土壤灭菌和杀真菌剂对蚕豆生长与镉、铅累积的影响

【目的】研究重金属污染农田中的土壤微生物对蚕豆重金属累积的影响。【方法】以云南会泽铅锌矿周边重金属污染的农田土壤为基质,开展室内盆栽试验,在土壤灭菌和施杀真菌剂(苯菌灵)条件下,测定蚕豆的生长、矿质养分、镉、铅含量与累积量。【结果】杀真菌剂处理显著增加土壤碱解氮和蚕豆地上部氮的含量,降低蚕豆地下部磷和钾的含量,但对蚕豆株高和生物量影响不显著;导致蚕豆地上部的镉含量和植株镉累积量降低,降低蚕豆对镉的富集系数和转运系数。土壤灭菌处理显著降低土壤速效钾和蚕豆地下部钾的含量,降低蚕豆株高和生物量;导致蚕豆植株镉、铅含量、地下部铅累积量增加,而地下部镉累积量、地上部铅累积量下降;增加蚕豆对镉、铅的富集系数与镉转运系数,但减小铅的转运系数与生物转运因子。【结论】清除土壤微生物和抑制真菌均改变蚕豆植株的矿质养分、镉、铅含量与累积特征,影响蚕豆的生长,表明土壤微生物在蚕豆重金属耐性与累积中起着重要作用。     

种植密度对万寿菊生长和镉铅累积的影响

【目的】确定在云南兰坪铅锌矿周边污染农田种植万寿菊的最佳密度。【方法】种植万寿菊F1品种,研究不同种植密度(27 800、33 300、41 700和55 600株/hm~2)对万寿菊生长和镉铅累积特征的影响。【结果】(1)万寿菊生物量以茎部最大;镉含量在盛花期表现为茎根叶≈花,在成熟期表现为根≈茎叶花;铅含量在盛花期和成熟期表现为根≈叶茎花;镉铅主要累积在茎部。(2) 4个种植密度下,万寿菊单株生物量、单株镉铅含量以27 800和33 300株/hm~2种植密度最大,单位面积镉铅累积量以55 600株/hm~2最大。(3)土壤镉的化学形态以可氧化态和弱酸提取态为主;土壤铅的化学形态以可氧化态、可还原态和残渣态为主;万寿菊镉铅含量与土壤镉铅化学形态间的相关性不显著(P0.05)。【结论】万寿菊可用于云南高原铅锌矿区污染农田的替代种植,为矿区污染农田的农业安全利用提供新方法。     

玉米根系、根鞘性状与镉吸收的品种差异研究

采用云南主栽的12个玉米品种,开展盆栽试验,研究Cd污染土壤中玉米根系形态、根鞘性状与植株Cd累积特征及品种间的差异性。结果发现,不同品种玉米的生物量、根系形态、根鞘性状及植株Cd累积特征均存在显著差异,其中根长、根表面积、根体积、根尖数、分枝数差异较大,最大值分别为最小值的2.9、2.9、3.2、5.5、6.1倍,平均根系直径差异较小,最大值为最小值的1.48倍;根鞘质量、根鞘发育指数、根鞘土壤有效态Cd含量最大值分别为最小值的3.1、5.8、1.8倍,地上部、地下部Cd含量最大值分别为最小值的6.4、6.1倍,地上部、地下部Cd累积量最大值分别为最小值的6.5、4.0倍。相关性分析表明,根表面积和根体积与地上部Cd含量呈显著负相关,根尖数与地下部Cd含量呈极显著负相关;根鞘质量与地上部Cd含量呈极显著负相关,根鞘发育指数与地下部Cd含量呈极显著正相关。研究表明,根系形态和根鞘性状是导致不同品种玉米Cd吸收差异的重要因素。     

不同浓度Cd胁迫对玉米幼苗生理特性及镉累积的影响

【目的】为了探明土壤中镉含量与低累积玉米品种(会单4号)富集镉间的关系。【方法】以玉米为试验材料,设置不同浓度Cd处理的土壤盆栽试验,幼苗生长一个月后采集玉米地上部和地下部,测定玉米生物量、根系形态、叶片渗透率、脯氨酸积累量及镉富集特征。研究镉胁迫对玉米生理特性及其镉累积的影响。【结果】结果表明：当土壤中镉浓度为2 mg/kg时,玉米的地上部生物量显著增加了8.79%,浓度增加到12 mg/kg时,玉米地上部与地下部的生物量分别显著下降了55.65%、58.92%;对玉米幼根生长的抑制作用逐渐增大;叶片渗透率和脯氨酸含量与镉浓度呈正相关;玉米体内的镉含量明显增加,并且地下部含量明显高于地上部含量;随着镉浓度增加,富集系数和转运系数都小于1,这说明玉米累积镉含量不随土壤镉含量增加,但对玉米植株的毒害越来越严重。【结论】2 mg/kg的镉促进玉米生物量的增加,大与4 mg/kg时抑制玉米生物量的增加,会单4号是低富集品种,富集系数与转运系数不会随镉浓度的增加而增加,但会使玉米受到的毒害越来越严重。     

