~40 cm土层土壤镉含量污染的临界值为2.70 mg/kg。     

重金属镉胁迫对热带牧草坚尼草生长及品质的影响

[目的]为在热带地区镉(Cd)污染土壤中种植坚尼草提供理论依据。[方法]以热研8号坚尼草(Panicum maximum)为供试植物,通过测定其株高、生物量、叶绿素和各营养成分的含量研究镉胁迫对坚尼草生长及品质的影响。[结果]收获时,镉浓度为0.3 mg/kg处理的热研8号的株高(91.40 cm)和平均干重(61.57 g/盆)分别比对照增加10.9%和27.4%,显著高于其他处理。各处理中叶绿素a和b的含量均先增加后减少。热研8号坚尼草中的粗纤维、粗脂肪、粗灰分、粗蛋白含量随Cd浓度的增加先降后升。镁和钙含量在0.3mg/kg处理中最低,镁含量的最高点出现在1.0 mg/kg处理中,钙含量的最高点出现在5.0 mg/kg处理中。[结论]当土壤中的Cd浓度约为0.3 mg/kg时,它对坚尼草的生长有一定的促进作用;当其浓度为约10 mg/kg时,它会明显抑制坚尼草的生长。     

施硅对白菜地上部吸收重金属镉的抑制效应

采用土培盆栽试验,研究了施硅对抑制白菜吸收外源重金属镉的效应,结果表明:在试验条件下,土壤施硅有利于黑叶白菜增强抗重金属镉胁迫的能力,显著地提高白菜地上部的生物量,白菜生物量随施硅水平提高而递增;显著地提高了土壤pH值和有效硅含量;显著地降低较高外源镉浓度(0.6,0.9mg/kg)处理的土壤有效镉含量;显著地减少在土壤较高外源镉浓度(0.6,0.9mg/kg)污染下的白菜地上部对镉的吸收与累积,有效地降低了白菜地上部重金属镉的浓度和吸收总量。可见,施适量的硅(1.0g/kg)可有效减轻白菜重金属镉污染毒害。     

镉污染对火炬树的影响

[目的]研究不同浓度镉污染对火炬树生长的影响。[方法]以当年生的火炬树的播种苗为材料,在不同浓度镉（10、30、50、100mg/kg）处理的土壤条件下,每月定期随机测量植株的苗高、地径及生物量。[结果]土壤中含镉量较低即10 mg/kg时,除了火炬树的地径,树高和生物量的增长都要高于对照,并随着土壤中含镉含量的增加,火炬树树高、地径、生物量的增长均低于对照且差距逐渐增大。[结论]低浓度的镉处理能促进火炬树的生长,高浓度的处理对火炬树的生长有抑制作用。不同浓度的镉处理对火炬树树高和地径生长无显著影响,说明火炬树具有较强的抗镉污染的能力。     

土培条件下东南景天对镉的耐性和富集特性的研究

[目的]探讨土培条件下东南景天矿山与非矿山生态型植物对Cd耐性和富集能力的差异。[方法]采用土培盆栽的方法,以向水稻土中加入不同量的镉作为处理,研究东南景天两种生态型植物在不同镉含量土壤中的生长反应以及体内镉含量与积累量变化。[结果]两种生态型植物对土壤中不同含量Cd的生长反应不同,矿山生态型对土壤Cd的耐受阈值为300 mg/kg,非矿山生态型为50 mg/kg。矿山生态型地上部最大Cd含量为893 mg/kg,根部最大Cd含量为344 mg/kg;而非矿山生态型地上部和根部最大Cd含量分别为124和212 mg/kg。矿山生态型地上部Cd含量大于根部Cd含量,而非矿山生态型根部Cd含量大于地上部。矿山生态型地上部Cd积累量最大值为151.67μg/株;而非矿山生态型为11.99μg/株。两种生态型植物相比较,在相同Cd处理水平下,矿山生态型地上部Cd含量和Cd积累量均显著高于非矿山生态型。[结论]矿山生态型东南景天对土壤Cd的耐受和富集能力显著大于非矿山生态型。从植物对土壤镉的耐性、地上部与根部Cd含量及其比值来看,矿山生态型东南景天是一种Cd超积累植物。     

