吉林省非林地栽参基地土壤和人参根部重金属元素含量分析及风险评价

为了全面了解吉林省非林地栽参基地土壤和人参(Panax ginseng C.A.Mey.)根部重金属元素的含量及潜在风险,对抚松县(24个样点)和集安市(21个样点)非林地栽参基地的土壤和人参根部Pb、As、Cd、Cu和Zn含量进行测定,并采用单因子污染指数、综合污染指数和潜在生态风险指数对土壤重金属污染状况及潜在生态风险进行评价,同时对人参根部的重金属安全性进行评价。结果表明:Pb、As、Cd、Cu和Zn平均含量在抚松县基地土壤中分别为23.89、7.08、0.19、19.08和81.00 mg·kg-1,而在集安市基地土壤中分别为28.65、7.81、0.20、20.72和81.32mg·kg-1。2个基地土壤中Cd含量的变异系数均最高,说明2个基地土壤中的Cd含量受人为因素影响较大。单因子污染指数评价结果表明2个基地土壤重金属元素的单因子污染指数平均值均低于0.7,并且均以Cd为最高,其次是Zn和Cu,As和Pb较低;各样点5种重金属元素的单因子污染指数基本上均低于1。抚松县和集安市土壤的重金属综合污染指数平均值分别为0.51和0.55,其中,抚松县3号样点和集安市21号土壤的重金属综合污染指数高于1,其余各样点土壤的重金属综合污染指数均低于1,说明2个基地土壤重金属污染总体处于清洁水平。2个基地土壤Cd单因子潜在生态风险指数均最高(均明显高于40),其余重金属元素单因子潜在生态风险指数均低于40,说明Cd是最主要的潜在生态风险贡献因子。从土壤重金属的综合污染潜在生态风险指数来看,抚松县3号样点和集安市21号样点土壤重金属的综合污染潜在生态风险均处于中等水平,其他样点土壤则处于轻微水平。Pb、As、Cd、Cu和Zn平均含量在抚松县产人参根部分别为0.11、0.07、0.12、8.76和19.67 mg·kg-1,在集安市产人参根部分别为0.13、0.06、0.29、7.46和23.60 mg·kg-1。其中,抚松县产人参根部的Pb、As、Cd和Cu平均含量均低于重金属污染物的限量值,集安市产人参根部的Pb、As和Cu平均含量也低于限量值。总体来看,目前吉林省抚松县和集安市非林地栽参基地的土壤环境质量良好,所产人参质量基本符合国家标准,但个别样点土壤的Cd污染潜在生态风险较高,应及时采取防御措施。

铅胁迫对药用植物生长和代谢影响的研究进展

近年来,重金属污染问题已成为大家关注的热点。该文综述了国内外研究铅胁迫对药用植物生长发育、代谢生理和次生代谢等影响的研究成果,并对该领域的研究进行了展望,旨在为进一步研究重金属铅对药用植物生长发育影响和毒害机理提供参考。

人参生长与生理特性对镉胁迫的响应

目的研究重金属镉(Cd)胁迫对人参生长及生理特性的影响。方法通过筒栽试验,对不同质量分数Cd处理(0、0.3、1.0、2.0、4.0 mg/kg)下人参的生物量、叶色值(SPAD)、抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)进行测定与分析。结果随着Cd胁迫质量分数的增加,人参相对生长率呈现逐渐降低的趋势,与Cd添加质量分数之间呈显著负线性相关(P<0.05);人参叶片SPAD值呈降低趋势;而人参不同部位抗氧化酶活性及MDA量均有不同程度的升高,根和叶的MDA量与Cd质量分数呈显著正线性相关(P<0.05)。同一Cd水平处理下,人参不同部位MDA量表现为叶>茎>根。结论人参具有适应一定Cd质量分数(≤1.0 mg/kg)胁迫土壤环境的能力,此时可增强自身抗氧化酶活性等生理生化反应来清除活性氧,保持膜稳定,缓解Cd胁迫带来的伤害;然而在处理质量分数>1.0 mg/kg时,人参MDA量显著增加,氧化损伤严重,影响植物生长,导致人参生物量下降。