杀真菌剂对玉米生长和重金属吸收的影响

为了明确重金属污染胁迫条件下, 杀真菌剂 （苯菌灵） 对玉米重金属耐性的影响, 探讨杀真菌剂对非目标生物的不利作用。以重金属污染的农田土壤为基质, 开展室内盆栽试验, 研究苯菌灵对玉米的生长、 生理、 重金属含量与吸收量的影响。结果表明：（1） 重金属胁迫条件下, 苯菌灵显著影响玉米的生长和生理, 导致玉米株高和生物量分别下降 14%和 23%, 玉米叶片 MDA含量显著增加了 87%;（2） 苯菌灵显著降低玉米地下部的 Cd含量, 并显著减少玉米对 Pb、 Zn和 Cd的吸收, 吸收量分别下降 32%、 33%和43%。可见, 土壤重金属污染条件下, 杀真菌剂导致玉米对重金属的耐性与吸收均降低。     

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。     

农田土壤镉污染钝化修复研究进展

农田土壤镉污染是全球重大环境问题之一。钝化修复具有经济实用、操作简便、效果显著等优势,广泛用于农田镉污染的治理与修复。近年来,人们在农田土壤镉污染钝化修复材料、作用机理及应用效果等方面,取得了许多进展。本文首先介绍了有机、无机和复合三类钝化修复材料;阐述了钝化修复材料通过改变土壤p H、生成沉淀、吸附与离子交换、有机配位络合、离子竞争等作用,降低土壤有效态镉离子浓度和生物有效性,钝化修复农田土壤镉污染的化学机理;进而总结了室内与大田条件下,不同类型材料钝化修复农田土壤镉污染的应用效果。最后对农田土壤镉污染钝化修复的持续性与稳定性、钝化修复机理、修复材料创新、钝化—植物联合修复等方面进行了展望。     

云南某铅锌矿区周边农田土壤Cd、Pb分布特征及风险评价

通过大田调查云南省某铅锌矿区周边农田的土壤及农作物(马铃薯和玉米)中重金属Cd、Pb含量,对该区域重金属污染现状进行评价,结果表明:该区域内土壤中Cd和Pb平均含量分别为12.93、2 246.48 mg·kg-1,总体污染程度属于重污染;马铃薯内Cd、Pb含量分别为1.41、11.45 mg·kg-1,玉米籽粒中Cd、Pb含量分别为1.18、12.50mg·kg-1。土壤重金属和土壤理化性质间的关系复杂,Cd与Pb之间呈极显著正关系,有效态Cd与总P、速效P呈极显著正相关关系;当pH≤6.5时,全量Cd和全量Pb与总P、速效P呈极显著正相关关系。该区域的土壤和食用作物已对当地居民的健康构成威胁。     

AMF对玉米生长、根系低分子有机酸分泌与Cd累积的影响

为探讨铅锌矿区丛枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhizal Fungi，AMF）的生态功能，采用云南会泽铅锌矿区周边镉（Cd）污染的农田土壤，开展根袋盆栽试验，研究接种AMF对玉米生长、矿质营养、根系低分子有机酸分泌和Cd累积的影响。结果表明：接种AMF促进玉米生长，显著提高光合速率、株高和生物量；增加植株对氮、磷、钾的吸收，增幅达14.2~19.1倍；并促进根系分泌酒石酸、苹果酸、草酸和琥珀酸，分泌量增幅为1.1~3.8倍。此外，接种AMF使玉米根际铁锰氧化态Cd含量显著增加22.5%，有机结合态Cd含量显著降低12.8%，但交换态和有效态Cd含量无显著变化。接种AMF使玉米地上部和根系Cd含量显著降低，降幅分别为32.7%和77.9%，但地上部和根系Cd累积量显著增加，分别增加了12.5倍和25.8%。相关性分析发现，玉米地上部Cd累积量与草酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸分泌量和铁锰氧化态Cd含量呈极显著正相关。可见，AMF能促进玉米养分吸收，调节根系低分子有机酸分泌与根际Cd形态，降低植株Cd含量，从而促进植株生长。