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。     

不同玉米品种对镉吸收累积特性研究

【目的】探讨玉米对土壤重金属镉(Cd)的吸收规律,筛选对重金属Cd具有富集能力的品种,为重金属Cd污染地区的环境修复提供理论依据。【方法】以西南地区主推的9个玉米品种为研究对象,利用四川某铅锌矿区镉污染土壤为供试土壤,通过盆栽实验研究不同玉米品种对重金属Cd的吸收累积差异。【结果】研究结果表明:(1)各玉米品种对Cd的吸收量均表现为地下部分地上部分。(2)玉米单株富集量表现为:正红6号(0.26 mg/株)雅玉12号=川单13号(0.21 mg/株)农大95号(0.20 mg/株)。(3)不同玉米品种的富集转移系数不同。其中正红6号、雅玉12号、农大95号地下部分重金属Cd富集系数均大于1。(4)各玉米品种根与茎、根与籽粒的重金属Cd含量均表现为负相关性。【结论】根据玉米植株的生长状况、生物量、对Cd的富集能力和转运能力等指标进行评价,认为正红6号、雅玉12号、农大95号可作为对重金属Cd污染土壤修复的首选玉米品种。     

不同玉米品种对土壤镉富集和转运的差异研究

【目的】通过盆栽试验研究11个玉米Zea mays品种的Cd富集和转运能力,并进行筛选,旨在为探究和发掘Cd高累积玉米品种提供一定的理论参考。【方法】以11个玉米品种为研究对象,在全Cd质量分数为2.5 mg·kg~(-1)的土壤中培养50 d,测定玉米干质量、Cd含量,采用方差分析和主成分分析法研究不同品种玉米在Cd污染土壤中的干质量、Cd富集和转运能力的差异。【结果】11个品种玉米的根、茎叶的干质量、Cd质量分数、富集系数和转运系数间均差异显著(P0.05)。华彩糯3号和广红糯8号玉米茎叶Cd质量分数分别为26.66和20.25 mg·kg~(-1)、富集系数分别为10.66和8.10、转运系数分别为1.46和2.16,均显著高于其他品种(P0.05);主成分分析结果显示,华彩糯3号和广红糯8号玉米对Cd的富集和转运能力强于其他品种(P0.01)。【结论】华彩糯3号和广红糯8号玉米对Cd的富集和转运能力较强,属于Cd高累积玉米品种,在Cd污染土壤修复中具有较大的应用潜力。     

不同锌肥对土壤镉有效性及小麦镉吸收转运的影响

为探究施用锌肥对污染土壤中小麦Cd吸收转运的影响,采用盆栽试验,研究了两种锌肥(常规锌肥、缓释锌肥)及其不同用量(13、26、66 mg·kg^-1)对根际土壤Cd、Zn有效性和小麦Cd、Zn吸收转运的影响。结果表明：施用两种锌肥均可显著增加土壤有效态Zn含量,但施用缓释锌肥在小麦孕穗期、灌浆期和成熟期对土壤有效态Zn的贡献显著高于常规锌肥,且不同生育期小麦根部和地上部Zn含量高于相应浓度常规锌肥处理。在拔节期,施用常规和缓释锌肥均能有效降低小麦根部Cd含量,Cd含量分别比对照(未施锌肥)降低了23%～33%和3%～48%,且中、高浓度锌肥同时显著降低了根部-地上部Cd转移系数。常规和缓释锌肥对灌浆期和成熟期小麦地上部Cd含量的降幅分别为21%～54%和13%～43%。虽然高浓度缓释锌肥在小麦拔节期、孕穗期和灌浆期显著增加了土壤有效态Cd含量,但却显著降低了小麦灌浆期和成熟期根部-地上部Cd转移系数。施用高浓度常规锌肥也能显著降低小麦成熟期根部-地上部Cd转移系数。所有处理中,仅施用高浓度常规和缓释锌肥显著降低了小麦籽粒中Cd含量,降幅分别为19%和29%。相关性分...     

