镉胁迫下猕猴桃对镉的吸收及转运

在对湖南省猕猴桃成年果园8个猕猴桃品种(金魁、金艳、翠玉、东红、红阳、丰悦、魁蜜、米良一号)镉含量调查分析的基础上,选取镉富集能力有差异的米良一号与金艳猕猴桃进行镉胁迫(5、10、15、20 mg/kg)下对镉的吸收、转运的差异研究。结果表明：成年果园8个猕猴桃品种在土壤中度镉污染(0.9 mg/kg)时,果实镉含量均未超过国家标准值(0.05 mg/kg);猕猴桃果实成熟期镉含量最高;镉胁迫下,米良一号和金艳镉含量随镉处理浓度增大而上升,且在镉浓度较低情况下富集能力较强;根的镉分配系数最大(＞0.90),果实的最小,说明猕猴桃主要由根部吸收累积镉;米良一号整株吸收和积累镉量显著高于金艳,但金艳对镉的转移能力强于米良一号,金艳果实镉含量高于米良一号。     

产地环境对猕猴桃不同器官中镉积累的影响

以杭州市域内按城郊、平原、丘陵和山地等地理环境划分的果园类别为基础,在每类别果园中选择7~10个受重金属不同污染程度的猕猴桃果园,同时采集土壤、猕猴桃根(吸收根)、茎、叶、果实,测定镉含量,分析猕猴桃不同器官中镉的积累及影响因素。结果表明,猕猴桃各器官中镉含量由高至低依次为:根>茎>叶>果皮>果肉。清洗对果皮中镉含量测定值有较大的影响,对果肉中镉含量测定值影响较小,后者镉含量基本上在0.03 mg•kg^-1以下。对比分析和相关分析表明,各类果园中猕猴桃根和茎中镉的含量与土壤镉含量呈显著的正相关,但叶、果皮、果肉中镉的含量与土壤镉含量相关性不明显。不同类别果园之间叶、果皮、果肉中镉的含量差异明显,表现为:城郊果园>平原果园>丘陵果园>山地果园,但根和茎中镉的含量在不同类别果园之间的差异较小。调查初步结果认为,猕猴桃果品中镉的含量受大气环境影响较大,受土壤污染影响相对较小,故在种植猕猴桃时需重视大气环境质量。     

不同马铃薯品种对镉的富集特性研究

对11个马铃薯品种不同器官中重金属镉元素的吸收富集特性进行研究,结果表明:参试马铃薯品种的根、茎、叶中镉含量差异较大,其平均值根最高(1.3045 mg/kg),其次为茎(0.8253mg/kg)、叶(0.5533 mg/kg),薯肉含量最低(0.0519 mg/kg);不同马铃薯品种根、茎、叶的镉富集系数均较高。种植中薯3号、N108、紫花851等品种能降低镉污染。     

污灌区土壤-蔬菜系统中镉的生物有效性及迁移特征

以北方城市污灌区——长春市季家和四间房为例,采用“五步提取法”分析了受污染土壤Cd的赋存形态与生物有效性的关系,通过计算Cd在土壤和蔬菜中的富集系数和迁移系数,探讨Cd在北方污灌区土壤-蔬菜系统中的污染和迁移特征.研究表明:污灌区土壤耕作层中Cd的形态特征为可交换态＞铁锰氧化态＞碳酸盐结合态或有机结合态＞残渣态,季家和四间房污灌区土壤Cd的迁移系数为0.367、0.651;污灌区土壤镉含量超标,蔬菜各部位镉含量分布特征呈现根＞叶＞茎＞果实的规律;季家和四间房白菜都是土壤-根富集系数＞茎-叶迁移系数,Cd主要在根部富集;季家西红柿茎-叶迁移系数最高,而四间房西红柿的土壤-根富集系数最高;四间房白菜、西红柿土壤-根的富集系数均高于季家蔬菜,这与四间房土壤活性态Cd含量较高有关,且含量越高,蔬菜吸收量越大.     

