Pb、Cd单一及复合胁迫在小麦幼苗中的富集特征

为促进粮食安全生产,以小麦为受试植物,采用盆栽试验研究不同浓度下Pb、Cd单一以及复合作用下在小麦幼苗中的富集特征。结果表明,Pb单一胁迫下,叶片中金属的富集浓度与胁迫浓度成中度负相关,Pb、Cd在根部和叶片中的其他作用情况下,富集浓度与胁迫浓度均成正相关;Pb、Cd在不同形式下,在小麦幼苗中的富集主要集中在根系,即地下部分>地上部分;根部和叶片对金属Pb、Cd主要富集特征均为复合作用>单一作用,金属Pb、Cd复合作用于小麦幼苗时表现为相互促进吸收效应。     

Cd对叶菜生长和产量的影响及其在叶菜体内的积累

选取广东省菜薹、芥菜、叶用莴苣、蕹菜和苋菜等几种主要的叶类蔬菜,在水培条件下进行Cd在不同浓度下对叶菜生长、产量及其在叶菜体内积累的影响研究。结果表明,培养液中Cd的添加浓度为0.01、0.1、0.5mg·kg-1时,其对叶菜生长、产量及其在叶菜体内积累都有明显的影响,且因Cd浓度和叶菜种类的不同而有很大差异。随着培养液中Cd浓度的增大,各种类叶菜的受害症状加重,减产幅度增大,可食用部位Cd含量和Cd累积量都极显著增加,且它们分别与培养液中的Cd浓度呈显著或极显著的正相关(前者r=0.987￣0.999,P<0.01,N=4;后者r=0.967￣0.999,P<0.05,N=4)。各叶菜产量受影响程度的顺序为:叶用莴苣>苋菜、芥菜>菜薹>蕹菜。可食用部位富集Cd量的顺序为:苋菜>菜薹>叶用莴苣>芥菜、蕹菜。     

14种蔬菜对土壤Cd和Pb富集能力的估算

以田间采集的蔬菜和土壤的分析数据为基础,探讨了14种蔬菜对土壤Cd和Pb的富集能力及其估算方法.结果表明,土壤—蔬菜Cd或Pb的转移系数(全量基或DTPA基)随土壤Cd或Pb量(全量或DTPA有效量)的升高而降低.以DTPA提取的有效Cd或Pb为基础计算的转移系数比以土壤Cd或Pb全量为基础的转移系数在衡量蔬菜对土壤Cd或Pb的吸收富集能力方面更具合理性.一种作物对土壤Cd或Pb的代表性转移系数应该根据转移系数与土壤Cd或Pb之间的回归方程,在特定的土壤含量点上估算,而不应简单地用平均数或中位值表示.本试验在DTPA有效Cd含量为0.1 mg.kg-1和DTPA有效Pb含量为25 mg.kg-1的点上估算了Cd、Pb的转移系数.Cd向各蔬菜的转移系数(DTPA基0.1)为0.01-0.38,Pb向各蔬菜的转移系数(DTPA基25)为0.0005-0.0063.空心菜对土壤Cd、Pb的富集能力很强,葫芦很弱.空心菜对土壤Cd、Pb的富集能力分别是葫芦的38和12倍.     

杨树和柳树富集Cd、Zn、Pb的品种差异性

利用土培试验,以14个杨树和柳树(PopuluS,Salix babylonica)品种为材料,研究了Cd、Zn、Pb复合污染对不同杨树、柳树品种生物量、重金属含量和总吸收量、富集系数(BCF)和转运系数(TF)的影响.结果显示,杨树、柳树在叶、茎、根生物量、株高、重金属含量和总吸收量、BCF和TF上均存在显著的品种差异,随着土壤重金属含量的增加,杨树、柳树重金属含量和总吸收量显著增加,BCF显著降低,TF变化不明显.南林895 (Pop ulus×euramericana(Dode) cv.‘Nanlin-895’)、61-1 (Salixjiangsuensis CL.‘61-1’)和795(Salixjiangsuensis CL ‘795’)重金属含量较高,重金属含量最高的61-1叶片Cd和Zn的含量分别达到29.23、1410 mg· kg-1,但这些品种耐性较低,生物量较小.综合考虑生物量和重金属含量,61-1和南林95(Populus×euramericana(Dode)cv.‘Nanlin-95’)重金属总吸收量较高,富集能力较强,富集能力最强的南林95叶片Cd和Zn的总吸收量分别达到205.62、5 897.94 μg·株‘1.61-1和南林95是有潜力的修复材料.     

