重金属铅镉对甜高粱生长的影响及其积累特性研究

旨在为甜高粱在修复土壤重金属污染领域的应用提供理论支撑。以甜高粱品种‘辽甜1 号’为供试材料,采用土壤盆栽试验研究不同浓度铅、镉及其复合污染作用下甜高粱的生长响应及重金属吸收、富集和迁移特征变化。结果表明：低浓度Pb(≤100 mg/kg)、Cd(≤1 mg/kg)处理促进了甜高粱的生长,高浓度Pb(≥1000 mg/kg)、Cd(≥10 mg/kg)则呈现出抑制效应,根长、株高、穗长和生物量均显著减小。甜高粱各部位重金属含量随着土壤Pb、Cd处理浓度的升高而增加,其中重金属Pb的含量大小顺序为根＞叶＞茎＞穗,重金属Cd的含量大小顺序为根＞茎＞叶＞穗,且甜高粱对Cd的富集系数和转运系数均显著高于Pb。由此可知,甜高粱品种‘辽甜1 号’对重金属Pb、Cd具有较强的抗逆性和较好的吸收积累和转运能力,其在Pb、Cd单一及其复合污染土壤修复方面具有潜在的应用价值。     

镉胁迫对圆叶决明幼苗生长及镉吸收的影响

为探明圆叶决明的耐镉性,笔者采用营养液培养试验的方法,研究了不同浓度镉胁迫对圆叶决明‘CIP86134’和‘ATF3248’幼苗生长发育、矿质养分吸收、Cd的吸收累积及其分布的影响。结果表明：镉胁迫抑制圆叶决明幼苗的生长,株高和出叶速度均低于对照;降低了圆叶决明生物产量和减少Ca、Mg、Cu、Zn 的吸收。‘CIP86134’和‘ATF3248’对Cd的忍耐浓度分别为33.4 mg/kg 和33.1 mg/kg,为非耐镉性植物。通过形态诊断、生物产量、Cd 的吸收累积量等指标的比较,‘CIP86134’的耐镉能力较‘ATF3248’强。对于Cd污染土壤的生态修复来说, ‘CIP86134’ 是更为适宜的品种。     

镉胁迫下不同细度品种苎麻耐性比较研究

旨在了解不同细度品种对重金属Cd耐性的差异性。试验选择长势一致苎麻扦插苗(苗龄60天)进行移栽,土壤Cd胁迫处理分别为0、25、75、150 mg/kg共4个处理,进行为期一整年的Cd耐性试验调查。结果表明:12个不同细度品种苎麻在25 mg/kg土壤Cd胁迫处理下的综合耐性指数在0.80~1.18区间,耐性最好的是中细度品种‘中苎一号’,最差的是低细度品种‘大竹黄白麻’;在75 mg/kg胁迫处理下的综合耐性指数在0.09~0.77之间,表现最好的是中细度品种‘湘苎3号’,最差的是低细度品种‘大竹黄白麻’。在150 mg/kg土壤Cd胁迫处理下的耐性指数在0.32~0.54之间,最好的是高细度品种‘厚皮种一号’,最差的是低细度品种‘大竹黄白麻’。由此可知,苎麻对重金属Cd具有很好的耐受能力,且呈现出中、高细度品种的Cd耐性大于低细度品种。75 mg/kg Cd胁迫浓度是待测品种‘大竹黄白麻’、‘宁乡冲天炮’、‘浏阳大叶青’、‘邻水青顶家麻’、‘川苎八号’、‘中苎一号’、‘武岗红皮麻’、‘湘饲纤兼用一号’苎麻的耐Cd阈值。150 mg/kg Cd胁迫浓度是待测品种‘湘苎三号’、‘多倍体一号’、‘资兴麻’、‘厚皮种一号’的耐Cd阈值。     

