EDDS对Cd胁迫下三叶鬼针草生长和抗氧化酶系统及Cd积累的影响

为探讨乙二胺二琥珀酸(EDDS)对镉(Cd)胁迫下三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)生长和抗氧化酶系统及Cd积累的影响,采用盆栽实验,研究了40 mg·kg~(-1)Cd胁迫下,施加0(CK)、0.5、1.5、2.5 mmol·L~(-1)和5.0 mmol·L~(-1)EDDS后三叶鬼针草生长和抗氧化酶活性及Cd积累的变化。结果表明:施加0.5 mmol·L~(-1)和1.5 mmol·L~(-1)的EDDS利于三叶鬼针草幼苗的生长,株高、根长、地上部鲜干重和地下部鲜干重均显著增加;施加0.5、1.5 mmol·L~(-1)和2.5 mmol·L~(-1)EDDS使地下部(根)和地上部(茎和叶混合)组织中Cd含量均显著大于CK,且在1.5 mmol·L~(-1)时Cd积累量达到最大(分别为31.954 mg·kg~(-1)和109.454 mg·kg~(-1)),富集系数和转运系数也达到最大(分别为3.521和3.426);随施加EDDS浓度的升高,植物地下部和地上部组织中过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现先增强后降低或持续增强的趋势,说明抗氧化酶系统被启动,以清除胁迫过程中积累的活性氧(ROS),缓解胁迫对植物造成的膜脂过氧化损伤。因此,施加适宜浓度的EDDS可促进三叶鬼针草幼苗的生长,增加三叶鬼针草对Cd的吸收和富集能力,有利于Cd污染土壤的修复,综合考虑螯合剂的成本以及对土壤造成的二次污染,宜选用EDDS的浓度为1.5 mmol·L~(-1)。     

重金属Pb、Cd在叶菜中的富集状况及对其生长的影响

为研究不同浓度的重金属Pb、Cd在叶菜不同部位(根、茎、叶)中的富集状况,以及对叶菜生长状况的影响,进行土培盆栽试验。结果表明,当在土壤中添加不同浓度重金属时,3种叶菜不同部位Pb、Cd的富集量均表现为随着土壤中添加浓度的增加而增大;当在土壤中添加同一浓度重金属时,Pb在3种叶菜的富集量表现为菠菜苔菜油菜,叶根茎;Cd在3种叶菜的富集量表现为菠菜油菜苔菜,根茎叶;当土壤中重金属Pb和Cd超出一定浓度时会影响叶菜的出芽率和出芽时间,并使之出现萎蔫、发黄、等现象,而高浓度的Cd还会使3种叶菜出现斑点。     

砷对茶树生长的影响及其在茶树体内的吸收与积累

采用室内水培法,研究3个茶树品种在不同浓度As3 胁迫下的毒害症状和砷胁迫对春梢生长的影响,以及茶树体内各器官对砷的吸收与积累特性。结果表明,当砷胁迫浓度≥1 mg.L-1时,茶树已出现明显的受害症状,砷胁迫对新梢萌发和生长均有显著的负面影响。不同品种耐砷能力有一定差异,福鼎大白茶>名山213>名山131。3个品种对砷的吸收吸附率的大小顺序为:福鼎大白茶>名山213>名山131。各器官中的砷含量随砷处理浓度的增加总体呈大幅升高趋势,并且各器官的砷含量与营养液中的砷胁迫浓度呈显著正相关。砷在茶树体内的分布规律为细根>粗根>主茎>嫩茎>叶片>新梢。当砷胁迫浓度≥1 mg.L-1时,各品种1芽2叶新梢中砷含量>2 mg.kg-1。     

