不同茄子材料的镉积累特性研究

通过盆栽试验,将12份茄子(Solanum melongena L.)材料幼苗种植于镉污染的土壤中,研究了不同茄子材料在幼苗期和花期的生物量以及镉积累特性。结果表明,不同茄子材料间的生物量和镉含量均存在明显差异。当茄子处于苗期时,材料XN-Z1-2根系、茎秆、叶片及地上部生物量均较高,而材料"43-1"则相对较低;XN-Z1-2各器官镉含量较低,而"43-1"各器官镉含量均最高。当茄子处于花期时,材料"96-2"各器官的生物量整体上较高,而"43-1"各器官生物量均最低,各器官镉含量最高,而材料ZF-Z1-2各器官镉含量总体上较低。"43-1"是一种高镉积累的茄子材料;XN-Z1-2和ZF-Z1-2生物量较高,且镉积累量较低,是低镉积累的茄子材料,能够在镉污染的环境中正常生长。     

不同水稻品种镉积累特性差异研究

以水稻品种昌丰B、中9B、协青早B和地谷B为材料,采用火焰原子吸收法和电感耦合等离子体发射光谱法,在不同镉胁迫浓度下对各水稻品种中镉的积累差异进行了研究。结果表明,在低、中等的镉处理浓度下,籽粒中镉含量表现为中9B昌丰B协青早B地谷B,中9B籽粒中镉含量随镉胁迫浓度的增加急剧降低;营养器官中镉含量表现为中9B地谷B昌丰B协青早B,品种间各营养器官的镉含量变化趋势存在差异。     

不同豇豆材料的镉积累特性比较研究

为研究不同豇豆材料对重金属镉的吸收积累差异,以12份豇豆材料作为研究对象,于镉污染的土壤进行盆栽试验。结果表明,在镉胁迫下,幼苗期的豇豆材料HF1013-25-2-1-1地上部生物量显著高于其他豇豆材料,镉含量也较高,7104地上部分生物量最低,镉含量最高,其他豇豆材料地上部分生物量处于HF1013-25-2-1-1与7104之间。就成株豇豆而言,豆荚生物量较高的前4个豇豆材料按生物量高低的顺序分别是:FA黑黑-3-1-青荚1527917300HF1013-25-2-1-1,豆荚生物量最低的豇豆材料为15282-1,其他材料的生物量处于FA黑黑-3-1-青荚和15282-1之间。7104的豆荚镉含量最低,除7104外,其余11份豇豆材料之间的豆荚镉含量差异不显著。因此,在镉污染区域,可优先选择豆荚生物量高且镉含量低的FA黑黑-3-1-青荚、15279材料进行种植。     

枇杷实生幼苗对镉的积累特性研究

通过不同浓度梯度的镉污染(0~20 mg·kg~(-1))处理一年生枇杷实生幼苗的结果表明,随土壤镉浓度的增加,枇杷实生幼苗的根系生物量、茎杆生物量、叶片生物量、地上部分生物量及叶绿素含量呈降低的趋势,但未表现出明显的毒害症状,说明一年生枇杷实生幼苗对土壤镉胁迫具有较强的耐性。一年生枇杷实生幼苗的镉含量在各个器官的分布为:根系茎杆地上部分叶片。随土壤镉浓度的增加,一年生枇杷实生幼苗植株的镉含量均呈增加的趋势,而地上部分的镉积累量呈先增加后降低的趋势(最大值出现在土壤镉浓度约为10 mg·kg~(-1),其值为每株植物85.47μg)。因此,枇杷实生幼苗可以作为果园镉污染土壤的修复材料,用于土壤镉浓度为10 mg·kg~(-1)以内的果园镉污染土壤的修复。     

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...     

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。     

耐镉辣椒种质资源的筛选及其镉积累特性

为发掘耐镉/低镉的辣椒优异种质资源,减少辣椒镉污染风险,以34份辣椒材料为研究对象,通过镉胁迫条件下的发芽试验和盆栽试验,筛选耐镉/低镉的辣椒资源。结果表明：0.5 mg/L镉对大部分辣椒种子萌发有促进作用;镉胁迫对辣椒根的抑制作用明显大于对芽的抑制;34份辣椒材料中P15、P7、P23、P13属镉耐受型,耐镉性较强,其中P15和P23表现稳定的镉低积累特性。     