稻田冬季杂草稻槎菜的镉积累特性研究

为进一步筛选出更多的适合稻田镉污染修复的镉超富集植物材料,通过盆栽试验和小区试验,对稻田冬季杂草稻槎菜的镉积累特性及其生理生态特性进行了研究。初步试验和验证试验表明,随土壤镉浓度的增加,稻槎菜根系生物量、地上部分生物量、整株生物量及抗性系数呈先降后升再降的趋势,但未表现出明显的毒害特征。稻槎菜根系及地上部分镉含量均随土壤镉浓度的增加而增加。在土壤镉含量为75 mg/kg时,初步试验和验证试验的稻槎菜地上部分镉含量分别为119.50,110.11 mg/kg,均达到镉超富集植物的临界值(100 mg/kg)。在土壤镉浓度大于0 mg/kg的处理条件下,稻槎菜根系及地上部分富集系数(BCF)均大于1,转运系数(TF)也均大于1。稻槎菜根系、地上部分及整株镉积累量均随土壤镉浓度的增加而增加,并与土壤镉浓度存在极显著线性回归关系。验证试验表明,随土壤镉浓度的增加,稻槎菜叶绿素含量呈先降后增再降的趋势,SOD活性呈先增后降的趋势,POD活性呈先降后增的趋势,这与稻槎菜的特殊生理机制有关。小区试验研究表明,在土壤镉浓度为2.04~2.89 mg/kg时,稻槎菜地上部分镉积累量为1.10~1.13 mg/m2。因此,稻槎菜是一种镉超富集植物,可用于镉污染稻田的冬季修复。     

小白菜吸收积累镉的品种差异研究

采用温室土培盆栽试验,比较不同镉浓度下27个小白菜品种吸收和积累镉能力的差异,探讨在一定镉污染土壤中小白菜可食部位镉含量低于国家最高允许限量标准最高限值品种（Cd-PSC）的存在可能性。结果表明：在土壤镉浓度0.516 mg/kg时,小白菜地上部分镉含量超过国家标准的为11.11%;而在土壤镉浓度1.133 mg/kg时其超标率达81.48%,表明小白菜容易受到镉污染。品种1（‘白梗白叶’）、品种11（‘京冠1号’）、品种19（‘高梗白’）、品种20（‘秋田火之清’）在2种镉浓度下地上部分镉含量均低于国家食用标准,但其生物量不受影响,存在着小白菜的Cd-PSC,可以推荐在土壤镉污染程度略超国家二级标准或具有潜在受污染风险的区域应用。     

不同甘薯品种中镉的积累与转运特性研究

旨在为在中轻度稻田镉污染地区甘薯种植结构调整提供技术支撑。以20个甘薯品种作试验材料,采用旱地小区试验,研究中轻度稻田镉污染区甘薯的生长发育及其积累和转运Cd的差异。结果表明:供试甘薯品种的蔓长、茎粗、生物量、产量以及茎叶、块根积累和转运镉的能力存在品种差异。有3个品种的茎叶镉含量超过无公害蔬菜质量标准(0.05 mg/kg),所有品种茎叶和块根的Cd含量均符合国家食品中污染物限值标准(0.1 mg/kg)。茎叶和块根富集系数范围分别为0.225～1.222、0.022～0.160,转运系数范围为0.067～0.511,说明甘薯对土壤Cd仍有一定的吸收能力,但由茎叶向块根的转运能力较弱。‘QS816’、‘湘薯20’、‘湘108’、‘广87’可作为中轻度稻田镉污染区种植甘薯的优先选择品种,在种植结构调整方面具有潜在的应用价值。     

甘蓝型油菜在镉污染土壤修复中的应用研究

中国南方土壤镉污染现象较为严重,对中国农业发展及农产品安全带来很大影响。植物修复是解决镉污染农田一个发展前景较好的方法,但缺少合适的修复植物。在本研究中,以长江中下游地区大面积种植的经济作物——甘蓝型油菜为对象,利用盆栽的方式,研究0、5、15、25 mg/kg 4个浓度梯度下,镉超标对油菜生长、菜油品质的影响。结果发现,镉超标对油菜生长有一定影响,但菜油中镉含量远低于国际标准要求,表明产自镉污染土壤的菜籽油并不影响其食用价值。且利用油菜作为修复植物,还可增加当地农民收益和中国菜油供应,缓解日益严重的食用油供给不足现状,因此油菜是一种较为理想的镉污染土壤修复植物。     

