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。     

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。     

不同时期印度芥菜对镉污染土壤的净化效果研究

采用温室盆栽试验,研究了印度芥菜在生长旺盛期和结荚打籽期对重金属镉(Cd)污染土壤的净化效果。结果表明:在土壤含Cd 0.37~20.37 mg/kg范围内,只在20.37 mg/kg土壤Cd含量时生长期和结籽期印度芥菜生物量降低,其余土壤Cd浓度并未对印度芥菜生物量造成影响,但结籽期印度芥菜干物质质量比生长期高出6.9~8.6倍。随土壤Cd含量的升高,生长期和结籽期印度芥菜地上部Cd含量都升高,而结籽期印度芥菜地上部Cd含量比生长期高出0.66~1.96倍(不包括0.37 mg/kg土壤浓度)。综合评价得印度芥菜结籽期对土壤Cd的净化率比生长期高出11.26~27.44倍。晚收能够提高印度芥菜对Cd污染土壤的修复效率。     

印度芥菜在重金属污染土壤植物修复中的作用及其机理

综述了近年来印度芥菜在重金属污染土壤治理中的作用和机理,介绍了螯合剂、微生物等强化印度芥菜修复效果的技术,并讨论了今后印度芥菜修复技术的一些发展重点。     

超积累镉油菜品种的筛选

以超积累植物印度芥菜为参比植物。通过温室盆栽土培试验，研究了13个不同油菜品种Cd吸收累积特征的差异。结果表明，中油杂1号具备超积累Cd植物的特征。且修复Cd污染土壤的能力甚至优于印度芥菜，滁县小油菜，茅庵花籽。中油119具有超积累Cd的潜力。     

施用络合剂对印度芥菜吸收土壤中铅的影响

[目的]为Pb污染土壤的植物修复提供理论依据。[方法]通过在土壤中施加EDTA、柠檬酸、草酸和苹果酸,研究施用络合剂对印度芥菜吸收土壤中Pb的影响。[结果]土壤中施加络合剂对印度芥菜的生物量没有明显影响。添加EDTA明显提高了印度芥菜地上部对Pb的吸收,地上部Pb含量达到349 mg/kg,而其他有机酸处理对印度芥菜地上部Pb含量的影响不大。施加EDTA明显提高了Pb向印度芥菜地上部的迁移能力,迁移系数为0.73;施加苹果酸和柠檬酸对Pb的迁移起到了一定的促进作用,但效果不如EDTA明显;施加草酸阻碍了Pb向印度芥菜地上部的迁移。[结论]土壤中施加络合剂可提高印度芥菜地上部对Pb的吸收,施用EDTA的效果较好。     

印度芥菜对土壤中难溶态铅的吸收与活化

[目的]研究了印度芥菜对石灰性土壤中难溶态铅的吸收、活化和积累规律。[方法]采用盆栽试验,研究了印度芥菜对石灰性土壤中难溶态Pb吸收的影响和对石灰性Pb污染土壤的修复效率。[结果]印度芥菜能够吸收石灰性土壤中难溶态铅并正常生长。印度芥菜吸收的铅80%以上累积在根部,根际与非根际土壤中DTPA提取的铅含量差异不显著。在该试验条件下,印度芥菜对土壤中铅的净化率为0.01~0.02%。[结论]印度芥菜对模拟石灰性污染土壤中难溶态Pb的净化效果不理想。     

不同品种印度芥菜对潮褐土Cd·Pb·Zn富集能力的比较研究

[目的]研究了7个品种印度芥菜对土壤Cd、Pb、Zn富集能力的差异和规律。[方法]采用盆栽模拟试验,以印度芥菜为试材,采用Cd、Pb、Zn 3因素、5处理水平回归正交设计方案。[结果]在土壤Cd、Pb、Zn复合污染处理条件下,7个品种地上部对Cd的富集量达2.7351.23 mg/kg,地下部对Cd的富集量达7.32101.33 mg/kg,地上部、地下部Cd含量最大值均为品种Ⅵ。地上部对Pb的富集量达16.8775.03 mg/kg,地下部对Pb的富集量达28.85613.36 mg/kg,地上部、地下部Pb含量最大值均为品种Ⅱ。地上部对Zn的富集量达153.537 346.59 mg/kg,地下部对Zn的富集量达348.91954.29 mg/kg,地上部、地下部Zn含量最大值均为品种Ⅱ。[结论]3种重金属转移活动能力大小为Zn〉Cd〉Pb。7个品种印度芥菜对重金属富集能力大小为Cd〉Zn〉Pb。品种Ⅶ在植物修复上具有最大的潜力。     

