不同生长调节物质对水稻生长及镉积累的影响

比较脱落酸(ABA)、乙烯利(ETH)、水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJ A)4种植物生长调节物质(PGR)对水稻生长及籽粒镉(Cd)积累的影响差异。试验采用重金属污染土种植水稻,于分蘖期、灌浆期各进行1次PGR叶面喷施处理,分析灌浆期叶片光合指标,丙二醛(MDA)含量以及收获期各部位生物量和Cd含量。结果表明:(1)低浓度ABA(5mg/L)可维持水稻正常产量;高浓度ABA(15mg/L)则导致产量下降。ETH对水稻地上部生长和单株产量有显著抑制作用,SA和MeJ A(0.56mg/L)均可保证地上部正常生长,维持正常产量。(2)外施4种PGR均抑制灌浆期叶片气孔开放,降低蒸腾速率和光合速率,抑制效果最明显的是高浓度MeJ A(0.56mg/L)。(3)在供试浓度范围内SA、低浓度ABA(5mg/L)以及高浓度MeJ A均可降低灌浆期叶片MDA含量,减少质膜过氧化水平。(4)4种PGR均可降低水稻籽粒Cd含量,其中低浓度ABA(5mg/L)抑制籽粒Cd积累的效应最佳。相关性分析结果表明,PGR抑制籽粒积累Cd的效应与地上部向籽粒转运Cd的调控机制有关,与蒸腾速率无显著相关关系。(5)综上所述,低浓度ABA(5mg/L)处理对水稻产量无影响,且籽粒Cd含量降低程度最大。适当浓度的PGR可降低水稻籽粒Cd含量,在中低度重金属污染农田生态修复实践中具有一定的应用前景,但必须精确控制PGR的处理时间和处理浓度,避免出现抑制生长和降低产量的负效应。     

土壤和叶面Pb污染对小麦生长及体内Pb分布和积累的影响

通过土壤添加Pb和叶面喷施Pb溶液的方式研究了Pb污染对小麦(Triticum aestivum L. )地上部分和籽粒干质量的影响,并对Pb污染条件下小麦体内Pb的分布和积累规律以及Pb污染浓度与籽粒Pb含量的相关性、叶片Pb含量与籽粒Pb含量的相关性进行了分析.结果表明:土壤中Pb添加量为2 000 mg·kg-1时,小麦地上部分和籽粒的干质量分别较对照下降了15.5%和13.3%,差异显著(P<0.05);叶面喷施100 mg·L-1Pb溶液,小麦地上部分和籽粒干质量分别较对照下降了10.3%和15.5%,差异显著(P<0.05).在土壤和叶面Pb污染条件下,小麦各器官的Pb含量均随Pb污染浓度的提高而增大;在土壤Pb污染条件下,小麦根中的Pb含量远高于其他器官,籽粒中的Pb含量最低;在叶面Pb污染条件下,小麦叶片中的Pb含量远高于其他器官,籽粒和根中的Pb含量较低.回归分析结果表明,小麦籽粒中的Pb含量与Pb污染浓度呈极显著正相关(P<0.001),籽粒中的Pb含量与土壤Pb总含量和叶面Pb污染浓度的曲线方程分别为: y＝0.269+0.001 05x+2.736×10-7x2-1.707×10-10x3和y＝0.465+0.013x-1.1×10-5x2+3.96×10-9x3;土壤中总的Pb毒性临界值为209.3 mg·kg-1,叶面Pb的毒性临界值为2.6 mg·L-1;在土壤和叶面Pb污染条件下,小麦籽粒中的Pb含量与叶片Pb含量间呈极显著的正相关(P<0.01),回归方程分别为:y=0.120 1x+0.076和y=0.001 6x+ 0.601 1,据此,在土壤和大气Pb污染条件下,可通过测定小麦叶片的Pb含量预测小麦籽粒中的Pb含量.     