五指山野菜对镉的积累及其机理研究

试验通过对五指山野菜对镉的积累及其机理研究,从而为利用五指山野菜对土壤进行植物修复这一技术提供理论基础。试验在盆栽的基础上进行了植物的地上部生物量和镉含量,可溶性蛋白、叶绿素,叶片质膜透性等生化指标的测定,以及分析上述指标与土壤中镉浓度的关系。通过试验,得出以下结果：随处理浓度的增加,根、茎和叶Cd含量逐渐上升,且根部变化趋势最突出;在土壤中处理浓度为50 mg/kg时,植物根、茎和叶含量就已超过超积累植物临界值,且当处理浓度为400 mg/kg时,三者含量分别高达6566.00、948.46、520.39 mg/kg;但为800 mg/kg时,植株出现死亡;在处理浓度为0~50 mg/kg下,转移系数和累积系数均大于1,但在100~400 mg/kg之间,转移系数逐渐变小;在0~50 mg/kg下可溶性蛋白逐渐上升,质膜透性、生物量和叶绿素变化差异不显著（5%）,但当处理浓度再增加时（100~400 mg/kg）,植物叶绿素、生物量、可溶性蛋白等呈现下降趋势,而质膜透性上升。以上结果说明五指山野菜是Cd超积累植物,且50 mg/kg时是五指山野菜正常生长的临界值,高于此浓度,将对其产生毒害,当浓度为800 mg/kg时,植株出现死亡;随处理浓度的增加,转移系数逐渐变小,说明植物在高Cd胁迫下阻止Cd向地上部分转移而产生更严重的毒害。     

综合降镉技术在重金属轻度污染农田中对稻米镉含量的影响

试验以湘潭县杨嘉桥镇原种场轻度污染农田为对象,早稻以‘中嘉早17号’和‘湘早籼24号’为供试品种,晚稻以‘H优518’和‘岳优27’为供试品种,采用“VIP+n”综合降镉技术,开展“VIP+n”修复技术模式区域化研究与示范工作,旨在探究不同“VIP+n”降镉技术组合模式在轻度镉污染区域的适应性,围绕轻度镉污染区域的生态、经济、种植习惯因地制宜地构建最佳“VIP+n”县域本土化技术模式。结果表明：早稻米镉含量低于晚稻;不同“VIP+n”降镉技术组合模式在轻度镉污染区域适应性良好且降镉率至少在40%以上,都能够降低稻米镉含量并使其远低于国家标准0.2 mg/kg。结论 从生态效益、经济效益和稻米降镉效果来看,“当地水稻品种+撒施石灰”修复技术组合是降低轻度重金属污染农田稻米镉含量的最佳推广模式。     

不同品种芸薹属蔬菜吸收累积镉的差异

采用温室土培盆栽试验方法,研究北京地区普遍种植的18种十字花科芸薹属蔬菜在模拟镉污染土壤上吸收累积镉的特征,结果表明：在土壤镉浓度为20mg/kg时,芸薹属不同类蔬菜及同类蔬菜的不同品种之间吸收和累积镉能力存在显著差异,大白菜北京小杂55地上部镉含量最高,达61.4mg/kg,而芥蓝香港白花中只有18.6 mg/kg,两者之间相差3倍以上;不同品种蔬菜地上部吸镉量和对土壤镉的富积系数也差异显著,最高吸镉量是最低吸镉量的5倍,大白菜北京小杂55的富积系数高达3.07,而芥蓝香港白花和菜薹金秋红2号只有0.93和0.97,均小于1。在镉污染的蔬菜地上选择种植低积累镉的蔬菜品种是生产符合食品安全农产品的重要措施。     

