铅、镉单一及复合污染对11个空心菜品种种子萌发和幼苗生长效应的影响

以11个品种的空心菜种子为研究对象,研究了不同浓度的铅、镉及其复合污染对不同空心菜种子萌发率、幼苗根长、苗高及生物量的影响,比较了不同处理对空心菜种子萌发和幼苗生长抑制效应的品种差异,旨在为重金属中轻度污染农田土壤栽培空心菜的品种选择及农产品质量安全保障提供参考。结果发现：铅、镉单一或复合污染对幼苗生长比种子萌发的抑制作用更明显,其中幼苗根生长对铅镉污染比种子萌发等指标更为敏感,因此将幼苗根生长作为评价重金属铅镉毒害的指标更为合理。随着铅、镉单一及铅镉复合污染浓度的加大,其对空心菜各品种幼苗生长的抑制作用也逐渐增大,且同样浓度下,铅镉复合污染往往比单一重金属污染的抑制率更高,说明铅镉污染存在协同效应。其中,对空心菜各指标的综合抑制效应在铅、镉单一污染下最高达48.78％和42.84％,而在铅镉复合污染时最高达59.73％。另外,不同品种对铅、镉污染的敏感性不同,通过比较,区分了3个耐铅镉污染品种和2个铅镉污染敏感品种。     

镉、铅和铬胁迫在甘蔗伸长期的积累特征

为了解重金属胁迫下甘蔗地上部和地下部重金属的累积特征,用高、中、低浓度的镉、铅和铬处理土壤进行甘蔗盆栽试验,用原子吸收石墨炉法测定其含量。结果表明甘蔗地下部重金属富集的量比地上富集的量大,此差异随处理浓度增加而增加。在最高浓度时,8月份,镉(Cd)地上部为44.750mg/kg,地下部的为299.250 mg/kg;铅(Pb)地上部为96.250 mg/kg,地下部339.250 mg/kg;铬(Cr)地上部为94.325 mg/kg,地下部为4 148.750 mg/kg;9月份,Cd地上部为94.000 mg/kg,地下部为803.500mg/kg;Pb地上部为199.500 mg/kg,地下部为686.500 mg/kg;Cr地上部为138.625 mg/kg,地下部为10 282.750 mg/kg。由此可看出甘蔗的Cd、Pb、Cr在地下部富集量大,地上部富集量小,它们的转运系数都小于1 (转运系数=地上部重金属含量/地下部重金属含量),故甘蔗可在中轻度污染的土壤中种植,这样能够提高重金属污染土壤的利用率,还能对这些重金属土壤慢慢进行生物修复。另外,这样的土壤种植出的甘蔗可用于绿色能源——乙醇的生产,减少环境污染,节省自然资源。     

Cd、Cr、Pb复合胁迫下小麦植株重金属的积累与分布

为了预测重金属复合胁迫对小麦的危害,采用溶液培养、田间土柱栽培等毒理试验方法,分析了小麦幼苗期及成熟期Cd、Cr、Pb在植株不同器官的富集,并对小麦受重金属胁迫的安全限量值进行了研究。结果表明,①Cd、Cr、Pb二元或三元胁迫条件下,小麦幼苗期植株各器官对重金属的富集浓度均极显著高于单一胁迫处理,说明复合胁迫加剧了重金属向小麦体内的迁移累积。成熟期小麦对Cd、Cr、Pb的富集比较依赖于土壤中相应Cd、Cr、Pb的浓度水平,其他两种重金属的协同作用在根系所占比例大约为5.09%～21.66%。②各器官中重金属的富集表现:幼苗期为根系>叶鞘>叶片,成熟期为根系>茎叶>籽粒。但幼苗期复合胁迫促进了重金属向地上部分的转移。③幼苗期植株各器官对重金属富集系数的大小为Cr>>Pb>Cd,表明幼苗期小麦根系对Cr的富集能力最强;植株地上部分的重金属平均富集量Cd为68.68%、Cr为51.63%、Pb为70.83%,说明Cd、Pb运输到地上部的能力较强。成熟期Cd在小麦地下、地上各器官的转移速率最快,Cr次之,而Pb转移到籽粒中去的量很少。     

