葡萄叶片对空气中邻苯二甲酸酯的吸收累积特征

【目的】为探索葡萄叶片及其内部组成物质对空气中PAEs的吸收累积特征,阐明葡萄叶片从空气中吸收累积DBP、DEHP、DIBP的能力及规律。【方法】试验采用盆栽葡萄覆盖玻璃罩的方式,在玻璃罩内放置盛有DBP、DEHP、DIBP混合物的甲醇溶液培养皿,让PAEs自然挥发被植株吸收累积,研究叶片及其内部组成物质脂肪、糖、蛋白质对PAEs的吸收累积特征。【结果】3个品种葡萄叶片对DBP、DEHP和DIBP的累积量随着PAEs处理浓度的增高而增大,且不同污染水平各单体含量及总含量差异显著(P<0.05)。葡萄叶片对DEHP的累积量最高,在高污染处理中其累积量占比在92.90%~93.86%,其次为DBP和DIBP。叶片脂肪、糖、蛋白质中均检出DBP、DEHP和DIBP,各污染处理3种化合物的含量与空白差异显著(P<0.05),三者在脂肪中的累积量最多,最高可达87.06 mg/kg,在糖中最高仅为5.818 mg/kg,在蛋白质中最高仅为3.793 mg/kg。通过对葡萄叶片累积PAEs能力与组成物质的相关性进行分析,葡萄叶片PAEs累积量与脂肪中PAEs含量呈显著正相关相关,与糖和蛋白无显著相关性。【结论】葡萄叶片可从空气中吸收累积PAEs,其累积PAEs能力与脂肪密切相关。

土壤调理剂对重度镉污染土壤改良及农作物吸收累积镉的影响

[目的]研究土壤调理剂对重度镉污染土壤改良及农作物吸收累积镉的影响。[方法]利用恩施富硒高镉地区表层土壤作为盆栽供试土壤,以辣椒为供试作物,通过开展盆栽试验,研究9种土壤调理剂对辣椒生长、吸收积累镉以及土壤中镉形态变化的影响。[结果]土壤调理剂的施用能明显降低辣椒果实中镉含量,降幅76.35%~90.27%,总体以T_(4)土壤调理剂(12.99%小麦秸秆生物炭+6.49%过磷酸钙+64.94%凹凸棒石+2.60%硅肥+12.99%贝壳粉)效果最佳。添加生物炭比菜籽粕试验组提升土壤pH效果更好;土壤调理剂的施用能显著降低可交换态和碳酸盐结合态镉含量,且可以促使镉向农作物不可利用的铁锰结合态以及残渣态转变,同时提高了植物叶片的光合速率,促进了植株的生长。辣椒果实镉含量与土壤中镉相关关系表明,辣椒在吸收土壤中水溶态镉的同时,也会对碳酸盐结合态镉进行吸收。[结论]在恩施富硒高镉地区施用“12.99%小麦秸秆生物炭+6.49%过磷酸钙+64.94%凹凸棒石+2.60%硅肥+12.99%贝壳粉”组合的调理剂可有效降低农作物对镉的吸收。高镉地区进行农作物安全种植不仅要降低能被植物直接利用的水溶态和离子交换态镉活性,还需降低具有潜在风险的碳酸盐结合态镉含量。

3类朝天椒重金属健康风险评价与镉吸收累积差异

为探究遵义市朝天椒的健康风险及其吸收累积风险元素镉(Cd)的差异,采用目标危害系数法评价了3类朝天椒(按形状分为指型、锥型与圆型)果实重金属镉(Cd)、砷(As)、铅(Pb)、铜(Cu)、锌(Zn)的健康风险,并通过盆栽试验探究3类朝天椒对Cd的吸收累积差异的机制。结果表明,研究区3类朝天椒仅存在Cd超标现象,指型朝天椒、锥型朝天椒与圆型朝天椒的果实对土壤Cd的富集系数(biological enrichment factor,BCF)分别为0.35、0.25、0.15。食用圆型朝天椒危害指数最低,食用指型朝天椒危害指数最高,健康风险主要来源于Cd。盆栽试验的3类朝天椒果实Cd含量表现为:指型朝天椒>锥型朝天椒>圆型朝天椒,前两者果实Cd含量超标(>0.1 mg·kg^(-1)),而圆型朝天椒果实Cd含量未超标;圆型朝天椒对土壤Cd的富集系数及其茎向果实的Cd转运系数(transport factor,TF)TF_(果/茎)和叶向果实的Cd转运系数(TF_(果/叶))均显著低于指型朝天椒。指型朝天椒与圆型朝天椒的根向地上部转运Cd的能力(TF_(地上部/根))差异不显著;相关性分析显示,辣椒果实Cd含量与BCF呈显著正相关,与TF_(果/茎)和TF_(果/叶)呈极显著正相关,与TF_(地上部/根)相关性不显著。可见,圆型朝天椒对土壤Cd的低富集能力和其地上部营养器官(茎叶)对Cd的再分配能力较弱是其低Cd风险的原因。综上,建议研究区居民种植与食用圆型朝天椒,并采取阻控措施降低辣椒Cd超标风险。