不同玉米品种对土壤重金属镉吸收富集特性研究

在大田作物常规管理情况下,研究30个不同玉米品种对土壤重金属镉的吸收富集特性。结果表明,在土壤镉含量为1.16 mg·kg-1的背景条件下种植玉米,玉米籽粒中镉含量在0.004～0.045mg·kg-1之间,且玉米籽粒镉富集能力表现不同。明玉268、状元985等对镉富集能力较强,富集系数为0.04;而丹玉311、沈农T100、联达169、东单6531、辽单575和沈试991富集能力较弱,富集系数均小于0.01。丹玉311、沈农T100、联达169、东单6531和辽单575对镉的积累量小,富集能力弱,可以在中、轻度镉污染土壤上推广种植。     

不同玉米品种对镉积累和转运差异研究

为探讨玉米对Cd积累和转运的种间差异,本研究以50个玉米品种为材料开展田间试验。通过聚类分析法筛选籽粒Cd高、中、低积累的品种,选择代表性品种分析植株各器官对Cd的富集和转运系数。结果表明：50个玉米品种籽粒Cd含量范围为0.09～0.85 mg·kg^-1,均符合国家饲料卫生标准,所有品种籽粒对Cd的富集系数均小于1。籽粒Cd高、中、低积累3类玉米品种分别占供试品种的8%(4个)、34%(17个)和58%(29个)。高、中、低积累代表品种根、茎叶、芯、籽粒对土壤中Cd的富集系数均小于1,高、中、低积累代表品种茎叶和籽粒对Cd的转运系数分别为1.17～1.31和0.60～0.76、0.90～0.96和0.26～0.27、0.84～0.87和0.08～0.10。高、中和低积累代表品种对土壤中Cd富集能力较强的部位分别为茎叶、根和根,且茎叶和籽粒对Cd转运能力依次降低。研究表明,50个玉米品种均可在严格管控类耕地种植生产饲料玉米,其中新单58、美加303等29个籽粒Cd低积累优势品种可在优先保护类和安全利用类耕地试种,生产安全可食用玉米。     

不同玉米品种镉积累及运移差异性研究

为筛选出低积累镉(Cd)的玉米品种,选取25个玉米品种,在Cd污染耕地上进行田间试验,研究Cd在不同玉米品种植株内的积累、转运和富集差异性。结果表明,21个玉米品种籽粒Cd含量符合GB 2715—2005《粮食卫生标准》(≤0.1 mg/kg),但只有济单7号、农华101、郑单136、郑韩358、郑单958、蠡玉37、蠡玉13、先玉335八个品种符合NY 861—2004《粮食及制品中铅、铬、镉、汞、硒、砷、铜、锌等8种元素限量》(≤0.05 mg/kg)。玉米不同器官Cd含量由高到低依次为根、茎叶、籽粒。玉米对重金属的运移及积累研究结果进一步证实,籽粒Cd积累的品种差异主要在于Cd从茎叶向籽粒中转移的能力。8个Cd低积累特性品种从根系向籽粒的Cd转运系数平均为0.002 9,籽粒对土壤中Cd的富集系数平均为0.007 1。其中,济单7号和农华101具有成为Cd低积累特性品种的潜力。     

不同玉米品种对土壤镉富集和转运的差异性

为进一步验证前期筛选出的6个镉(Cadmium, Cd)高、低积累玉米品种对土壤Cd富集和转运的差异性,通过田间试验,研究了6个不同玉米(Zea mays)品种对重金属Cd富集系数(Bio-concentration coefficient, BCF)和转运系数(Transfer coefficient, TF)的差异。结果表明:6个玉米品种在抽丝期和成熟期的根部及地上部生物量、根部、茎叶及籽粒Cd含量、富集系数、积累量和总富集量均存在显著的种间差异(P0.05)。华彩糯3号和广红糯8号的成熟期茎叶Cd含量分别为16.38 mg·kg~(-1)和13.64 mg·kg~(-1),茎叶Cd富集系数分别为7.45和6.20,Cd转运系数分别为1.88和3.02;籽粒Cd含量分别为0.65 mg·kg~(-1)和0.63 mg·kg~(-1),超过了食品安全国家标准(GB 2762—2017)和饲料卫生标准(GB 13078—2017)限值。粤彩糯2号、华玉8号和广紫糯6号茎叶富集系数分别为2.07、1.39和1.85,籽粒Cd含量分别为0.19、0.17 mg·kg~(-1)和0.15 mg·kg~(-1),高于GB 2762—2017但低于GB 13078—2017限值。仲糯1号茎叶和籽粒富集系数分别为1.85和0.032,玉米籽粒Cd含量为0.07 mg·kg~(-1),符合GB 2762—2017。华彩糯3号和广红糯8号可作为Cd高富集玉米品种,不可用作粮食或饲料;仲糯1号可作为Cd低累积玉米品种,可用作粮食或饲料。     