铅-镉复合胁迫下玉米品种间积累铅、镉的差异

选用25个玉米品种为试验材料,盆栽条件下研究铅-镉复合胁迫下,玉米不同品种积累铅、镉的差异。结果表明,铅-镉复合胁迫下供试玉米品种各器官含铅、镉量总体表现为根>叶>茎>子粒;与对照相比,根、茎、叶的铅、镉含量均大幅度提高;供试玉米品种各营养器官间铅、镉均呈显著相关,但营养器官与子粒间无显著相关;复合胁迫条件下,9个供试玉米品种子粒中铅含量超过了国家规定的粮食卫生标准,所有供试玉米品种子粒中镉含量也超过了国家规定的卫生标准,而且镉的生物富集系数比铅的生物富集系数高,子粒重金属超标程度大的玉米品种,其生物富集系数和转运系数相对较高。     

茶树对重金属Cd、Pb吸附性能的研究

试验分别对不同镉(Cd)与铅(Pb)污染程度土壤中的茶树及不同品种、不同季节茶树对重金属Cd和Pb富集的差异性进行研究分析。结果表明:茶树叶片中的重金属镉、铅含量与土壤中的镉、铅含量存在密切的关系;不同品种茶树对重金属的富集存在明显的差异性,其中白毫早、湘波绿和桃源大叶相对其他茶树品种,对重金属Cd和Pb的富集较低;此外,茶树对Cd和Pb两种重金属的富集表现出季节性差异。     

土壤重金属镉、铅、锌胁迫对小白菜生长状况的影响

[目的]采用添加外源重金属和盆栽试验的方法,研究土壤重金属胁迫对小白菜生长状况及生物量的影响。[方法]通过对土壤添加外源Cd、Pb、Zn进行室内盆栽试验,设置不同浓度的胁迫试验,研究不同浓度重金属胁迫作用下小白菜生长状况和生物量的影响。[结果]在生长初期,Cd、Pb、Zn胁迫对小白菜生长并未表现出明显抑制作用,小白菜生长中后期是对Cd、Pb、Zn胁迫敏感期。低浓度的Cd、Pb、Zn胁迫对小白菜生长未表现出明显抑制作用,但对小白菜含水率有重要影响,随着胁迫作用的加强,小白菜含水率大幅降低,表明重金属胁迫对小白菜吸收土壤水分有明显抑制作用。[结论]为Cd、Pb、Zn复合污染土壤的治理、利用、培育提供科学依据。     

能源作物甜高粱和玉米对土壤重金属的富集比较

采用盆栽实验研究不同浓度重金属胁迫下(Cd、Pb、Cr)能源作物甜高粱和玉米不同器官Cd、Pb、Cr含量、富集系数以及冠部累积量。结果表明,Cd胁迫下,甜高粱不同器官Cd含量、富集系数以及冠部累积量(6.28~59.71μg)均高于玉米;Pb胁迫下,玉米不同器官Pb含量、富集系数以及冠部累积量(223.71~652.44μg)均高于甜高粱;随Cr浓度增加,甜高粱和玉米不同器官Cr含量、富集系数以及冠部累积量均呈上升趋势,在Cr胁迫下甜高粱和玉米的生物量较小,冠部Cr累积量小。相比之下,甜高粱适合修复Cd污染土壤,玉米适合修复Pb污染土壤,两种作物均不适合修复Cr污染土壤。     

苎麻对镉胁迫的响应及其对其它重金属吸收能力的研究

通过田间微区模拟试验,以中苎1号、湘苎2号和湘苎3号为材料,研究苎麻对镉（Cd）胁迫的响应及其吸收铅（Pb）、铜（Cu）、锌（Zn）和镍（Ni）的能力。结果表明：供试3个品种均有较强的Cd耐受能力（耐受Cd的阈值为11．7mg·kg^-1）,其中湘苎3号耐受Cd的能力最强,在Cd添加量为0～100mg·kg^-1时,其有效株为15．7—29．0株/m^2、生物量为0．67～1．01kg·m^-2、原麻产量为55．4—76．8g·m^-2,显著高于其它2个品种;随着土壤Cd添加量的增大,3个品种地上部的Cd含量及其累积量均显著增加,最高可迭61．5mg·kg^-1与49．6mg·m^-2,表明苎麻对cd具有较强的富集能力,但并未达到Cd的超富集植物的水平;Cd胁迫条件下,3个品种对Pb、Cu、Zn、Ni等重金属的吸收因元素种类的不同而异,中苎1号对Pb、Ni吸收呈现出随土壤Cd添加量增大而增加的趋势,湘苎3号对Zn、Ni吸收则呈现出随土壤Cd添加量增大而减少的趋势,但土壤Cd添加量对3个品种吸收Cu的影响并不明显。同时,苎麻还具有较好的经济效益且不进入食物链,是一种理想的修复与利用重金属污染土壤的备选植物,但镉胁迫对苎麻吸收Pb、Cu、Zn、Ni等重金属的影响机制尚需进一步研究。     

