不同燕麦品种籽粒镉富集特征及安全风险评价

为揭示影响燕麦籽粒镉（Cd）含量的关键因素，以18个燕麦品种为研究对象，分别于2020年和2021年开展连续2期大田试验，研究燕麦不同器官间Cd富集转运对籽粒Cd含量的影响，并通过聚类分析、THQ值进行低Cd积累品种筛选和安全风险评价；通过相关性分析和主成分分析评估影响籽粒Cd含量的关键器官和关键过程。结果表明：坝燕7号、201229-1-1、200919-7-1、坝莜14号、坝燕6号、白燕9号等13个品种为籽粒Cd低积累型品种，坝燕4号、燕科2号、蒙燕2号、白燕17号为籽粒Cd高积累型品种，分别占供试品种的72.22%和22.22%；燕麦籽粒Cd含量与茎中Cd富集系数及Cd从根到籽粒、茎到籽粒、叶到籽粒的转运系数呈极显著正相关；在主成分分析中，茎中Cd的富集系数及Cd从根到籽粒、茎到籽粒、叶到籽粒的转运系数对区分高、低Cd积累燕麦品种贡献较大。因此，茎是影响燕麦籽粒Cd含量差异的关键器官，Cd从根到籽粒、茎到籽粒、叶到籽粒的转运过程是造成燕麦籽粒Cd含量差异的关键转运过程。     

几种重金属(Cd、Pb、Cu、Zn)在玉米植株不同器官中的分布特征

对葫芦岛锌厂周围污染土壤上种植的玉米进行了田间调查研究。结果表明,在污染程度不同的地区,Cd、Pb、Zn在玉米植株不同器官的浓度大小均依次为:叶>根>茎>籽粒,而Cu在玉米植株不同器官的浓度大小依次为:根>叶>茎>籽粒;Cd在玉米根、茎和叶中的富集系数最大,Cu表现居中,Pb在玉米植株各器官中的富集系数均为较低,Zn在玉米籽粒中的富集系数最大;随着土壤中重金属含量的增加,玉米植株各器官的富集能力下降。     

镉在小麦各部位的富集和转运及籽粒镉含量的预测模型

以全国小麦产区的14种土壤为材料,采用盆栽试验方法研究了小麦在对照、Cd处理(0.6 mg·kg-1 p H7.5,1.2 mg·kg-1 p H7.5)条件下,Cd在小麦各部位的含量及其富集和转运。结果表明:对于两组Cd处理而言,Cd在小麦中的分布趋势均为根茎籽粒,而且各部位的Cd含量相互间均显著性相关(Cd处理的籽粒与根除外)。14种土壤种植下,小麦根、茎、籽粒的Cd含量范围分别为:0.11~2.18、0.04~0.75、0.004~0.08 mg·kg-1(对照);3.14~12.04、0.18~0.94、0.09~0.43 mg·kg-1(Cd处理)。14种土壤中根-土的Cd富集系数范围为0.59~13.69(对照)、2.98~14.86(Cd处理);茎-根、籽粒-根的转运系数范围为:0.22~1.60、0.02~0.14(对照);0.04~0.13、0.01~0.06(Cd处理)。小麦籽粒Cd含量与土壤理化性质的相关性分析及预测方程显示,无论土壤是否受Cd污染,籽粒Cd含量与土壤p H均呈极显著性负相关,相关性系数分别为-0.828(对照)、-0.841(Cd处理),p H是影响籽粒吸收Cd的首要土壤因素,有机碳(OC)含量则为第二因素,籽粒Cd含量预测方程拟合效果良好(对照R2=0.84;Cd处理R2=0.93)。     