耐Pb、Cd真菌对污染土壤中Pb、Cd形态的影响

土壤中重金属的污染已经越来越引起人们的重视．微生物修复因其具有效果好、投资省、费用低、易于管理与操作、不产生二次污染等,日益受到人们的关注,成为污染土壤修复研究的热点。从Pb、Cd污染蔬菜土壤中筛选出2株耐高浓度Pb、Cd的真菌1号（耐pb）和2号（耐Pb和Cd复合污染）,经鉴定分别为产黄头孢霉（Cephalosporium chrysogenum）和头孢霉属（Cephalosporium）。将这两种菌接种到Pb、Cd污染的土壤中．均能促使土壤Pb、Cd向生物有效性低的形态转化,从而降低其在土壤中的毒性。     

重金属Cd在小麦中的富集特征

［目的］为促进粮食安全生产。［方法］以小麦为受试植物,采用盆栽试验,研究重金属Cd在小麦中的富集特征。［结果］大部分Cd富集在小麦根部,幼苗期重金属分布为：根〉叶;拔节期分布为：根〉茎〉叶片;抽穗期分布为：根〉茎〉叶片〉颖壳;成熟期分布为：根〉茎〉叶片〉籽实〉颖壳。［结论］在不同生长时期小麦不同部位中重金属Cd的含量有很大差异。     

Cd、Pb单一及复合胁迫对白花蛇舌草幼苗生长状况的影响

【目的】探索Cd、Pb污染对中草药白花蛇舌草生长状况的影响。【方法】通过人工控制性水培实验,研究在Cd、Pb单一及复合胁迫下白花蛇舌草幼苗生长的变化趋势。【结果】Cd-Pb复合处理对白花蛇舌草主根长、株高、生物量的胁迫作用比同水平单一处理更强;Pb单一处理时,白花蛇舌草的主根长、生物量、叶绿素表现为低浓度促进,高浓度抑制;Cd单一处理时对幼苗叶绿素有显著抑制作用。重金属胁迫下,使白花蛇舌草各项生长指标不低于正常生长的Pb最大浓度位于100～200 mg/L范围内,Cd最大浓度位于10～20 mg/L范围内。【结论】在Pb胁迫浓度大于200 mg/L,Cd胁迫浓度大于20 mg/L时均会不同程度的抑制白花蛇舌草幼苗的主根长、株高、生物量及叶绿素含量,且复合胁迫的抑制作用强于单一胁迫。     

Pb、Cd、Hg复合污染对蕹菜生长和重金属累积规律的影响

通过大棚盆栽试验研究在不同pH条件下,土壤中铅、镉、汞3种重金属的4个水平下蕹菜中重金属的累积特征.结果表明,在适宜的土壤酸度水平下,中低浓度的铅、镉、汞混合污染有利于蕹菜的生长;相反,在高浓度铅、镉、汞混合污染的碱性土壤中,蕹菜的生物量小,根茎短且易受病虫害危害;蕹菜是耐镉性植物,蕹菜中的镉含量易受到土壤中重金属含量...     

金丝草对Pb的富集效果及其体内Pb的存在形态

以Pb超富集植物——金丝草为材料,采用室内模拟胁迫土培试验,设计6种Pb胁迫浓度（150、250、500、1000、1500和2500 mg·kg-1）,同时设置未加Pb的对照,定量测定不同浓度Pb胁迫下金丝草根系和地上部分的生物量、Pb含量及存在形态,研究金丝草对Pb的富集效果及其体内Pb的存在形态和分布特征.结果表明：Pb胁迫对金丝草的生物量有一定的抑制作用,但在高浓度Pb的胁迫下,金丝草仍保持较大的生物量;金丝草对Pb有较强的耐性和富集能力,可将大量土壤中的Pb转移至地上部分,在Pb浓度为2500 mg·kg-1时,达到Pb超富集植物的标准;金丝草根系和地上部分的Pb主要以有机酸盐、蛋白质结合态等化合态为主,迁移能力降低,从而减小Pb胁迫对自身的伤害.     