田间条件下不同钝化剂对水稻镉吸收累积的影响及其时效性

为明确田间条件下不同钝化材料及其复配组合处理对水稻Cd吸收累积的影响及其时效性差异,采用大田试验,研究了桑树枝杆生物炭、贝壳粉、膨润土、蚕沙4种钝化材料及其3个复配组合处理对土壤pH、土壤有效态Cd含量和水稻植株各部位Cd含量的影响,并分析了不同钝化剂的作用时效性。结果表明:钝化剂处理提升了土壤pH,其中贝壳粉(O)处理升幅最大;土壤有效态Cd含量显著(P<0.05)降低,4种材料中贝壳粉效果最好,不同钝化剂处理中桑树枝杆生物炭配合贝壳粉和蚕沙组合(MOS)处理降幅最大,3季分别降低了38.25%、34.24%和14.60%;水稻根、秸秆、谷壳、糙米中的Cd含量明显降低,其中,MOS处理糙米Cd含量显著低于其他处理,3季分别降低了49.04%、54.31%和25.22%,但仍未达到国家食品安全Cd含量在0.2 mg·kg^(-1)以下的标准要求;水稻根、秸秆、谷壳、糙米的Cd富集系数明显降低;Cd由根到秸秆的转运系数(TF秸秆/根)和由谷壳到糙米的转运系数(TF糙米/谷壳)明显降低,其中MOS处理降低效果最佳;随着钝化剂施用时间推移到第三季,糙米Cd含量降低幅度明显减少,其中膨润土(B)、蚕沙(S)和MOS处理减幅相对较小;相关分析显示,糙米Cd含量与土壤pH呈极显著负相关(P<0.01),与土壤有效态Cd含量、TF秸秆/根、TF糙米/谷壳及水稻各部位Cd含量整体呈极显著正相关(P<0.01)。研究表明,MOS处理降Cd效果及时效性整体相对较好,在生产实践中可优先推荐,但在土壤全Cd含量为1.5 mg·kg^(-1)重度污染条件下,需配合其他修复技术才能确保糙米Cd含量符合《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762—2017)的要求,同时在第二季后需及时补充钝化剂才能确保其钝化效果。

茶树中镉、砷元素的吸收累积特性

通过田间调查及盆栽试验,探讨砷、镉元素在茶树中的分布规律及吸收累积特性。结果表明,砷、镉元素在茶树体内活性较低,大部分被吸收根固定,向地上部运输的比例较低。正常状况下,砷、镉元素在茶树体内由高到低的分布次序是:吸收根>茎(生产枝)或主根>老叶(当年生成熟叶)>新梢(1芽2叶)。茶树受砷、镉污染时,吸收根对阻止土壤砷、镉向新梢转移起到明显的缓冲及屏障作用。当镉添加量为6 mg.kg-1时,茶树的叶绿素含量开始受到显著的负面影响,但光合速率、蒸腾速率及气孔导度变化不明显;当镉添加量为20 mg.kg-1时,上述4项指标均显著降低。砷添加量为50 mg.kg-1时,对茶树光合速率、蒸腾速率及气孔导度产生显著负面影响,但对叶绿素含量的影响不明显;砷添加量为200 mg.kg-1时,则对光合速率、蒸腾速率及气孔导度无显著影响。