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。     

叶面施硒浓度和喷施次数对春玉米产量和硒含量的影响

旨在研究叶面喷施不同浓度氨基酸螯合有机硒肥和喷施次数对春玉米产量和各器官硒含量的影响。以玉米品种‘安科126’为试验材料,于2020和2021年在陕西省安康市汉滨区试验基地布置大田试验。试验采用裂区设计,以0、10、30和50 mg/L(以Se计)4个施硒浓度为主处理,以喷施1次、2次和3次为副处理。结果表明：与对照相比,2020年叶面喷施硒肥使玉米产量下降1.20%～16.95%。2021年除处理Se50-3和Se50-1产量分别较对照显著增加35.63%和32.54%以外,2 a试验结果其他施硒处理玉米产量与对照差异均不显著(P>0.05)。施硒浓度和喷施次数对玉米根、叶和籽粒硒含量的影响显著。玉米各部位硒含量随着喷施次数的增加而增加。除2020年茎以外,玉米根、茎、叶和籽粒硒含量在施硒浓度50 mg/L喷施3次下均达到最大值。2020年玉米根、叶和籽粒硒含量最大值分别为0.65、6.66和0.56 mg/kg,分别是对照的3.42、19.59、3.50倍;2021年玉米根、茎、叶和籽粒硒含量最大值为0.86、1.64、27.23和0.83 mg/kg,分别是对照的2.46、...     

超级稻及其再生稻镉累积特性及安全风险分析

【目的】研究超级稻湘两优900及其再生稻镉累积特性，探明再生稻镉安全风险。【方法】以超级稻湘两优900为研究对象，在温室大棚中进行镉(Cd)添加试验，设置0(CK)、0.2、0.4、0.8、1.2和1.5 mg·kg^-1等6个镉质量浓度处理，研究头季和再生稻根、茎、叶、稻米中Cd含量和累积规律，并进行安全风险评价。【结果】头季和再生稻各器官Cd含量随镉浓度的增加而增加，各器官Cd含量依次为：根>叶>茎>稻米；相同处理下，再生稻各器官Cd含量均低于头季。头季根系Cd含量为0.231 7～0.958 1 mg·kg^-1，再生稻为0.212 8～0.780 2 mg·kg^-1，较头季低5.1%～20.5%，平均降幅15.2%；头季稻茎Cd含量为0.021 2～0.084 6mg·kg^-1，再生稻为0.018 9～0.062 1mg·kg^-1，较头季稻Cd含量降低10.8%～42.6%，平均降幅29.7%；头季稻叶片Cd含量为0.027 3～0.115 7 mg·kg...     

不同烤烟品种吸收积累镉铅的差异性研究

通过盆栽试验研究了5种不同的烤烟品种对重金属镉(Cd)与铅(Pb)的吸收累积差异.结果表明,土壤Cd浓 度2mg/kg时,云87品种的生物量耐性指数、各器官Cd含量与累积量及烟叶转运系数最高,且显著高于红大品 种;其余品种居中;不同品种各器官Cd分配规律从多到少为烟叶、茎、根.土壤Pb浓度500mg/kg时,KRK26品 种的生物量耐性指数及各器官Pb含量与累积量均较高,红大品种最低;其中根、茎的Pb含量KRK26品种显著高 于其它品种,烟叶Pb含量品种间差异不显著;茎、叶转运系数以云87与红大品种显著较高;不同品种各器官分配 规律从多到少均为根、叶、茎.     

不同类型水稻镉富集与转运能力的差异分析

选取84个水稻品种在镉(Cd)中轻度污染农田上进行原位小区试验,通过统计分析水稻Cd富集系数及转运系数,探索具有相似产量与Cd富集能力的水稻品种各器官Cd的富集及Cd在土壤-水稻系统中转移特征,比较不同类型水稻Cd富集与转运的差异。结果表明:水稻糙米Cd富集系数范围为0.10~0.78,小区产量范围为8.20~11.50 kg(以小区面积3.5 m×3.5 m计),不同水稻品种产量与糙米Cd富集能力不存在显著相关性。以产量和糙米Cd富集系数为指标将所有水稻品种进行聚类分为高产高Cd(组1)、低产高Cd(组2)、高产低Cd(组3)和低产低Cd(组4)四组。水稻各器官Cd富集规律均为根系茎叶糙米,Cd由根系向上传递过程中,含量越来越低。不同产量和富集能力的水稻类型的差异,主要在于茎和叶的富集与转移。高产或高Cd品种有较强的将Cd从根转运到茎和从茎、叶转运到米的能力。低Cd水稻无论产量高低,对各器官的Cd转运能力无显著影响。筛选、培育适合在中轻度污染区种植的高产低Cd水稻品种是可行的。在种植过程中控制茎的吸收与转运将对保障粮食安全生产具有重要意义。     