Cr(Ⅵ)对蔬菜生长及其在蔬菜体内积累的影响

选取广东省几种主要的叶菜,在水培条件下研究不同浓度六价铬(Cr(Ⅵ))对蔬菜生长及其在蔬菜体内积累的影响。结果表明:Cr(Ⅵ)对蔬菜生长、产量及其在蔬菜体内积累都有明显的影响,随着培养液中Cr(Ⅵ)浓度的增加,各蔬菜产量显著或极显著下降,而其体内Cr含量极显著上升;蔬菜种类不同,其减产幅度及其体内的Cr累积量存在极大差异。当培养液中Cr(Ⅵ)浓度在0.2、1.0、5.0 mg.kg-1时,所选5种蔬菜减产幅度为16.6%~97.3%,其对Cr(Ⅵ)的敏感程度排序为:叶用莴苣>芥菜>菜薹>苋菜>蕹菜。此外,5种蔬菜体内Cr含量高出对照0.242~1428倍,不同蔬菜类型可食用部位积累Cr的顺序为:苋菜>蕹菜>菜薹、芥菜>叶用莴苣。     

Cr(Ⅵ)对蔬菜生长及其在蔬菜体内积累的影响

选取广东省几种主要的叶菜,在水培条件下研究不同浓度六价铬(Cr(Ⅵ))对蔬菜生长及其在蔬菜体内积累的影响。结果表明:Cr(Ⅵ)对蔬菜生长、产量及其在蔬菜体内积累都有明显的影响,随着培养液中Cr(Ⅵ)浓度的增加,各蔬菜产量显著或极显著下降,而其体内Cr含量极显著上升;蔬菜种类不同,其减产幅度及其体内的Cr累积量存在极大差异。当培养液中Cr(Ⅵ)浓度在0.2、1.0、5.0 mg.kg-1时,所选5种蔬菜减产幅度为16.6%~97.3%,其对Cr(Ⅵ)的敏感程度排序为:叶用莴苣>芥菜>菜薹>苋菜>蕹菜。此外,5种蔬菜体内Cr含量高出对照0.242~1428倍,不同蔬菜类型可食用部位积累Cr的顺序为:苋菜>蕹菜>菜薹、芥菜>叶用莴苣。     

鱼菜直接共生型模式对叶菜生长·产量及品质的影响

为了研究鱼菜直接共生型模式对叶菜生长、产量及品质的影响,选用了生菜、甘蓝、叶甜菜、苦苣、菜心5种叶菜,采用浮板种植,进行鱼菜直接共生型模式试验研究.每种叶菜3次重复,每个重复用100棵幼苗,测定5种叶菜生长、产量和品质等指标.结果表明,生菜的综合指标均优于其他4种叶菜.在这5种叶菜中,最适合鱼菜直接共生型模式的叶菜种类为生菜,可用于鱼菜直接共生型高效生产模式,并进行推广.     

光转换膜技术对叶菜产量的影响

针对芥菜、白菜、菜心3种叶菜的9个品种,通过自然地栽培、空白膜栽培和光转换技术膜栽培3种模式,初步探索了不同膜栽培模式下的叶菜生长和发育状况。结果表明,3种蔬菜9个品种的地上部分鲜重均一致表现出光转换技术膜栽培模式空白(透明)膜栽培自然地栽培的趋势,不同品种间的地上部生物量在不同栽培模式下的增幅不同。与空白膜栽培模式相比,在光转换膜栽培模式下芥菜、白菜与菜心3种蔬菜不同品种间的地上部生物量增幅分别为20.53%~23.40%、20.13%~32.62%、16.43%~20.30%。与自然地栽培模式相比,在光转换膜栽培模式下芥菜、白菜与菜心3种蔬菜不同品种间的增幅分别为54.91%~67.08%、70.05%~101.52%、53.15%~136.85%。     

施肥方式与施肥量对叶菜产量与品质的影响

为指导菜农科学、合理施肥,在对清远市郊7个叶菜种植地的土壤营养状况、常规施肥方式和施肥量进行调查的基础上,选择土壤肥力接近均值的合头村作为试验基地.使用3种叶菜做对照组试验,对照组采用常规施肥方式与施肥量,处理组采用基肥加追施的施肥方式,施肥量通过测土配方施肥公式计算.结果显示,处理组叶菜产量和品质明显高于对照组.科学合理的施肥方式和施肥量是提高叶菜产量和品质的关键.     