大麦/蚕豆间作条件下供氮水平对作物产量和大麦氮吸收累积的影响

为给云南地区非豆科/豆科作物合理间作种植提供理论依据,通过田间小区试验,研究了N0、N112.5、N225和N337.54个施氮水平（0、112.5、225和337.5 kg N.hm-2）下大麦/蚕豆间作作物产量及氮素养分吸收累积的特点及差异。结果表明,大麦/蚕豆间作具有间作产量优势,4个施氮水平中N225的土地当量比最高,达到1.13。不同施氮水平下间作大麦产量表现出第一行〉第二行〉第三行的趋势。与单作相比,间作大麦地上部和地下部氮含量平均提高5.8%~35.8%,地上部氮素累积吸收量及吸收速率提高7%~32.1%。在N0、N112.5、N225水平下,氮含量、氮素累积吸收量及吸收速率均呈间作第一行〉间作第三行〉单作的趋势。单作大麦氮素累积吸收量和吸收速率以N337.5水平最高,分别为95.46 kg.hm-2和1.736 kg.hm-2.d-1,而间作大麦则以N225水平最高,分别为105.03 kg.hm-2和1.910 kg.hm-2.d-1。

茶树体内铅的吸收累积特性研究

从茶树不同部位，以及不同季节、品种、树龄新梢铅含量的变化较系统地研究了茶树本身对铅吸收累积特性的影响。结果表明，茶树体内以吸收根铅含量最高，其次为生产枝、侧枝和老叶，茶籽和幼嫩新梢的铅含量较低。新梢和叶片铅含量随其成熟度的提高而增加。茶树成熟叶片和新梢铅含量存在着明显的季节性变化，成熟叶片表现为4-6月最高，7月最低，而新梢表现为春梢明显高于秋梢，秋梢高于夏梢；成熟叶片与新梢铅含量呈极显著正相关。随着树龄的增高，新梢铅含量有升高的趋势。不同茶树品种新梢铅含量存在着一定的差异。

镉硫交互处理对水稻吸收累积镉及其蛋白巯基含量的影响

研究了不同硫镉浓度组合短期处理 (6d)对水稻幼苗吸收累积镉的影响及其植株体内蛋白质和非巯基硫蛋白含量的变化。结果表明 ,短期单镉胁迫处理下 ,水稻幼苗的生物量没有明显变化 ,但是镉硫交互作用明显地影响镉在水稻苗中的累积。供硫处理能有效地增加镉在水稻叶片中的累积。不同镉、硫处理下植株体内缓冲液可提态蛋白质含量变化不明显。镉胁迫明显增加植株体内NPT含量 ,尤其是根中NPT的含量。供硫也能显著地提高NPT的含量。硫镉交互作用对植株体内NPT含量的影响更为明显。上述结果证实 ,介质中硫的充分供应在有效地提高植物对镉胁迫耐性的同时 ,也显著地促进镉在水稻地上部的积累。

铅在茶树中的吸收累积特性

通过田间调查及盆栽试验 ,研究了铅元素在茶树中的分布规律及吸收累积特性。研究发现铅元素在茶树体内活性较低 ,根部吸收的铅元素大部分被吸收根所固定 ,向地上部运输的比例较低。正常状况下 ,铅元素在茶树体内由高到低的分布次序为 :吸收根 >茎 (生产枝 ) >老叶 (当年生成熟叶 ) >主根 >新梢 (1芽 2叶 )。当茶树受到铅污染时 ,茶树自下而上各部位对阻止土壤中的铅向茶树新梢中转移发挥了重要的缓冲及屏障作用。土壤中加入 10 0mg·kg-1铅并没有对茶树的生理及品质指标产生显著影响。茶树新梢中的铅元素含量随着新梢成熟度的增加呈现出逐渐升高的趋势。空气沉降物可能也是引起茶树铅含量升高的重要原因之一。茶树新梢全铅含量与土壤全铅之间有显著的正相关关系 (P <0 .0 5 ) ,与土壤有效铅含量之间有着极显著的正相关关系 (P <0 .0 1)。