长株潭地区低镉积累玉米品种的筛选

以18个玉米品种为材料,通过田间试验,研究不同品种对土壤中镉(Cd)元素累积和富集的差异,以期筛选出适宜长株潭地区种植的低积累Cd玉米品种。结果表明：18个玉米品种茎叶Cd含量存在显著差异,其中15个玉米品种茎叶的Cd含量超过了《饲料卫生标准》(GB13078—2017)要求,超标率为83.33%;籽粒Cd含量存在极显著差异,其中有5个玉米品种(先达901、庆农13、祥玉88、祥玉10号、新中玉801)的籽粒Cd含量超过了《食品安全国家标准食品中污染物限量》要求,不能食用,占供试品种的27.78%;18个玉米品种茎叶Cd的富集系数为0.28～2.72,籽粒Cd的富集系数为0.03～0.30,籽粒Cd的转运系数为0.03～0.28,均小于1,说明玉米对土壤Cd有一定的吸附能力,但茎叶向籽粒转运Cd的能力较弱,导致玉米籽粒对Cd的富集能力较低。根据玉米产量、田间倒伏以及籽粒Cd积累情况,初步筛选出3个适宜长株潭地区种植的低积累Cd玉米品种豫丰玉88、福科07、大天1号。     

低镉高产春小麦品种筛选及富集转运特征分析

筛选具有低Cd积累且高产特性的春小麦（Triticum aestivum L.）品种，可使春小麦在轻度Cd污染农田得到安全生产利用。本研究以21个春小麦品种（编号X1~X21）为研究对象，于2020年和2021年连续2年开展大田试验，通过籽粒Cd含量和产量聚类分析，筛选具有低Cd高产特性的春小麦品种，并分析不同类型春小麦产量、Cd富集、转运系数差异。结果表明，X4、X6~X8、X10、X16~X21等11个品种具有低Cd高产特性，且标靶危害系数均小于1，X14为Cd高积累且低产品种，这两种类型分别占供试品种的52.38%和4.76%；综合2年试验结果，低产中Cd类型春小麦品种茎的富集系数较高产低Cd类型春小麦品种高0.4倍，低产高Cd类型春小麦品种根、茎、叶、颖壳到籽粒的Cd转运系数较高产低Cd类型春小麦品种分别显著高2.5、2.2、1.8、2.2倍。研究表明，丰强6号、丰强11号等11个高产低Cd春小麦品种可在Cd污染农田推广种植。     

泛玉5号不同时期追施不同肥料效果初报

玉米抽雄前植株各器官中氮素的分配为:籽粒＞叶＞茎＞雌穗,玉米吸收的氮素主要分配到叶和茎中;授粉后籽粒进入灌浆阶段,氮的分配主要转向雌穗,叶和茎中的氮素开始向外转移,流向籽粒.     

不同品种(系)油菜对锑的富集转运特性

采用大田试验方法，分析种植于锑污染农田中的29个品种(系)甘蓝型油菜(Brassica napus L.)的生长及根、茎、叶、荚、籽粒吸收和转运锑的能力。结果表明：常香油3号的单株干质量(126.84 g)远高于其他供试油菜的，具有较明显的生长优势；油菜叶、荚、根、茎、籽粒中锑含量依次降低，叶中锑含量远高于其他器官的，是油菜中锑的主要富集部位，油菜茎、叶、荚、籽粒中锑含量与根中锑含量呈极显著(P<0.01)正相关，籽粒锑含量与根、茎中锑含量呈极显著(P<0.01)正相关，说明籽粒中锑主要随着油菜根和茎向上运输而不断积累；南油杂1号和米油518对锑的生物富集系数分别为1.11和0.06，分别为29个品种(系)中最高和最低的，分别属于高积累和低积累品种，它们籽粒中锑质量分数仅为0.38和0.22 mg/kg，两者均可作为锑污染土壤修复的优选油菜品种；茎到叶(TFSL)、茎到荚(TFSP)、茎到籽粒(TFSS)、根到茎(TFRS)、荚到籽粒(TFPS)、叶到荚(TFLP)、叶到籽粒(TFLS)的转运系数依次降低；籽粒锑含量与TFRS呈显著(P<0.05)正相关，与TFPS、TFLS、TFSS呈极显著(P<0.01)正相关，与TFSP呈极显著(P<0.01)负相关，说明油菜籽粒锑含量主要决定于荚和叶中锑向籽粒的转运能力。     