鬼针草(Bidens pilosa L.)对镉污染农田的修复潜力

为探究富集植物鬼针草对镉(Cd)污染农田土壤的修复潜力,通过野外调查,原土盆栽试验和田间试验,测定鬼针草及其根系土壤Cd含量,计算鬼针草的富集系数和去除率。结果表明,野外调查中不同铅锌矿区生长的鬼针草叶片中Cd含量最大值为53.3 mg/kg。盆栽试验中,低浓度Cd土壤处理(T1),鬼针草地上部Cd的富集系数为4.70,转运系数1.59,大于1。高浓度Cd土壤处理(T2 13.4 mg/kg),其地上部Cd积累量达到43.1 mg/kg,其地上部Cd富集系数为3.51。鬼针草对Cd表现出稳定的积累特性。田间试验小区中,土壤Cd含量均值为2.66 mg/kg,鬼针草中地上部Cd含量均值为10.9 mg/kg,富集系数为4.16,使用鬼针草修复Cd污染土壤每公顷地种植一茬鬼针草的去除率为4.3%—6.2%。使用富集植物鬼针草修复农田Cd污染具有较好的工程应用前景。     

叶面喷施褪黑素对小白菜幼苗镉耐性的影响

以小白菜‘矮脚黄’为试验材料,探究叶面喷施褪黑素(100μmol·L~(-1))对小白菜幼苗Cd胁迫(20μmol·L~(-1))耐性的影响。试验测定小白菜幼苗生物量和生理指标变化,以及Cd吸收和转运相关基因转录水平。结果表明,叶面喷施褪黑素能有效缓解Cd胁迫对小白菜幼苗生长造成的抑制,并伴随着叶绿素含量以及光合参数的提高,显著降低活性氧(O_2ˉ·、H_2O_2)和MDA的含量,提高抗氧化酶(SOD、CAT、POD、APX)的活性和抗氧化物质(AsA、GSH)的含量,并且显著降低小白菜幼苗中Cd的含量。进一步研究发现,叶面喷施褪黑素能够显著降低IRT1、IRT2、Nramp1、Nramp3、HMA2、HMA4的转录水平。综上所述,叶面喷施褪黑素能够清除Cd胁迫下小白菜幼苗中过量积累的活性氧,缓解氧化胁迫,并通过影响小白菜Cd吸收和转运相关基因的转录来降低小白菜幼苗对Cd的积累,提高Cd耐性。     

土壤和大气铅对玉米植株内铅积累的影响和贡献率

采用土壤添加Pb和叶面喷施Pb溶液的方式,分别研究了土壤Pb和大气Pb在玉米植株各器官中的积累规律和Pb污染浓度与籽粒Pb含量、叶片Pb含量与籽粒Pb含量的相关性,以及土壤Pb和大气Pb对玉米籽粒Pb的贡献率.结果表明:土壤添加Pb后,玉米各器官中Pb含量表现为根＞茎＞叶＞籽粒,且主要富集在根系中;叶面喷施Pb后,玉米各器官Pb含量大小顺序是叶片＞茎、根＞籽粒,且主要富集在叶片中;随着土壤和大气Pb浓度的增加,玉米各器官Pb含量均呈现不同程度的增加;玉米籽粒中的Pb含量与土壤和叶片Pb浓度呈显著正相关(P＜0.01);土壤施加Pb的毒性临界值为118.95 mg·kg-1;大气Pb对玉米籽粒的贡献率为53.7％,土壤Pb对玉米籽粒的贡献率为46.3％,说明大气Pb通过叶面传输是玉米籽粒吸收Pb的重要途径.     