氮肥形态对印度芥菜吸收土壤中铅的影响

[目的]研究不同形态氮肥对印度芥菜吸收土壤中铅的影响。[方法]在盆栽试验中,将印度芥菜播种到含醋酸铅的土壤中,分别对其施以不同形态的氮肥:(NH4)2SO4、NH4NO3和Ca(NO3)2,研究不同形态氮肥对印度芥菜吸收土壤中铅的影响。[结果]在施氮量相同的条件下,不同形态氮肥对印度芥菜地上部干重和根系干重没有显著影响,而对地上部和根系含铅量有显著影响。不同形态氮肥处理对印度芥菜地上部和根系铅含量的影响依次为:(NH4)2SO4>NH4NO3>Ca(NO3)2。[结论]在施氮量相同的条件下,施用不同形态氮肥对印度芥菜地上部和根系含铅量有显著影响,施(NH4)2SO4时含铅量最高。     

印度芥菜生理生化特性及其根区土壤中微生物对Cd胁迫的响应

通过盆栽试验研究了印度芥菜对土壤Cd污染的耐性及其生理生化特性响应.结果表明,印度芥菜对Cd胁迫表现了较强的耐性,在Cd添加量为0～200 mg·kg-1的情况下,印度芥菜能够顺利发芽、生长,其生物最出现了先增后降的“抛物线型”变化规律,Cd主要影响其生殖生长,大量的Cd使印度芥菜延迟进入生育期.植株体内Cd浓度随土壤...     

有机酸施用对印度芥菜吸收Pb,Cd的影响

采用盆栽试验研究了EDTA、柠檬酸、草酸和苹果酸对土壤中Pb,Cd的活化和印度芥菜吸收Ph,cd的影响．结果表明,向土壤中施加EDTA不但促进了对Ph的活化而且显著提高了印度芥菜对Ph的吸收,芥菜地上部分的Ph含量是对照的7倍：而柠檬酸、草酸和苹果酸则抑制了Ph的活化,但对印度芥菜地上部分的Ph含量影响不大．有机酸对Cd的影响相对较弱,除草酸显著降低了交换态Cd的含量外,其他有机酸对Cd的活化和印度芥菜吸收Cd的影响与对照均没有明显差异．     

积累Cd油菜吸收Cd潜力及其根分泌物对土壤Cd的活化

采用水培和土培试验研究了积累Cd油菜溪口花籽的吸收Cd潜力及根分泌物对土壤Cd的活化效果。结果表明,积累Cd油菜溪口花籽和印度芥菜在营养液Cd浓度为1.0和1.5mg·L-1时的耐Cd毒能力相当。积累Cd油菜溪口花籽的吸Cd潜力高于印度芥菜。积累Cd油菜和印度芥菜在加Cd营养液培养条件下的根分泌物对土壤Cd均有一定的活化作用。积累Cd油菜在营养液中Cd浓度为1.0mg·L-1时收集的根分泌物与0.5mmol·L-1柠檬酸对土壤Cd的提取能力相当。与印度芥菜相比,积累Cd油菜根分泌物对土壤Cd的提取能力更高。浇入根分泌物对积累Cd油菜溪口花籽和印度芥菜体内Cd的存在形态没有显著的影响。     

镉、铅复合污染条件下印度芥菜的根际特征研究

运用2因素(Cd、Pb)5水平回归正交设计,采用根袋试验法,通过对比研究Cd、Pb复合污染条件下富集植物印度芥菜和参比植物油菜根际土壤的有效态Cd、Pb含量、pH值和土壤微生物数量,初步揭示富集植物印度芥菜特有的根际特征。结果表明,印度芥菜对石灰性土壤中的难溶态Cd、Pb有很强的活化和溶解能力,其根际有效态Cd、Pb含量明显高于同处理油菜。随着重金属Cd、Pb增加添加,除处理4和处理11印度芥菜根际土壤pH值有所降低外,其余处理土壤pH值无明显变化,并且显著低于同处理油菜,各处理印度芥菜根际土壤细菌和真菌的数量也显著高于油菜,放线菌数量二者相差不显著。     