短毛蓼对Cd的富集特性研究（摘要）（英文）

[目的]研究锰超富集植物短毛蓼（Polygonum pubescensBl.）对重金属镉的响应和富集特征。[方法]采用Hoagland营养液为培养基质,设定8种镉处理浓度（0、25、50、100、200、500、800、1 000 mg/L）。植株收获后用自来水洗净,记录植物株高、根长,然后将根浸入20 mmol/LEDTA-Na溶液中交换15 min,以去除根系表面吸附的金属离子,最后再用去离子水冲洗3次,用吸水纸吸干表面水分。将植物分为根、茎、叶放至烘箱内,在105℃下杀青30 min,然后在70℃下烘48 h,测定植物各部分干质量,最后用不锈钢粉碎机磨细,过60目尼龙网筛。植物样品采用微波消解法用HNO3＋H2O2消解。重金属镉含量的测定采用火焰原子吸收分光光度法（WFX-110型）。[结果]随着培养液中镉浓度的增加,短毛蓼的株高、根长及生物量均呈下降趋势,但在较低浓度（25、50 mg/L）下与对照相比差异均不显著（P〉0.05）,在较高浓度下（100 mg/L以上）短毛蓼总干重明显减少,差异显著（P〈0.05）,表明短毛蓼受Cd毒害影响较明显;在试验设定的各种镉处理水平下,短毛蓼根和地上部Cd含量均超过100 mg/kg,Cd富集系数均大于1,当培养液中镉浓度为1 000 mg/L时,地上部镉含量高达3 070.069 mg/kg,根中镉含量高达4 863.96 mg/kg。随着镉处理浓度的增加,短毛蓼对镉的吸收量呈现先增加后降低的趋势,当镉处理浓度为800 mg/L时,根和地上部的镉吸收量均达最大值,分别为878.88 mg/株和2 302.91 mg/株。在试验各处理水平下（CK除外）短毛蓼根和地上部均表现出较强的镉富集能力,根对镉的富集系数为4.86 ～55.88,地上部富集系数为2.72 ～6.52;从转运量系数来看,除对照外,各处理水平下转运量系数为0.73 ～4.95;当Cd处理浓度大于50 mg/kg时,转运量系数超过1。[结论]短毛蓼对镉具有较强的耐受性和富集能力,在镉污染土壤的植物修复中具有一定的应用潜力。     

石灰和泥炭处理对超积累植物东南景天清除土壤重金属的影响

[目的]采用植物修复技术对广西崇左市某一铅锌矿区的重金属污染土壤进行治理。研究石灰和泥炭处理对东南景天和玉米的生长及积累重金属的影响。[方法]进行为期1年的大田试验,植物种植模式为单种玉米和玉米套种东南景天2种方式;土壤改良剂的处理为单施石灰和石灰+泥炭处理2种方式。[结果]大田试验证明,在土壤Zn和Cd分别达3 574 mg/kg和29 mg/kg的条件下,东南景天生长良好,其地上部Zn和Cd含量最高达21 982 mg/kg和1 013 mg/kg。施用石灰或泥炭均可促进东南景天和玉米的生长,提高2种植物对Zn的积累,抑制玉米对Cd的积累。[结论]在施用石灰+泥炭的基础上采用玉米套种东南景天的方式可以获得最大的Zn和Cd去除效果。     

缺氧和充氧栽培对水稻Cd积累及OsHMA2基因表达的影响

【目的】研究缺氧和充氧栽培对水稻重金属Cd的吸收和转运及OsHMA2基因在茎中表达的影响,为降低水稻中重金属的吸收和累积奠定基础。【方法】以水稻品种五丰优2168为试验材料,通过营养液缺氧和营养液充氧的水培盆栽试验,分析Cd质量浓度为0、0.6、1.2mg·L~(-1)时,Cd的吸收累积以及茎中OsHMA2基因表达水平。【结果】缺氧栽培条件下,水稻生长发育受Cd抑制作用不显著,而充氧栽培条件下水稻生长受到显著抑制,表现为根、地上部干质量显著下降。在0.6和1.2mg·L~(-1)Cd处理条件下,缺氧栽培的水稻根部和地上部Cd累积量均低于充氧栽培。2种栽培条件下,根部Cd累积量均随Cd处理浓度的增大而增大。水稻地上部对Cd的累积在缺氧栽培条件下,0.6和1.2mg·L~(-1)Cd处理无显著差异,充氧栽培的水稻地上部Cd累积随处理浓度增大而增大。与对照相比,水稻茎OsHMA2表达量在缺氧和充氧栽培下,0.6mg·L~(-1)Cd处理上调,而1.2mg·L~(-1)Cd处理下调;在Cd处理下,OsHMA2表达量缺氧栽培高于充氧栽培。【结论】缺氧栽培能抑制水稻对Cd的吸收和累积;Cd累积量达到一定值时能够下调OsHMA2的表达。     

