修复镉污染土壤的油菜品种的筛选及吸收累积特征研究--高积累镉油菜对土壤中难溶态镉的活化及吸收研究(Ⅱ)

以水培试验筛选出高吸收累积镉油菜品种川油Ⅱ-10、白芥、绵阳蛮油菜和印度芥菜为材料,对油菜和印度芥菜的根际土壤和非根际土壤性质进行比较得出,根际土壤的DTPA—Cd显高于非根际土壤．油菜和印度芥菜均可活化吸收土壤中难溶态的镉．土壤中加入碳酸镉对油菜和印度芥菜乍长没有明显影响．油菜和印度芥菜地上部吸收镉量明显高于根部。     

修复镉污染土壤的油菜品种的筛选及吸收累积特征研究--高积累镉油菜品种的筛选(Ⅰ)

研究从具有积累镉遗传背景的油菜种质资源中筛选高积累镉的油菜品种．以富集镉植物印度芥菜为参比，通过水培试验对22个油菜品种植株地上部相对生物量、地上部镉含量和植株吸镉量进行比较，筛选出高吸收累积镉油菜品种川油Ⅱ-10、白芥和绵阳蛮油菜。     

用于修复土壤超积累镉的油菜品种筛选

以锌、镉超积累植物印度芥菜为对照 ,通过镉处理水培试验 ,从 2 2个芥菜型油菜品种中筛选出了 3个修复能力较高的品种。通过模拟镉污染土壤的土培试验 ,研究 3个上述品种的累积镉特征及对镉污染土壤的修复效率。结果表明 :在土壤镉含量为 4 0mg·kg-1条件下 ,油菜川油Ⅱ 10的地上部生物量、相对生物量、地上部吸镉量及对土壤的净化率均高于对照植物印度芥菜和其他筛选出的油菜品种 ;当土壤镉含量为 80mg·kg-1时 ,油菜川油Ⅱ- 10的地上部镉含量达 12 0mg·kg-1以上 ,显著高于印度芥菜 ,具有明显的镉超积累特征和修复镉污染土壤的能力。     

成都平原农田镉污染情况及油菜镉吸收特征

为了解成都平原农田镉污染现状及油菜对农田土壤镉的吸收特征,在成都平原镉污染农田选取45个样点,通过田间实地取样的方法,研究了32个品种油菜的镉吸收特征及其生长农田土壤镉污染特征。结果表明:45个取样点中有19个样点土壤镉含量超过土壤环境质量标准农业用地二级污染标准,除广汉外,其余各市区农田土壤都存在镉污染威胁,尤以什邡为重;土壤有效镉含量随全镉含量增加而递增,两者呈极显著线性正相关;土壤镉污染生物有效性系数随土壤pH值升高而降低,两者呈极显著线性负相关。试验所用油菜对土壤镉均有一定吸收累积作用,且不同品种差异显著;同一品种油菜镉富集能力主要受土壤镉含量的影响;绿星油99(德阳)、821(绵竹)、德油5号(彭州)和德油4号(什邡)分别为各市区筛选出的具有较强镉富集能力的适栽品种,也是试验中发现的最适合各市区作为农田镉污染修复植物的油菜品种。油菜籽粒镉富集能力主要受茎秆镉含量的影响,且在镉存赋能力的品种差异上均表现为茎秆大于籽粒。     

甘蓝型油菜品种对农田土壤重金属镉与铜的富集差异研究

[目的]探讨甘蓝型油菜品种对农田土壤中重金属镉与铜污染修复能力的差异。[方法]选用10个在生产上应用的主要油菜品种在重金属镉、铜污染区与非污染区种植,研究不同品种在两种不同背景土壤下生长期与植株部位对农田土壤中重金属镉与铜的吸收富集差异。[结果]甘蓝型油菜对土壤中的重金属镉与铜有较强的吸附与富集能力,但不同的甘蓝型油菜品种间与植株的不同部位对重金属的吸附富集能力有差异。油菜植株对镉的吸收富集主要集中在茎叶部位尤其是茎秆上,各部位富集能力依次为:茎秆>叶片>根>种籽;对铜吸收富集主要集中在根部和种籽上,各部位富集能力表现为:根>种籽>叶片>茎秆。10个甘蓝型油菜品种对重金属镉的富集能力表现较大差异,苗期秦优10号对重金属镉的富集能力最强,成熟期秦优11号与绵油11号表现出对镉的超富集能力;不同油菜品种对铜的富集能力也表现出差异,苗期秦优10号叶片的铜富集能力较强,成熟期秦优10号与浙油51种籽的铜富集能力较强。[结论]该研究可为重金属污染土壤的修复提供技术支撑。     