土壤及灌溉水中Cd和Pb含量与蔬菜重金属富集的关联度分析

采用随机定点抽样方法,对郑州地区土壤、灌溉水以及蔬菜中重金属Cd及Pb进行检测,研究栽培土壤和灌溉用水对蔬菜产品重金属富集的影响。结果表明:土壤中Cd和Pb含量与菠菜、大白菜、小白菜、生菜、萝卜中Cd和Pb的含量存在显著正相关关系,与油麦菜中Cd和Pb的富集量达到了极显著正相关;灌溉用水中Cd和Pb含量与小白菜中的含量相关性分别达到极显著和显著水平,而与其他几种蔬菜Cd和Pb含量的相关性未达到显著水平(油麦菜中Cd除外)。同时还利用单项污染指数和综合污染指数的评价方法,探讨了郑州地区6种蔬菜受Cd和Pb污染的情况,结果显示,有4种蔬菜基本属于清洁水平,而菠菜和生菜开始遭受轻度污染。     

沈抚灌区耕地重金属Cd、Pb的变化特征分析

选择沈抚灌区东部13个自然村庄的农业种植区,以1500 m间距网格化布点29处,调查研究区历史耕作情况,选取18个停灌时间不同的耕地样点,每个样点按0~20、20~40、40~60 cm采集3层土壤样品,分析测定重金属Cd、Pb的全量及化学形态,并测定了地上作物的茎叶、籽粒中重金属含量,探究研究区不同停灌时间及利用类型耕地土壤中Cd、Pb的分布特征及变化规律。结果表明：0~20、20~40、40~60 cm土壤中Cd含量分别为0.65~1.57、0.66~1.18、0.61~1.18 mg·kg^-1,停灌20~25年的土壤0~20 cm土层Cd含量最高,为1.57 mg·kg^-1;各土层Pb变化范围分别为21.07~38.59、14.97~30.59、15.71~25.66 mg·kg^-1,未随停灌时间发生明显变化;Cd在20~40、40~60 cm土层迁移率分别为0.42~0.50、0.46~0.52,而Pb仅为0~0.34、0~0.68;玉米茎叶、籽粒中Cd含量分别为0.33~0.47、0.02~0.07 mg·kg^-1,水稻茎叶、籽粒中Cd含量分别为0.33~0.89、0.02~0.09 mg·kg^-1,Pb含量分别为1.51~2.32、0.47~0.62mg·kg^-1,Cd、Pb在作物茎叶、籽粒中未随不同耕作方式及停灌时间表现出明显差异;水田土壤可交换态Cd含量占总量的37.33%,旱田可交换态Cd含量占总量的7.82%~13.95%;水田土壤可交换态Pb含量占总量的9.03%,旱田占总量的0.87%~4.18%。研究结果可为重金属污染耕地的利用管理及污染修复提供依据。     

Cd Pb单一与复合污染对辣椒生物量及重金属残留的影响

通过盆栽试验和化学分析，研究了重金属Cd、Pb单一与复合污染对辣椒生物量及重金属残留的影响。结果表明：（1）重金属处理显著降低辣椒果实产量，复合污染处理大于Cd／Pb单独处理对辣椒果实重的影响。（2）单一重金属处理在一定程度上可促进辣椒根、茎、叶的生长，增加根冠比；重金属复合作用时，毒害作用逐渐增强。（3）辣椒对Cd的富集能力大于对Ph的富集能力，各部位对Cd、Pb的平均富集能力以根最高，果实最低；Pb一般集中在根部，难于向果实转移且根是受重金属影响最严重的器官。（4）Cd处理增加果实中Cd、Ph、Zn、K、Ca、Mg含量，显著降低Cu、Mn、Mo含量；Pb处理增加果实中Ph、Zn、Mg含量，降低K、Cu、Fe、Mn、Mo含量；复合污染处理对各元素的吸收作用有增有减．作用较为复杂。     

