丛枝菌根真菌对紫花苜蓿吸收土壤中镉和锌的影响

采用温室盆栽试验方法,研究了镉(Cd)、锌(Zn)污染土壤中,8种不同丛枝菌根真菌( AMF)Glomus lamellosum(G.la)、Acaulospora mellea( A.m)、Glomus mosseae( G.m)、Glomus intraradices( G.i)、Glomus etunicatum( G.e)、Glomus constrictum( G.c)、Diversispora spurcum( D.s)、Glomus aggregatum( G.a)对紫花苜蓿(Medicagosativa L.)吸收Cd、Zn的影响.结果表明,Cd、Zn污染下AMF仍然明显侵染紫花苜蓿,并促进紫花苜蓿对Cd、Zn的吸收积累,但不同AMF影响的效应和植株不同部位对重金属的吸收积累规律存在差异.AMF处理下紫花苜蓿根部Cd、Zn含量和积累量明显增加,但地上部Cd、Zn的含量则降低,地上部Zn的积累量也减小,这表明AMF处理减弱了Cd、Zn由根部向地上部的运移,减轻了植物地上部毒害.接种AMF条件下,植株尤其是根部生物量增加是Cd、Zn在其体内含量和积累量增加的重要因素,不同种类AMF促进植株生物量增加的幅度不同,导致植株对Cd、Zn的积累和抗性存在差异.     

水稻镉、铅、砷低含量基因型的筛选

筛选低重金属含量水稻品种或减少水稻对种植土壤中重金属的吸收是控制稻米重金属含量的最直接有效的办法.本研究采用ICP-MS法测定了78份水稻品种的糙米中镉(Cd)、铅(Pb)、砷(As)含量.同时比较其中的20份品种在3个试验点的糙米Cd,Pb,As含量.结果表明:水稻籽粒中Cd,Pb,As的积累存在着明显的品种差异,其中Cd和Pb积累的基因型明显较As积累的基因型丰富;相关性分析表明,糙米中Cd和Pb含量存在极显著相关性(P＜0.01);筛选得到Cd,Pb含量低的基因型5个,Cd,As含量低的基因型1个,As,Pb含量低的基因型2个,Cd,Pb,As含量均低的基因型1个;土壤Cd,Pb,As含量对糙米Cd,Pb,As含量有较明显的影响;且糙米Cd,Pb和As含量对土壤环境的反应也各不相同.     

亚慢性镉暴露对五指山猪肝脏生化指标的影响

【目的】研究亚慢性镉（Cd）暴露对五指山猪（Wuzhishan Pig, WZSP）肝脏生化指标的影响,寻找亚慢性镉暴露致肝脏损伤的敏感性生化指标,为镉肝脏毒性的监测及预防提供科学依据。【方法】将3月龄健康WZSP 20头随机分为5组,分别饲喂添加镉0.0 mg•kg-1(Ⅰ组)、0.5 mg•kg-1（Ⅱ组）、2.0 mg•kg-1（Ⅲ组）、8.0 mg•kg-1（Ⅳ组）及32.0 mg•kg-1（Ⅴ组）的全价饲料,持续喂养100 d。试验期,每20 d测1次饲料镉含量,血清天冬氨酸转氨酶（AST）、丙氨酸转氨酶（ALT）和γ-谷氨酰胺基转移酶（γ-GGT）活性;试验结束后测定血液和肝脏中镉的含量。【结果】随着镉暴露剂量的增加,与Ⅰ组相比,各剂量组肝脏镉含量(L-Cd)显著升高（P＜0.05）,Ⅳ组、Ⅴ组血液镉含量(B-Cd)显著升高（P＜0.05）;与Ⅰ组相比,Ⅱ组和Ⅲ组在镉暴露80 d后ALT活性显著升高（P＜0.05）,Ⅳ组在镉暴露60 d后显著升高（P＜0.05）,Ⅴ组在镉暴露20 d后显著升高（P＜0.05）;与Ⅰ组相比,Ⅱ组和Ⅲ组在镉暴露20 d后AST活性显著升高（P＜0.05）,40 d后差异不显著（P＞0.05）,Ⅳ组和Ⅴ组在镉暴露100 d后显著升高（P＜0.05）;与Ⅰ组相比,Ⅱ组、Ⅳ组和Ⅴ组在镉暴露100 d后GGT活性显著升高（P＜0.05）;相关分析结果显示,镉暴露量、B-Cd和L-Cd三者间极显著相关（P＜0.01）,ALT活性与镉暴露量和L-Cd显著相关（P＜0.05）。【结论】高于0.5 mg•kg-1的亚慢性镉暴露可造成肝脏损伤,导致ALT、AST、GGT活性升高。     