污染农地生长果树不同组织中镉积累特点

为探讨镉污染农地用于果品安全生产的可能性,在浙江省范围内选择5种不同酸碱度和镉污染水平的镉中度和重度污染成年果园(葡萄园、猕猴桃园、梨园、桃园和柑橘园),同时采集土壤、果树根系(吸收根)、老枝、新枝、树叶、果品,测定镉含量,分析果树不同组织中镉积累的差异特点。结果表明,5种果树中镉的含量及富集系数均呈现出根部>老枝>新枝、叶>果皮>果肉的规律。各组织中镉含量与土壤镉污染的关联程度依次以根部、老枝、新枝和叶最为明显,果皮和果肉镉含量与土壤镉污染水平的关联较弱。在研究的镉污染水平下(酸性果园土壤中镉含量为2.00 mg·kg ^-1以下和微酸性果园土壤中镉含量为2.76 mg·kg ^-1以下时),果肉的镉含量均低于0.03 mg·kg ^-1,5类果树的果肉平均富集系数均在0.025以下,表明在污染农地土壤中种植多年生果树镉污染风险较低。土壤酸化可增加果树对土壤镉的吸收,提高果肉中镉的积累。     

不同钾肥对辣椒品质及镉吸收累积的影响

为了揭示镉污染土壤中施用钾肥对辣椒的影响,采用大田试验,研究不同钾肥处理对辣椒生长状态和辣椒不同部位对镉吸收累积的效果。辣椒通过移栽定植后追肥施入3种钾肥(硫酸钾、液体硅钾肥、磷酸二氢钾),分别测定辣椒根茎叶的镉含量,探讨3种钾肥对污染土壤pH及辣椒吸收土壤镉的差异性。结果表明:辣椒茎对镉的富集系数均大于0.7,对重金属镉富集能力较强;辣椒根和果实对镉的富集系数均小于0.7,对重金属镉富集能力较弱。在土壤肥力相同,且施用尿素1.17 kg/hm~2,复合肥3.33 kg/hm~2的情况下,与常规施肥相比,在开花坐果期叶面喷施硫酸钾0.67 kg/hm~2,液体硅钾肥1.33 mL/hm~2为最佳的钾肥施用方式,可增加土壤EC、提高土壤pH值,减少土壤中的镉含量6.7%,提高辣椒产量41.5%,提高辣椒根、茎对镉的吸收能力,降低辣椒果实中的镉含量,增加辣椒中的维生素C和辣椒素含量,提高辣椒辣度,改善辣椒品质。     

广西某铅锌矿区土壤镉、铅、砷形态分布对水稻重金属的影响

【目的】探讨铅锌矿区周边土壤镉、铅和砷形态分布对水稻重金属影响,为当地土壤重金属修复治理提供参考。【方法】采集广西某铅锌矿区周边农田土壤和水稻根、茎、叶、籽粒等样品,分析土壤镉、铅和砷的全量和形态分布水稻重金属含量,通过单因素污染指数方法评价土壤重金属污染状况,通过富集系数评价水稻根、茎、叶、糙米对土壤重金属富集能力。【结果】水稻田土壤镉、铅和砷污染严重,土壤镉含量变化为0.42~2.68 mg/kg,平均值为1.52 mg/kg;铅含量变化为118~1180 mg/kg,平均值为472.59 mg/kg;砷含量为11.6~351.0 mg/kg,平均值为109.81 mg/kg。其中土壤镉主要以交换态和碳酸盐结合态为主;土壤铅以铁锰氧化结合态和有机物结合态为主;土壤砷以残余晶格态为主。土壤重金属的主要富集水稻根部位,其中水稻根富集土壤镉系数均大于1、富集铅系数介于0.38~3.53、富集砷系数均小于1,糙米镉和铅含量超标,砷未超标。【结论】铅锌矿区的周边土壤镉、铅、砷含量严重超标;水稻田土壤镉对农作物有一定风险;铅对农作物铅超标存在潜在危害;土壤砷主要残余晶格态为主;水稻籽粒镉全部超标、铅部分超标、砷不超标。     

花生对土壤镉吸收及镉的亚细胞分布研究

通过土培试验,以鲁花14为材料,采用盆栽方法,设置0.10(CK)、3.24、7.35、8.38、18.80 mg/kg5种土壤镉浓度,研究了鲁花14各器官对土壤镉的富集效应及其镉在各器官亚细胞的分布。结果表明:随着镉浓度的增加,花生根、茎、叶的镉含量也持续增加,不同镉处理间差异显著。土壤镉浓度小于(包含)8.38mg/kg时,镉含量大小顺序为叶>根>茎;土壤镉浓度为18.80 mg/kg时,镉含量大小为根>叶>茎。镉在根、茎、叶中亚细胞组分中的含量及其分布比例在不同镉处理间不同。土壤镉浓度小于(包含)8.38 mg/kg时,镉在根、茎、叶中亚细胞组分的镉含量为细胞壁>细胞器>可溶部分,镉积累在细胞壁是花生忍耐镉的主要机制。但在18.80 mg/kg时,亚细胞组分的镉含量为细胞器>细胞壁>可溶部分,说明在高镉浓度下,花生受到镉的毒害很严重。     

