农田土中外源Ti(Ⅳ)对Cd胁迫下油葵生长的影响

以新疆某石化企业周边农田土为供试土壤,采用室内静态土培盆栽试验,研究Cd单一及Ti、Cd复合作用对油葵生长及其Cd生物有效性的影响。结果表明,单施Cd时,适量(≤10 mg/kg)Cd能促进油葵的生长,但高添加量(≥20 mg/kg)Cd却抑制其生长。Ti和Cd复合作用时,油葵对Cd的吸收既存在协同效应,也存在拮抗效应,当外源施入适量(≤1 000 mg/kg)Ti能够促进油葵的生长,提高油葵的耐性;当外源Ti添加量≥2 000 mg/kg时,油葵对Cd的富集及耐性低于相同添加量单施Cd的情况。种植油葵后土壤中Cd的有效态含量远低于种植油葵前,说明油葵耐Cd能力较强,可与适量Ti结合,用于修复被Cd污染的土壤。     

小白菜对镉污染土壤的植物修复

通过盆栽试验,研究了小白菜在不同水平镉(Cd)污染土壤中的耐受性以及富集指标,并施加不同水平螯合剂对修复效果进行强化。结果表明:低水平Cd处理对小白菜的株高、干重有促进作用,而高水平Cd处理则表现出抑制作用,在土壤Cd添加量为200mg/kg时小白菜的株高、干重分别比土壤未添加Cd的小白菜降低了26.6%和42.6%;植株体内Cd积累规律为根部大于地上部,各部位含Cd量及Cd吸收总量均随着土壤Cd添加量的增加而递增,在土壤Cd添加量为150mg/kg时达到最大值,之后则下降。另外,在本试验条件下,施加螯合剂均提高了小白菜对Cd的吸收,但高水平的螯合剂处理却导致小白菜死亡;土壤脲酶及过氧化氢酶的活性随着土壤Cd浓度的增加而降低,而种植小白菜后可以增加土壤脲酶及过氧化氢酶的活性,促进酶活性的恢复,说明小白菜具有修复Cd污染土壤的潜力。     

EDDS对Cd、Pb污染下荻生长、重金属积累及修复土壤能力的影响

为初步探明荻与EDDS联合修复重金属污染土壤的可行性,采用盆栽试验,以轻微Cd、Pb污染土壤为培养基质,研究不同添加量[0(对照)、1、3、5 mmol/kg]的乙二胺二琥珀酸(EDDS)对荻生长,Cd、Pb积累及污染土壤修复能力的影响。结果表明:在Cd、Pb污染下,添加EDDS处理荻的光合色素含量、株高和干质量与对照相比总体上均无显著差异,总体上光合色素以5 mmol/kg EDDS处理较好,株高和干质量以3 mmol/kg EDDS处理较好。在Cd污染下,随着EDDS添加量增加,荻地上部、根部Cd含量和富集系数均呈现出先增加后降低的趋势,且均在1 mmol/kg EDDS处理时达到峰值,分别较对照显著提高72.8%、15.4%和73.6%、15.4%,3 mmol/kg EDDS处理次之;Cd转运系数持续增加,且添加EDDS处理均显著高于对照;植株的Cd总积累量呈先增加后减小的趋势,在3 mmol/kg处理时达峰值,较对照显著提高44.2%;添加EDDS处理的Cd转运量系数均高于对照,以5 mmol/kg处理最高;荻对Cd污染土壤的修复效率以3 mmol/kg EDDS处理最高,较对照显著提高44.2%。在Pb污染下,地上部Pb含量和富集系数以5 mmol/kg EDDS处理较大,但与对照无显著差异;根部Pb含量和富集系数在5 mmol/kg EDDS处理时最大,分别较对照显著提高37.5%和35.3%;随着EDDS添加量增加,地上部、根部及总的Pb积累量均表现出先降低后增加的变化趋势,以5 mmol/kg EDDS处理最高,分别较对照提高9.4%、56.7%、46.6%,但差异不显著;荻对Pb污染土壤的修复效率也随着EDDS添加量增加表现出先降低后增加的变化趋势,在5 mmol/kg EDDS处理时最大,较对照提高45.2%,差异不显著。综合分析,在Cd污染下,以3 mmol/kg EDDS处理荻对Cd的富集、积累及土壤修复效果最好;在Pb污染下,以5 mmol/kg EDDS处理荻对Pb积累及土壤修复效果较好,但是效果不是很明显,故EDDS与荻联用修复轻微Cd污染土壤的潜力较大。     

