重金属对烟草的影响及其治理

综述了重金属镉、铅、汞和砷等对烟草生长发育过程中的生理生化反应、烟草生长量以及烟叶品质几方面所造成的影响,并提出了相关治理措施。     

镉对烟草的胁迫与烟叶控镉措施研究进展

由于烟草易富集镉,并且卷烟烟叶中的镉在抽吸时可随主流烟气进入人体,进而危害吸食者健康。因此,烟草中的镉研究越来越受到大家的关注。综述了烟草中镉的来源,镉对烟草生长发育、生理生化、烟叶品质的影响以及烟草镉防治的相关措施等近年来的研究进展,以期为烟草中镉研究提供理论参考。     

烟草对土壤镉的响应及其防控措施研究进展

介绍了土壤及烟草中镉的存在特征及烟草镉累积特征,综述了镉对烟草生理代谢、表观形态及品质的影响,总结了烟草镉污染防控措施,并对未来烟草镉污染治理进行了展望。未来应加强烟草宏观基因组对镉的响应研究,找出与镉代谢相关的特异基因。在今后的烟草镉污染防控中,要设法去除肥料中重金属含量,加强多种防治措施的综合应用。     

苎麻对农田土壤中汞、镉的吸收累积特征研究

为了评价非食用性经济植物苎麻对农田土壤中汞、镉的累积修复效果,本研究采集了46个种植于某汞矿区周边的汞、镉复合污染农田土壤的苎麻样品,分析了苎麻及对应土壤样品中汞、镉含量,计算了苎麻对汞、镉的累积系数和转运系数。结果表明:汞在苎麻根、秆、皮和叶中的含量分布为58.02~136.97、60.6~560.45、113.26~3 860.51、446.1~1 686.3μg·kg^-1;镉在苎麻根、秆、皮和叶中的含量分布为10.1~1 527.8、7.17~1 203.63、11.57~1 838.14、77.12~842.41μg·kg^-1。麻皮和麻叶中的汞含量明显高于根部;而镉较均匀分布在苎麻的根部、麻秆、麻皮及麻叶。汞和镉在对应土壤中含量分布为0.381~9.040 mg·kg^-1和0.131~7.814 mg·kg^-1。苎麻地上部对汞的累积系数范围为0.017~4.826,转运系数范围为0.583~22.595,苎麻地上部对镉的累积系数范围为0.011~3.725,转运系数范围为0.055~16.175。麻皮的汞累积系数明显高于根部和麻秆;而苎麻各部位的镉累积、转运系数无明显差别。土壤中的DOC含量上升会导致苎麻麻秆、麻皮中汞含量的下降,土壤pH的下降会促进苎麻的麻秆、麻皮两个部位对镉的吸收累积。     

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。     

烟草对复合污染土壤中镉的吸收运转及改良的研究

[目的]研究烟草对重金属镉的吸收运转规律,改良剂对重金属的改良效果,为最终实现人工调控镉活性提供科学依据。[方法]采用盆栽试验,研究了在复合污染的土壤中烟草对重金属镉的吸收规律,5种改良剂对重金属的改良效果以及烟草体内镉与鲜重和其他重金属的相互关系。[结果]烟草对镉的转移系数在2.28～4.60,向上迁移镉元素能力强。烟草属于镉元素耐性作物,随生育期推移不同部位的镉含量呈下降趋势。加入修复剂在不同程度上减少了烟株体内的镉含量。不同部位的镉含量与其鲜重呈显著负相关。在复合污染的条件下,烟株体内镉的含量与其他重金属(Pb、As和Hg)存在着显著正相关关系。[结论]修复剂在减少烟草镉含量的同时也降低了其他重金属的含量,提高了烟草的生物学产量,达到了提高烟草安全品质和产量的双重功效。     