Influence of P and Cd Interaction on Spinach Growth and Uptake P and Cd in Calcareous Soil

采用盆栽试验，研究了石灰性土壤中磷、镉交互作用对菠菜生长的影响。结果表明，磷的添加可减轻镉对菠菜生长的毒害，随着向土壤中添加磷浓度的增加，菠菜叶片中叶绿素含量和菠菜生物量呈先增后降的趋势。当镉浓度相同条件下，随着向土壤中添加磷浓度的升高，菠菜叶片中叶绿素含量和菠菜生物量也呈现先增后降的趋势，其中土壤中磷浓度为150 mg/kg时，菠菜的生物量达到最大，且叶片中叶绿素含量也最高。当向土壤中添加镉浓度为1.5、20 mg/kg时，施磷均明显降低了菠菜植株中镉的含量。研究还发现，植株体内磷、镉的含量与土壤环境中的     

f-liu113@163.com，f-liu113@sohu.com

 采用盆栽试验，研究了石灰性土壤中磷、镉交互作用对菠菜生长的影响。结果表明，磷的添加可减轻镉对菠菜生长的毒害，随着向土壤中添加磷浓度的增加，菠菜叶片中叶绿素含量和菠菜生物量呈先增后降的趋势。当镉浓度相同条件下，随着向土壤中添加磷浓度的升高，菠菜叶片中叶绿素含量和菠菜生物量也呈现先增后降的趋势，其中土壤中磷浓度为150 mg/kg时，菠菜的生物量达到最大，且叶片中叶绿素含量也最高。当向土壤中添加镉浓度为1.5、20 mg/kg时，施磷均明显降低了菠菜植株中镉的含量。研究还发现，植株体内磷、镉的含量与土壤环境中的     

6种野牡丹属植物种子萌发期耐镉性和耐铅性研究

探究6种野牡丹属植物种子萌发期分别对镉和铅的耐受性,为筛选耐镉、耐铅野牡丹属植物应用于重金属污染土壤修复提供参考依据。以6种野牡丹种子为试验材料,按镉浓度（按Cd²⁺计）为0、5、10、50 mg/L,铅浓度（按Pb²⁺计）为0、200、500、1000 mg/L的胁迫处理进行萌发试验,测定不同浓度镉、铅胁迫下各种野牡丹属植物种子萌发期的萌发率、萌发指数、活力指数、胚轴长和幼根长等指标,采用隶属函数法和聚类分析对6种野牡丹属植物种子的耐镉性和耐铅性进行评价与分类。6种野牡丹属植物种子的萌发率、萌发指数、活力指数、胚轴长和幼根长均随着镉、铅浓度的升高呈下降趋势;镉、铅胁迫对幼根生长的抑制作用大于对胚轴生长的抑制作用;供试的6种野牡丹属植物的耐镉性和耐铅性存在差异,通过隶属函数综合值和聚类分析发现,印度野牡丹、野牡丹和‘天骄’具有较强的耐镉性和耐铅性,而毛稔、‘云彩’和‘超群’耐镉性和耐铅性较差。印度野牡丹、野牡丹和‘天骄’耐镉性和耐铅性较强,可作为先锋植物用于镉、铅污染土壤生态恢复。     

不同类型高粱对重金属镉吸收积累的动态变化

为了探寻利用高粱修复镉污染土壤的可行性和有效方法,为快速高效修复土壤重金属污染提供理论依据和经验,本研究在湖南农业大学浏阳市综合教学实验基地和湘阴农科所2个环境下分析了4个高粱品种在5个生育期间植株中镉吸收积累特性和动态变化。方差分析表明成熟期高粱根部的镉含量和镉积累量主要受土壤的影响,品种间差异较小;地上部分镉含量和镉积累量在品种间达到极显著水平。4个高粱品种苗期地上和根系部分的镉含量分别为3.75 mg/kg和7.60 mg/kg,都显著高于其它生长阶段。高粱地上部分镉积累量在抽穗期达到最高值,2个生物质高粱地上部分镉积累量都超过65 g/hm2,是甜高粱的2～4倍。但成熟期4个品种地上部分镉积累量为23.35～33.39 g/hm2,差异较小。上述研究显示,通过筛选镉积累量高的生物质高粱品种并适时收获,同时提高高粱复种指数对有效、快速修复镉污染土壤具有积极意义。     