镉、铅积累与转运在冬小麦品种间的差异

在府河污灌区选取代表性农田,采用田间小区试验,研究了北方冬麦区适种的10个小麦品种对镉（Cd）、铅（Pb）积累与转运的差异,以期筛选出具有Cd、Pb低积累潜力且产量较高的小麦品种。结果表明,10个小麦品种的产量和籽粒中Cd、Pb含量在品种间存在不同程度的差异。石新633产量最高,为8 400 kg·hm^-2,较其他小麦品种高出7%~23%;石新828和济麦22次之,较其他小麦品种高出1%~15%;籽粒中Cd含量较低的是良星66和济麦22,分别比其他小麦品种低11%~48%和2%~42%。籽粒中Pb含量较低的是鲁元502和济麦22,分别比其他小麦品种低14%~49%和14%~40%。10个小麦品种籽粒中Cd、Pb含量均未超过食品安全国家标准的食品中污染物限量标准（GB 2762-2012）。对10个小麦品种籽粒和秸秆中的Cd、Pb含量进行聚类分析可知,济麦22、中麦175、良星66和鲁元502均属于籽粒、秸秆中Cd、Pb低积累类群。综合评价小麦产量、小麦地上部Cd、Pb含量、富集系数、转运系数等指标发现,济麦22为既高产且籽粒具有低积累Cd、Pb潜力的小麦品种,适宜在黄淮冬麦区北部Cd、Pb轻度污染区推广种植。     

铅镉复合胁迫对不同耐性玉米衰老特性的影响

水培条件下,选用2个对铅、镉不同耐性玉米品种为试材,研究镉、铅复合胁迫下玉米的衰老特性。结果表明,随铅、镉复合胁迫浓度升高,玉米幼苗叶片内丙二醛(MDA)含量增大,但耐性玉米品种增加幅度较小;铅、镉复合胁迫降低了玉米幼苗生物量干重、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性,敏感品种下降的幅度较大。金禾209对铅、镉复合胁迫具有较强的耐性。     

三种蔬菜在2种硒含量土壤中对硒锌铅镉吸收规律的研究

采用盆栽试验,研究了叶用芥菜、大蒜和雍菜在富硒和低硒土壤中对硒和重金属(Pb、Cd、Zn)的吸收规律。结果表明:在富硒土壤中,大蒜、芥菜和雍菜各部位硒含量均高于低硒土壤的处理,其中,根部和可食部位分别是低硒土壤的1.6~2.6倍和1.1~4.5倍。3种蔬菜在两种土壤上的可食部位硒含量都表现出大蒜(0.029~0.143 mg/kg)芥菜(0.007~0.016 mg/kg)雍菜(0.002~0.007 mg/kg)的趋势,其中富硒土壤中大蒜和芥菜硒含量达到富硒标准(≥0.01mg/kg)。3种蔬菜的根部或鳞茎部位的硒含量均显著高于各自的茎或叶部位。蔬菜重金属含量与土壤重金属本底值呈正相关。3种蔬菜对Pb、Cd、Zn的吸收能力不同,植株的Pb含量高低顺序为雍菜芥菜大蒜,Cd含量高低顺序为大蒜芥菜雍菜,Zn含量高低顺序为芥菜大蒜雍菜,且在蔬菜不同部位的累积顺序均为根茎、叶。因此,生产安全且富硒蔬菜,需选择硒富集能力强且重金属吸收能力较低的蔬菜种类。本研究的结果表明,供试的3种蔬菜中,大蒜和芥菜具有较高的硒富集能力,可作为富硒蔬菜生产。     

不同钝化剂对镉污染小麦镉富集及产量的影响

为实现河套灌区轻中度Cd污染农田的修复与安全利用,在河套灌区轻中度Cd污染农田开展了为期两年不同钝化剂处理的大田试验,7种钝化剂分别为生物炭(BC)、海泡石(SEP)、膨润土(BE)、坡缕石(PA)、腐植酸(HA)、硅酸钠(SS)、硫酸锰(MN),以不施用钝化剂为对照(CK),分析了不同处理下小麦产量、生物量、各器官Cd富集系数和转运系数,比较了不同钝化剂的钝化效果。结果表明,2020-2021年,SEP和SS处理较CK增产显著,增幅为11.09%～81.49%,各器官生物量均有不同程度的增加,其中籽粒及根增加显著;SS处理显著降低叶部Cd含量,降幅为26.75%,SEP处理显著降低籽粒Cd含量,降幅达47.62%。钝化剂处理下,各部位Cd富集系数均<1,根部到叶部Cd最高。小麦籽粒Cd含量与茎中Cd富集系数呈极显著的正相关,与茎向叶部、根向穗部的Cd转运系数呈显著的正相关;2年茎的Cd富集系数对籽粒Cd富集系数均有显著正效应,穗到籽粒、茎到叶的Cd转运系数对籽粒Cd富集系数影响最大。海泡石和硅酸钠处理增加了小麦产量,降低了植株Cd含量,抑制了Cd在植株体内的转运富集;内蒙古河套...     