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。     

Cd污染对草莓生长的影响

研究了不同含量 Cd对草莓生长的影响 .结果表明 :低含量的 Cd对草莓生长有促进作用 ,高含量的 Cd对草莓的生长则有抑制作用 ,抑制作用的大小随 Cd含量的增加而加强 ;w(Cd)≤ 10 mg· kg-1时 ,草莓的根长、根干重、生物量等生长指标升高 ,w(Cd) >2 5 mg· kg-1时 ,上述指标开始降低 ;草莓根系受 Cd的影响比地上部大 ,可观察到根变黑、叶片褪绿等症状 ;草莓根活力和叶片含水量则随 Cd含量的增大而始终呈下降趋势 .试验结果还表明 ,不同草莓品种对 Cd的反应存在差异 ,其中以明宝耐性最强     

不同Cd水平对小白菜叶片抗氧化酶系统的影响

采用水培的方法,探讨了不同Cd^2＋水平（0、1、2.5、5、10mg·L^-1）对小白菜地上部分超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性、氧自由基产生速率以及丙二醛（MDA）、谷胱甘肽（GSH）和游离脯氨酸含量的影响。结果表明,随着Cd^2＋浓度的提高,SOD活性呈下降趋势（r=0.94）;Cd^2＋胁迫下小白菜POD、CAT活性分别比对照提高了28.9%～60.8%和5.6%～18.8%;MDA含量在Cd^2＋浓度为1、2.5、5、10mg·L^-1时,分别比对照提高了4.7%、17.9%、43.3%、64.9%;游离脯氨酸含量在Cd^2＋浓度为1mg·L^-1时最低,浓度为5mg·L^-1时最高;Cd^2＋浓度为2.5,5,10mg·L^-1时,氧自由基产生速率分别为对照的1.5、1.5、1.1倍;小白菜GSH含量随着Cd^2＋浓度的增加而增加（r=0.93）,说明GSH在缓解小白菜Cd毒害的过程中具有重要意义。     

硫对水稻幼苗镉积累特性及亚细胞分布特征的影响

为探明硫对水稻幼苗镉积累特性及亚细胞分布特征的影响, 进行水培试验。以高镉积累水稻品种T优705和低镉积累品种湘早籼24为材料, 研究硫对水稻幼苗吸收累积镉的影响及其植株体内亚细胞分布的变化。结果表明, 当施硫水平为2.8 mg·L^-1时, 2个品种根系和地上部分的镉含量均显著降低;当施硫浓度为0.3 mg·L^-1时, 只有湘早籼24根系中的Cd含量显著降低(P<0.05)。施硫可显著降低水稻根系中的镉向地上部分转移, 增加水稻地上部细胞壁中的Cd分配比例, 降低胞液中的Cd分配比例。与根系相比, 地上部的Cd积累量更容易受到施硫水平的影响。因此, 针对不同品种, 在水稻苗期合理施硫可有效地缓解Cd毒害。     

枯草芽孢杆菌对花生镉积累及生理性状的影响

盆栽条件下,研究了轻度镉胁迫下施用不同浓度枯草芽孢杆菌对花育31号花生生理性状、植株性状和籽粒镉积累量的影响。结果表明,施用枯草芽孢杆菌能提高花生苗期、花针期和成熟期的叶片叶绿素含量和根系活力,降低叶片相对电导率;施用量为2 g/kg和4 g/kg时均能显著提高不同生育期叶片的SOD活性和POD活性,显著降低叶片MDA含量;1 g/kg和2 g/kg枯草芽孢杆菌均能较大幅度提高花生主茎高、侧枝长、植株鲜重、单株果重和饱果率,均能显著减少籽粒镉的积累量。综上,施用2 g/kg枯草芽孢杆菌对缓解花生轻度镉胁迫的效果最好,能显著提高叶绿素含量和根系活力,降低镉胁迫对细胞膜的损坏程度,显著增加单株果重和饱果率,籽粒镉积累量降低25.37%。     