青葙对镉的超富集特征及累积动态研究

通过盆栽试验,研究了青葙(Celosia argentea Linn.)在0(对照)、1、5、10、15、20、25 mg·kg~(-1)七个浓度下对土壤Cd的耐受和富集特征,评价了青葙对CdCl_2、CdSO_4、CdCO_3、Cd(OH)_2、Cd S、Cd O和Cd(NO_3)_2等形态Cd的富集能力,并在Cd污染的水稻田土壤中测试了青葙体内Cd的动态累积过程。结果表明,青葙对Cd具有极强的耐受和富集能力,在土壤Cd处理浓度≤15 mg·kg~(-1)时,其生物量未出现显著下降(P0.05)。除对照外,青葙叶片Cd含量均高于100 mg·kg~(-1),并且转运系数和富集系数均大于1,符合Cd超富集植物的基本特征。实验同时发现,青葙不仅能大量富集水溶性Cd,对难溶性Cd也表现出很强的超富集能力,在外源添加Cd(OH)_2、CdS和CdO等难溶性Cd的土壤中,青葙叶片Cd含量分别达到134、102、90.20 mg·kg~(-1),表明青葙具有修复不同形态Cd污染土壤的性能。总体而言,青葙对Cd的累积量随时间增加而增大,但在第8~12周时,其地上部植株Cd的富集量增加不显著(P0.05),由此判断第8周是青葙收获的适宜时期。青葙收获期短这一特性,对于缩短修复周期,提高修复效率有重要的意义。由于青葙生长快速,具有较大的生物量,对Cd耐受和富集能力强,可以认为青葙是一种具有潜在应用价值的Cd超富集植物资源。     

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。     

不同玉米品种对土壤镉富集和转运的差异性

为进一步验证前期筛选出的6个镉(Cadmium, Cd)高、低积累玉米品种对土壤Cd富集和转运的差异性,通过田间试验,研究了6个不同玉米(Zea mays)品种对重金属Cd富集系数(Bio-concentration coefficient, BCF)和转运系数(Transfer coefficient, TF)的差异。结果表明:6个玉米品种在抽丝期和成熟期的根部及地上部生物量、根部、茎叶及籽粒Cd含量、富集系数、积累量和总富集量均存在显著的种间差异(P0.05)。华彩糯3号和广红糯8号的成熟期茎叶Cd含量分别为16.38 mg·kg~(-1)和13.64 mg·kg~(-1),茎叶Cd富集系数分别为7.45和6.20,Cd转运系数分别为1.88和3.02;籽粒Cd含量分别为0.65 mg·kg~(-1)和0.63 mg·kg~(-1),超过了食品安全国家标准(GB 2762—2017)和饲料卫生标准(GB 13078—2017)限值。粤彩糯2号、华玉8号和广紫糯6号茎叶富集系数分别为2.07、1.39和1.85,籽粒Cd含量分别为0.19、0.17 mg·kg~(-1)和0.15 mg·kg~(-1),高于GB 2762—2017但低于GB 13078—2017限值。仲糯1号茎叶和籽粒富集系数分别为1.85和0.032,玉米籽粒Cd含量为0.07 mg·kg~(-1),符合GB 2762—2017。华彩糯3号和广红糯8号可作为Cd高富集玉米品种,不可用作粮食或饲料;仲糯1号可作为Cd低累积玉米品种,可用作粮食或饲料。     