水稻营养器官镉积累特性对稻米镉含量的影响

为了明确水稻营养器官对镉的拦截作用,对3个水稻基因型关键器官的镉积累特性进行了比较研究。盆栽试验结果表明：高镉积累型水稻T优705茎基部（蘖节）、穗轴和籽粒的镉含量及穗轴向籽粒转运镉的比例显著高于低镉积累型水稻朝阳1号B和湘早籼24。稻穗在含镉0.9~4.5 μmol·L^-1的Hoagland营养液中灌浆时,T优705籽粒基部拦截镉的能力最弱,稻米镉含量（y）和穗轴中的镉含量（x）呈显著线性相关（y=ax+b）,穗轴中的镉含量每增加1.0 mg,朝阳1号B、湘早籼24和T优705稻米中的镉含量分别增加0.01、0.11 mg和0.14 mg。在0.9~18.0 μmol·L^-1的镉溶液中,进入离体叶片的镉离子数量直接决定着叶绿素的衰减速率,镉含量每增加1.0 mg,朝阳1号B和湘早籼24的叶绿素含量降低0.02 mg左右,而T优705的叶绿素含量只降低0.01 mg。在相同的镉胁迫环境中,T优705离体叶片的氧化损伤程度较轻,释放的O₂^-和H₂O₂数量显著少于朝阳1号B和湘早籼24。这些结果表明,低镉积累型水稻籽粒基部对镉的拦截能力强,叶片耐镉性差,而高镉积累型水稻籽粒基部对镉的拦截能力弱,叶片耐镉性强;离体稻穗的镉转运特性和离体叶片的耐镉能力可以作为快速筛选低镉积累水稻品种的重要依据。     

耐镉辣椒种质资源的筛选及其镉积累特性

为发掘耐镉(或镉低积累)辣椒优异种质资源,减少辣椒镉污染风险,以34份辣椒种质材料为研究对象,通过镉胁迫条件下的发芽试验和盆栽试验,筛选耐镉辣椒种质资源。结果表明:0.5mg/L镉对大部分辣椒种子萌发有促进作用;镉胁迫对辣椒胚根的抑制作用明显大于对胚芽的抑制;34份辣椒种质材料中P15、P7、P23及P13属镉耐受型,耐镉性较强,其中P15和P23表现稳定的镉低积累特性。     

水稻镉高积累材料不同生育期镉积累变化特征研究

为降低土壤Cd含量,以水稻Cd高积累材料Lu527-8和Lu17-9为研究对象,普通材料Lu527-4为对照,采用土培盆栽试验,分析其各生育期生物量、Cd积累量、Cd积累速率等指标,探讨水稻Cd高积累材料的Cd富集特性。结果表明:Lu527-8和Lu17-9地上部和整株生物量随生育期的延长呈上升趋势且差异显著,其在分蘖-拔节期上升幅度较小,而在拔节-成熟期急剧上升。Lu527-8和Lu17-9地上部和整株生物富集量系数随生育期的延长显著上升且在灌浆期后差异不显著。Lu527-8和Lu17-9地上部和整株Cd积累速率随生育期的延长先升高后降低且在灌浆期达最大值,其地上部Cd积累速率分别为Lu527-4的2.43倍和2.24倍。整株Cd积累速率分别为Lu527-4的2.33倍和2.10倍。Lu527-8和Lu17-9地上部和整株Cd积累量随生育期的延长呈上升趋势且在拔节-灌浆期显著上升,Lu527-8和Lu17-9地上部Cd积累量在灌浆期分别达359.28、331.22μg·株-1,为Lu527-4的2.44倍和2.25倍。整株Cd积累量在灌浆期分别达1 374.35、1 240.72μg·株-1,为Lu527-4的2.33倍和2.10倍。Lu527-8和Lu17-9地上部和整株阶段性Cd积累量在拔节-抽穗期和抽穗-灌浆期显著高于其他生育阶段,其整株阶段性Cd积累量在拔节-抽穗期和抽穗-灌浆期分别占整个生育时期的15.30%、40.45%和39.70%、20.74%。Lu527-8和Lu17-9地上部和整株净化率随生育期的延长显著上升且在灌浆期后趋于稳定,其地上部净化率在灌浆期时分别达0.82%和1.25%,其整株净化率分别达4.88%和4.39%,为Lu527-4的2.44倍和2.21倍。高Cd条件下,水稻Cd高积累材料对Cd具有较强的吸收和积累能力,是一种理想稳定的Cd富集材料,且灌浆期为水稻Cd高积累材料最佳收获时期。     