不同浓度镉处理对耐盐水稻生长及斜纹夜蛾酶活的影响

为了研究不同浓度的镉胁迫对耐盐水稻生长及昆虫解毒酶的影响,以耐盐水稻品种‘海红-12’为材料,用不同浓度(1.5、3、6、15 mg/kg)的氯化镉溶液分别处理4、7、12、17、22 d,测定了不同浓度、不同时间镉处理下耐盐水稻幼苗株高、根长、叶绿素含量以及以处理水稻植株为食的斜纹夜蛾幼虫乙酰胆碱酯酶和羧酸酯酶的活性。结果表明,镉胁迫下,耐盐水稻株高、根长受镉浓度和时间效应的双重影响,较低浓度(1.5、3 mg/kg)镉溶液对水稻生长的抑制作用在处理期间间歇性呈现,较高浓度(6、15 mg/kg)镉溶液的抑制作用则持续出现。随着镉处理浓度的升高,耐盐水稻的叶绿素含量随时间的推移持续降低。取食不同浓度镉处理水稻幼苗的斜纹夜蛾幼虫,乙酰胆碱酯酶活性随镉处理浓度的升高而降低,但羧酸酯酶活性升高。镉溶液抑制耐盐水稻幼苗的生长,且抑制作用随镉溶液浓度的增大而增强,取食受镉处理的耐盐水稻幼苗,植食性害虫体内解毒酶活性产生不同趋势的变化。研究结果可为优化耐盐水稻种植栽培条件提供数据支撑,为进一步研究耐盐水稻-昆虫对重金属富集的反应机制提供理论依据。     

3种叶类蔬菜对镉污染的生长发育响应及累积特征

叶类蔬菜易受重金属镉污染,为筛选一种适宜在镉污染潜在区种植的叶类蔬菜,降低生态风险,提高食品安全。[方法]通过盆栽试验,研究了不同镉污染水平对3种蔬菜的生长发育的影响,及其土壤—蔬菜系统中的迁移分配情况,比较不同蔬菜对镉的耐受能力和累积情况。[结果]结果表明,小白菜、生菜在较低的镉浓度下表现为株高、单株质量增加趋势,在较高镉浓度下两种蔬菜的生长量均随着镉浓度升高出现迅速降低趋势。菠菜的耐镉胁迫能力最差,随着镉浓度升高,其生长量降低且在土壤镉污染水平为50 mg/kg 时已全部死亡。镉胁迫刺激了小白菜叶绿素含量的增加,生菜为低浓度镉胁迫促进叶绿素增加,高浓度下无显著差异,菠菜在随镉浓度升高叶绿素含量不断降低。根、茎和叶累积镉能力的顺序为：小白菜＜ 生菜＜ 菠菜;低浓度镉胁迫下生菜、菠菜的镉转移能力无显著差异,但均显著(P﹤0.05)高于小白菜的转移能力;根、茎和叶的富集能力均为小白菜＜ 生菜＜ 菠菜,且茎、叶中差异更显著。[结论]3种蔬菜中小白菜的耐镉能力最高,在镉污染风险区种植叶类蔬菜,小白菜的食品安全性较高。     

不同品种紫云英对镉污染土壤水稻生长累积效应的研究

旨在研究不同品种紫云英绿肥对镉污染地区水稻生长及土壤质量的影响。结果表明,与2个对照组相比,翻压紫云英显著提高了土壤溶液pH,降低Eh(P<0.01),也使土壤有效态镉的含量显著降低,减少了水稻在生长过程中对镉的累积,以‘湘紫3号’紫云英品种效果最为明显,与单施化肥处理相比,土壤有效镉含量降低了21.9%,植株稻草镉含量降低了39.1%,稻谷镉含量降低了43.5%,在4个品种中降幅均为最大值。不同品种紫云英翻压均能促进水稻的生殖生长,能有效提高水稻的产量,各处理间水稻的农艺性状指标和产量指标均无显著性差异。因此,选择降镉效果最佳的‘湘紫3号’紫云英品种,能够更好地降低农作物对镉的吸收,提高产品的安全性。     