镉、铅、锌单一和复合污染对棉花中重金属富集的影响

采用桶栽试验,研究了土壤镉、铅、锌单元素污染和土壤镉、铅、锌复合污染条件下镉、铅、锌在棉花各器官内的富集规律.结果表明:1)土壤镉污染条件下,棉花根、茎、叶、棉絮的镉含量随着土壤镉质量分数的增加呈现显著增加的趋势.当土壤镉质量分数较低时,镉主要富集在棉花的茎、叶中,随着土壤镉质量分数的增加,镉则主要富集在棉花的叶片和根中.2)土壤铅污染条件下,棉花各部位铅含量随着土壤铅含量的增加而显著增加.铅在棉花体内的分布规律为:土壤铅质量分数小于800 mg·kg-1时,棉花叶片和茎的铅含量较高.土壤铅质量分数大于1200mg· kg-1时,棉花根和叶片的铅含量较高;各处理中棉絮的铅含量最低.3)土壤锌污染条件下,棉花各部位锌含量随着土壤锌污染质量分数的增加而显著增加.土壤锌质量分数小于100 mg·kg-1时,棉花叶片和茎的锌含量较高.土壤锌质量分数大于400 mg·kg-1时,锌则主要富集在棉花的叶片和根中.各处理中棉絮的锌含量最低.4)土壤镉、铅、锌复合污染处理中,棉花根、茎、叶中的镉含量随着土壤镉含量的增加,呈现先增加后减少的趋势.同一镉质量分数污染条件下,棉花叶片的镉含量均小于镉单一污染处理条件下棉花叶片的镉含量.棉花根、茎、叶片铅含量的最高值均显著低于单一铅污染处理.棉花叶片、棉絮的锌含量均显著低于锌单一污染处理.     

贵州修文土壤-猕猴桃系统重金属富集特征

为实现优质猕猴桃生产提供基础资料和科学依据,本文对贵州省典型猕猴桃种植基地的"土壤-茎-叶-果"作为系统的重金属含量进行分析测定,采用地积累指数法和植物重金属富集系数法,探讨猕猴桃植株及果实对重金属的富集能力。结果表明:贵州修文猕猴桃种植基地土壤重金属环境质量基本安全;猕猴桃不同部位对重金属的富集能力具有明显差异,重金属富集系数大小依次为叶茎果;猕猴桃果的重金属含量均低于国家标准限定值。     

大豆对镉的累积特性及形态研究

采用污染土壤进行盆栽试验,研究大豆不同部位对镉的吸收情况。结果表明,大豆各部位镉含量依次为果实〈根〈茎叶,各部位对镉的富集系数均小于1。大豆根、茎叶和果实中水溶态镉分别占各自总量的14．20％、14．94％和62．00％．酸溶态镉分别占各自总量的51．72％、82．10％和96．00％。     

3类朝天椒重金属健康风险评价与镉吸收累积差异

为探究遵义市朝天椒的健康风险及其吸收累积风险元素镉(Cd)的差异，采用目标危害系数法评价了3类朝天椒(按形状分为指型、锥型与圆型)果实重金属镉(Cd)、砷(As)、铅(Pb)、铜(Cu)、锌(Zn)的健康风险，并通过盆栽试验探究3类朝天椒对Cd的吸收累积差异的机制。结果表明，研究区3类朝天椒仅存在Cd超标现象，指型朝天椒、锥型朝天椒与圆型朝天椒的果实对土壤Cd的富集系数(biological enrichment factor,BCF)分别为0.35、0.25、0.15。食用圆型朝天椒危害指数最低，食用指型朝天椒危害指数最高，健康风险主要来源于Cd。盆栽试验的3类朝天椒果实Cd含量表现为：指型朝天椒>锥型朝天椒>圆型朝天椒，前两者果实Cd含量超标(>0.1 mg·kg^-1)，而圆型朝天椒果实Cd含量未超标；圆型朝天椒对土壤Cd的富集系数及其茎向果实的Cd转运系数(transport factor, TF) TF_果/茎和叶向果实的Cd转运系数(TF_果/叶)均显著低于指型朝天椒。指型朝天椒与圆型朝天椒的根向...     

