镉污染农田不同水稻品种对镉的积累特性

在大田试验环境下筛选籽粒镉（Cd）低积累水稻品种,为Cd污染农田安全利用提供技术指导。本试验研究14个水稻品种对Cd的富集、转运特征,并探讨了水稻不同生育时期的Cd积累规律。结果表明,供试水稻品种产量和籽粒Cd含量存在显著差异,综合这两个因素考虑,推荐种植的水稻品种为：甬优538、浙粳优6153、浙粳99、浙辐粳83、秀水121。供试水稻品种籽粒、秸秆的Cd含量的变化范围分别0.13~0.95 mg·kg^-1、1.39~3.84 mg·kg^-1,籽粒Cd的变差大于秸秆Cd,且秸秆的Cd富集能力大于籽粒,说明与Cd吸收能力相比Cd转运能力对籽粒Cd积累的影响更大。通过对籽粒Cd含量聚类将14个水稻品种分为低镉含量组、中镉含量组、高镉含量组。低镉含量组各部位的Cd富集系数和Cd转运系数均低于其他两组,说明低镉含量组水稻品种同时具有较低的Cd吸收能力和Cd转运能力。随着生育时期的推进,植株Cd含量不断提高。并且,齐穗期-成熟期不同类型水稻品种植株Cd含量差异较大,说明齐穗期-成熟期是植株Cd快速积累时期和影响籽粒Cd积累的关键时期。     

镉胁迫对3种植物生长及镉吸收和积累的影响

[目的]研究镉胁迫对作物生长及富集特性的影响,探寻更适宜修复镉污染的植物.[方法]设计水培试验,以德高小白菜、新陆早42号棉花、野生龙葵为供试材料,人工模拟不同浓度镉胁迫条件,测定不同浓度镉胁迫下3种植物生长、镉吸收与积累.[结果](1)镉胁迫下,棉花株高生长显著受到抑制;随镉胁迫浓度的增加,龙葵及棉花生物量下降尤为显...     

镉胁迫对10种鸢尾属植物生长及镉积累特征的影响

为研究鸢尾属植物对镉吸收特征的差异及鸢尾植物超微结构在镉胁迫下的变化,进行了10个鸢尾品种的盆栽试验研究,并分析了不同品种鸢尾在镉含量20 mg·kg-1下镉积累差异及4个品种鸢尾超微结构情况.结果 表明:(1)玉蝉花(Iris ensata Thunb.)的根系镉富集系数和植株镉积累总量最高,分别为1.02 μg·μg-1和60.6 μg.镉胁迫对株高、叶宽和叶片数有轻微抑制作用,而对地上及根系物质量有较强的抑制作用.其中,地上部鲜重和生物量的减少率分别为20.14％和15.60％,根系鲜重和生物量的减少率分别为12.54％和7.67％,由于物质量受镉胁迫影响较小,故适用于镉污染地区的修复植物.(2)蝴蝶花(Iris tectorum)根系富集系数和镉积累总量均较高,分别为0.14 μg.μg-1和19.01 μg;其叶宽和株高分别增加了2.47％和5.84％,其生长受到一定的促进作用,表明其具有很强的镉适应性,可用于作为镉污染地区的替代种植植物.(3)黄菖蒲(Iris pseudacorus)、守夜者(Iris night ruler)和胜利者(Iris nelson)镉积累总量较低,分别为17.62、15.90和11.80 μg,同时生长受到的影响较小,可用于镉污染地区的园林植物种植.(4)其他品种镉积累量极低,生长受到的抑制作用大,不适宜在镉污染地区种植.(5)镉胁迫可导致鸢尾属植物细胞变形、质壁分离,线粒体结构破碎、溶解,叶绿体肿胀、片层结构紊乱或溶解,而细胞核形态变化不明显.研究结果为鸢尾属植物改良重金属土壤提供了科学依据,同时为重金属污染地区的园林应用提供参考.     