不同镉浓度处理对龙须草生长特性及积累特征的影响

为探明龙须草镉(Cd)耐受性及修复污染土壤的可能性,在盆栽试验条件下,研究了不同浓度Cd处理下植株生长特性及Cd累积特征.结果表明,Cd离子在低浓度(小于5mg Cd/kg土)情况下,能促进龙须草的营养生长,株高、分蘖数、叶面积及干物质积累都有不同程度增加;高于5mg Cd/kg土处理下则抑制植株生长;随Cd浓度增加,根系与茎叶中的Cd积累浓度和累积量明显升高,在Cd浓度达到100mg Cd/kg土处理下龙须草仍能完成正常生长周期.表明龙须草在高Cd浓度下(大于5mg Cd/kg土)虽生长受到一定限制,但能正常生长发育及积累更多Cd离子,耐重金属Cd能力较强,可作为修复Cd污染土壤的优势植物种植.     

毛霉QS1对贵州油菜修复镉污染土壤的强化作用

以贵州油菜作为重金属镉的修复植物,从湖南省株洲市清水塘重金属土壤修复示范基地采集10个不同Cd浓度污染土壤,研究不同Cd浓度下抗镉真菌对贵州油菜的生长及对Cd修复的强化作用。结果表明,接菌处理明显促进了贵州油菜生物量的增加、Cd在植株体内的富集和Cd从根部向地上部分的迁移,土壤Cd处理对贵州油菜的临界毒害浓度在148.41 mg/kg左右,接菌处理使贵州油菜的Cd临界毒害浓度提高到175.35 mg/kg,接菌处理的贵州油菜在土壤Cd浓度为148.41 mg/kg时,积累量最大,为69.83 mg/kg,而不接菌的贵州油菜在土壤Cd浓度125.70 mg/kg时Cd积累量最大,为57.81 mg/kg。     

不同螯合剂强化青葙修复土壤镉污染的效应

【目的】研究6种螯合剂对土壤可提取态镉(Cd)含量及青葙吸收富集Cd的影响,筛选出青葙富集Cd的最佳螯合剂及其最佳浓度,为提高青葙对Cd污染土壤的修复能力提供理论参考。【方法】采用盆栽试验,以青葙为Cd修复植物,在总Cd含量为5.72 mg/kg、可提取态Cd含量为2.62 mg/kg的土壤中,分别加入浓度梯度为0(对照)、1.0、2.5、5.0、8.0和10.0 mmol/kg的6种螯合剂(苹果酸、柠檬酸、酒石酸、草酸、腐殖酸和EDTA),分析不同处理的土壤可提取态Cd含量、青葙生物量及青葙各部位对Cd的富集量。【结果】除腐殖酸外,加入不同浓度的螯合剂后,土壤可提取态Cd含量均高于对照组,加入10.0 mmol/kg柠檬酸时土壤可提取态Cd含量(3.18±0.29 mg/kg)最高,比对照组增加22.8%。在土壤中添加不同浓度的EDTA后,青葙幼苗干枯死亡;加入不同浓度的酒石酸、苹果酸、柠檬酸和草酸后,青葙根、茎、叶的Cd含量均有所增加,其中以5.0 mmol/kg柠檬酸处理青葙叶片中的Cd含量(143.00±14.60 mg/kg)最高,为对照组的2.74倍。添加5.0 mmol/kg的酒石酸、苹果酸、柠檬酸和草酸后,青葙根、茎、叶的生物量均低于对照组,其中柠檬酸和草酸处理对青葙生长的抑制作用较小,生物量较高,且该浓度下柠檬酸处理青葙对Cd的提取总量(0.199±0.006 mg/株)最高。【结论】不同螯合剂种类及浓度强化青葙修复土壤Cd污染的效应存在差异,其中以添加5.0 mmol/kg柠檬酸的螯合效果最佳。     