中国土壤模式-作物系统重金属生物富集模型建立

针对土壤模式建立土壤和作物重金属含量关系模型,旨在消除土壤属性对作物重金属吸收量的影响。当作物类型或品种确定后,作物重金属吸收量只与土壤重金属含量有关。提出了农田作物重金属生物富集的"土壤重金属含量-作物特性-土壤属性"关系理论,定义了土壤模式、土壤模式-作物系统重金属生物富集模型、土壤模式-作物系统重金属生物富集模型图谱等概念,确定了土壤模式的划分方法和使用方法,在此基础上以最近30年来中文期刊发表的土壤镉含量与水稻和小麦镉含量关系作为案例验证了以上方法。结果表明:水稻和小麦同一部位镉吸收量随土壤镉含量增加而增加,水稻和小麦吸收镉能力顺序为根>茎>叶>籽粒,水稻和小麦籽粒镉吸收量在同一范围内。     

几种重金属(Cd、Pb、Cu、Zn)在玉米植株不同器官中的分布特征

对葫芦岛锌厂周围污染土壤上种植的玉米进行了田间调查研究。结果表明,在污染程度不同的地区,Cd、Pb、Zn在玉米植株不同器官的浓度大小均依次为:叶>根>茎>籽粒,而Cu在玉米植株不同器官的浓度大小依次为:根>叶>茎>籽粒;Cd在玉米根、茎和叶中的富集系数最大,Cu表现居中,Pb在玉米植株各器官中的富集系数均为较低,Zn在玉米籽粒中的富集系数最大;随着土壤中重金属含量的增加,玉米植株各器官的富集能力下降。     

不同玉米品种对镉的富集和转运特性

通过室外盆栽试验,研究了18个玉米品种在土壤外加全镉含量为5.0 mg·kg~(-1)条件下对镉的富集和转运差异,并探讨土壤镉形态与玉米吸收镉之间的关系。结果表明:供试玉米品种的生物量和产量以及根、茎、叶、籽粒积累和转运镉的能力存在显著差异,其中9个玉米品种籽粒镉含量未超过国家食品安全卫生标准(GB 2762—2012),3个玉米品种的茎镉含量和2个玉米品种的叶镉含量均未超过国家饲料卫生标准(GB 13078—2001);根、茎、叶、籽粒部位镉的富集系数范围分别为1.076~1.991、0.093~0.430、0.068~0.902和0.004~0.081。茎叶和籽粒镉的转运系数范围分别为0.19~0.83和0.03~0.44,表明土壤镉从玉米地下部向地上部迁移的能力较弱。玉米吸收镉与土壤中可交换态镉有一定的正相关关系,与残渣态镉有一定的负相关关系。经综合评价,新东单16、东单60、沈禾118和富友9可作为镉中轻度污染土壤上种植玉米的优先选择品种。     

越橘幼苗对铅、镉胁迫的响应分析

以二年生越橘"圣云"幼苗为试验材料,探讨重金属铅和镉胁迫下越橘不同器官的响应特性。结果表明:在铅处理下,越橘根系中铅的含量大于茎和叶,当铅质量分数<60 mg/kg时,茎中铅的含量大于叶片,而当铅处理浓度高于此值时,则叶片中铅的含量大于茎;在镉处理下,越橘不同器官中镉含量排列顺序为根>茎>叶;越橘茎部和叶片对镉的富集能力大于其对铅的富集能力;2种重金属处理的幼苗生物量分析结果表明:随着土壤中重金属铅、镉浓度的升高,植株生物量指标均呈现下降的趋势,且同浓度处理条件下,铅胁迫对应的幼苗下降幅度大于镉。     

不同苎麻品种对土壤中镉、铅富集的差异

本研究以种植于临湘镉、铅复合污染农田中的7个苎麻栽培品种为材料,研究不同苎麻品种在污染农田中的生长情况和重金属富集差异。结果表明,7个苎麻品种均生长良好,其中中苎一号单季生物产量和原麻产量均显著高于其他品种,分别为6 903.45 kg/hm2和820.43 kg/hm2。镉在苎麻不同器官的分布表现为麻壳、麻骨和根中的镉含量较高,原麻中的镉含量较低,铅在苎麻各个器官的分配表现为麻壳、根和叶中的铅含量较高,麻骨和原麻中的铅含量较低。各品种地上部镉、铅含量存在显著差异,中苎一号地上部镉含量为19.89 mg/kg,石阡竹根麻地上部铅含量为9.41 mg/kg,均高于其他品种。中苎一号地上部对镉的提取效率为2.95%,显著高于其他品种,各品种对铅的提取效率差异不显著。因此采用苎麻修复临湘镉、铅复合污染土壤,种植中苎一号可获得最佳的土壤修复效果及经济效益。     