石灰和有机质对不同性质镉污染土壤中镉有效性的影响

通过土培试验研究了添加不同改良剂(鸡粪、泥炭和石灰)对我国不同性质土壤(云南赤红壤、江西红壤、吉林黑土和内蒙栗钙土)镉污染的改良差异。结果表明,不同改良剂0～60 d内对四种镉污染土壤的改良效果均较为显著。鸡粪对云南赤红壤、江西红壤、吉林黑土和内蒙栗钙土镉污染的固定率分别为37.0%、52.7%、29.3%和49.6%,显示鸡粪对这四种不同性质镉污染土壤的改良效果是江西红壤≈内蒙栗钙土云南赤红壤吉林黑土;泥炭对云南赤红壤、江西红壤、吉林黑土和内蒙栗钙土镉污染的固定率分别为33.1%、51.7%、30.5%和51.2%,显示泥炭对这四种不同性质镉污染土壤的改良效果是江西红壤≈内蒙栗钙土吉林黑土≈云南赤红壤;石灰对云南赤红壤、江西红壤、吉林黑土和内蒙栗钙土镉污染的固定率分别为60.7%、55.5%、40.7%、41.7%,显示石灰对这四种不同性质镉污染土壤的改良效果是云南赤红壤江西红壤吉林黑土≈内蒙栗钙土。综上可知,在对镉污染的酸性土壤改良上,石灰好于有机质,而对镉污染的中性和碱性土壤改良上,有机质则好于石灰。     

镉污染农田甜（糯）玉米品种对镉的积累特性

通过田间试验筛选籽粒镉（Cd）低积累玉米品种,为Cd污染农田安全利用提供技术指导。本试验研究22个玉米品种对Cd的富集和转运特征,并探讨了玉米不同器官和籽粒Cd含量的相关性。结果表明,供试玉米品种产量和籽粒Cd含量存在显著差异,综合这两个因素考虑,推荐种植的鲜食糯玉米品种为：黑甜糯168、浙糯玉14、浙糯玉16、浙甜糯86,鲜食甜玉米品种为：浙泰甜928、承玉19。供试玉米品种籽粒、茎秆、叶片、棒和壳的Cd含量的变化范围分别为0.03~0.51、0.18~1.69、1.24~4.96、0.29~2.54、0.14~1.26 mg·kg^-1,不同品种玉米Cd积累能力差异最大的器官是籽粒,植株各部位富集能力为叶片>壳≈茎秆>棒>籽粒,说明与Cd吸收能力相比,Cd转运能力对籽粒Cd积累的影响更大。通过对籽粒Cd含量聚类将22个玉米品种分为低镉含量组、中镉含量组、高镉含量组。高镉含量组植株各部位的Cd富集系数和各部位-籽粒Cd转运系数均高于其他两组,说明高镉含量组玉米品种同时具有较高的Cd吸收能力和Cd转运能力。低镉含量组棒（r²=0.469^**）、壳（r²=0.258^**）、叶片（r²=0.151^*）Cd含量与籽粒Cd含量呈显著正相关（P<0.05）,低镉含量组玉米各部位Cd含量与籽粒Cd含量的相关系数高于其他两组,说明低镉含量组不同部位向籽粒的转运能力对籽粒Cd含量的影响更大。     

不同土壤调理剂对镉污染水稻田控镉效应研究

选用森美思纳米陶瓷材料、楚戈、袁梦牌土壤调理剂、土调1号、改性海泡石五种土壤重金属调理剂,分别在湖南湘潭、湖北大冶、广东韶关、广西河池受重金属镉(Cd)污染水稻田开展大田控镉试验,探讨五种调理剂对不同类型土壤中Cd有效态含量、土壤p H值及稻米Cd含量的影响,结果表明:Cd污染稻田土加入不同土壤调理剂后,土壤p H值提高了0.54~2.06个单位,土壤有效态Cd含量显著降低(P0.05),与对照处理相比,有效态Cd含量下降11.4%~31.8%;施用土壤调理剂,可有效降低稻米Cd含量,与对照相比,森美思纳米陶瓷材料处理中稻米Cd降低了17.1%~44.2%,楚戈处理中降低了14.3%~66.1%,袁梦牌土壤调理剂处理中降低了43.6%~76.8%,土调1号处理中降低了18.2%~80.8%,改性海泡石处理中降低了72.2%~82.7%;施用五种土壤调理剂后水稻产量均未显著减少。     