不同玉米品种Cd、Pb积累特性及先玉335与大丰30对比研究

通过田间试验,研究22个玉米品种在镉(Cd)、铅(Pb)复合污染土壤条件下,植株各部位对Cd、Pb的富集和转运特性,并探讨土壤镉铅全量和离子交换态含量与玉米植株不同部位镉铅含量的相关性。结果表明：玉米植株Cd含量分布规律为根>茎叶>籽粒、茎叶>根>籽粒2种情况,而Pb含量分布规律为根>茎叶>籽粒,Zn含量分布规律为茎叶>根>籽粒,玉米植株各部位镉铅富集和转运系数的大小与各部位积累量高低基本保持一致,籽粒Cd和Pb积累量的差异主要取决于土壤中Cd和Pb的生物活性,以及茎叶部富集和向上转运的程度,地上部Zn含量较高主要取决于植物生长的元素需求。土壤中镉铅全量和离子交换态含量与玉米植株、地上部以及各部位镉铅含量总体呈显著正相关(P<0.05)或极显著正相关(P<0.01),且土壤中镉铅全量和离子交换态含量与茎叶部的相关性明显高于根部,同时茎叶与籽粒的相关性明显高于根与籽粒,表明玉米籽粒镉铅的积累与茎叶部的富集和转运密切相关,且地上部镉铅含量的差异是由镉铅在植株内的转运和分配不同引起的,而非吸收差异所致。通过22个玉米品种植株Cd和P...     

重金属污染胁迫下接种AMF对玉米生长和镉铅含量的影响

通过盆栽试验,以会泽铅锌矿区污染土壤为供试土壤,玉米为宿主植物,接种会泽铅锌矿周边农田土著丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)与优势种群摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae),研究AMF对玉米生长、矿质营养、镉铅含量与累积的影响,结果表明:接种土著AMF和F.mosseae均显著增加玉米的株高和生物量,提高植株磷钾含量与氮、磷、钾吸收量;增加玉米根际土壤球囊霉素相关蛋白(Glomalin-related soil protein,GRSP)含量,降低土壤有效态镉、铅的含量与植株镉、铅的含量,但对玉米镉、铅累积量没有显著的影响。相关分析表明,土壤速效磷、钾含量与玉米磷、钾含量呈显著正相关,玉米磷、钾含量又与植株生物量呈显著正相关;玉米根际土壤GRSP含量与有效态铅含量呈极显著负相关,根际有效态镉、铅的含量与植株镉、铅含量呈显著正相关。可见,接种AMF改善宿主作物矿质营养,促进植株的生长;降低土壤镉铅有效态含量,从而减少作物体内镉铅的含量。结果可为重金属污染土壤的作物生产安全与农业安全利用提供理论和实践依据。     

干湿交替条件下磷镉交互作用在油菜上的生物学效应研究

采用温室土培盆栽方法,研究了干湿交替条件下磷镉交互作用对油菜的生物学效应。结果表明,Cd处理间和P处理间以及磷镉交互处理之间油菜地上部生物量差异都是显著的,油菜根部生物量P处理间差异显著,而Cd处理间和磷镉交互之间无显著性差异。P促进了油菜地上部生物量的积累,而Cd却阻碍了油菜地上部生物量的积累。油菜地上部和根部生物量最大值出现在Cd0P100处理,最小值出现在Cd30P0处理。Cd处理间油菜地上部和根部Cd浓度差异是显著的,而P处理间和磷镉交互之间差异不明显。随着施Cd量的增加油菜吸收Cd的总量增加,高P处理的油菜吸收Cd的总量也随着施P量的增加而增加。P处理间油菜地上部和根部P浓度有显著性差异,Cd处理间和磷镉交互处理之间油菜地上部P浓度差异都不显著,而油菜根部P浓度在Cd处理间和磷镉交互之间差异都显著,各处理地上部P浓度总是小于对应处理的根部P浓度。     