荠菜对土壤重金属镉(Cd)和铅(Pb)的修复效应

采用盆栽试验研究了荠菜(Capsella bursa-pastoris)对不同水平镉(Cd)和铅(Pb)污染的耐性及富集效应,并施加不同水平螯合剂初步探讨荠菜净化重金属污染的应用潜力。结果表明:(1)在低水平Cd和Pb处理时对荠菜株高、干质量和叶绿素含量等有轻微的促进作用,而高水平Cd和Pb处理时则对其有抑制作用,在土壤Cd和Pb添加量为150 mg/kg时,荠菜的株高、干质量和叶绿素含量达到最大;(2)荠菜植株中脯氨酸含量随Cd和Pb添加量的增加而增加,当土壤Cd和Pb含量为250 mg/kg时,荠菜体内脯氨酸含量达到最高,分别比对照组增加了16.13倍和18.41倍;(3)荠菜体内重金属含量大小均表现为:地下部地上部,各部位重金属含量均随着土壤重金属添加量的增加呈增加趋势;(4)荠菜不同部位Cd和Pb含量与不同水平处理Cd和Pb浓度之间的回归方程均达到极显著水平(P0.01),说明了添加重金属后土壤中重金属能被植物有效吸收,并且各部位对重金属的吸收主要依赖于土壤中重金属含量;(5)荠菜具有修复Cd和Pb污染土壤的潜力,对重金属Cd和Pb的吸收富集表现出较为一致的特点,但相比之下,荠菜对土壤中Pb的吸收富集能力强于Cd;(6)荠菜地上和地下部Cd和Pb含量随着螯合剂浓度的增加而逐渐增加,说明了添加螯合剂能明显提高荠菜对土壤中Cd和Pb的转运和吸收。     

油菜对Cd污染土壤的植物修复

通过盆栽试验,对"秦油8号"(Brassica rlapus L."Qinyou No.8")在不同水平Cd污染下的耐性以及富集指标进行测定,并施加不同水平螯合剂对油菜的修复效果进行强化.结果表明,低水平Cd处理对油菜的株高、干质量、叶绿素含量等有轻微的促进作用,而高水平Cd则表现出抑制作用,在土壤Cd添加量为80mg/kg时,油菜的株高、干质量、叶绿素总量分别比对照降低了20.5%、43.5%和64.3%.油菜体内脯氨酸含量与Cd添加量呈现显著的正相关性,比对照升高了23倍,表现出一定的耐性.油菜体内Cd积累规律为根部大于地上部.各部位含Cd量以及每盆油菜吸收Cd总量都随土壤Cd添加量的增加而递增,在土壤Cd添加量为40 mg/kg时达到最大值.此后则会下降.施加3种水平螯合剂均提高了油菜对Cd的吸收,但高水平的螫合剂处理却导致油菜死亡.相比之下,中等水平螯合剂处理下,油菜对Cd的吸收效率较高.可见,秦油8号具有修复Cd污染土壤的潜力.     

剑麻与石灰对镉污染土壤修复研究

通过盆栽试验,研究了不同镉(Cd)污染水平和石灰处理下剑麻植株的长势及剑麻体内的Cd含量,结果表明:在Cd 25 mg/kg污染土壤中剑麻生长受影响不大,在Cd 50 mg/kg污染土壤中剑麻可以生长,当Cd污染水平达到100 mg/kg时剑麻受毒害严重;剑麻对Cd的吸收量地下部明显高于地上部;在Cd≤50 mg/kg污染土壤中加入石灰并没有增加剑麻对Cd的迁移量;而在Cd污染浓度相同的土壤条件下,施加石灰处理的剑麻对Cd的迁移量低于不加石灰处理;在Cd重度污染的土壤中增加石灰用量可促进剑麻的生长,表明石灰与剑麻相结合对Cd重度污染土壤具有一定的修复意义.     