不同品种玉米镉的积累特性

以8个玉米品种为材料,在2个地区开展田间试验,研究在不同土壤镉浓度下成熟期玉米各器官(根、茎、叶及籽粒)吸收镉(Cd)的特性,比较各器官的Cd含量差异,并对各器官的Cd含量进行相关性分析。在浏阳基地,不同品种玉米的根、茎、叶和籽粒Cd的富集系数分别为0.85～1.09、0.44～0.86、0.64～1.36和0.04～0.25;茎、叶、籽粒Cd的转运系数分别为0.42～0.91、0.59～1.44和0.05～0.27;相关性分析结果表明,茎秆与叶片的Cd含量呈极显著正相关。在湖南农业大学耘园基地,不同品种玉米的根、茎、叶、籽粒的富集系数分别为3.00～4.12、1.93～3.20、2.18～3.96和0.16～0.94;茎、叶和籽粒Cd的转运系数分别为0.63～0.86、0.61～1.30和0.04～0.24;相关性分析结果表明,茎与叶、籽粒的Cd含量呈极显著正相关。各器官Cd积累情况分为2种,一种为叶、根、茎、籽粒的Cd含量依次降低,另一种是根、叶、茎、籽粒的Cd含量依次降低。在浏阳基地种植的湘农玉22号籽粒的Cd含量超过食品安全的国家标准,而在耘园基地种植的湘农玉22号籽粒的Cd含...     

不同茶树品种吸收累积镉的差异研究

为了解不同品种茶树对镉的响应差异,比较了9个当前主栽茶树品种对Cd吸收累积的差异特征。采用盆栽试验方法研究了不同品种茶树在对照、Cd处理（土壤Cd含量1 mg·kg^-1）条件下,茶树地上部分干物质质量、Cd在茶树各部位的含量、富集转运系数以及茶树根部镉相关转运蛋白基因的表达。结果表明,Cd处理下不同茶树品种地上部分干物质质量出现不同程度增加。两种处理下,Cd在茶树中的分布趋势均表现为根 > 枝干 > 成熟叶 > 新梢,Cd处理下,这四个部位平均Cd含量分别为32.79、0.293、0.112、0.044 mg·kg^-1。Cd处理下,土-根的富集系数和根-枝干、根-成熟叶、根-新梢的转移系数范围依次为7.17~30.12、0.017~0.078、0.002~0.007、0.000 3~0.006 1。CsZIP1、CsZIP2、CsHMA2、CsCAX2在紫鹃中表达量最高,CsHMA1在中茶108、乌牛早、紫鹃、浙农117表达差异不显著。综上,当茶园土壤0.3≤Cd≤1.5 mg·kg^-1时,不同品种茶树的新梢Cd含量都远低于国家标准限值（Cd≤1 mg·kg^-1）,处于安全范围内。     

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。     

大豆镉累积及吸收转运特性研究

重金属污染已严重威胁人们的食品质量与安全,亟需对农作物的镉积累及吸收转运特征进行研究。在4种外源镉(Cd Cl2)添加量(0、1、2、3 mg/kg)条件下,探究3个品种大豆的农艺性状、镉积累量以及转运特征,对3种基因型大豆(HC6、HHN、HX3)在镉胁迫下的重金属抗性进行评价,为实际生产和理论研究提供依据。结果表明,当外源土壤镉含量为0~1.84 mg/kg时,镉对不同基因型大豆的农艺性状无显著影响,3种不同基因型大豆的耐镉性表现为HNHHC6HX3,大豆根、茎、叶、荚的镉含量随土壤镉含量增加而升高;在相同土壤镉含量条件下,大豆各器官的镉含量存在显著差异,表现为根茎叶荚籽粒。     

4种玉米对镉的弱吸收特性研究

通过田间试验,研究了北京市房山区广泛种植的4种玉米对镉的吸收能力,结果表明,土壤中镉的浓度为0.271～0.337mg/kg时,受试的4种玉米对镉的吸收能力在整个生长期保持稳定,对镉的吸收能力大小依次为京玉11号京单68京科糯2000京单28,京玉11号对镉的弱吸收特性最明显;玉米对镉的吸收能力与籽实生物量和玉米总生物量之间没有显著相关性。     