铅与镉对棉花和水稻萌发及生长的影响

为探明重金属在不同作物体内的积累及对作物的毒害作用,以培两优２８８水稻,转Ｂｔ基因棉、湘杂棉２号和湘棉１５号为材料,确定了铅、镉对棉花、水稻种子萌发及幼苗生长的影响,结果表明,当水中铅质量浓度≥１０００ｍｇ／Ｌ,或镉质量浓度≥２０ｍｇ／Ｌ时,严重影响棉花,水稻种子萌发,芽长受到抑制。镉质量浓度为１０ｍｇ／Ｌ时,对棉花、水稻了萌发的影响则较小,当土壤中铅质量浓度≥１０００ｍｇ／ｋｇ,或镉质量浓度≥２     

外源水杨酸对镉污染下酸枣幼苗生长及镉积累的影响

【目的】研究根际浇灌水杨酸对镉污染下酸枣幼苗生长和镉积累的影响。【方法】通过盆栽试验,研究根际浇灌不同浓度水杨酸(0、50、100、150、200μmol/L)对镉污染(5 mg/kg)下酸枣幼苗生物量、光合色素含量、抗氧化酶活性、镉积累及土壤酶活性的影响。【结果】根际浇灌水杨酸提高了酸枣幼苗根系土壤有效态镉含量和过氧化氢酶活性;显著降低了土壤脲酶和蔗糖酶活性,且随水杨酸浓度的升高2种酶活性均呈下降趋势,最大降幅分别为34.2%和45.3%。水杨酸处理显著提高了酸枣幼苗根系和地上部分镉含量,最高增幅分别为32.7%和48.0%。同时,随着水杨酸浓度的升高,酸枣根系及地上部分生物量、叶绿素含量、类胡萝素含量及抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性均呈下降趋势,最大降幅分别为16.2%、30.0%、37.3%、31.4%、24.6%、38.0%和29.8%。【结论】镉污染下,根际浇灌水杨酸促进了酸枣幼苗对镉的吸收与转运,抑制了植株的生长,加重了镉对酸枣幼苗的毒害,且高浓度水杨酸的毒害作用强于低浓度。     

孕穗期淹水处理对不同水稻品种镉富集转运特性的影响

以农香42、玖两优黄华占、耘两优玖48、桃优香占为供试水稻品种,在关键的孕穗期探究淹水处理和常规水分管理模式对镉污染耕地中水稻各部位镉富集和转运特性的影响.结果表明:淹水处理可有效阻碍水稻植株对镉吸收,降低根茎叶中的镉含量,与常规水分管理相比,淹水处理根中镉含量降低了28.57％,茎秆镉含量降低了56.25％;淹水处理...     

土壤铅、镉单一和复合污染及与钙、锌交互作用对韭菜生长和铅镉积累特性的影响

通过盆栽试验研究了重金属铅、镉单一和复合污染及其与常量元素钙、微量元素锌的交互作用对韭菜植株生长发育和Pb、Cd在其根、叶中迁移富集规律的影响。韭菜中Pb、Cd的含量用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测得。结果表明,韭菜对Pb或Cd的吸收量与土壤单一Pb或Cd污染程度正相关;Pb/Cd之间存在复杂的交互作用,低浓度复合时相互促进吸收,高浓度复合时优先吸收Cd而抑制韭菜对Pb的吸收;锌在高浓度Pb/Cd污染时表现出优良的拮抗作用,可有效降低Pb、Cd的生物有效性并促进韭菜生长。韭菜根是富集Pb、Cd的主要部位,但受代谢方式、迁移率等因素的影响,因而在根、叶中的分布存在差异;根与叶中Cd的浓度比为1.5左右,Pb浓度比主要为2.5~4.5之间,显示Cd更易迁移至韭菜叶组织中。     

不同Cd水平对小白菜生长及其营养元素含量的影响

采用温室内液体培养方法,研究了不同Cd水平对2种小白菜(BrassicachinensisL.)沪青1号、杭州油冬儿的生长及营养元素含量影响。结果表明,培养液中添加Cd抑制了2种小白菜生长及叶绿素含量;2种小白菜地上部及根中的Cd含量随营养液中Cd浓度的增加而极显著增加,且植株从培养液中吸收的Cd大部分积累在根中。Cd影响小白菜对营养元素吸收和转运,但这种影响随着元素、植株部位的不同及Cd离子在介质中浓度的不同而不同,不同品种间也存在一定的差异。     