玉米与籽粒苋不同种植模式下植物生长及Cd累积特征

为实现Cd污染农田边生产边修复的目标,采用田间原位修复的方式,将玉米与籽粒苋在Cd污染农田中以5种不同的间作模式种植: 交替宽窄行玉米宽行间作单行籽粒苋(T₁)、交替宽窄行玉米宽行间作双行籽粒苋(T₂)、等行距双行玉米间作单行籽粒苋(T₃)、等行距双行玉米间作双行籽粒苋(T₄)、玉米/籽粒苋等4行距间作(T₅),并以玉米(CK₁)和籽粒苋(CK₂)单作种植作为对照,探究不同间作结构配置对作物与超富集植物生长及Cd累积特征的影响.结果表明: 1)与CK₁相比,各间作模式单株玉米的籽粒产量呈增加趋势;T₁间作模式玉米的籽粒产量较CK₁增加10.5%,T₄和T₅间作模式玉米的籽粒产量较CK₁分别减少6.3%和5.4%,T₂和T₃间作模式基本稳产;间作籽粒苋地上部单株生物量及单位面积产量较CK₂分别显著减少69.5%～95.7%和83.9%～96.9%. 2)各间作模式玉米籽粒Cd含量较CK₁呈减少趋势,而间作籽粒苋Cd含量较CK₂呈增加趋势. 3)与CK₂相比,各间作模式籽粒苋的富集系数、转运系数、有效转运系数均呈增加趋势;间作籽粒苋地上部Cd的单株及单位面积提取量较CK₂分别显著减少40.4%～86.7%和70.4%～88.9%;各间作模式玉米与籽粒苋地上部Cd的单位面积提取总量高于单作玉米,但低于单作籽粒苋. 4)各间作模式玉米根际土有效态Cd含量及籽粒苋根际土总Cd、有效态Cd含量分别较单作玉米及单作籽粒苋呈增加趋势,但对非根际土没有显著影响.本研究中,T₁间作模式有利于玉米籽粒产量的提高,T₅间作模式有利于籽粒苋Cd提取量的最大化.     

龙须草对镉的耐受性和富集特征

利用盆栽试验,研究了龙须草对Cd的耐受能力和富集特征.结果表明:低浓度Cd处理(5 mg·kg-1)能促进龙须草的生长,增强其生理活性,生物量、净光合速率等12个指标比对照提高1.0%～15.5%;高浓度Cd处理(>5 mg.kg-1)对龙须草的生长产生抑制作用,但当Cd浓度达到100 mg.kg-1时,龙须草仍能完成正常的生理周期,生物量、净光合速率仅比对照分别下降27.0%和25.6%.龙须草各器官的Cd含量随Cd污染程度的上升而大幅度增加,根的Cd含量为350～500 mg.kg-1,茎叶为15～35 mg·kg-1.在Cd浓度<50 mg·kg-1时,吸Cd量随添加浓度的增大而增大,茎叶吸Cd量占总吸Cd量的15.7%～38.4%,茎叶与根的吸Cd量比值最高可达0.62.龙须草对Cd污染的耐受性、富集和转运能力均较强,是一种潜在的Cd超富集植物.     

巨大芽孢杆菌对伴矿景天修复镉污染农田土壤的强化作用

伴矿景天(Sedum plumbizincicola)是一种Cd/Zn超积累植物,常用于Cd污染土壤的植物修复。巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)是一种溶磷型细菌,既可以促进植物生长,也可以提高土壤重金属生物有效性,对重金属污染土壤植物修复具有强化作用。本研究采用盆栽试验方法,分析了巨大芽孢杆菌不同接种量(10～60 mL)对伴矿景天修复Cd污染农田土壤效率的影响。结果表明: 在Cd污染农田土壤中接种巨大芽孢杆菌可以提高土壤中Cd的活性,土壤有效态Cd含量较对照(CK)增加15.0%～45.0%。与CK相比,巨大芽孢杆菌提高了伴矿景天地上和地下部的生物量,增幅分别为8.7%～66.7%和13.6%～81.8%,并显著增加了伴矿景天地上部的Cd含量,增幅在29.2%～60.4%。在种植伴矿景天并接种巨大芽孢杆菌条件下,土壤Cd去除率在26.7%～42.9%。这说明接种巨大芽孢杆菌可以促进伴矿景天的生长,增加其Cd含量,从而提高Cd污染农田土壤的修复效率。     