沼气发酵残余物对叶菜硝酸盐积累的影响

通过正交实验 ,分析沼气发酵残余物 (沼液、沼渣 )作为肥料 ,其施肥量、配施品种、施用方式等因素对油菜和菠菜硝酸盐积累的影响。影响菠菜硝酸盐积累的显著因素按作用程度大小依次为硫酸铵、沼渣和喷施沼液。油菜的显著因素依次为硫酸铵、沼渣和灌施沼液。并根据维持较高产量水平的基础上硝酸盐含量较低的原则 ,确定了优选的施肥方案。结果表明 ,采用沼渣作底肥 ,配合沼液追肥 ,生产的蔬菜满足高产和优质的双重目的 ,既利用了农业废物 ,避免沼气池的二次污染 ,又节约化肥 ,降低生产成本 ,具有一举数得的优点     

施用石灰降低污染稻田上双季稻镉积累的效果

【目的】研究在不同镉（Cd）污染程度稻田上施用石灰（CaO）的效果以及双季稻稻米Cd积累的差异,为早、晚稻季下不同污染程度稻田上的稻米安全生产提供参考。【方法】在湖南省选取43个县（区）的典型Cd污染稻田作为试验点,以常规栽培作为对照,研究施用石灰（1 200 kg·hm^-2）后,轻度污染（土壤有效镉≤0.2 mg·kg^-1）、中度污染（0.2 mg·kg^-1土壤有效镉≤0.4 mg·kg^-1）、重度污染（0.4 mg·kg^-1土壤有效镉≤0.6 mg·kg^-1）和严重污染（土壤有效镉>0.6 mg·kg^-1）稻田土壤pH、土壤有效镉含量、稻米Cd含量以及稻米富集系数的变化。【结果】（1）从Cd污染稻田整体的角度分析,相比常规栽培,施用石灰能够极显著降低早、晚稻米Cd含量均值,降幅分别为31.0%和28.6%。（2）从不同稻季下不同污染程度稻田的角度分析,相比常规栽培,施用石灰能够降低早稻季中度、重度和严重污染稻田的稻米Cd含量均值,降幅分别为37.0%、38.7%（P＜0.05）和22.6%;施用石灰能够降低晚稻季轻度、中度、重度和严重污染稻田的稻米Cd含量均值,降幅分别为2.0%、31.3%（P＜0.05）、31.8%和22.9%。不同污染程度稻田施用石灰后能够提高土壤pH,降低土壤有效镉含量,使稻米Cd富集系数明显下降,实现对稻米Cd含量的调控。【结论】施用石灰能够有效调控早稻季的轻度、中度、重度以及晚稻季的轻度Cd污染稻田的稻米Cd含量均值,降至限量标准（0.2 mg·kg^-1）以下。因此,以石灰施用为基础,结合其他降Cd措施,实施“分稻季分污染程度”和“晚稻优先于早稻”的治理思路,能提高大田生产上稻米Cd含量调控的稳定性并降低治理成本。     

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．     

水稻镉高积累品种对镉的富集特性

【目的】研究了水稻Cd高积累品种对Cd的富集特性,并探讨其对Cd污染土壤的修复潜力,为Cd污染农田修复提供理论依据。【方法】以前期筛选出的Cd高积累品种泸17-T2171（Lu17-T2171）和武金4B（Wujin4B）为试验材料,普通品种泸恢17（Luhui17）为对照,采用土培试验,分析其在不同Cd处理条件下分蘖期和扬花期的Cd含量、积累量等变化特征,并探讨其对不同Cd污染程度土壤的净化能力差异。【结果】（1）随着Cd处理浓度的升高,Cd高积累品种的生物量逐渐增加,与对照相比（Cd0）,Lu17-T2171生物量在分蘖期和扬花期Cd50条件下分别增加了33.96%和19.51%,Wujin4B分别增加了54.71%和15.22%。（2）高积累品种在分蘖期对Cd的吸收能力较强,特别是在Cd50条件下,Lu17-T2171地上部和根部Cd含量分别达到87.24和400.59 mg•kg-1,分别为Luhui17的2.38和2.86倍;Wujin4B地上部和根部Cd含量分别达到102.26和384.77 mg•kg-1,分别为Luhui17的2.79和2.86倍。两类水稻品种对Cd的富集系数均随着Cd处理浓度的增加而下降,且高积累品种富集系数明显大于普通品种。（3）高积累品种在扬花期对Cd的积累能力较强,在Cd50条件下,Lu17-T2171地上部和根部Cd积累量分别达到1 847.20和892.06 μg/pot,分别为Luhui17的2.91和2.74倍;Wujin4B地上部和根部Cd积累量分别达到1 895.37和783.42 μg/pot,分别为Luhui17的2.98和2.41倍,且高积累品种扬花期迁移率明显大于普通品种。（4）高积累品种的全株和地上部净化率明显高于普通品种。在Cd50条件下,Lu17-T2171扬花期整株和地上部净化率分别达到5.07%和3.42%,分别为Luhui17的2.86和2.90倍,Wujin4B整株和地上部净化率分别达到4.96%和3.51%,分别为Luhui17的2.79和2.98倍。【结论】在高Cd处理条件下,水稻Cd高积累品种对Cd有较强的吸收和富集能力,可作为农田Cd污染潜在的修复材料。     