处理下彩叶草体内元素含量分布及相关性分析

以彩叶草为试材,采用盆栽试验研究了不同浓度Se(0、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mg·L^-1)处理下彩叶草各器官中矿质元素(K、Ca、Na、Mg、Fe、Mn、Cu和Zn)和重金属元素(Cr、Cd、As、Pb和Se)含量分布及其相关性。结果表明:Se处理明显改变了根茎叶中矿质元素和重金属的含量及其在植物体内的分布,K和Ca总量在各器官中的顺序是茎>叶>根,Fe和Mn为根>叶>茎,Zn为叶>茎>根;低浓度Se(≤0.5 mg·kg^-1)处理,Na和Mg总量在各器官中的顺序分别是根>茎>叶和叶>根>茎;高浓度Se(≥1.0 mg·kg^-1)处理,Na和Mg元素的顺序则分别为茎>根>叶和叶>茎>根。重金属元素Cr和Cd总量在各器官中的顺序是根>茎>叶;Pb总量在各器官中的顺序是根>叶>茎。相关性分析表明:(1)彩叶草根中Se含量与As、Pb含量呈显著正相关(P <0.05或0.01),与K、Ca、Na、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、Cr、Cd含量的相关性未达到显著水平,13种元素中呈正相关与负相关元素个数相当且基本呈一个复杂的网状结构;(2)茎中Se含量与K、Ca、Na、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、Cr、Cd、As、Pb含量的相关性未达到显著水平,13种元素中正相关元素个数多于负相关元素个数且呈2个简单网状结构;(3)叶中Se含量与Ca含量呈显著负相关(P <0.05),与K、Na、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、Cr、Cd含量的相关性未达显著水平,13种元素中正相关元素个数多于负相关元素个数且呈2个简单直线结构。     

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。     

不同基因型玉米品种对Pb的富集特征

为了研究不同基因型玉米品种对Pb的富集特征,选用2个Pb低富集玉米品种(曲辰11号、曲辰3号)和2个Pb高富集玉米品种(靖丰8号、旭玉1446),开展Pb胁迫(2000mg·kg^-1)下的大田试验,研究了玉米植株生物量的变化、各部位Pb含量、Pb总吸收量、富集与转运规律、土壤pH值及有效态Pb含量。结果表明:(1)与对照相比,Pb胁迫导致4个玉米品种根、茎、叶和籽粒生物量不同程度的下降,总生物量下降9.65%~20.46%,但低富集玉米品种生物量的下降程度小于高富集玉米品种;(2)玉米各部位的Pb含量分配规律为根> 叶> 茎> 籽粒,分别为95.39~121.02、25.56~43.21、14.06~25.41、2.52~5.38mg·kg^-1;低富集玉米品种根的Pb含量高于高富集玉米品种,而茎、叶和籽粒的Pb含量低于高富集玉米品种;玉米植株对Pb的总吸收量为4.46~7.94mg·株^-1,低富集玉米品种植株的Pb总吸收量显著低于高富集玉米品种;(3)不同基因型玉米品种对Pb的富集系数和转运系数均小于1,表现为低富集玉米品种低于高富集玉米品种;(4)不同基因型玉米品种土壤pH值为6.60~6.82,且低富集玉米品种显著高于高富集玉米品种,土壤有效态Pb含量范围为969.86~1116.15mg·kg^-1。     