Pb胁迫对富集植物金丝草种子萌发和幼苗生长的影响

以Pb超富集植物金丝草种子为试验材料,选取同为禾本科的百喜草种子为对照,设置不同Pb浓度(0、50、150、300、600、800mg /L和1000mg /L)的胁迫水平,测定Pb胁迫条件下金丝草和百喜草种子的发芽率、发芽势及根长、芽长、胚质量等指标,比较Pb胁迫对金丝草和百喜草种子各萌发指标、抑制指数和幼苗生长影响的差异。结果表明：低Pb浓度胁迫（50mg/L）对金丝草种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数有一定促进作用,随胁迫浓度的增大,种子萌发的各项指标受到较大程度的抑制,Pb胁迫浓度大于300mg/L时,金丝草种子萌发受到显著抑制;而Pb胁迫条件下金丝草种子萌发指标均小于百喜草,但金丝草种子对Pb胁迫具有较强耐性,在Pb胁迫浓度为800mg/L时,仍有一定萌发能力;Pb胁迫对金丝草根长和芽长无显著影响。     

萱草对Cd、Pb、Zn复合污染土壤的修复潜力

以盆栽萱草为试验对象,研究萱草对不同浓度梯度镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)复合污染土壤的修复效果。结果表明,Cd、Pb、Zn复合污染对萱草地上生物量有明显的促进作用;萱草对Pb、Zn的吸收能力较弱,对Cd的吸收能力相对较强;落叶前,复合重金属胁迫下萱草叶片对Cd、Pb、Zn的吸收有一定的促进作用;落叶后,低浓度复合重金属胁迫下萱草叶片对Cd、Pb、Zn的吸收有一定的促进作用,而高浓度复合重金属胁迫有抑制作用;随复合污染浓度升高,萱草根中Cd、Pb、Zn含量总体呈下降趋势;落叶前后,随重金属污染浓度的上升,萱草叶片对Cd、Pb、Zn的富集系数多呈下降趋势;萱草对Cd、Pb、Zn的转移系数多大于1.0。总之,萱草可用于Cd、Pb、Zn复合污染土壤的修复。     

玉米与龙葵间作模式对植物生长及Cd富集特征的影响

为探究最优的间作修复模式,通过田间小区试验,以玉米和超富集植物龙葵为研究对象,设置单作玉米（CK1）、单作龙葵（CK2）、宽窄行玉米宽行间作单行龙葵（T1）、宽窄行玉米宽行间作双行交错龙葵（T2）、等行距单行玉米间作单行龙葵（T3）、等行距单行玉米间作双行交错龙葵（T4）、等4行距玉米间作等4行距龙葵（T5）7种种植模式,研究不同模式下玉米和龙葵各器官生物量、土地当量比、Cd含量、富集系数和转运系数、总Cd提取量、根际土壤pH和有效态Cd含量的变化。结果显示,5种间作模式的土地当量比均大于1。与CK1相比,T3间作模式玉米产量增加15.6%,T1、T4、T5间作模式玉米产量降幅小于10%,T2间作模式玉米产量减少16.8%;与CK2相比,5种间作模式龙葵单株总生物量没有显著变化。5种间作模式没有显著改变玉米和龙葵各部位的Cd含量,以及生物富集系数和转运系数,但却显著提高了单位面积总Cd提取量,其中T4间作模式最高。除T5外,其他4种间作模式均显著降低了龙葵和玉米根际土壤pH,提高了龙葵根际土壤Cd有效态含量,却降低了玉米根际土壤Cd有效态含量。这表明玉米与龙葵表现为种间生长促进,T1、T3、T4、T5 4种间作模式不仅可以保障玉米稳产,而且能显著提高修复效率,实现边生产边修复的目的,其中T4间作模式最优。另外,沈阳地区龙葵种子在湖南表现出不适应性,建议选用当地龙葵进行间作修复。     

Pb胁迫对金丝草和柳叶箬生长及富Pb特征的影响

以本课题组前期研究筛选出的2种Pb潜在超富集植物金丝草和柳叶箬为研究对象,通过室内模拟胁迫水培试验,研究Pb胁迫下2种植物的生长及Pb富集规律.结果表明:金丝草和柳叶箬均对Pb具有较强的耐性,可忍耐最高Pb胁迫浓度分别达1000和1500 mg·L-1;随Pb胁迫浓度的增高,2种植物地上和地下部分的Pb含量均呈现先增大后减少的规律;金丝草地上和地下部分的Pb含量在Pb胁迫浓度为750 mg·L-1时均达最大,分别为4639.4和5467.2 mg·kg-1;柳叶箬地上和地下部分的Pb含量在Pb胁迫浓度为1000 mg·L-1时达最大,分别为6828.4和9034.6 mg·kg-1;不同Pb胁迫浓度下,2种植物转运系数的变化范围为0.57-1.14;在Pb胁迫浓度为250 mg·L-1时,金丝草对Pb的转运系数大于1,且地上部分的Pb含量超过1000 mg·kg-1,达到Pb超富集植物的标准.     