络合剂对转基因印度芥菜修复重金属污染土壤的影响

为研究络合剂木醋液(wood vinegar,WV)和EDTA对转基因印度芥菜修复重金属污染土壤的影响,采用田间试验方法,对不同种类的印度芥菜分别浇WV和EDTA,以浇清水为对照,研究重金属在芥菜不同部位的分布。结果表明,与对照相比,EDTA显著提高了Cu、Zn、Cd、Pb的转移系数,而WV未能提高Cu、Zn、Cd、Pb的转移系数;EDTA和WV均能显著提高印度芥菜3个品系对Cu、Zn和Cd的修复效率。     

不同密度印度芥菜对EDTA活化土壤镉纵向迁移的影响

采用湿法消解,用原子吸收分光光度计测定EDTA活化土壤中Cd的迁移。结果表明:EDTA不但能活化土壤Cd,而且能显著提高印度芥菜对Cd的富集量,使被活化的土壤Cd向印度芥菜根系密集层迁移。随着印度芥菜植株密度的增加,被活化的土壤Cd随水向下迁移的深度越浅。在印度芥菜修复Cd污染土壤过程中,选择适宜的种植密度,可有效控制被活化土壤Cd的纵向迁移,残余的活化土壤Cd被根系富集在土壤表层,不会导致地下水污染。     

微生物对土壤Ｃｄ Ｐｂ和Ｚｎ生物有效性的影响研究

采用土壤盆栽模拟试验方法,研究了接种不同微生物对重金属富集植物--印度芥菜修复土壤中Cd、Pb、Zn的作用效果.结果表明,接入菌株JA27、JC55、JC40不仅显著促进植物的生长,提高印度芥菜的生物量,降低了土壤pH,并且对土壤Cd、Pb、Zn产生活化作用,使土壤Cd、Pb、Zn有效态含量显著增加,增强印度芥菜对土壤Cd、Pb、Zn吸收量,显著提高了富集植物的修复效果.以上3个处理使印度芥菜地上部Cd、Pb、Zn吸收量分别提高了117%～137%、37%～62%、9%～15.1%.接种JB37对土壤Cd、Pb、Zn产生钝化作用,并且抑制印度芥菜对土壤Cd、Pb、Zn的吸收.JB37处理印度芥菜地上部Pb、Zn吸收量分别降低了72.5%、27%,对Cd吸收量无显著影响.     

紫花苜蓿和印度芥菜对土壤中铅的吸收特性研究

[目的]研究紫花苜蓿和印度芥菜对土壤中铅的吸收特性。[方法]采用盆栽试验,土壤中铅离子浓度为0、100、500、1 000、2 000、3 000 mg/kg干土,测定紫花苜蓿、印度芥菜地上部和根部的铅含量,计算铅的迁移总量、根系耐性指数、富集系数。[结果]随着铅离子浓度的增加,2种植物地上部对铅的迁移总量上升,且印度芥菜对铅的迁移总量较大。2种植物的根系耐性指数在3 000 mg/kg处理下小于1,其他处理下大于1。2种植物的根部铅富集系数在各处理下均大于地上部,且印度芥菜的铅富集能力大于紫花苜蓿。2种植物根部和地上部的铅含量均与土壤中铅添加量呈显著的线性相关。[结论]紫花苜蓿和印度芥菜对土壤中的铅均具有较强的富集作用。     

印度芥菜对潮褐土镉的富集特征及其EDTA的促进效果

通过盆栽试验研究了印度芥菜对潮褐土Cd污染胁迫的耐性、富集特征,比较研究了EDTA对印度芥菜修复潮褐土Cd污染的促进效果.结果表明:Cd添加量0～200 mg/kg下,总体上印度芥菜都能够顺利发芽生长,地上部生物量随Cd添加量的增加出现先升高后降低的规律,与空白对照相比可提高57.67%.且随着Cd添加量的增加,印度芥...     

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。     

几种植物对土壤中重金属修复性能研究

[目的]了解香根草、印度芥菜、水蜈蚣、蜈蚣草4种植物修复土壤重金属的潜能。[方法]通过盆栽试验,研究了香根草、印度芥菜、水蜈蚣、蜈蚣草4种植物在重金属污染土壤中的生长特性。[结果]印度芥菜、水蜈蚣、蜈蚣草对土壤中汞、铅、镍有一定的积累能力。[结论]该研究可为＂超富集植物＂清除土壤重金属提供依据。