低分子有机酸对贵州黄壤龙葵吸收镉的影响

[目的]探讨低分子有机酸对龙葵吸收镉(Cd)的影响,以期为提高贵州地区黄壤重金属污染的植物修复效率提供科学依据.[方法]采用盆栽试验种植龙葵,待龙葵生长60 d后,将不同浓度的低分子有机酸(柠檬酸、苹果酸和酒石酸)及其复合处理(柠檬酸+苹果酸、柠檬酸+酒石酸)以溶液形式加入土壤,以添加500 mL去离子水为对照(CK),1个月后收获植株样品并采集土壤样品,分析不同处理对龙葵生长及吸收转运重金属Cd的影响.[结果]柠檬酸添加量为2.5 mmol/kg时龙葵单株生物量最高,较CK显著增加6.75%(P<0.05,下同),其他处理的生物量均低于CK.3种有机酸均能强化龙葵根、茎、叶和果实对Cd的吸收,表现为苹果酸>酒石酸>柠檬酸,各部位的Cd含量表现为叶>茎>根>果实,且均在苹果酸添加量为5.0 mmol/kg时达最大值,分别为CK的1.68、1.53、1.21和1.32倍.添加2.5 mmol/kg酒石酸和5.0 mmol/kg苹果酸时龙葵对Cd的累积量较高,二者显著高于其他处理.添加柠檬酸、苹果酸和酒石酸均能提高龙葵对Cd的转移和富集能力,作用表现为苹果酸>酒石酸>柠檬酸,其中,添加5.0 mmol/kg苹果酸时龙葵对Cd的富集系数最大,为12.81.相对于单一有机酸处理,复合有机酸处理对龙葵富集Cd的能力无明显优势.[结论]添加适当浓度的柠檬酸、苹果酸和酒石酸均能提高龙葵各部位对Cd的吸收及土壤Cd从地下向地上部转移的能力,促进龙葵对Cd的转移和富集;其中苹果酸添加量为5.0 mmol/kg时,龙葵对Cd的累积量相对较高且富集系数最大,对土壤中Cd的植物修复效果最好.     

赤泥对Ｃｄ污染稻田水稻生长及吸收累积Ｃｄ的影响

采用田间小区试验,研究了不同赤泥施用量对酸性Cd污染稻田(潮泥田)水稻生长及吸收累积Cd的影响。结果表明,赤泥施用量为4948kg·hm-2时水稻产量达到最高,其主要作用是促进了水稻有效穗的形成。同时施用赤泥能显著提高土壤pH,降低土壤有效态Cd含量和减少水稻Cd累积。与不施赤泥的对照相比,施用赤泥3000kg·hm-2的处理水稻增产12.4%(P<0.05),水稻根Cd降低22.0%(P<0.05),糙米Cd(0.14mg·kg-1)降低40.8%(P<0.01),并达到国家粮食卫生标准(GB2715—2005);当赤泥施用量增至9000kg·hm-2时,土壤pH提高12.0%(P<0.01),有效态Cd含量降低24.9%(P<0.05),水稻根系、茎叶和糙米Cd分别降低55.7%(P<0.01)、54.5%(P<0.01)和69.9%(P<0.01)。表明利用赤泥修复中轻度酸性Cd污染土壤是可行的,并能起到改良土壤和促进水稻增产的效果。试验所用赤泥重金属含量很低,不会造成二次污染。但将赤泥大面积应用于酸性Cd污染稻田还需要系统研究应用参数,并采取农机配套和激励机制来鼓励农民自发行动的积极性。     

镉污染对土壤中硝态氮含量的影响

重金属Cd污染对土壤硝态氮含量的影响结果表明:低浓度Cd(0.6 mg/kg)使硝态氮含量增加,当Cd浓度为1.0～70 mg/kg时,随着Cd浓度的增加,土壤中硝态氮含量降低;但随着施肥量的增加反而加强了Cd对硝态氮的抑制作用.     