Cd、Pb及复合胁迫对小麦种子萌发及幼苗根系的影响

研究不同浓度Cd2+、Pb2+及其复合胁迫对小麦种子萌发及幼苗根系生长的影响。采用发芽盒滤纸发芽法,分别设置不同浓度Cd2+（0,15,30,60,120 mg/L）、Pb2+（0,100,200,500,1000 mg/L）及Cd2+与Pb2+的复合溶液处理两个小麦品种,测定小麦种子发芽率、发芽势及幼苗根系生长等指标。结果表明：与对照相比,不同浓度的Cd2+、、Pb2+及其复合胁迫对小麦种子的发芽及根系生长均有抑制作用,并随浓度的增大抑制作用增强;单一低浓度的Cd2+、、Pb2+处理与对照之间多数无显著性的差异;Cd2+和Pb2+复合胁迫的强度要高于单一重金属Cd2+和Pb2+的处理;淮麦33对不同Cd2+和Pb2+及复合胁迫的耐性要高于烟农19。     

不同粒径磷矿粉钝化土壤重金属Cd、Pb的机制研究

采用盆栽试验,研究磷矿粉不同粒径(0.1、1.5、150μm)的3种不同用量(1、2、4 g·kg^-1土)钝化土壤重金属Cd和Pb的效应及机制。结果表明,磷矿粉的粒径越小、用量越大,上海青产量越高,叶面积越大,植物体内Cd、Pb的含量越低,土壤中交换态Cd、Pb的含量越低,残渣态Cd、Pb的含量越高。与对照相比,0.1μm磷矿粉高用量(4 g·kg^-1土)的处理上海青的产量和叶面积分别显著增加87.3%和147.9%,叶中Cd和Pb含量分别显著降低46.9%和61.9%,根中Cd和Pb含量分别显著降低47.9%和35.3%,土壤交换态Cd和Pb含量分别降低44.8%和44.9%。150μm磷矿粉低用量(1 g·kg^-1土)处理叶面积、植物体内Cd、Pb含量与对照都没有达到显著差异。1.5μm磷矿粉处理效果介于0.1μm和150μm磷矿粉处理之间。可见,0.1μm磷矿粉钝化土壤重金属效果最好,其机制是降低了植物容易吸收的交换态Cd和Pb的含量。     

有机肥对Cd、Pb复合污染酸性土壤生物特性和油菜生长的影响

采用盆栽试验,研究了不同添加量(0、2.5%、5.0%、10.0%)有机肥对镉(Cd)、铅(Pb)重金属污染酸性土壤生物特性和油菜生长的影响,以期为阻控Cd、Pb迁移和油菜安全生产提供技术指导。结果表明,土壤p H值、酶活性(过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶、多酚氧化酶和淀粉酶活性)、微生物多样性及油菜生物量总体上均随有机肥添加量的增加而显著增加,而土壤中Cd、Pb有效态含量及油菜各组织重金属含量均随有机肥添加量的增加而降低,10.0%有机肥处理效果最好;主成分分析结果表明,有机肥改良处理的聚类结果与油菜的生长及土壤各项指标的变化规律相吻合;在各项指标中,影响油菜生长的主要因子为Pb有效态含量,其次为Cd有效态含量,说明降低土壤中重金属有效态含量可以有效缓解对作物的毒害。     

受污农田中农作物对重金属Pb的富集特征研究

采集浙江省不同地区受污农田中农作物样品对Pb积累的特征进行了研究及分析。结果表明,土壤受污水灌溉时间越长,灌溉的污水浓度越高,土壤积累Pb的含量越高。各种农作物不同器官中的富集系数差异明显,其积累量的变化规律为根系>茎叶>果实,且不同的农作物对Pb的吸收程度不一样,在采集的6种作物中,玉米最高,小麦最低。紫云英的地上和地下部分对Pb的吸收程度均很高,且各器官差异不明显。从吸收量来看,种植玉米和紫云英对受污农田系统的修复效果较为理想。