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为寻求土壤重金属污染的生态修复新树种,采用砂土培养法,研究重金属镉(Cd)、铬(Cr)和铅(Pb)胁迫对柳杉幼苗生长的影响及其富集特征.结果表明:随着重金属胁迫浓度的升高,幼苗苗高及地径生长受抑程度、叶片电导率和丙二醛(MDA)含量也随之变大,尤其是对地径的抑制作用较为明显,300 mg/L Pb胁迫下柳杉幼苗生长的增长率较CK低27.28％;柳杉叶片的总叶绿素含量则随重金属胁迫浓度的升高而降低,150 mg/L Cr胁迫下柳杉叶片的叶绿素含量最低,为8.66 mg/L,较CK差异显著;柳杉根系对重金属Cd、Cr和Pb的吸收作用明显,其富集系数最高,分别达17.71、10.45和6.87,其中Cd和Pb在柳杉植株中的吸收富集量依次为根＞茎＞叶,Cr依次为根＞叶＞茎;Cr不同胁迫浓度的转运系数均高于Cd和Pb,100 mg/L Cr的幼苗转运系数达1.23,能有效吸收转运土壤中的重金属.柳杉对重金属污染具有一定的抗性,可将其作为低浓度重金属污染土壤的生态修复树种.     

镉胁迫下低吸收水稻品种中镉的转移系数和分布特征

  目的  探索镉污染农田下不同低吸收水稻Oryza sativa品种对镉的吸收积累差异及在不同生长时期的分布特征。  方法  选取5个低镉吸收品种‘中浙优1号’‘ Zhongzheyou 1’、‘中浙优8号’‘ Zhongzheyou 8’、‘华浙优71’‘ Huazheyou 71’、‘甬优17’‘ Yongyou 17’和‘甬优1540’‘ Yongyou 1540’,在浙江省丽水市景宁畲族自治县某村镉污染农田开展大田试验,探究5种低吸收品种水稻生长情况及对镉的吸收转运特征。  结果  同一水稻品种不同器官中镉的积累存在差异。在拔节期和孕穗期,镉质量分数从大到小依次为根、茎、叶、穗;在成熟期,除‘中浙优8号’外,其余水稻品种镉质量分数从大到小依次为茎、根、叶、糙米、稻壳;不同水稻品种中,‘华浙优71’水稻品种的根镉质量分数显著低于其他品种(P＜0.05),‘中浙优8号’水稻品种的茎和糙米镉质量分数显著低于其他品种(P＜0.05)。同一水稻品种在不同生育期的相同器官中镉积累情况不同,根茎叶中镉质量分数从小到大依次为分蘖期、拔节期、孕穗期、成熟期。‘中浙优8号’水稻品种产量、千粒重和分蘖数均高于其他品种。在不同水稻品种中,糙米镉与千粒重、水稻产量、土壤全镉和土壤有效镉无显著相关。  结论  筛选出‘中浙优8号’为镉污染稻田的优选品种,后期可进一步对其低吸收积累特征进行探讨。图1表5参32     

重金属铅、镉在白榆中分布规律和累积特性研究

研究了重金属铅、镉在白榆中分布和积累,了解其对重金属镉、铅的耐性和抗性,为重金属严重污染地区的造林提供技术依据。通过盆栽试验,探讨了白榆在铅、镉单一及复合处理条件下,对铅、镉元素的吸收累积特性。结果表明:在铅、镉单一及复合处理下,铅、镉元素在白榆各器官中分布规律均表现为:根>茎>叶;在铅、镉单一处理下,转运系数均随处理浓度增加而降低;铅、镉在其地上部分、地下部分的富集系数随处理浓度增加而呈先增后减的趋势;在复合污染下,镉对叶、茎累积铅具有协同作用,对根累积铅无明显影响,铅对根、茎、叶累积镉具有拮抗作用。白榆对铅、镉元素不符合超富集植物条件,但对铅、镉元素表现出一种耐性,因此,白榆适用于铅、镉污染区的种植和绿化。