苎麻根际抗Ｃｄ细菌筛选及对苎麻生长和吸收Ｃｄ能力的影响

本文报道从苎麻根际筛选出5株抗Cd细菌(cdr1、cdr2、cdr3、cdr6、cdr7),通过16SrRNA基因序列分析结果显示,cdr1和cdr3属于金黄杆菌属(Chryseobacterium),cdr2属于农杆菌属(Agrobacterium),cdr6属于贪噬菌属(Variovorax),cdr7属于黄杆菌属(Flavobacterium)。采用盒栽试验方法,研究了抗Cd细菌对苎麻生长和吸收Cd能力的影响。结果表明,在Cd添加量为10mg·kg-1土壤中接种cdr6、cdr7能显著增加苎麻生物量和叶片叶绿素含量,降低植株地下部分丙二醛(MDA)含量,但对植株Cd含量没有影响。从平均值来看,接种cdr1和cdr3的苎麻株高低于对照,但只有接种cdr3的处理达到显著水平。接种cdr1和cdr3的苎麻地上和地下部分干重、叶片叶绿素含量均低于对照CK-1,但其差异均没有达到统计意义的显著水平。接种cdr1、cdr3的苎麻地上部分Cd含量显著高于对照CK-1。接种cdr2对苎麻植株生物量和Cd含量均没有显著影响。     

商陆修复镉-锌复合污染土壤的潜力初探

为了解商陆修复镉-锌复合污染土壤的潜力。通过盆栽试验,研究了镉-锌复合污染发生时锌营养条件下镉污染对商陆生长及富集镉、锌能力的影响。商陆在镉-锌复合污染条件下,土壤中镉和锌的最大允许浓度分别建议为150和300 mg/kg。无论镉的单因子污染或是复合污染,商陆中镉的含量均随土壤中镉浓度的增加而增加。在商陆地上部镉-锌之间表现为协同作用,土壤中低浓度镉能促进植株吸收锌,而低浓度锌对植株吸收镉有激发作用。当土壤锌含量小于200 mg/kg时,镉-锌相互作用导致商陆根中镉的积累量随锌浓度增加而增加;大于200 mg/kg时表现为负相关。土壤中锌浓度为0~200 mg/kg时对商陆生长及富集镉总量有一定的促进作用。     

Pb、Cd复合胁迫对桑树种子萌发及幼苗生长的影响

目的研究不同含量Pb、Cd单一及复合胁迫对桑树种子萌发、幼苗生长的影响，以及桑树对重金属Pb、Cd的富集和迁移，探索桑树对修复Pb、Cd污染土壤的潜能。方法以桑树种子和幼苗为实验材料，通过发芽实验和盆栽实验研究不同含量Pb（0、250、500、750、1 000、1 250 mg/kg）和Cd（0、0.2、1、25、75、100 mg/kg）单一及复合胁迫对桑树种子发芽率、幼苗株高、生物量等影响，以及Pb、Cd在桑树根、茎、叶中的富集和迁移。结果（1）不同含量Pb、Cd单一及复合胁迫均对桑树种子萌发产生抑制作用；（2）低含量Pb、Cd（250、0.2 mg/kg）对桑树幼苗株高、生物量产生促进作用，当含量升高时转为抑制作用。（3）Pb、Cd主要积累于桑树根系中，低含量的Pb（250 mg/kg）会促进桑树对Cd的富集和迁移；桑树对Cd的富集及迁移系数高于Pb，但富集系数和迁移系数最高值均 < 1。Pb、Cd复合胁迫下，桑树对Pb、Cd富集和迁移系数小于单一胁迫；当Pb、Cd含量升高时，Pb、Cd富集系数和迁移系数均呈现下降趋势。结论不同含量Pb、Cd均会不用程度的抑制桑树种子萌发，抑制作用随Pb、Cd含量升高而增强。桑树不属于超富集植物，但对低含量Pb、Cd富集及转移系数较高，并且低含量Pb、Cd会促进桑树生长，可在低含量Pb、Cd污染土壤中开展种桑养蚕模式进行土壤重金属污染修复。      