喷施不同形态锰肥对叶用油菜镉累积及亚细胞分布的影响

为探明喷施锰肥对叶用油菜累积镉的调控作用,采用盆栽试验,研究喷施不同浓度的MnSO_4、Mn(CH_3COO)_2和EDTA·Na_2Mn对两种叶用油菜(Cd低积累品种华骏和普通品种寒绿)生物量以及Cd和Mn含量的影响,并通过分析Cd在叶用油菜体内的吸收转运规律以及亚细胞分布特征揭示其作用机理。结果表明,喷施3种形态Mn肥对Cd低积累叶用油菜地上部和根部生物量无显著影响,喷施高浓度Mn(CH_3COO)_2和EDTA·Na_2Mn显著降低普通叶用油菜地上部生物量。喷施MnSO_4和Mn(CH_3COO)_2处理降低叶用油菜Cd含量、提高Mn含量的效果明显优于EDTA·Na_2Mn处理,其中,0.4 g·L~(-1)Mn的MnSO_4和0.2 g·L~(-1)Mn的Mn(CH_3COO)_2处理降低Cd低积累叶用油菜地上部Cd含量的效果最佳,可使其分别降低29.2%和31.0%。喷施Mn肥显著降低叶用油菜总Cd累积量,使Cd转运系数显著升高,叶用油菜地上部Cd含量与总Cd累积量呈极显著的相关性(P0.01),而与Cd转运系数则无显著相关性。Cd和Mn在叶用油菜地上部主要分布在细胞可溶组分中,其次为细胞壁。喷施Mn肥后,Cd和Mn在细胞壁组分的分配比例降低,在可溶组分的分配比例升高。总之,喷施0.4 g·L~(-1)Mn的MnSO_4和0.2 g·L~(-1)Mn的Mn(CH_3COO)_2可以显著降低低积累叶用油菜地上部Cd含量,提高其Mn含量,同时不影响叶用油菜生长,是保障Cd低积累叶用油菜安全优质生产的较好措施。     

我国稻田系统镉污染风险与阻控

过去30年的工业化和环保措施不到位导致我国部分地区农田土壤Cd污染较为严重。南方部分地区稻米Cd含量超标严重,危害农产品安全和人体健康。农田Cd不断输入、土壤酸化以及种植Cd积累能力较强的籼稻品种是部分地区稻米Cd含量超标的主要原因。我国人群Cd平均摄入量在过去30年里增加了一倍。本文综述了人体Cd摄入量的安全阈值,鉴于食用大米是我国人群Cd摄入的主要来源,重点介绍稻田系统控制稻米Cd积累的主要生物地球化学过程以及水稻Cd吸收积累与转运的分子遗传机制,在此基础上还建议了稻米Cd积累阻控的农艺和育种措施。     

设施菜地土壤镉钝化剂筛选及应用效果研究

针对设施农田土壤重金属污染与农产品累积风险日趋严重的问题,以设施农田镉污染土壤(0.4~0.8 mg·kg-1)为研究对象,在室内钝化剂筛选实验的基础上,通过田间效果验证,重点探究炭基、磷基、硅酸盐、黏土矿物等钝化材料施加浓度和磷基-炭基钝化材料复合配施对土壤镉修复效果及对植物生长的影响。结果表明:施加生物质炭、羟基磷灰石、蒙脱石等钝化剂可明显降低土壤有效态镉含量,其中羟基磷灰石+生物质炭配施效果最好,土壤有效态镉含量降低46.52%~58.11%。与对照相比,施加钝化剂均能抑制油菜对镉的吸收和根部向地上可食部分转移,使油菜地上部镉的含量较CK降低3.9%~51.2%,全部低于《食品安全国家标准》(GB 2762—2016)食品中污染物限量。考虑生产成本、材料来源等因素,推荐羟基磷灰石(225 kg·hm-2)与0.6%生物炭复合添加配施为优选钝化剂组合。田间效果分析也表明,土壤EC与土壤有效态镉含量呈显著正相关,进一步证明污染设施菜地中施加钝化剂降低土壤镉的生物有效性,是实现设施菜地安全生产的可行措施。     

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。