硅素分期施用对镉污染水稻光合特性及物质积累的影响

硅(Si)可有效提高水稻对镉(Cd)的抗性,但关于优化硅肥管理对水稻耐Cd性、光合及物质积累等响应机制尚不明晰。采用受污染的农田土壤,通过盆栽试验研究移栽期施Si(T)、拔节期施Si(J)、移栽和拔节期等量分期施Si(TJ)对Cd污染水稻光合作用及物质积累的影响,以不施Si(CK)为对照。结果表明：施Si可明显提高Cd污染下水稻净光合速率,延长叶片光合功能,促进叶片Si沉积,增加Cd在叶中的固定,减少其向籽粒转移。与CK相比,TJ处理在全生育期具有较高的光合速率,产量显著高于其他处理。T、TJ、J处理叶片细胞壁Cd的固持量分别增加11.45%、24.16%和30.15%,且叶片Cd更多以惰性形态(包括果胶和蛋白质结合态Cd、不溶解性磷酸Cd和残渣态Cd)存在,导致叶片Cd转移系数降低,T、TJ、J较CK分别降低33.91%、56.67%和52.16%。此外,主成分分析结果表明,3种Si处理对水稻耐Cd性和光合特性的综合影响大小为TJ>J>T。综合考虑Si调控光合作用、产量、叶片和籽粒Cd浓度的效应,推荐Si素于移栽期与拔节期分期施用。     

籽粒镉低积累水稻地上部镉高积累遗传特性分析

农田土壤镉（Cd）污染日益严重,导致稻米Cd含量超标事件频繁出现,使粮食安全问题备受关注。因此,合理利用Cd污染农田、降低水稻籽粒Cd含量成为亟待解决的问题。籽粒Cd低积累水稻雅恢2816的地上部具有较强的Cd积累能力,研究旨在弄清其地上部Cd积累能力的遗传稳定性,进一步揭示控制该性状的遗传基础,为利用分子标记辅助选育地上部Cd富集能力强、籽粒Cd安全的水稻提供途径。以水稻雅恢2816和3个不同品种水稻分别组配获得的F₁为研究对象,分析地上部Cd积累相关性状的杂种优势。进一步以优势组合C268A/雅恢2816构建F₂作图群体,对地上部Cd积累相关性状进行QTL定位分析。结果表明：（1） F₁地上部Cd积累相关性状杂种优势明显,遗传稳定性强。地上部Cd积累相关性状属数量性状,F₂中/超亲分离现象明显。（2）在第4、6号染色体上共挖掘到1个控制水稻地上部生物量和3个控制地上部Cd积累量的QTL位点,分别为qSB-6、qSCdA-4、qSCdA-6-1和qSCdA-6-2,表型贡献率为10.6%—14.4%,且增效等位基因均来自雅恢2816。（3）地上部Cd积累量与地上部生物量、Cd含量,根、糙米的生物量、Cd积累量,根-地上部转移系数均呈极显著正相关,与地上部-籽粒转移系数呈极显著负相关,存在4个QTL集簇区Cl-4-1、Cl-6-1、Cl-6-2和Cl-6-3。（4）区间marker 04171-marker 04197控制着地上部生物量和Cd积累量,与控制糙米Cd含量的QTL不重叠。研究表明：籽粒Cd低积累水稻雅恢2816携带控制地上部Cd高积累的等位基因,可在世代间稳定遗传,QTL位点qSCdA-4、qSCdA-6-1、qSCdA-6-2是控制该性状的重要遗传基础,可为分子标记辅助选育地上部Cd高积累、籽粒Cd低积累水稻提供理论依据。     

花生镉污染研究进展

花生既是世界主要的油料作物,又是重要的植物蛋白来源和食品加工原料.随着花生直接食用和食品加工的不断增加,国际上对花生籽粒Cd含量问题越来越关注.我国是世界上重要的花生生产国和出口国.近年来,花生Cd含量偏高已经成为制约我国出口贸易的重要因素.本文从花生籽粒Cd富集能力、花生Cd含量的种内差异、籽粒中Cd的分布规律、影响花生籽粒Cd积累的机制和降低花生籽粒Cd含量技术等方面,对花生Cd污染研究的现状与问题进行了论述.指出在花生Cd污染控制方面有2种策略可以考虑,一是降低花生对土壤Cd的吸收;二是控制Cd向籽粒的迁移富集.为此需要从3个方面加强对花生籽粒Cd积累机制的研究,即花生根系活性特征参数及其与籽粒Cd积累的关系;花生果荚Cd吸收机制及其对籽粒Cd含量的贡献;花生植株体内Cd迁移机制及其与籽粒Cd含量的关系.     