不同基肥水平对棉苗生长和棉花产量的影响

【目的】研究不同基肥水平对棉苗生长和棉花产量的影响,促进棉花基肥的合理施用及棉花化肥的减施增效。【方法】设置基肥施肥量分别为20、30、40、50和60 kg/667m²的5个处理,分别在2叶期、4叶期和6叶期采样,测定棉株株高、鲜重、干重,对比不同肥力水平下棉花苗期生长情况;棉花采收期,测定不同基肥水平下的棉花产量和衣分。【结果】不同基肥水平对棉苗株高、鲜重、干重及干物质比有一定影响,但影响幅度不大;以基肥施肥量30 kg/667m²处理的综合指标及经济性较好。产量与基肥施用量呈正相关,但衣分随施肥量增加有所降低;各处理皮棉产量无显著性差异;以基肥施肥量30 kg/667m²处理的经济性最好。【结论】在所设5个不同基肥施用水平之间对棉花苗期的生长情况和产量影响不大,从经济性和生态效益综合考虑,在后期追肥实现水肥一体化及合理追肥条件下,基肥施用量以30 kg/667m²为宜。     

不同生长调节剂对东南景天镉积累的影响

为了提高镉(Cd)超积累植物东南景天的植物修复效率,对不同植物生长调节剂调控东南景天Cd积累的作用进行了研究。在水培条件下,采用脱落酸(ABA)、生长素(IAA)、细胞分裂素(6-BA)、乙烯利(ETH)四种生长调节剂对0.1 mmol·L-1Cd处理下的东南景天进行叶面喷施处理,对其生物量、Cd含量、Cd积累量、SOD和POD活性进行了分析。结果表明:ABA处理通过提高地上部生物量和Cd含量、促进Cd向上运输,从而增加东南景天地上部对Cd的积累;IAA处理通过提高生物量、缓解Cd对叶片的毒害,从而增加东南景天地上部对Cd的积累;6-BA处理通过提高东南景天地上部生物量和Cd含量、缓解Cd对叶片的毒害,从而增加东南景天地上部对Cd的积累;ETH处理则通过抑制生长和Cd向上转运进而降低东南景天地上部对Cd的积累。在重金属污染土壤植物修复中,适量施用ABA、IAA、6-BA可提高东南景天对镉污染土壤的修复效率。     

外源Cd胁迫对不同类型土壤中蔬菜生长的影响及其残留效应

采用盆栽试验,通过在3种理化性质不同的土壤中添加不同浓度的Cd,研究了Cd对白菜、萝卜等蔬菜生长的影响及其残留效应。结果表明,Cd添加浓度为0～1.5mg·kg-1土范围内,3种土壤中蔬菜的残留量与土壤添加量均呈良好的相关性。在上述添加量范围内,白菜、萝卜没有明显的减产现象,但在高浓度区蔬菜中含Cd量已超过食品限量安全值。对于试验的3种土壤,白菜、萝卜Cd残留水平分别为湖南红壤>河南潮土>吉林黑土。依据食品限量安全值与相关方程确定的3种土壤的临界含量分别为湖南红壤为0.21mg·kg-1(白菜)、0.19mg·kg-1(萝卜),河南潮土为0.97mg·kg-1(白菜)、0.93mg·kg-1(萝卜),吉林黑土为1.08mg·kg-1(白菜)、1.08mg·kg-1(萝卜)。     

棉花秸秆还田对棉花生长和土壤的影响研究进展

为了明确棉花秸秆还田对棉花植株生长和土壤的影响,本研究通过整合分析前人研究,总结发现棉花秸秆还田可以促进棉花生长、提高棉花产量、改善土壤物理性质、提高土壤中营养元素和有机质的含量、增加土壤微生数量、促进土壤细菌的活性和酶的活性。此外,秸秆还田目前还存在一些问题,如：哪种还田方式更为高效、适宜的还田时间、还田量及如何预防还田带来的毒害问题等。最后,本研究针对现存问题提出了相应建议,以期为棉花秸秆还田高效利用和棉花产业绿色可持续发展提供理论支持。     