镉·汞胁迫对豌豆种子的毒害效应

[目的]缓解重金属离子对豌豆种子的毒害作用。[方法]采用水培方法,研究镉、汞单一胁迫及复合胁迫对豌豆种子萌发、幼苗叶绿素含量及过氧化物酶活性的影响。[结果]镉、汞单一胁迫及复合胁迫对豌豆种子萌发均有抑制作用,单一汞胁迫对豌豆幼苗的毒害作用最大,镉、汞复合胁迫次之,单一镉胁迫最小。幼苗叶绿素含量最高的是单一镉胁迫,其次是镉、汞复合胁迫,单一汞胁迫的叶绿素含量最低。单一汞胁迫的灰度值是单一镉胁迫的167．00％,镉、汞复合胁迫的灰度值是单一镉胁迫的91．32％;单一汞胁迫的酶带迁移率最大,镉、汞复合胁迫次之。[结论]汞胁迫对豌豆种子的毒害作用大于镉胁迫,镉、汞复合胁迫的毒害作用介于两者之间。     

镉·汞胁迫对豌豆种子的毒害效应

[目的]缓解重金属离子对豌豆种子的毒害作用。[方法]采用水培方法,研究镉、汞单一胁迫及复合胁迫对豌豆种子萌发、幼苗叶绿素含量及过氧化物酶活性的影响。[结果]镉、汞单一胁迫及复合胁迫对豌豆种子萌发均有抑制作用,单一汞胁迫对豌豆幼苗的毒害作用最大,镉、汞复合胁迫次之,单一镉胁迫最小。幼苗叶绿素含量最高的是单一镉胁迫,其次是镉、汞复合胁迫,单一汞胁迫的叶绿素含量最低。单一汞胁迫的灰度值是单一镉胁迫的67.00%,镉、汞复合胁迫的灰度值是单一镉胁迫的91.32%;单一汞胁迫的酶带迁移率最大,镉、汞复合胁迫次之。[结论]汞胁迫对豌豆种子的毒害作用大于镉胁迫,镉、汞复合胁迫的毒害作用介于两者之间。     

镉胁迫对不同品种烟草生长发育和镉吸收规律的影响

【目的】探讨不同品种烟草对镉（Cd）胁迫的响应，深入了解Cd对烟草的毒害作用，为烟草Cd污染防控提供理论依据。【方法】以10个烟草品种为试材，在不同浓度外源镉胁迫条件下，采用盆栽法测定各烟草品种农艺性状、生理生化指标及镉含量。【结果】镉胁迫对部分烟草品种作用为低促高抑，其他品种表现为抑制作用，其中‘中烟100’和‘豫烟10号’对镉胁迫较敏感，在高、低镉胁迫下生物量降幅均较高，‘中烟100’分别为29.98%、29.94%，‘豫烟10号’分别为22.16%、28.39%；随着镉浓度的升高，烟草叶片叶绿素含量、净光合速率Pn、气孔导度Gs、蒸腾速率Tr整体呈现降低趋势，SOD活性、POD活性、MDA含量、游离脯氨酸含量整体呈增加趋势。烟草各器官镉含量随着镉浓度的升高而增加，表现为叶>茎>根，整个生育期中，镉含量呈现先增加后降低的趋势，在旺长期达到最高值，其中‘中烟100’、‘豫烟10号’和‘豫烟13’叶片镉含量显著高于其他品种，在3 mg/kg镉浓度下‘豫烟10号’叶部镉含量最高、为60.27 mg/kg，‘云烟87’和‘K326’的镉含量较低、分别为38.88、39.23 m...     

烟草积累与忍耐镉的品种差异

通过盆栽试验研究了16个烟草品种吸收与忍耐镉的差异.结果表明:提高土壤镉水平,Xanthi根及地上部的生物量增高,对镉的耐性最强,贵烟11号根及地上部的生物量降低最多,对镉的耐性最弱,大多数烟草品种根的生物量降低,地上部的生物量增加,表现出一定的镉耐性.烟草地上部镉的积累量较根高,吸收的镉68%～88%分布于叶片,表明烟草向叶片运输镉的能力很强.烟草叶片镉含量较根、茎高,不同烟草品种根、茎和叶镉含量显著差异,在土壤添加镉浓度达10 mg/kg时,Xanthi、贵烟 11号、RG 17、云烟 87、CF 965、NC 82 叶片镉含量达100 mg/kgDW以上,具备超积累植物的特征.由于烟草的生物量大,叶片容易收获,在镉污染土壤的植物修复中有很大的应用潜力.