重金属Pb与Cd对苹果幼苗叶绿素含量和光合特性的影响

[目的]为阐明Pb和Cd的生理作用提供理论依据,为果树的优质高效生产提供技术支持。[方法]以八棱海棠和平邑甜茶为试材,采用盆栽方法,研究了重金属Pb和Cd对不同苹果幼苗叶绿素含量和叶片光合特性的影响。[结果]结果表明:低浓度的Pb(<250mg/kg)和Cd(<10 mg/kg)提高八棱海棠和平邑甜茶幼苗的叶绿素总量、叶绿素a含量和叶绿素b含量;随着培养介质中Pb和Cd浓度的增加,幼苗的叶绿素总量、叶绿素a含量和叶绿素b含量显著下降,其中Pb对八棱海棠叶绿素b的影响高于对叶绿素a的影响,而Cd的作用与此相反;重金属Pb和Cd影响苹果幼苗的光合性能,随着培养介质中Pb和Cd浓度的增加,八棱海棠和平邑甜茶幼苗的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均显著下降,细胞间CO2浓度逐渐升高;而低浓度的Cd(<20 mg/kg)提高平邑甜茶和八棱海棠幼苗的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,但降低细胞间隙CO2浓度。[结论]Pb和Cd胁迫处理影响八棱海棠和平邑甜茶幼苗的光合作用系统。     

天然植物营养素对水稻生长发育及降镉效应研究

为探明天然植物营养素(水溶有机肥料)对水稻生长发育、稻米品质和降镉效应的影响,通过镉超标土壤盆栽试验开展研究。结果表明:喷施天然植物营养素对水稻株高及分蘖有一定的促进作用,提高水稻对氮、钾的吸收和稻谷产量,稻草氮、钾含量分别较对照提高2.2%~5.4%和15.4%~26.4%,稻谷产量提高5.7%;显著提高稻米粗蛋白和赖氨酸含量,粗蛋白含量提高6.1%~10.9%,赖氨酸含量提高50.0%~63.6%;增加稻根镉含量,阻止镉向地上部转移,茎叶镉含量较对照降低3.7%~9.6%;稻米镉含量0.07 mg/kg,低于国家食品卫生标准(0.2 mg/kg)。叶面喷施浓度以1∶900倍稀释液为宜。     

超积累植物壶瓶碎米荠的镉富集

通过野外调查和人工栽培试验,研究了壶瓶碎米荠(Cardamine hupingshanensis)植株的镉含量。在自然条件下,壶瓶碎米荠植株平均镉含量随着生长时间的推移而增加;地上部镉含量变化范围为189～3 800 mg/kg,地上部与地下部镉含量的比值为1.13,变化范围为0.83～1.42;富集系数的平均值为209.10,变化范围为42.28～913.50。在人工栽培条件下,壶瓶碎米荠地上部镉含量随土壤中镉浓度的增加而增加,当土壤中镉含量超过50.00mg/kg,生物产量开始降低。在相同的土壤条件下,大棚栽培条件下壶瓶碎米荠植株富集镉能力和生物产量均好于露天栽培条件。表明,壶瓶碎米荠是一种生物产量高、富集镉能力强的超积累新材料,在土壤镉污染修复方面具有比较好的应用前景。     

土壤镉污染对大蒜生理生化指标的影响

1材料与方法1．1材料供试蒜种为山东省农科院培育的鲁蒜王（VF684）1号,选取籽粒饱满、大小均匀、健壮无损伤的蒜瓣为试材。供试土壤为青岛市郊农田0-20cm表层土壤。该土壤远离公路和居民区,属于该地特有的砂质壤土,土壤污染较轻,其pH值6．56,有机质含量25．35g/kg,速效磷、速效钾、碱解氮含量分别为91．56、24．20、42．10mg／kg,重金属全镉、全铅含量分别为0.21、45．83mg／kg。采集土壤风干后过3mm尼龙筛,备用。