不同土壤中镉对大麦和多年生黑麦草毒性阈值的研究

根据不同终点、不同农田土壤的植物毒性测试可为基于生态毒理效应的土壤镉(Cd)环境质量标准值的修订提供基础数据。以大麦和黑麦草为供试植物,研究了中国14种不同农田土壤,添加多水平外源Cd对大麦根的相对伸长量和黑麦草的发芽率、地上部生物量的影响,并结合Log-Logistic分布函数模型确定不同土壤中大麦和黑麦草Cd毒性的剂量-效应关系和毒性阈值(EC50、EC10),也测定了黑麦草地上部的Cd含量。结果表明,外源Cd含量在0～200 mg/kg时,大麦根长随土壤Cd含量的增加显著降低,EC50值为7.8～61.7 mg/kg,EC10值为0.2～5.4 mg/kg,均与土壤pH显著正相关。外源Cd含量在0～500 mg/kg时,黑麦草地上部生物量随土壤中Cd含量的增加呈先上升(5 mg/kg)后下降(≥25 mg/kg)趋势,EC50值为29.7～499.7 mg/kg,EC10值为4.4～200.0 mg/kg,二者与土壤性质均无显著相关性。与对照相比,外源Cd含量为5～25 mg/kg时,外源添加Cd对黑麦草种子发芽有促进作用,当外源Cd含量为500mg/kg时,仅有5种土壤中种子发芽率明显下降。黑麦草地上部Cd含量随着外源Cd含量(0～100mg/kg)的增加而显著升高。黑麦草地上部对土壤Cd的富集程度与土壤pH极显著负相关。黑麦草具有作为草坪草中Cd污染修复植物的潜力。大麦对土壤Cd污染胁迫比黑麦草更为敏感,总体上,pH是影响土壤Cd植物毒性的重要因素。