棉秆炭减缓土壤中镉对水稻生长的胁迫效应

为探讨棉花秸秆生物质炭减缓镉对水稻（Oryza sativa L.）生长的胁迫影响,采用室外盆栽试验,以水稻品种‘特丰优2号’为试验材料,在镉浓度为0、1、4、8 mg·kg-1的稻田土壤中分别添加炭土质量比为0%（C0）、1%（C1）、2.5%（C2.5）和5%（C5）的棉花秸秆生物质炭,分析水稻拔节期、孕穗期、灌浆期和完熟期施用生物质炭对水稻株高、叶片SPAD值、光合特性、叶片水分利用率等生理及产量指标的影响。结果表明:①C0处理条件下,镉胁迫处理均使水稻株高、叶片SPAD值、光合能力、叶片水分利用率和产量降低,并随着镉浓度的增加,降低幅度增大。C1和C2.5处理显著提升了水稻叶片光合能力,C2.5处理的水稻叶片SPAD值较C1更高（P<0.05）。②镉胁迫处理下,与C0相比,C1处理可以显著提高水稻株高、叶片水分利用率,并使水稻增产（P<0.05）。在0、1、4、8 mg·kg-1四个镉浓度梯度下,与C0相比,C1处理的水稻产量分别增加45.45%、30.63%、22.20%和12.98%。综上,重金属镉对水稻生长具有胁迫效应,降低水稻光合能力及产量,施用1%生物质炭后可以有效减弱镉对水稻造成的胁迫,提高水稻产量。     

蔬菜对重金属镉富集研究进展

针对蔬菜受镉污染严重的问题,就各类蔬菜对重金属镉的富集能力以及土壤因子对蔬菜富集镉的影响等研究做了综述,并对今后如何加强重金属污染的防治做出了展望。     

施用石灰降低污染稻田上双季稻镉积累的效果

【目的】研究在不同镉（Cd）污染程度稻田上施用石灰（CaO）的效果以及双季稻稻米Cd积累的差异,为早、晚稻季下不同污染程度稻田上的稻米安全生产提供参考。【方法】在湖南省选取43个县（区）的典型Cd污染稻田作为试验点,以常规栽培作为对照,研究施用石灰（1 200 kg·hm^-2）后,轻度污染（土壤有效镉≤0.2 mg·kg^-1）、中度污染（0.2 mg·kg^-1土壤有效镉≤0.4 mg·kg^-1）、重度污染（0.4 mg·kg^-1土壤有效镉≤0.6 mg·kg^-1）和严重污染（土壤有效镉>0.6 mg·kg^-1）稻田土壤pH、土壤有效镉含量、稻米Cd含量以及稻米富集系数的变化。【结果】（1）从Cd污染稻田整体的角度分析,相比常规栽培,施用石灰能够极显著降低早、晚稻米Cd含量均值,降幅分别为31.0%和28.6%。（2）从不同稻季下不同污染程度稻田的角度分析,相比常规栽培,施用石灰能够降低早稻季中度、重度和严重污染稻田的稻米Cd含量均值,降幅分别为37.0%、38.7%（P＜0.05）和22.6%;施用石灰能够降低晚稻季轻度、中度、重度和严重污染稻田的稻米Cd含量均值,降幅分别为2.0%、31.3%（P＜0.05）、31.8%和22.9%。不同污染程度稻田施用石灰后能够提高土壤pH,降低土壤有效镉含量,使稻米Cd富集系数明显下降,实现对稻米Cd含量的调控。【结论】施用石灰能够有效调控早稻季的轻度、中度、重度以及晚稻季的轻度Cd污染稻田的稻米Cd含量均值,降至限量标准（0.2 mg·kg^-1）以下。因此,以石灰施用为基础,结合其他降Cd措施,实施“分稻季分污染程度”和“晚稻优先于早稻”的治理思路,能提高大田生产上稻米Cd含量调控的稳定性并降低治理成本。