花生镉污染研究进展

花生既是世界主要的油料作物,又是重要的植物蛋白来源和食品加工原料．随着花生直接食用和食品加工的不断增加,国际上对花生籽粒Cd含量问题越来越关注．我国是世界上重要的花生生产国和出口国．近年来,花生Cd含量偏高已经成为制约我国出口贸易的重要因素．本文从花生籽粒Cd富集能力、花生Cd含量的种内差异、籽粒中Cd的分布规律、影响花生籽粒Cd积累的机制和降低花生籽粒Cd含量技术等方面,对花生Cd污染研究的现状与问题进行了论述．指出在花生cd污染控制方面有2种策略可以考虑,一是降低花生对土壤Cd的吸收;二是控制Cd向籽粒的迁移富集．为此需要从3个方面加强对花生籽粒Cd积累机制的研究,即花生根系活性特征参数及其与籽粒Cd积累的关系;花生果荚Cd吸收机制及其对籽粒Cd含量的贡献;花生植株体内Cd迁移机制及其与籽粒Cd含量的关系．     

不同外源物质对镉砷复合污染胁迫下油菜生理指标和镉砷积累的影响

为缓解重金属对作物的胁迫,降低重金属对作物的毒害作用,通过叶面喷施比较不同外源物质茉莉酸(JA)、褪黑素(MT)、亚精胺(SPD)和2,4-表油菜素内酯(EBL)对Cd、As胁迫下油菜生理指标及吸收积累Cd、As的影响。结果表明:喷施200μmol·L~(-1)的JA和MT均显著提高油菜叶片的叶绿素SPAD值,而喷施20μmol·L~(-1)的EBL显著降低油菜叶片的叶绿素SPAD值;与CK处理相比,喷施500μmol·L~(-1)SPD和20μmol·L~(-1)EBL分别降低油菜叶片中MDA含量41.0%和52.3%,同时EBL处理提高油菜叶片SOD活性88.2%;喷施200μmol·L~(-1)MT导致油菜地上部Cd含量比CK处理降低27.8%,而喷施200μmol·L~(-1)的JA和20μmol·L~(-1)的EBL却分别提高油菜地上部As含量159.8%和136.8%; JA、MT、SPD和EBL在某种程度上均缓解了Cd、As复合污染对油菜的胁迫,为重金属污染农田防治提供修复材料。     

中微量元素和有益元素对水稻生长和吸收镉的影响

采用盆栽试验,研究了中微量元素和有益元素对水稻生长和吸收镉的影响。结果表明,在所有测试的元素和施用方法中,硅酸钠叶面喷施显著增加稻谷产量,而碳酸钙、硼酸、硅酸钠土施和亚硒酸钠显著降低了稻谷产量。镁、锌、铁的盐酸盐形态对水稻籽粒的增产效果优于硫酸盐形态,而钙、铜的硫酸盐形态增产效果略高于盐酸盐形态。在钙、镁、硫三种中量元素中,钙增加了水稻籽粒中的Cd浓度和吸收量,而镁和硫则降低了籽粒中的Cd浓度和吸收量,以硫磺粉处理为最低。稻草中的Cd浓度和总量均以氯化镁处理为最高,硫磺粉处理最低。镁能有效抑制Cd从秸秆向籽粒的转移,其盐酸盐优于硫酸盐。在微量元素中,锌对水稻Cd的吸收抑制作用最为显著,其次是铜,而有益元素肥料硅酸钠叶面喷施则显著增加了稻谷中的Cd浓度和吸收量。硫酸亚铁、氯化锰、氯化铜、硼酸和硼砂处理都能有效地抑制Cd从秸秆向籽粒的转移,而硅酸钠叶面喷施和锌处理则促进了Cd的转移,表明硅酸钠抑制水稻吸收Cd的机制很可能发生在土壤中,而非在植株体内或地上部分。在Cd污染土壤上选用适宜的中微量和有益元素肥料及其施用方法,能有效降低水稻对镉的吸收和稻米中的Cd含量。     