Cd胁迫对11个青稞品种种子萌发和幼苗生长的影响

重金属污染土壤的修复治理工作迫在眉睫。为研究适合在青藏高原种植的Cd污染土壤修复植物,以11个青稞品种为试验材料,研究不同浓度Cd (0, 5, 10, 20, 40, 80, 160和320 mg/L)胁迫对青稞种子萌发情况及幼苗生长的影响。结果显示,(1)重金属Cd对青稞种子萌发表现出低浓度[ρ(CdCl2)=20 mg/L]促进和高浓度(ρ(CdCl2)≥80 mg/L)抑制效应;Cd胁迫对青稞幼苗生长过程的抑制效应强于种子萌发过程。(2) 11个品种青稞种子耐Cd胁迫能力加权隶属函数D值依次为‘昆仑14号’‘昆仑10号’‘黑青稞’‘柴青1号’‘门农1号’‘门源亮兰’‘昆仑15号’‘北青3号’‘昆仑12号’‘肚里黄’‘北青6号’。结果表明:‘昆仑14号’及‘昆仑10号’对重金属Cd的耐受性最强,能较好地适应重金属土壤环境,具有作为青藏高原地区Cd污染土壤修复植物的潜力。     

脱落酸对葡萄幼苗镉积累的影响

为降低镉污染条件下葡萄对镉的积累,促进葡萄生长,采用盆栽试验研究镉污染(5 mg/kg)条件下喷施脱落酸对葡萄幼苗生长及镉积累的影响。结果表明,葡萄幼苗各部位的生物量和叶片的光合色素含量均随着脱落酸浓度的增加(0、1、5、10、20μmol/L)而先降低后增加。随着脱落酸浓度的增加,葡萄幼苗叶片的POD及CAT活性和土壤pH呈现先增加后降低的趋势,而SOD活性随着脱落酸浓度的增加而增加。另外,喷施脱落酸能使葡萄幼苗各部位镉含量显著低于对照,并随着脱落酸浓度的增加而减少,脱落酸浓度为20μmol/L时,葡萄幼苗的根系和地上部分分别较对照降低了36.54%和74.36%。综上,喷施脱落酸能够降低葡萄对镉的吸收,以20μmol/L脱落酸浓度最佳。     

镉胁迫对甜瓜幼苗抗氧化酶活性和光合作用的影响

为了探讨甜瓜对镉污染的耐受机制,以2个甜瓜品种（‘哈密绿’和‘秀绿’）为试验材料,在人工气候箱内采用基质栽培方式,研究了不同浓度镉对甜瓜幼苗生长、抗氧化酶活性和光合作用的影响。结果表明,镉胁迫下,2个甜瓜品种幼苗生长量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和气孔限制值(Ls)均降低,且镉浓度越高,下降幅度越大,胞间CO₂浓度(Ci)随着镉浓度的增加而升高;‘哈密绿’幼苗生长和光合机构受镉胁迫的影响小于‘秀绿’。抗氧化酶活性和可溶性蛋白随着镉浓度的增加先升后降;甜瓜‘哈密绿’脯氨酸含量随着镉浓度的增加而升高,而‘秀绿’脯氨酸含量随着镉浓度的增加先升后降,但都高于对照且差异显著;MDA和O₂·^-产生速率随着镉浓度的增加而升高,且‘哈密绿’增加幅度明显小于‘秀绿’。研究结果说明,随着镉浓度的提高,镉对甜瓜幼苗的毒害作用增加,但是甜瓜幼苗对镉毒害的响应存在明显的基因型差异。