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。     

不同砧木嫁接对线辣椒生长发育及光合特性的影响

【目的】研究不同砧木对线辣椒嫁接植株生长状况的影响,为筛选适宜陕西关中地区线辣椒嫁接的砧木品种提供理论依据。【方法】以线辣椒品种辛香8号和多娇为接穗,分别与半野生砧木野立姆、格拉夫特、部野丁和富根卫士进行嫁接,并分别以辛香8号和多娇自根苗为对照,研究嫁接植株的生长势、光合特性和根系特性的变化。【结果】嫁接植株(除辛香8号和多娇与富根卫士嫁接外)的茎粗、最大叶面积和株幅无明显变化,始花节位降低。以野立姆作砧木,2个线辣椒品种株高显著增加;到生长后期叶片叶绿素含量和净光合速率高于对照,根系与地上部鲜干质量、根长、根体积、根表面积、根尖数、根分枝数和根交叉数显著增加;辛香8号嫁接苗根直径显著降低,多娇嫁接苗稍有降低。以格拉夫特作砧木,到生长后期2个线辣椒品种的株高显著增加,仅次于野立姆,两处理间差异不显著;叶片叶绿素含量和净光合速率达到最高,根系鲜质量、地上部鲜干质量显著增加,但低于野立姆;根系干质量变化不显著,根长、根体积显著增加,根直径增加但未达显著性差异;辛香8号嫁接苗的根表面积、根尖数、根分枝数和根交叉数稍有增加,多娇嫁接苗根表面积、根尖数和根交叉数稍有降低,根分枝数显著降低。以部野丁作砧木,到生长后期2个线辣椒品种的株高、根系与地上部鲜干质量、根长和根体积均有增加,但低于格拉夫特;根表面积、根尖数、根分枝数和根交叉数均有增加,但低于野立姆;叶片叶绿素含量和净光合速率增幅高于对照;以富根卫士作砧木,多项指标显著降低,影响线辣椒的正常生长发育。【结论】对于所选用的2个接穗品种而言,以野立姆和格拉夫特为砧木的嫁接效果较好,可以提高线辣椒品种的光合作用,促进根系生长,增强植株长势。     

铅镉胁迫下接种根际真菌对圆叶无心菜生长和铅镉含量的影响

铅镉胁迫条件下,采用盆栽试验,研究接种云南会泽铅锌矿区Cd超累积植物—圆叶无心菜的根际真菌,对圆叶无心菜的生长和铅镉累积的影响。结果表明,接种2株根际真菌(YQ2F-5和YG2F-6)显著促进圆叶无心菜地上部的生长,1株根际真菌(YQ2F-5)显著增加盆栽圆叶无心菜的生物量。接种根际真菌对圆叶无心菜地上部和地下部的Pb和Cd含量没有明显影响。     

凤凰单枞茶树吸收土壤镉和铅的规律研究

对粤东揭东县宝山茶园土壤和茶叶样本,采用原子吸收分光光度法测定茶叶的叶、茎和根中镉和铅的含量,并采用乙酸提取法测定土壤中酸可溶解态镉和铅含量,探讨凤凰单枞茶树各器官镉和铅的累积规律,及其与土壤中酸可溶解态镉和铅含量、土壤pH值及有机质含量之间的相关性.试验结果显示:茶树各器官中镉和铅含量大小均为根＞茎＞叶;茶叶中镉含量与土壤酸可溶解态镉呈显著正相关性;茎和根中铅含量与土壤酸可溶解态铅呈显著正相关性;茶叶中的镉含量与土壤中的pH值呈显著负相关值;而茎中镉和铅含量与土壤中的有机质含量呈显著正相关.     

不同玉米品种苗期对镉及营养元素的吸收转运特性

低累积品种筛选是降低作物镉含量,减少人体摄入镉的一种有效方法。本研究通过营养液培养试验,分析了24个玉米品种苗期吸收、转运、累积镉的特性及与其他营养元素之间的相关关系。结果表明：24个玉米品种对镉的吸收和转运存在显著性差异,地上部镉含量范围为40.8～83.8μg·g^-1(以干质量计),根吸镉量为544～1 204μg·g^-1(以干质量计),相差1倍以上;转运系数为0.060～0.297,不同品种相差4倍左右。地上部镉含量与每克根镉吸收量以及地上部镉含量与镉转运系数均存在显著正相关关系。24个玉米品种按地上部镉含量大小聚类划分低、中、高3个不同镉累积的类型。同时,玉米地上部镉含量与磷、锰、铁含量呈显著负相关关系。进一步对筛选出的镉低累积型玉米品种和3个钙易累积型、8个镁易累积型、1个锌易累积的玉米品种进行综合分析,发现伟科702和登海652是兼具低累积镉和易累积营养元素特性的优势玉米品种。     