废弃冶炼厂重金属镉向周边的扩散及其风险评价

废弃工矿区及周边地区重金属等污染物的生态风险隐患较高,了解其污染特征对防止污染源扩散十分关键。本研究按地形、水流走向等布点,采集了64个0～20 cm表层土壤样品,应用反距离权重插值(IDW)和数理统计相结合的方法,以及地累积指数评价法,探究湖南长沙某废弃冶炼厂重金属Cd向周边的扩散及土壤Cd污染的风险。结果表明:废弃冶炼厂周边土壤中有不同程度的Cd富集现象,其Cd含量在0.09～6.96 mg·kg-1,平均1.18mg·kg-1,超过当地土壤Cd背景值,是《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》中风险筛选值的2.95倍,地积累指数平均值达中重度污染水平。IDW插值结果表明:污染高值区主要分布在调查区东部原废水排放小溪两侧,且与废弃冶炼厂距离越远,小溪两侧土壤的Cd含量逐渐降低;在沿风向分布上,亦有随冶炼厂距离越远土壤Cd含量越低的趋势;不同土地利用方式下,土壤Cd含量呈现为园地水田菜地裸露地。研究结果为工矿源重金属排放管理提供了依据。     

长期重金属胁迫对农田土壤微生物生物量、活性和种群的影响

调查了沈阳张士灌区长期污水灌溉造成的原位农田土壤重金属污染状况,从土壤微生物生物量、微生物活性和微生物种群数量的角度评价了长期重金属污染对农田土壤生态系统的影响.结果表明,张士灌区土壤存在严重的Cd污染,土壤Cd含量达1.75～3.89 mg·kg ^-1,部分区域还伴有Cu、Zn复合污染.在目前污染程度下,土壤微生物生物量碳(C_mic)、微生物商(qM)、土壤脱氢酶活性以及自生固氮菌数量随土壤重金属含量增加呈下降趋势,代谢商(qCO₂)随土壤重金属含量增加显著升高,而底物诱导呼吸强度(SIR)、纤维素酶活性以及细菌、放线菌和真菌数量无明显变化.相关性分析表明,土壤Cd含量变化是影响微生物参数变化的主要因素,在微生物参数中微生物商和代谢商对重金属污染最敏感.     

芦竹修复镉汞污染湿地的研究

以湿土盆栽方法研究了芦竹在Cd和Hg污染模拟湿地中的富集能力及其在植株中的分布.结果表明,芦竹在101mg·kg^-1Hg污染环境中生长8个月后,对Hg的富集量是根系>茎>叶片,植物地上部分对Hg富集量为200±20mg·kg^-1DW;而在115mg·kg^-1Cd污染环境中生长8个月后,其对Cd的富集量是叶片>根系>茎,芦竹叶片对Cd的富集量在160±26mg·kg^-1DW.重金属在芦竹各器官内的含量随种植时间的延长而增加,8个月生长期富集量比4个月生长期富集量高30%～50%.芦竹生物富集系数(Bio concentrationfactorBCF)随土壤中重金属含量增加而减小.在污染土壤中,芦竹叶、茎对Hg的BCF为1.9和2.1、对Cd为1.5和0.3;在未受污染的空白对照湿土中(含Hg6.8mg·kg^-1,Cd8.5mg·kg^-1),芦竹叶、茎对Hg的BCF为6.8和12.2,对Cd为7.0和2.7,表明芦竹具有生物量大、根系发达、适应性强等特点,对Cd、Hg有较大富集量和较好的耐受性.     