施用锰肥对根际土壤锰有效性及小麦镉吸收转运的影响

为探究施用锰肥对重度污染土壤中小麦Cd吸收的影响,采用盆栽试验,研究了施加不同浓度（13、26、66 mg·kg^-1）和不同种类（常规锰肥、缓释锰肥）锰肥对根际土壤Cd、Mn有效性和小麦Cd、Mn吸收转运的影响。结果表明：施用锰肥可显著增加土壤有效态Mn含量,且缓释锰肥在小麦生长后期对土壤Mn的供给显著高于常规锰肥。与对照（不施锰肥）相比,常规锰肥在小麦生长前期使土壤有效态Mn含量增加了8%~61%;缓释锰肥在小麦生长后期使土壤中有效态Mn含量增加了6%~105%。施用常规锰肥显著增加了小麦拔节期根部Mn含量,而施用缓释锰肥在小麦灌浆期和成熟期显著增加了小麦根部Mn含量。施用锰肥处理显著降低了小麦拔节期和孕穗期根部Cd含量和成熟期地上部Cd含量。所有处理中,仅施用中、高浓度常规锰肥和中浓度缓释锰肥显著降低了小麦籽粒中Cd含量,降幅分别为14%、27%和17%。相关性分析显示,在小麦全生育期,小麦根部Mn含量与地上部Cd含量、小麦根部向地上部Cd转移系数均呈负相关关系。研究表明,施用锰肥可通过增加土壤有效态Mn含量,促进小麦根部Mn吸收,从而抑制小麦根部Cd吸收,减少小麦根部Cd向地上部的转运。在中、重度Cd污染土壤中,单施锰肥不能保证小麦的安全生产,需要同时采取更多有效措施或综合农艺技术,进一步降低Cd在小麦籽粒中的积累。     

不同玉米品种对镉积累的差异

为保障粮食安全,筛选适用于粮食安全生产的Cd积累较低玉米品种,利用10个玉米品种进行Cd低积累品种筛选的田间小区试验,对比不同玉米品种间食用部位的Cd含量,并分析不同品种玉米的农艺性状及产量状况。结果表明：玉米品种富农玉008的Cd含量最低,仅0.028 mg/kg,但其产量也较低,为422.3 kg/667m²;和玉808产量居第二,为533.0 kg/667m²,但其重金属Cd含量为0.342 mg/kg,超过国家食品安全限定标准(0.1 mg/kg),暂不推荐选用;雅玉889、康农玉999和正大999产量分别为557.3 kg/667m²、531.4 kg/667m²、494.8 kg/667m²,且重金属Cd含量分别为0.041 mg/kg、0.046 mg/kg和0.076 mg/kg,均未超过国家标准。雅玉889、康农玉999和正大999均可推荐为道真县Cd污染农田适宜推广的玉米品种,其中雅玉889为最佳推荐品种。     

镉胁迫对不同品种烟草生长发育和镉吸收规律的影响

【目的】探讨不同品种烟草对镉（Cd）胁迫的响应,深入了解Cd对烟草的毒害作用,为烟草Cd污染防控提供理论依据。【方法】以10个烟草品种为试材,在不同浓度外源镉胁迫条件下,采用盆栽法测定各烟草品种农艺性状、生理生化指标及镉含量。【结果】镉胁迫对部分烟草品种作用为低促高抑,其他品种表现为抑制作用,其中‘中烟100’和‘豫烟10号’对镉胁迫较敏感,在高、低镉胁迫下生物量降幅均较高,‘中烟100’分别为29.98%、29.94%,‘豫烟10号’分别为22.16%、28.39%;随着镉浓度的升高,烟草叶片叶绿素含量、净光合速率Pn、气孔导度Gs、蒸腾速率Tr整体呈现降低趋势,SOD活性、POD活性、MDA含量、游离脯氨酸含量整体呈增加趋势。烟草各器官镉含量随着镉浓度的升高而增加,表现为叶>茎>根,整个生育期中,镉含量呈现先增加后降低的趋势,在旺长期达到最高值,其中‘中烟100’、‘豫烟10号’和‘豫烟13’叶片镉含量显著高于其他品种,在3 mg/kg镉浓度下‘豫烟10号’叶部镉含量最高、为60.27 mg/kg,‘云烟87’和‘K326’的镉含量较低、分别为38.88、39.23 m...     