青海不同品种春油菜对硒的吸收、积累及分配规律

为了探讨青海省不同品种春油菜对硒的吸收、累积及分配规律,采用田间小区试验,以青海省普遍种植的3种不同品种春油菜为材料,测定春油菜主要生育期各器官硒含量和生物量。结果表明:不同品种春油菜对硒的累积能力不同,依次为青杂2号>青杂5号>青油14号;各品种春油菜根、茎、叶、籽粒、角果壳硒含量均在角果期—成熟期(第120天)达到最大值;根、茎、角果壳、单株硒累积量在角果期—成熟期(第120天)达到最大值;春油菜吸收的硒主要分配于生殖器官(籽粒和角果壳),尤以角果壳中分配的最多。可见,青杂2号对硒的吸收能力较强,角果期-成熟期(第120天)是春油菜吸收硒的关键时期,吸收的硒主要分配于生殖器官。     

干旱胁迫对两个烤烟品种钾吸收和分配的影响

为了探明烤烟品种在干旱胁迫下钾的吸收和累积特点,采用盆栽试验,模拟自然干旱条件,比较2个烤烟品种豫烟13号和中烟100钾含量和积累量差异。结果表明,2个烤烟品种根、茎、叶钾含量在旺长期最高,随生物量增加而降低,成熟期根系钾所占比例增加,叶片所占比例降低。成熟期豫烟13号叶片和茎钾含量和积累量均高于中烟100;中度干旱条件下,豫烟13号和中烟100叶片钾含量高于对照,钾积累量低于对照;重度干旱条件下,豫烟13号茎和叶片钾含量和积累量均高于对照,中烟100则低于对照;干旱条件下,中烟100在根系和茎中钾分配比例增加,在叶片中分配比例减少。干旱胁迫对豫烟13号钾吸收和在根茎叶中的分配影响较小。     

镉高(低)积累油菜品种的筛选

以近年来在湖南省大面积推广的以及常德市农林科学研究院筛选出的试验表现较好的32个油菜品种(组合)为材料,在常德市农林科学研究院和湘乡市棋梓镇蛇潭村进行镉高(低)积累油菜品种的筛选。结果表明:参试油菜品种(组合)植株中镉含量在1.566~3.352 mg/kg之间;在土壤镉含量为0.904 mg/kg的条件下种植油菜,油菜籽粒中镉最高含量为0.396 mg/kg,其籽粒均符合食品中污染物限量标准;油菜各部位镉积累量由高到低依次为茎根果壳籽粒;筛选出高积累品种创杂油5号、金黄油99、渝黄4号和低积累品种(组合)S15、G212A/P9、沣油958,可作为镉污染地区食用油品种推广种植。     

锌硒对油菜吸收和累积镉的影响

在模拟污染条件下研究了锌和硒对油菜吸收累积镉的影响.结果表明:当土壤中锌的加入量不超过160 mg/kg时,油菜根系和叶片中镉的含量都有降低,但当高浓度的锌(240 mg/kg)加到土壤中时油菜根系和叶片中镉含量反而增加,只有重污染土壤(Cd含量为12 mg/kg)是个例外,在这种情形下高浓度锌的加入引起叶片镉含量的降低;对污染相对较轻的土壤(Cd含量小于和等于8 mg/kg),硒的加入能抑制油菜根系对镉的吸收,但对于重污染土壤(Cd含量为12 mg/kg)加硒提高了油菜根系的镉含量,然而对所有试验土壤加硒处理都一致性地降低油菜叶片中镉的含量.     