镉对皇竹草生长及其镉吸收累积的影响

在水培条件下研究了不同浓度镉胁迫对皇竹草生长及其对镉吸收累积的影响.结果表明:低浓度镉(1 mg/L)促进皇竹草植株生长.镉处理对皇竹草分蘖数和最大叶长影响不大.随着镉浓度增大,皇竹草地上部鲜重、干重与地下部鲜重、干重均呈先增加再降低趋势.镉处理下皇竹草地上部可溶性糖含量均高于对照,地下部可溶性糖含量均低于对照,且地上部可溶性糖含量均高于地下部;镉处理下皇竹草地上部、地下部全氮含量均低于对照,且地上部全氮含量均低于地下部;地上部全磷含量均低于地下部;地上部钾含量均高于地下部.皇竹草地下部对镉的吸收累积明显高于地上部.     

修复镉污染土壤的油菜品种的筛选及吸收累积特征研究--高积累镉油菜对土壤中难溶态镉的活化及吸收研究(Ⅱ)

以水培试验筛选出高吸收累积镉油菜品种川油Ⅱ-10、白芥、绵阳蛮油菜和印度芥菜为材料,对油菜和印度芥菜的根际土壤和非根际土壤性质进行比较得出,根际土壤的DTPA—Cd显高于非根际土壤．油菜和印度芥菜均可活化吸收土壤中难溶态的镉．土壤中加入碳酸镉对油菜和印度芥菜乍长没有明显影响．油菜和印度芥菜地上部吸收镉量明显高于根部。     

不同改良剂对小青菜中镉和铅含量的降低效果

【目的】探讨不同改良剂对降低重金属污染土壤中小青菜镉、铅含量的效果。【方法】以小青菜品种"塌地乌"为试材,采用盆栽试验,设置施用不同改良剂(石灰、沸石、骨粉、FeS2、纳米羟基磷灰石、粉煤灰及其两两组合)处理,测定重度镉(40mg/kg)、铅(1 200mg/kg)污染土壤中小青菜生物量、镉和铅的吸收量、转运系数及土壤pH值,分析不同改良剂处理对小青菜中镉铅含量的降低效果。【结果】施入改良剂后,小青菜的生物量均有不同程度提高,其中,沸石+纳米羟基磷灰石处理下的生物量最大,与未施改良剂的对照相比增产51.1%(P<0.05)。小青菜地上部镉含量降幅最大的为石灰+沸石处理;地上部铅含量降幅最大的为沸石+骨粉处理。小青菜中镉的转运系数大于铅,表明镉比铅更容易迁移到小青菜地上部分。施入改良剂后,土壤pH值显著升高,且以沸石+骨粉处理下的pH值最大。【结论】施用改良剂后,小青菜中镉和铅的含量虽有不同程度降低,但仍超过国家食品卫生标准。     

耐铅菌与生物炭、有机肥配施对铅污染土壤的修复效果

为明确耐铅菌联合生物炭、有机肥2种载体对铅污染土壤的修复效果,采用盆栽试验方法,进行了铅在油菜体内铅含量、土壤有效态铅含量以及土壤酶活性、微生物数量的响应研究。结果表明,生物炭和有机肥与不同接菌量配施均降低了油菜铅含量以及油菜对铅的转移和富集;相同基质配施条件下,随着接菌量增加,油菜铅含量先减少后增加,其中,接菌量0.5 g/kg、生物炭20 g/kg处理(T+J2)和接菌量0.5 g/kg、有机肥20 g/kg处理(F+J2)油菜地上部、地下部铅含量较少,与CK相比,2个处理地上部铅含量分别下降56.78%和30.40%,地下部铅含量分别下降22.94%和16.71%,且均达显著水平;T+J2和F+J2处理土壤有效铅含量也较低,分别较CK降低21.32%和12.61%;油菜根区土壤酶活性与微生物多样性随着接菌量的增加先增大后减小,当接菌量为0.5 g/kg时,土壤真菌、放线菌数量最多,4种酶活性也最大。耐铅菌以接菌量0.5 g/kg与生物炭、有机肥配施后对铅污染土壤修复效果最佳。     