赤泥对Ｃｄ污染稻田水稻生长及吸收累积Ｃｄ的影响

采用田间小区试验,研究了不同赤泥施用量对酸性Cd污染稻田(潮泥田)水稻生长及吸收累积Cd的影响。结果表明,赤泥施用量为4948kg·hm-2时水稻产量达到最高,其主要作用是促进了水稻有效穗的形成。同时施用赤泥能显著提高土壤pH,降低土壤有效态Cd含量和减少水稻Cd累积。与不施赤泥的对照相比,施用赤泥3000kg·hm-2的处理水稻增产12.4%(P<0.05),水稻根Cd降低22.0%(P<0.05),糙米Cd(0.14mg·kg-1)降低40.8%(P<0.01),并达到国家粮食卫生标准(GB2715—2005);当赤泥施用量增至9000kg·hm-2时,土壤pH提高12.0%(P<0.01),有效态Cd含量降低24.9%(P<0.05),水稻根系、茎叶和糙米Cd分别降低55.7%(P<0.01)、54.5%(P<0.01)和69.9%(P<0.01)。表明利用赤泥修复中轻度酸性Cd污染土壤是可行的,并能起到改良土壤和促进水稻增产的效果。试验所用赤泥重金属含量很低,不会造成二次污染。但将赤泥大面积应用于酸性Cd污染稻田还需要系统研究应用参数,并采取农机配套和激励机制来鼓励农民自发行动的积极性。     

施用生石灰对镉污染酸性土壤中水稻镉积累的影响

通过两年的田间小区试验,研究了生石灰基施和追施两种方式,以及375、750和1 125 kg/hm~2的施用量对镉污染酸性土壤中水稻生长和糙米镉含量的影响。结果表明:施用生石灰可使稻谷产量提高20~760 kg/hm~2;显著提高土壤pH值,最大提高幅度达到0.3个单位;并能有效降低糙米中镉的含量,且追施方式的降镉效果优于基施方式,其中追施1 125 kg/hm~2生石灰处理在两年试验中可使糙米镉含量均降低至国家食品卫生标准限值(0.2 mg/kg)以内。因此,在水稻孕穗末期追施1125 kg/hm~2可推荐为镉污染酸性稻田改良措施。     

Cd污染下蒌蒿生长和Cd积累的阶段特征*

 以白蒿为试材，采用Cd污染人工河砂盆栽试验，研究了在Cd污染条件下蒌蒿生长发育和Cd积累的阶段性差异。结果表明蒌蒿根茎叶对Cd的积累具有显著的阶段性特征，且与干物重和根系活力的阶段变化一致。根茎叶3月Cd积累量较小，5月积累量增加，7月达到最大，到本季落叶和下季萌发时又开始下降；根系活力和地上、根系干物重的最大值出现在Cd积累量最大的7月；在河砂Cd浓度为0～240mg/kg内，根茎叶Cd积累量与Cd浓度成正相关，但Cd浓度>180mg/kg，就会降低根系和地上部干物重，并减弱根系活力。蒌蒿可以耐受的Cd浓度上限为180mg/kg。