干旱胁迫对不同油菜品种苗期生物量和根系的影响

油菜是我国主要的植物油料作物之一,干旱是限制甘肃省油菜产业发展的主要因素之一,春季油菜苗期干旱日益严重。采用盆栽法模拟春季干旱,对不同品种油菜苗期的生物量和根系进行观察。结果表明,苗期连续10 d干旱、土壤含水量低于5.76%时油菜幼苗出现死亡现象,土壤含水量减少约50%。甘蓝型油菜的水分利用率和根冠比均高于白菜型和芥菜型油菜,芥菜型油菜最低;根系鲜重与含水量和水分利用效率呈正相关关系。说明甘蓝型油菜抗旱性强于白菜型和芥菜型,且杂交品种陇油10号和青杂5号抗旱性比常规品种陇油2号强。     

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,责烟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10mg／kg时．Xanthi、贵烟11号、RG17、云烟87、CF965、NC82叶片镉含量达100mg／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．     

大豆作物对污染土壤中重金属镉的富集研究

研究镉离子在成熟大豆植株不同部位的富集情况,判断重金属镉离子对大豆植物的生长及其品质的影响.用不同含量镉离子的土壤作大豆栽培试验,通过测定含镉的土壤、大豆根、茎、叶、豆壳、籽粒中的镉含量,得出不同部位镉的富集结果.大豆植株不同部位对镉的吸收能力为：根部＞秸秆＞叶部＞果实.大豆对受镉污染的土壤,具有良好的生物修复作用.     

镉污染土壤亚麻替代种植的经济和生态效果研究

为研究镉污染土壤亚麻替代种植的经济、生态效益，对浏阳市永和镇佳成村镉污染土壤的下大屋组、新建组等2个试验点的亚麻农艺性状和土壤、植株中重金属进行了研究。结果表明，内亚9号株高在79.20 cm以上，最高可达108.94 cm，工艺长度62.52 cm以上，茎粗最高达3.50 mm，原茎产量最高为4337.81 kg/hm2，种子产量468.07 kg/hm2。在重金属镉吸收方面，镉富集系数较高，最高可达6.752，表明内亚9号有着良好的吸收土壤重金属镉的能力，每亩可获纯收益1025.47元。综上，亚麻在镉污染土壤种植的经济和生态效果较好。     

不同品种(系)油菜对锑的富集转运特性

采用大田试验方法，分析种植于锑污染农田中的29个品种(系)甘蓝型油菜(Brassica napus L.)的生长及根、茎、叶、荚、籽粒吸收和转运锑的能力。结果表明：常香油3号的单株干质量(126.84 g)远高于其他供试油菜的，具有较明显的生长优势；油菜叶、荚、根、茎、籽粒中锑含量依次降低，叶中锑含量远高于其他器官的，是油菜中锑的主要富集部位，油菜茎、叶、荚、籽粒中锑含量与根中锑含量呈极显著(P<0.01)正相关，籽粒锑含量与根、茎中锑含量呈极显著(P<0.01)正相关，说明籽粒中锑主要随着油菜根和茎向上运输而不断积累；南油杂1号和米油518对锑的生物富集系数分别为1.11和0.06，分别为29个品种(系)中最高和最低的，分别属于高积累和低积累品种，它们籽粒中锑质量分数仅为0.38和0.22 mg/kg，两者均可作为锑污染土壤修复的优选油菜品种；茎到叶(TFSL)、茎到荚(TFSP)、茎到籽粒(TFSS)、根到茎(TFRS)、荚到籽粒(TFPS)、叶到荚(TFLP)、叶到籽粒(TFLS)的转运系数依次降低；籽粒锑含量与TFRS呈显著(P<0.05)正相关，与TFPS、TFLS、TFSS呈极显著(P<0.01)正相关，与TFSP呈极显著(P<0.01)负相关，说明油菜籽粒锑含量主要决定于荚和叶中锑向籽粒的转运能力。     

盐渍环境下油菜品种（系）比较

[目的]筛选适合在盐渍化土壤上种植的优质、高产、耐盐油菜品种(系)。[方法]2013~2014年在江苏沿海滩涂上进行油菜品种比较试验,研究了6个油菜品种(系)在中度盐渍化土壤环境下的越冬性状、生物学性状、产量构成与离子含量等。[结果]苏新油系列品种(系)在盐渍化土壤上长势强、分枝多,产量显著高于其他3个供试品种;苏新油141和苏新油703根、茎和叶中K~+含量显著高于其他供试品种(系),苏新油141根、茎和叶中的Na~+和C~l-含量均高于其他供试品种(系)。[结论]苏新油系列品种(系)耐盐性强,适合在盐渍化土壤上生长,尤其是苏新油141。     

