纳米氢氧化镁对大白菜产量、Cd含量及土壤Cd形态的影响

我国土壤Cd污染日趋严重。本研究探讨了纳米氢氧化镁对大白菜生长、Cd含量及形态、土壤Cd含量及形态的影响,以期为氢氧化镁在土壤Cd污染修复中的应用和蔬菜安全生产提供理论基础。采用大田试验研究了不同施加量(0、150、300、450 g.亩-1)的普通氢氧化镁和纳米氢氧化镁对大白菜的生长、Cd含量及形态、土壤的pH、土壤Cd含量及形态的影响。结果表明,与对照相比,施加氢氧化镁后大白菜产量增加了4.1%~22.3%。施用氢氧化镁后大白菜叶片、叶柄和根Cd含量分别降低了5.3%~19.2%、9.0%~28.1%和3.5%~19.3%,土壤Cd含量降低了8.2%~41.5%。相同施用量下,纳米氢氧化镁处理的大白菜叶片、叶柄和根Cd含量明显低于普通氢氧化镁。施用氢氧化镁使大白菜地上部蛋白质结合态(NaCl-F)Cd含量下降,残渣态(R-F)Cd含量增加,土壤pH值降低,土壤中铁锰氧化物结合态(FeMn-Cd)、有机结合态(OM-Cd)和残渣态(RES-Cd)Cd含量降低。总体而言,NMg1处理大白菜产量最高,叶片Cd含量最低,为本研究最佳处理。     

光质对番茄营养与风味品质的影响

以番茄为试验材料,在田间大棚设施条件下,选用白、蓝、黑、红、绿5种不同颜色的遮阳网,探讨不同光质对番茄营养与风味品质的影响。结果表明,在青熟期,黑色光质促进了总氮、蛋白氮以及非蛋白氮的积累。青熟期到转色期,白色光质的番茄有机酸总量较青熟期增加了4.57倍,蓝色和绿色光质提高了番茄的总糖和还原糖含量。从转色期到成熟期,番茄氨基酸含量大小表现为蓝色>绿色>黑色>红色>白色;黑色光质的番茄有机酸总量较转色期增加了27.8%;红色光质提高了番茄红素含量和Vc含量,降低了硝酸盐含量;白色、红色和绿色光质增加了番茄的总糖和还原糖含量。番茄主要风味物质(>30 μg/kg)为水杨酸甲酯、6-甲基-庚烯-2-酮、柠檬烯、反-2-己烯醛。红光使番茄水杨酸甲酯、6-甲基-庚烯-2-酮和己烯醛含量较白光增加了11.6%、20.2%和17.2%。在大田设施条件下,转色期到成熟期可以采用红色光质提高番茄果实营养品质和风味。     

外源硒对叶用莴苣营养品质和风味物质种类及含量的影响

采用盆栽试验研究了叶面喷硒(0、0.1、0.2、0.4和0.8 mg.L_-1)对叶用莴苣营养品质和风味品质的影响。结果显示,叶面施硒增加了叶用莴苣甜味氨基酸、鲜味氨基酸和苦味氨基酸含量,当浓度为0.2 mg.L_-1时达到峰值。叶面喷施硒不同程度提高了有机酸总量及柠檬酸含量、苹果酸含量和酒石酸含量,当硒浓度为0.2 mg.L_-1时,总酸含量、柠檬酸含量、苹果酸含量和酒石酸含量达到最大值。喷施0.8 mg.L_-1外源硒使得叶用莴苣风味物质总量增加了44.15%,其中2-辛醇、4-羟基-4-甲基环己酮、7-十七烷酮、乙酸己酯分别较对照增加了32.31%、28.87%、33.46%和80.52%。叶面喷硒可以提高叶用莴苣的营养品质、增加风味物质含量,以硒浓度为0.2 mg.L_-1时品质最佳。     

纳米氢氧化镁、黑麦草套种和丛枝菌根对萝卜Cd含量和土壤Cd化学形态及微生物数量的影响

采用大田试验研究了土壤Cd污染施加纳米氢氧化镁(nMg)、套种黑麦草和接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)对萝卜和黑麦草Cd含量,土壤Cd形态及含量、土壤微生物数量的影响。结果表明,与对照处理相比,“nMg”、“nMg +AMF”、“nMg +黑麦草”和“nMg +AMF+黑麦草”4个处理,均不同程度降低了萝卜根和地上部Cd含量,降低幅度分别为32.5%~41.4%和13.7%~17.4%。与对照相比,各处理土壤全Cd含量明显降低,降幅为7.3%~17.1%。土壤中Cd形态含量多少顺序为残渣态(RES-Cd)> 铁锰氧化态(FeMn-Cd)> 碳酸盐态(CAB-Cd)> 有机态(OM-Cd)> 可交换态(EX-Cd),接种丛枝菌根真菌后降低了土壤中的EX-Cd含量。种植黑麦草和接种丛枝菌根真菌后土壤细菌数量显著增多,放线菌数量无显著变化。和对照相比,“nMg”、“nMg +AMF”、“nMg +黑麦草”和“nMg +AMF+黑麦草”4个处理土壤的pH和CEC均显著升高,增幅为7.0%~11.1%和66.7%~76.9%。综上结果表明,原位钝化-植物-微生物联合修复技术比单一或两者联合修复技术效果更好。     

两个黑麦草品种对镉吸收富集比较研究

采用盆栽试验研究比较两个黑麦草品种在不同Cd污染水平(0、75、150、300及600 mg.kg-1)下生长量、抗氧化酶活性、Cd含量及积累量的差异,以筛选出更适合作为土壤镉污染修复的品种。结果表明,随着土壤镉水平的增加,两个黑麦草品种根系干重、阿伯德地上部干重和植株总干重呈先增加后降低的趋势。土壤镉污染水平为75 mg.kg-1时,阿伯德地上部和植株总干重达到最大值(10.92 g.pot-1和12.03 g.pot-1),较对照分别增加了11.13%和10.67%。两个黑麦草品种各部位SOD活性、CAT活性和根系POD活性,均随土壤镉水平的增加呈先升高后降低的趋势,地上部MDA含量则逐渐升高。两个黑麦草品种镉转运系数、镉富集系数均大于1。黑麦草对Cd耐性和吸收富集存在基因型差异。比较两个品种黑麦草,在75~600 mg.kg-1Cd胁迫下,阿伯德品种地上部干重和总干重均高于邦德品种,且阿伯德地上部和根系镉含量及镉积累量高于邦德。阿伯德更适合作为土壤镉污染的植物修复材料。