硼肥调控对甜荞根系形态及产量的影响

为了明确叶面硼肥对甜荞根系形态、地上部生长及产量的影响,以高产甜荞品种丰甜1号为试验材料,研究不同硼肥处理对其根际土壤营养、根系形态、地上部株型和产量的影响,同时对丰甜1号地上部、地下部及产量间的相关性进行了分析。结果表明:硼肥的施用能明显增加丰甜1号根际土壤速效磷、速效钾、根系长度、根系表面积和根系体积,明显降低根际土壤有机质的含量和主茎节数、主茎分枝数,对根际土壤pH和根系平均直径影响不大。当硼肥用量为24 mg/L时,甜荞的产量最高,比对照高42.18%。相关性分析表明:根系长度与根系表面积呈显著正相关,根系表面积与体积呈显著正相关;根系体积与主茎分枝数呈极显著负相关,与主茎节数和产量呈显著负相关;根系平均直径与主茎节数呈显著负相关;株高与主茎分枝数呈极显著正相关;主茎分枝数与主茎节数呈显著正相关。     

过量施磷对油菜吸收矿质养分的影响

通过盆栽试验系统研究过量施磷对油菜生长和吸收氮、磷、钾、钙、镁、铁、锌养分的影响。结果表明:合理施用磷肥显著增加了油菜的生物量,但过量施用磷肥油菜的生物量无显著变化。随着磷肥用量的增加,油菜地上部和根部全磷的含量显著增加,过量施用磷肥油菜表现出奢侈吸收磷养分。磷肥用量与油菜地上部和根部的全氮和全钾含量均无显著相关性。随磷肥用量的增加,油菜地上部钙、镁、锌的含量显著降低,而铁含量呈先增加后下降的趋势。油菜地上部全磷含量与地上部钙、锌含量呈显著负相关关系;磷肥用量对油菜根系钙和镁的含量无显著影响,而根中锌和铁含量呈显著下降趋势。     

不同基因型油菜成熟期根系特征及其与根际土壤养分关系

为缓解西北风沙区冬季地面裸露、风蚀严重的问题,以3种油菜类型共20个油菜品种为试材,在相同的栽培条件下于油菜成熟期分析油菜总根长、根表面积、根体积、根干质量、主根长、主根直径、直径小于2mm的总根长、根尖数等根系指标及油菜根际土的全氮、速效磷、速效钾、有机质质量分数的差异,并进行了相关性分析,旨在探索不同类型不同品种油菜根系差异以及根系对根际土壤养分的影响,进而为选择出根系发达的油菜类型和油菜品种增加相应的实践经验。结果表明,不同类型油菜、同一类型不同品种油菜间的根系指标及根际土养分质量分数存在显著差异,表现为:(1)甘蓝型和白菜型油菜的总根长、根表面积、根尖数、直径小于2mm的总根长普遍大于芥菜型,其中甘蓝型油菜的根表面积相对芥菜型提高15.10%~94.00%;芥菜型油菜的根体积和根干质量最大,其中芥菜型油菜平均根体积分别比白菜型、甘蓝型油菜平均根体积提高11.26%、12.39%,平均根干质量分别减少49.77%和43.14%;芥菜型和甘蓝型油菜的主根长和主根直径普遍大于白菜型油菜。(2)3种油菜类型根际土壤全氮、速效钾、有机质质量分数大体上符合芥菜型白菜型甘蓝型的趋势,速效磷质量分数表现为白菜型芥菜型甘蓝型。(3)油菜总根长、根表面积、根尖数、直径小于2mm的总根长与各养分指标呈负相关;油菜根表面积、根长、根尖数越大,养分吸收越多;芥菜型油菜主根发达,生物量大,可在土壤贫瘠、易风蚀的区域种植用于防风固土,培肥地力;甘蓝型油菜根系表面积大,可在水肥条件较好的地方种植用于收获经济产量。     

不同程度镉污染对棉花生长和镉富集特征的影响

【目的】研究不同程度镉污染土壤下棉花生长和镉富集的特征。【方法】采用盆栽模拟方法,添加外源镉,分析棉花种植后土壤pH和镉含量的变化,以及镉胁迫对棉花生长和镉积累量的影响。【结果】棉花根系具有酸化作用,使其根际土壤pH下降,随镉胁迫浓度的增加,酸化受到抑制,土壤有效态镉含量随之显著降低。棉花株高和地上部生物量随镉浓度增加逐渐降低,根系则相反。棉花各器官镉含量、转移系数与积累量随镉浓度的增加显著升高。在不同镉胁迫下,棉花根系镉富集系数均>1。在10 mg/kg镉胁迫下茎、叶和蕾富集系数分别达到0.98、0.33和0.63;镉富集量分别为74.01、39.5和98.623 μg/盆,表现出较强的积累能力。【结论】在镉胁迫下棉花根系生物量增加,地上部生物量降低,随镉浓度的增加,棉花镉积累量增大,在5和10 mg/kg镉胁迫下棉花地上部镉积累量显著高于地下部。