高产玉米物质积累与分配的研究

为了研究高产玉米的物质积累和分配,选用先玉335高产玉米品种为试验材料,常规玉米种植为对照,研究了高产玉米各器官粗蛋白、籽粒粗淀粉等物质的动态变化以及成熟期生物产量分配。结果表明,与对照相比,高产玉米茎、叶中的干物质含量在8月中旬之前积累较快,之后逐渐向籽粒中转移,直到完熟期各器官干物质含量基本保持不变;在整个生长季,高产玉米籽粒淀粉含量高于对照,而粗蛋白含量则低于对照;从生物产量分配比例来看,高产玉米根、茎、叶、穗轴产量占整株生物产量的比例都低于对照。整体看来,高产玉米最适的收获时期是9月下旬的玉米蜡熟末期。     

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。     

4种不同类型叶面阻控剂对水稻镉吸收和积累的影响

本文通过大田试验在水稻抽穗期和灌浆初期进行叶面喷施硅肥、硒肥、黄腐酸钾和海中钙叶面阻控剂,探究4种叶面阻控剂对水稻各个部位镉(Cd)含量的影响,并计算Cd在水稻各组织的转运系数和富集系数。结果表明:4种叶面阻控剂均能有效降低水稻各部位的Cd含量,其中黄腐酸钾阻控水稻茎、叶Cd积累的效果最好;硒肥阻控水稻籽粒Cd积累的效果最好;黄腐酸钾对水稻籽粒中Cd含量的影响主要是通过提高茎-叶转运系数,而硒肥则是降低叶-籽粒转运系数,叶面喷施黄腐酸钾和硒肥对减少水稻Cd积累量具有一定的实践意义。     

银中杨各部位对Cd、Zn、Pb的富集特性

目的为探明银中杨各部位对不同重金属的富集特性。方法本研究通过用3种不同含量的镉(Cd,0.5、1.5、2.5 mg/kg)、锌(Zn,300、500、700 mg/kg)或铅(Pb,300、500、700 mg/kg)分别处理盆栽一年生银中杨的土壤,分析银中杨根、茎、叶对Cd、Zn和Pb的富集量和富集系数。结果银中杨根、茎、叶对Cd、Zn和Pb的富集量均与土壤中相应的重金属含量呈极显著的正相关(P < 0.01)。高含量Cd处理下的根、茎、叶对Cd的富集系数均不同程度的低于低含量处理;高含量Zn处理下叶对Zn的富集系数和高含量Pb处理下叶对Pb的富集系数也均不同程度的低于低含量处理,但根、茎对Zn的富集系数对Zn的处理含量不敏感,而根、茎对Pb的富集系数却对Pb的处理含量呈依赖性。银中杨各部位之间对Cd的富集量未表现出任何规律,但对Cd的富集系数,在低含量下一致,在高含量下根显著低于茎和叶(P < 0.05)。Zn低含量处理下的叶、根、茎和高含量处理下的根、叶、茎对Zn的富集量和富集系数均依次有不同程度的降低。Pb各含量处理均使根对Pb的富集量和富集系数显著高于茎和叶(P < 0.05)。结论说明土壤中的Cd、Zn和Pb含量影响银中杨对其的富集,且呈根茎叶特异性。银中杨各部位对Cd的富集情况表现为茎和叶的富集阈限高于根部;对Zn的富集情况在低含量时表现为叶>根>茎,在中、高含量时表现为根>叶>茎;对Pb的富集主要集中在根。      

适于镉铜复合污染农田安全利用的油菜品种筛选

筛选籽粒有害重金属低积累的农作物品种是实现污染农田安全利用的重要途径。以Cd、Cu复合污染农田为基地,通过田间试验,对比14个油菜品种对重金属Cd和Cu积累和富集的差异,筛选适宜污染农田种植的油菜品种。结果表明:油菜各部位的Cd含量表现为茎秆>根>果荚>籽粒,Cu含量表现为根>果荚>籽粒>茎秆。油菜籽粒的Cd富集系数高于Cu。综合油菜产量、籽粒重金属含量和富集系数,筛选出适合试验区Cd、Cu复合污染农田安全利用替代种植的油菜品种3个:浙油51,赣油杂6号,纯油王1号。