芥菜重金属富集特征及其抗氧化能力研究进展

芥菜是我国广泛种植的一种十字花科蔬菜。在印度芥菜被发现是重金属超积累植物后,众多学者开展了其他芥菜对重金属富集能力及其对重金属胁迫响应的相关研究。本文总结了前人对芥菜富集重金属能力、富集机理及重金属胁迫下芥菜的各生理指标变化及抗氧化特征等方面的研究进展,旨在为后续利用芥菜修复土壤重金属污染问题或利用重金属污染土地种植重金属低吸收芥菜提供理论依据。     

基于主成分分析不同种养模式下的土壤肥力评价

为探究不同种养模式对稻田土壤肥力的贡献,筛选出适合推广的生态种养模式。在韶关市仁化县扶溪镇紫岭村水稻田开展了 2 年田间试验,设置水稻单作(CK)、油稻轮作(T1)、鸭稻共作(T2)和油 稻鸭模式(T3)4 个处理,分析水稻种植后不同处理土壤机械组成、容重、pH、有机质、有机碳、全氮、 碳氮比、碱解氮、有效磷、速效钾的差异。结果发现,与 CK 相比,T3 处理土壤容重、pH、碳氮比显著下降(降 幅分别为 24.63%、8.78%、23.98%),土壤有机质、有机碳、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾均显著提高(增幅 依次为 21.66%、21.66%、57.75%、24.64%、20.81%、26.43%);T2 处理土壤容重、pH、碳氮比显著下降(降幅依 次为 19.34%、8.78%、16.01%),土壤有机质、有机碳、全氮、碱解氮、速效钾均显著增加(增幅依次为 15.19%、 15.19%、36.31%、17.02%、18.81%);T1 处理土壤容重显著下降(降幅 11.95%),土壤 pH、有机质、有机碳、 全氮、碳氮比、碱解氮显著增加(增幅依次为 3.03%、11.29%、11.29%、7.01%、4.76%、10.49%)。主成分分析 结果显示土壤肥力综合排名:T3>T2>T1>CK。因此,T3 处理更有利于改善稻田土壤各项理化指标,土壤培肥效果 最好。     

不同芥菜品种(系)对铅胁迫的响应

为掌握铅(Pb)胁迫下不同芥菜品种(系)的生长特性和Pb的吸收特征,通过水培试验对142个芥菜品种(系)进行200 mg·L-1 Pb胁迫研究,筛选10个Pb耐性良好的品种开展土壤盆栽试验(CK、处理1、处理2、处理3对应的土壤中Pb浓度分别为0、70、400、800 mg·kg-1),分析不同Pb浓度对芥菜生长情况、叶绿素、株高、鲜重的影响,总结Pb在芥菜茎叶和根系的分布特征,研究发现:(1)低浓度Pb(70 mg·kg-1)处理未显著影响芥菜的存活情况,高浓度Pb(400、800 mg·kg-1)则影响显著芥菜生长;(2)与CK相比,处理1各芥菜株高变化不显著、鲜重有所增加,处理2、3鲜重和株高均显著下降;(3)不同处理各芥菜鲜样地上部Pb含量在未检出～4.33 mg·kg-1之间,除CK及处理1的部分品种(系)(1、3、8、9号)未超过《食品安全国家标准　食品中污染物限量》(GB 2762-2017)限值外,其他处理均超标;各芥菜地上部、地下部Pb含量(以干基计)分别在未检出～62.0、未检出～465.9 mg·kg-1之间,地上部<地下部,且随着土壤中Pb浓度的增加而增加;在低Pb浓度(处理1)时,3、6、9号的Pb含量较高,1、5、8号较低;(4)各芥菜的富集系数(<0.10)和转运系数(<0.46)均小于1。富集系数在处理1有增加趋势,但处理2、3有所下降,转运系数变化规律不一致,在低Pb浓度(处理1)时6、9、7号富集、转运能力较强,1、8号较差;(5)不同处理,各芥菜单株Pb提取量在0.52～195.0 μg·株-1之间,随着Pb浓度的增加而增加。在低Pb浓度时(处理1),6、4号单株Pb提取量较大,1号最小。 因此得出:(1)低浓度的Pb对各芥菜生长无显著抑制作用,高浓度的Pb则起显著抑制作用。(2)供试芥菜均具备吸收Pb的能力,在Pb污染土壤上生产有一定的风险,其中1、3、8、9号在低Pb浓度(≤70 mg·kg-1)下Pb累积量较低,可进一步开展田间试验验证其是否可作为蔬菜污染土壤上种植。(3)各芥菜地上部Pb含量<100 mg·kg-1,富集系数、转运系数<1,不属于Pb超积累植物;在低Pb浓度(≤70 mg·kg-1)污染土壤上,6号对Pb的吸收、富集、转运、提取能力较强,1号最差。