镉胁迫对商陆生理指标的影响

[目的]研究不同浓度的镉胁迫对商陆生理指标的变化。[方法]以商陆（Phytolacca acinosa Roxb.）为材料,通过温室盆栽的方式,研究其在0、10、25、50和100 mg/kg镉处理下部分生理指标的变化。[结果]在浓度小于10 mg/kg时,商陆叶片中叶绿素a含量和可溶性蛋白的含量、CAT和POD活性随浓度的增加而增大;而当浓度大于10 mg/kg时,商陆叶片中叶绿素a含量和可溶性蛋白的含量、CAT和POD活性随浓度的增加而降低;商陆叶片中MDA含量随镉浓度的升高而增大;叶绿素b含量、可溶性糖的含量则随着镉浓度的升高而下降。[结论]商陆能够通过调节体内抗氧化酶系统的活性,并保持其较高的水平以抵御镉胁迫造成的危害,从而保护了细胞膜的稳定性和完整性,显示了其超积累植物的特性。     

钼对甘草（Glycyrrhiza uralensis Fisch.）产量和有效成分积累的影响（英文）

[目的]研究不同浓度的钼对甘草生长、产量和有效成分积累的影响。[方法]以一年生的甘草移栽苗为试验材料,采用盆栽蛭石的试验方法,共设置4个钼浓度水平,分别为0,0.52,5.20和10.40mg/L,其中0.52mg/L即正常Hoagland营养液中钼的浓度。每周向盆内浇灌营养液,以达到处理的目的。采用电子天平分别测定不同处理时间下的甘草地上、根的鲜重和干重。按照《中国药典》（2010年版,一部）应用HPLC测定甘草根主要有效成分甘草酸和甘草苷的含量。[结果]结果表明,甘草地上部分、根的鲜重和干重均随钼处理浓度的增加而增加,试验处理后期差异显著。在处理105d时,在0mg/L处理下甘草各部位的干、鲜重最低,5.20和10.40mg/L处理下最高。然而,随着钼处理浓度的增加,甘草酸和甘草苷含量呈现出先增加后降低的趋势。在整个试验过程中,钼浓度为5.20mg/L处理下的甘草酸和甘草苷含量始终高于其他处理。[结论]5.20和10.40mg/L的钼浓度可以促进甘草地上和根增加,但是5.20mg/L钼更适合根中活性成分甘草酸和甘草苷的积累。     

镉胁迫对葡萄砧木5BB和99R组培苗生长的影响

利用组织培养技术,研究了不同质量浓度镉(Cd)(0、1、3、5mg/L)对2个葡萄砧木品种(5BB和99R)的生长特性及Cd积累规律的影响。结果表明,随着Cd质量浓度的增加,2个葡萄砧木品种的生物量、株高、根系长度和表面积均呈现下降的趋势,且99R的下降幅度明显高于5BB。随着Cd质量浓度的增加,2个葡萄砧木品种Cd含量明显增加,在试验设置的Cd质量浓度条件下,5BB地上部和根系Cd含量均低于99R。2个葡萄砧木品种对Cd胁迫的反应虽然总体趋势一致,但5BB的生物量、株高和根系形态指标的下降幅度明显低于99R,表明5BB比99R具有较强的耐Cd特性。     

铅（Pb）污染下丛枝菌根真菌对早稻生长的影响

[目的]研究土壤重金属 Pb污染下丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi, AMF）对旱稻生长的影响。[方法]采用盆栽实验的方法,研究了不同土壤 Pb 处理水平（0,300,600 mg/kg）下,接种 Glomus mosseae下旱稻（Oryzal Sativa L.）的生长效应。[结果]接种处理下,旱稻根系侵染率随着土壤 Pb含量增加而显著降低（P〈0.05）。与未接种处理相比,接种处理显著提高300 mg/kg Pb处理下旱稻生物量以及地下部分 Pb含量,却显著降低了地上部分 Pb含量,这与接种处理显著降低了 R/S值的结果一致（P〈0.05）;600 mg/kg Pb处理下,接种显著提高了地下部分生物量（P〈0.05）,却显著降低了旱稻地上部分以及地下部分 Pb含量（P〈0.05）,接种处理与未接种处理下 R/S值差异不明显。[结论]该研究表明在一定的土壤 Pb处理下接种 Glomus mosseae可以在一定程度上缓解 Pb对 Oryzal Sativa L.的毒害作用。