不同抗旱性花生品种的根系形态发育及其对干旱胁迫的响应

为明确不同抗旱性花生品种的根系形态发育特征,探讨其根系形态发育特征对不同土壤水分状况的响应机制,在防雨棚旱池内进行土柱栽培试验,研究抗旱型品种"花育22号"、"唐科8号"和干旱敏感型品种"花育23号"3个不同抗旱性花生品种根系形态发育特征及其对干旱胁迫的响应。结果表明:抗旱型品种根系较发达,具有较大的根系生物量、总根长、总根系表面积。干旱胁迫使抗旱型品种根系总表面积和体积增加,而干旱敏感型品种则相反。干旱胁迫显著增加抗旱型品种"花育22号"20 cm以下土层内根长密度分布比例及根系表面积和体积,但"唐科8号" 相应根系性状仅在20-40 cm土层内增加;干旱胁迫使干旱敏感型品种"花育23号"40 cm以下土层内各根系性状升高,但未达显著水平且其深层土壤内各根系性状增加幅度小于"花育22号"。花生根系总长、总表面积及0-20 cm土层内根系性状与产量间呈显著或极显著正相关。土壤水分亏缺条件下,花生主要通过增加深层土壤内根长、根系表面积和体积等形态特性,优化空间分布构型,以调节植株对水分的利用。     

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。     

Cd在地肤[Kochia scoparia （L.）Schrad.]中的化学形态及亚细胞分布

为探究镉（Cd）在地肤[Kochia scoparia（L.）Schrad.]茎部与根系中的亚细胞分布特征，在不同pH和不同Cd浓度胁迫下，对成熟期地肤生物量及Cd在地肤根系、茎部的积累状况和化学形态特征进行研究。结果表明：所有处理地肤茎部生物量均高于根系，当Cd添加量为1.5~3.0 mg·kg^-1时，T处理（pH 6.1）地肤总生物量高于TS处理（pH 5.0）；地肤将58.09%~89.35%的Cd积累在茎部，所有处理地肤Cd的富集系数大小为茎>根系，表明地肤茎对Cd的积累能力强于根系，且在Cd添加量为1.5~9.0 mg·kg^-1时，T处理地肤茎Cd积累量高于TS处理；地肤根系和茎中超过85%的Cd贮存在细胞壁与液泡中，表明二者是地肤细胞中Cd区室化分布和解毒的重要场所；地肤根系细胞器Cd所占比例低于地肤茎部，这也是地肤将更多的Cd富集在茎部的一个重要原因；地肤茎和根系中均以移动性和毒性相对较低的醋酸提取态、氯化钠提取态及乙醇提取态Cd分配比例最大（T为82.96%~88.17%； TS为83.70%~89.70%），其中醋酸提取态含量最高（T为37.31%~56.24%； TS为40.98%~52.32%），氯化钠提取态与乙醇提取态Cd含量接近，这种Cd赋存形式是地肤降低Cd生物有效性和减少Cd毒害的一种重要防御机制。当土壤pH为6.1和Cd添加量为1.5 mg·kg^-1时，地肤对土壤Cd的解毒较好。研究表明，地肤具有对不同Cd胁迫水平的耐性，且对酸性土壤有较强的适生性，因此适用于湖南地区酸性农田土壤的修复治理。     

叶面阻控剂与土壤调理剂对稻米降镉效果研究

以石灰、土壤调理剂、水溶硅肥为材料,在镉污染耕地上进行水稻种植试验。结果表明:通过提高土壤中p H值,可以有效地改变土壤中镉的存在形态,不易被植物吸收,施用石灰后稻米和稻草中重金属镉含量分别比对照降低了73.4%和66%;通过喷施叶面阻控剂,可以使镉停留在植物根、茎基部,阻止其向稻米中传送,喷施后稻米和稻草中重金属镉含量分别比对照降低了41.5%和25.3%;施用土壤调理剂后稻米和稻草中重金属镉含量分别比对照降低了71.3%和69.3%。