镉胁迫对紫花苜蓿幼苗生理特性和镉富集的影响

以"甘农三号"紫花苜蓿幼苗为材料,在水培条件下,探究了在10 d内不同浓度(0～2.0 mmol·L^-1)镉(Cd)胁迫对其根长、茎长、生物量、叶绿素和丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、Cd富集及其亚细胞分布的影响。结果表明:低浓度(0.125 mmol·L^-1) Cd能促进幼苗根和茎的生长,增加叶片叶绿素含量,较高浓度(0.5～2.0 mmol·L^-1) Cd显著抑制幼苗根和茎的生长,叶绿素及生物量显著降低; Cd胁迫使MDA含量显著增加,而SOD和POD活性显著增强,其中Cd胁迫浓度为0.5mmol·L^-1时,SOD和POD活性达到最大值,这可能是植物对环境胁迫的一种应激保护反应; Cd在各亚细胞组分中的含量依次为细胞壁>细胞质>线粒体>叶绿体,且均随Cd胁迫浓度的升高而增加。当Cd胁迫浓度为0.125 mmol·L^-1时,水培10 d的紫花苜蓿幼苗单株地上部对Cd的净化率最高可达0.214%,而整盆植株在单位体积内对Cd的净化率最高可达15.5%;当Cd胁迫浓度为2.0 mmol·L^-1时,紫花苜蓿幼苗地上部Cd含量达89.36μg·g-1。这些结果表明紫花苜蓿对Cd具有很强的富集能力,虽未达到Cd超富集植物的临界标准,但从植株生物量、耐Cd能力、富集Cd量及对Cd的净化率等方面综合考虑,紫花苜蓿在Cd污染土壤的植物修复中具备良好的应用价值。     

施肥对两种苋菜吸收积累镉的影响

通过盆栽试验,研究了生长在5 mg/kg镉(Cd)污染土壤中的两种苋菜(红苋(Amaranthus Paniculatus L.)和绿苋(Amaranthus Paniculatus L.))在3种施肥处理下(N、NP和NPK)的生长状况和对Cd的吸收积累情况。结果表明,两种苋菜能够在污染土壤中正常生长,各器官中叶Cd含量最高,范围为124.1—225.9 mg/kg;根中次之,范围为57.1—100.6 mg/kg;茎中最低,范围为56.2—87.6 mg/kg;富集系数高达22.4—40.2。施加N,NP,NPK肥对两种苋菜器官中的Cd含量和生物量有显著影响。其中,施加NPK肥使红苋和绿苋的生物量分别达到不施肥(对照)处理的3.5和3.2倍,单株提取Cd的总量是对照3.2和5.0倍。综上表明,两种苋菜(红苋和绿苋)具有生物量大、易栽培、施加NPK肥能够大幅增加生物量的同时不减少器官对Cd的吸收等优点,作为Cd污染土壤的修复植物有巨大应用前景。     

两种钝化剂对污染土壤上生菜吸收重金属和养分的影响

为明确分子筛、硅灰石作为钝化剂修复粤北Cd污染农田土壤的效果,采用盆栽生菜(Lactuca sativa)试验,评估钝化剂应用潜力和对作物营养元素吸收可能的负面效应。结果表明,高剂量(≥660 mg Si/kg)分子筛和硅灰石分别降低了土壤Cd和Pb的有效性,而低剂量(220 mg Si/kg)反而使土壤Cd和Pb有效性上升,添加≥660 mg Si/kg的钝化剂使生菜对Cd和Pb积累具有显著抑制效应。硅灰石通过显著提高土壤有效Ca,增强Ca-Cd竞争吸收来抑制生菜Cd累积,而非通过降低土壤Cd有效性起作用。施用分子筛会降低生菜的Ca、Mg、Mn和Zn含量,小幅增加Cu含量。施用硅灰石则降低生菜的Mn、Zn含量,小幅增加Ca、Cu含量。高剂量(880 mg Si/kg)的分子筛会使生菜产量降低29%,而添加≥660 mg Si/kg硅灰石可使产量提高10%～12%。因此,硅灰石具增产抑Cd效能,在大面积Cd污染土壤的修复中有应用前景,但需适度补充Zn、Mn养分。