小麦苗期吸收和积累镉能力的品种间差异

采用水培方法,研究了25个小麦品种苗期对镉的吸收和积累的差异,以期筛选具有Cd低积累潜力的小麦品种。结果表明,Cd对地上部干物重有显著抑制作用,对地下部干物重影响因品种而异,对春性品种有抑制作用,对半冬性小麦品种有促进作用。小麦对镉的吸收、积累、耐性指数以及镉运转效率有极显著的品种间差异。在1μmol·L-1的Cd处理下,根系镉含量为33.1～139.7mg·kg-1,积累量为2.12～9.78μg·plant-1,地上部镉含量为3.6～15.3mg·kg-1,积累量为0.45～1.44μg·plant-1,表明小麦体内的Cd主要积累在地下部而非地上部。因此,以地上部Cd积累量为筛选指标,将25个小麦品种划分为Cd高积累型、Cd中积累型、Cd低积累型。     

水分状况对水稻镉砷吸收转运的影响

为探明不同水分状况下(淹水深度和潜水位高度)水稻对镉(Cd)、砷(As)吸收转运差异,采用盆栽试验,以湿润管理为对照,研究了3、6、9 cm的淹水深度和-3、-6、-9 cm潜水位高度下水稻对Cd、As吸收转运的影响。与湿润管理(CK)相比,淹水对水稻产量无显著影响,但低潜水位下的水稻产量比CK下降了21.06%~28.44%;淹水显著降低了水稻米、茎叶、根的Cd含量,但促进了根As的积累,淹水的稻米Cd含量比CK下降了61.11%~69.43%;而低潜水位处理则显著增加了水稻对Cd的吸收,但显著抑制了对As的积累,低潜水位处理的稻米Cd含量比CK增加了4.08~4.48倍,而稻米As含量比CK降低了79.20%~81.96%。Cd、As在土壤-水稻系统的迁移转运过程中,不同水分状态下水稻对Cd、As的积累主要取决于土壤至根系的迁移转运环节,且米As含量还受As在根系、茎叶、稻米中转运分配的调节。不同淹水深度或不同潜水位高度对水稻米、茎叶、根的Cd含量或As含量影响皆不明显,水稻对Cd、As的吸收主要受限于淹水的状态;相关分析结果表明,不同水分管理模式下,水稻对Cd和As的吸收积累呈极显著负相关。因此,在Cd、As污染土壤的水分管理过程中,应结合土壤Cd、As污染程度制定适当的水分管理策略。     

低浓度镉对小白菜生长及营养元素吸收积累的影响

用水培模拟轻度重金属污染土壤,研究低浓度Cd(5μmol/L)对10个品种小白菜生长及营养元素吸收积累的影响。结果表明,低浓度Cd对耐性强的品种的生长有促进作用,对耐性差的品种的生长有抑制作用。5μmol/L Cd促进小白菜根系对Ca、Mg的吸收,但抑制Ca、Mg向地上部转运;小白菜地上部Ca、Mg、Mn、Zn、Cu含量受到Cd的抑制,且抑制程度存在品种差异。小白菜根部Fe、Zn含量受到不同程度的抑制。不同品种小白菜地上部和根部的镉含量存在差异,其中日本华冠火青菜地上部镉含量较低,耐性指数较高;大头.沪王青、抗热605两个品种地上部镉含量也较低,但地上部生长量受到抑制较大,不利于生产。     

锌、铁缺失对苎麻吸收及转运重金属镉的影响

通过连续两季盆栽试验,研究锌、铁对2个苎麻品种中苎一号和湘苎三号吸收及转运重金属镉的影响。结果表明,2个苎麻品种在镉胁迫(5 mg·kg-1)下表现不同。锌、铁能促进苎麻的生长,无锌、铁供应时,镉胁迫下的2个苎麻品种与对照相比,株高下降10.24%~21.64%,茎叶干重下降1.02%~6%,根干重下降2.04%~12.24%。苎麻各部位镉含量大小依次是根茎叶。锌、铁显著影响苎麻镉含量,锌、铁缺失促使苎麻吸收更多的镉。无锌和无铁供应显著增加了苎麻体内镉积累量,无锌供应时镉积累量达最大值。锌、铁对苎麻转运镉产生抑制效应,与对照相比,无锌和无铁供应时苎麻根-叶和根-茎的转运系数增加了4%~24%,锌、铁缺失加剧镉从苎麻地下部向地上部转运。