Variation among Rice Cultivars in Root Acidification and Its Relation to Cadmium Uptake

Cadmium (Cd) is one of the most toxic pollutants, which can easily enter into food chain through cereal. Excessive intake of Cd by human body may damage kidney and has several other chronic effects [1]. Though plants do not require Cd for growth and development, but the bioaccumulation index of Cd in plants is high and may exceed many essential elements [2]. Moreover, Cd may pose a risk to human and animal health at plant tissue concentrations that are not generally phytotoxic [3]. Therefore…     

氮磷钾肥施用对油菜产量及养分吸收利用的影响

为油菜科学施肥提供依据,利用当前推广的6个油菜品种秦优11号（QY11）、中农油2008（ZNY2008）、中油杂11号（ZYZ11）、湘油17（XY17）、浙油601（ZY601）和沪油杂1号（HYZ1）,在大田试验条件下研究了氮、磷、钾肥施用对油菜产量及氮、磷、钾素吸收利用的影响,并比较了不同品种对施肥响应的差异。结果显示,相同施肥处理下不同品种籽粒产量差异显著,不施N（PKB）、不施P（NKB）、不施K（NPB）及NPK全施（NPKB）处理下品种间最大差异分别为385、244、759和720kg/hm2,变异系数分别为18.1%、25.5%、16.4%和11.0%。氮、磷、钾施用可显著提高各品种产量和相应养分积累量,NPKB处理相比PKB、NKB及NPB处理分别增产1 101～2 012、1 681～2 459和293～1 567kg/hm2,N、P、K积累量分别增加63.0～113.2、17.2～23.8和94.1～166.3kg/hm2。不同品种氮、磷、钾肥利用率也存在显著差异。同一品种对氮、磷、钾的响应一致,其中秦优11号对氮、磷、钾肥施用的敏感程度均大于其它品种,湘油17耐低氮、低磷和低钾的能力均高于其它品种。     

茶树品种对生物量累积与养分分配的影响

为明确不同品种茶树的物质、养分积累及分配特性,本研究以10龄的龙井43、薮北和奥绿茶树为研究对象,考察了3个品种茶树的生物量以及养分量在地上部留存、新梢采摘、修剪和凋落物中的分配。结果表明,地上部留存的生物量以及新梢产量均为龙井43>薮北>奥绿;而修剪物的生物量则呈相反的趋势;凋落物的生物量未在品种间表现出明显差异。5种主要养分元素在3个品种间均表现为叶片含量高于树茎;但在新梢、修剪物和凋落物中的分配则与品种相关。地上部留存部分的养分累积量为龙井43>薮北>奥绿,而通过采摘、修剪与凋落物形式移出的养分总量表现为奥绿>龙井43>薮北;其中龙井43新梢养分累积量占地上部移出总量的比例最高（63.7%~85.0%）,薮北为37.4%~60.2%;修剪是奥绿转移物质和养分的主要形式,其养分累积量占地上部总移出量的66.6%~91.2%。本研究结果有利于根据品种优势和茶园生产模式制定针对性的养分管理措施,为优化茶园施肥、提高养分利用效率提供依据。     

不同熟期大豆品种吸收和利用氮肥的差异

盆栽条件下，应用（１５）Ｎ示踪技术，研究了不同施Ｎ水平（每公斤土施用０．１克、０．２克氮）下，不同熟期大豆品种吸收、利用氮肥的差异。结果表明，植株全氮积累量：中晚熟品种＞早中熟品种＞早熟品种；施氮对增加各品种植株氮的积累有明显影响，其大小顺序为早中熟品种＞早熟品种＞中晚熟品种，而且增产作用显著，增产率分别为Ｎ１：２４．１％－４０．７％和Ｎ２１８．５％－６１．９％；植株中肥料氮占总氮的比例分别为２３．５％－４３．６％和５０．５％－６８．２％．其大小依次为早熟品种＞早中熟品种＞中晚熟品种；至成熟期，６８．８％－８１．８％肥料Ｎ转移到籽粒中，早熟和早中熟品种高于中晚品种．