野茼蒿对镉的富集及其镉耐性

通过盆栽试验研究了不同镉(Cd)浓度(0、30、60、90、120、150、180mg.kg-1)胁迫下野茼蒿(Crassocephalum crepidioides(Benth.)S.Moore)的生长及其对Cd的富集特征。结果表明,随着Cd添加水平的增大,处理组野茼蒿的主根长、株高、叶绿素含量、根和地上部生物量均呈降低趋势,且主根长、株高、根和地上部生物量均显著低于对照植株;当Cd添加水平不断提高,处理组野茼蒿根和地上部Cd浓度呈显著增加趋势,而累积总量呈先增加后下降的趋势,但仍显著高于对照植株。处理Cd浓度为180mg.kg-1时,野茼蒿地上部Cd浓度最高,为1288.12mg.kg-1;处理Cd浓度为60mg.kg-1时,野茼蒿地上部Cd累积量最高,为每盆4.28mg。当Cd浓度≤90mg.kg-1时,野茼蒿生长正常,未出现Cd中毒症状。野茼蒿地上部Cd富集系数和转移系数分别为3.48～21.71和1.12～2.31。因此,野茼蒿对Cd具有较强的耐受性和转运能力以及其地上部对Cd的累积能力,适合于Cd污染土壤的植物修复。     

3种植物对红壤中镉的富集特性研究

重金属超富集植物是重金属污染土壤植物修复的基础,研究了3种重金属富集植物羽叶鬼针草、美洲商陆和紫叶芥菜对重金属Cd的吸收积累规律,为植物修复Cd污染的农田和生态环境建设提供科学依据.采用盆栽方法,在不同浓度(0、20、35、50、65、80 mg·kg-1)cd处理下,分别测定3种植物地上部与根部Cd的含量,计算了地上部Cd迁移量、根系耐性指数、富集系数,研究了土壤中Cd添加量与植物富集Cd量的相关性.结果表明,随着土壤中Cd离子浓度的升高,3种植物地上部和根系中的cd含量也在增加,相关系数都大于0.99;综合地上部与根部cd含量,地上部cd迁移量,根系耐性指数和富集系数,3种植物对Cd的富集能力的相对顺序为:羽叶鬼针草>美洲商陆>紫叶芥菜.羽叶鬼针草、美洲商陆种植在Cd处理浓度为65 mg·kg-1的土壤中和紫叶芥菜种植在Cd处理浓度为80 mg·k-1的土壤中栽培时,3种植物地上部与根部的Cd含量均超过了100 mg·kg-1,达到了cd超富集量的标准.羽叶鬼针草、美洲商陆和紫叶芥菜对Cd有很强的耐受性和富集性,可以作为先锋植物去修复被Cd污染的土壤.     

麻疯树对镉胁迫的生理耐性及富集特征研究

研究了不同Cd浓度(0、10、25、50、100、200mg.kg-1)对麻疯树的生理指标和Cd积累特征的影响。结果表明,在土壤中的Cd≤50mg.kg-1时,麻疯树的生长未受到明显影响(P>0.05),当Cd≥100mg.kg-1时,其生长受到明显抑制(P<0.05);同时,麻疯树叶中叶绿素含量随土壤中Cd浓度的增加而下降,而其体内Cd含量则呈增加趋势,且表现根>茎>叶的富集特征;麻疯树叶中的SOD、POD活性随Cd浓度的增加呈先升高后降低趋势,而CAT活性仅在Cd为200mg.kg-1时显著增加,麻疯树叶中的MDA、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白、酸溶性巯基和谷胱甘肽含量随Cd浓度的增大呈增加趋势,这可在一定程度上缓解金属Cd对麻疯树的毒害。因此,麻疯树在重金属镉污染土壤修复方面具有一定的应用潜能。     

不同居群龙须草对重金属镉铅积累特征的影响

[目的]为矿区污染土壤的合理利用提供一条有效的途径。[方法]通过盆栽试验,研究20个龙须草居群对重金属Cd、Pb的积累特征。[结果]在cd10mg/kg、Pb1000mg/kg的复合污染下,20个居群在长势和重金属含量间均有显著差异。1／3居群长势良好,而另有1／3居群枯黄严重。居群间2种重金属含量在0．01水平具有显著意义,同一居群根茎叶含量也存在O．05水平显著差异,根的含量大于地上部分。根茎叶中同一重金属元素含量没有显著相关性,而两元素之间存在正相关。[结论]综合比较长势情况和重金属含量,可以筛选出湖北丹江居群、贵州兴义居群和云南金平居群3种典型耐性居群进行下一步的应用研究。     

镉污染来源对萝卜镉积累特性的影响

以红樱桃萝卜(Raphanus sativus L.var.radculus pers)为材料,对根际环境中和叶片中的镉(Cd)浓度与Cd在萝卜体内转运积累的关系进行了研究。结果表明:萝卜根部组织中的Cd含量随根际环境中Cd浓度的增加而增加,根部次生韧皮部对Cd的积累量明显大于次生木质部。在高Cd环境中次生木质部中的Cd吸收量与次生韧皮部中的Cd含量呈极显著正相关。萝卜根系次生木质部中Cd积累量与叶柄和叶片中的Cd含量高度正相关,根系中的Cd主要通过次生木质部转运到叶柄和叶片中。叶片中的Cd主要通过次生木质部向根系转运,到达根系向外扩散到次生韧皮部,向内扩散到初生木质部。     

不同镉处理对两种生态型水蜈蚣镉富集特性的影响

采用室内盆栽试验,研究了在不同浓度Cd处理下,两种生态型水蜈蚣的生长和对Cd的吸收和富集特性。结果表明：（1）在2 mg·kg-1 Cd处理时,Cd对两种生态型水蜈蚣生物量的影响较小。之后随着Cd处理浓度的增加,两种生态型水蜈蚣生物量均呈降低的趋势,且差异显著。在200 mg·kg-1 Cd处理时,矿山生态型水蜈蚣死亡,而非矿山生态型仍能维持一定生长,表现出较强的Cd耐性。（2）在高浓度Cd处理下,非矿山生态型水蜈蚣比矿山生态型具有更强的Cd富集能力。在2、10、50 mg·kg-1 Cd处理时,两种生态型水蜈蚣Cd含量和积累量均呈增加的趋势。在200 mg·kg-1 Cd处理时,非矿山生态型水蜈蚣地上部和地下部Cd含量分别达到498.66 mg·kg-1和1 016.09 mg·kg-1,积累量分别为86.00 μg·pot-1和123.82 μg·pot-1,具有较强的Cd富集能力。（3）在不同浓度Cd处理下,两种生态型水蜈蚣地上部富集系数均大于1,表现出较强的Cd富集能力;矿山生态型水蜈蚣转移系数最大值为0.55,非矿山生态型为0.53。两种生态型水蜈蚣对Cd均有一定的富集特性,而在高浓度Cd处理时非矿山生态型水蜈蚣的Cd富集能力更强。     

Cd胁迫对烤烟生理特性及积累特征的影响

通过盆栽试验研究了土壤中不同Cd浓度(0、3、6、10、30、60 mg/kg)对烤烟色素、丙二醛(MDA)、可溶性糖、游离脯氨酸(PRO)含量及Cd在烟株中积累特征的影响。结果表明:(1)随Cd浓度的增大,团棵期和现蕾期色素含量呈先增后降的趋势,采收期时则逐渐降低;Cd﹥10 mg/kg时,各生育时期色素含量都显著低于对照(P<0.05)。(2)随着Cd胁迫浓度的增加,烟株各部位Cd显著高于对照(P<0.05);团棵期Cd≤10 mg/kg和现蕾期Cd胁迫条件下的Cd含量大小是叶>根>茎,团棵期Cd>10 mg/kg和采收期Cd胁迫条件下的Cd含量大小是根>叶>茎;烤烟叶片中Cd含量大小顺序为下部叶>中部叶>上部叶。(3)生理指标敏感性总体表现为:总叶绿素(叶绿素a+b)>丙二醛>类胡萝卜素/可溶性糖>脯氨酸,其中各生育时期总叶绿素含量都与叶片镉含量显著负相关,是烤烟镉胁迫的理想生理指标。     

不同镉浓度处理对龙须草生长特性及积累特征的影响

为探明龙须草镉(Cd)耐受性及修复污染土壤的可能性,在盆栽试验条件下,研究了不同浓度Cd处理下植株生长特性及Cd累积特征.结果表明,Cd离子在低浓度(小于5mg Cd/kg土)情况下,能促进龙须草的营养生长,株高、分蘖数、叶面积及干物质积累都有不同程度增加;高于5mg Cd/kg土处理下则抑制植株生长;随Cd浓度增加,根系与茎叶中的Cd积累浓度和累积量明显升高,在Cd浓度达到100mg Cd/kg土处理下龙须草仍能完成正常生长周期.表明龙须草在高Cd浓度下(大于5mg Cd/kg土)虽生长受到一定限制,但能正常生长发育及积累更多Cd离子,耐重金属Cd能力较强,可作为修复Cd污染土壤的优势植物种植.