湿地芦苇对有毒重金属元素的抗性及吸收和累积

通过对大冶市铜绿山铜矿区人工湿地中芦苇的野外调查和Cu、Pb、Zn、Cd、Cr5种有毒重金属元素的测试分析发现,该区芦苇对有毒重金属元素具有良好的抗性。同时,该湿地芦苇对5种重金属元素的吸收和累积表现出两种不同的模式:①芦苇植物体内Zn、Cu、Cd质量分数及分配百分比表现为根>叶>茎,且根组织中Zn、Cu、Cd的质量分数及分配百分比远远高于其他组织(茎、叶),而叶组织中略高于茎组织;②芦苇体内Pb和Cr质量分数及分配百分比表现为根>茎>叶,根、茎、叶组织中的质量分数及分配百分比均较高且基本相当,差异不明显。生物富集系数的计算结果显示,芦苇不同组织(根、茎、叶)对有毒重金属元素的生物富集能力存在较大差异,根组织的生物富集能力最大,且容易富集Pb和Cd;而茎、叶组织的生物富集能力较低,易富集Pb。

不同基因型甘薯(Ipomoea batatas Lam.)吸收累积Cd的特征差异性研究

采用旱地小区试验,研究了Cd污染土壤中甘薯吸收累积Cd的品种差异,探讨了甘薯吸收累积Cd的相关机理。结果表明,甘薯品种间不仅生物量差异较大,对Cd的吸收累积能力也不同,8个品种的地上部茎叶生物量（DW）在4 594.9-8 232.2 kg.hm^-2,鲜样Cd含量范围为0.032 9-0.057 4 mg.kg^-1;地下部块根生物量（DW）在7 809.0-14 269.7 kg.hm^-2,鲜样Cd含量范围为0.002 2-0.011 0 mg.kg^-1,茎叶Cd含量明显高于块根,但均未超过国家食品中污染物限值标准（GB 2762—2005）（根茎类蔬菜〈0.1 mg.kg^-1）。而与无公害蔬菜质量标准（GB 18406.1—2001）进行比较（〈0.05 mg.kg-1）,有3个甘薯品种（心香、湘薯15、泉薯9号）的茎叶Cd含量超标。因此,轻度Cd污染土壤种植的甘薯其茎叶可能存在摄食健康风险,而块根基本无风险,若将Cd污染土壤改制种植甘薯,必须妥善处理其地上部茎叶。

红薯对Pb、Cd的吸收累积特征及根际土壤Pb、Cd形态分布研究

为了解土壤在Pb、Cd单一以及复合污染条件下红薯对Pb、Cd的吸收和积累规律,通过盆栽试验对红薯地上部和地下部的生物量和重金属含量进行测定,分析了单一及复合污染土壤中重金属Pb、Cd形态分布特点。结果表明,相对于对照,较低浓度的Pb、Cd能显著促进红薯的生长(P<0.05),Pb超过50mg.kg-1、Cd超过3mg.kg-1时,红薯生长受到显著抑制(P<0.05),Cd是影响红薯生长的主要因素;随着试验处理浓度的升高,红薯体内重金属含量也随之升高,二者之间存在极显著的相关性(P<0.01),Pb、Cd共存对红薯吸收累积Pb、Cd具有明显的交互作用,Pb促进Cd向地上部转移,Cd促进Pb在地下部积累。根际土壤中Pb、Cd以可交换态与碳酸盐结合态为主,二者均占总量的55以上,在复合污染条件下,Pb浓度为50mg.kg-1时其活性系数显著高于其他Pb处理(P<0.05),并在很大程度上促进有效态Cd含量的增加。

水稻不同品种对Cd吸收累积的差异和机理研究

采用盆栽和水培试验研究了华南地区水稻（Ｏ．Ｓａｔｉｖａ）的主要品种对Ｃｄ吸收累积的差异和引起差异的原因。盆栽试验结果表明，供试的２０多个品种生长在同一污染土壤上，汕优６３、汕优６４等杂交稻，产量较高，但糙米Ｃｄ含量也较高；野奥丝苗、增城丝苗、黑糯等优质稻糙米重金属含量较低；常规稻则变幅较大。作物品种间差异可达１倍以上。在同一Ｃｄ浓度和营养液配方条件下的水培试验显示，与汕优６３相比，糙米Ｃｄ含量较低的野奥丝苗其单位产量的耗水量、根冠比、Ｃｄ向糙米的迁移率明显较低。而且Ｃｄ向糙米的迁移率二者相差１倍多，汕优６３为３８．４％，野奥丝苗为１６．２％。

氮磷钾平衡施肥对夏玉米产量及养分吸收和累积的影响

结合目前夏玉米施肥存在的种种弊端,探讨平衡施肥对夏玉米产量及养分吸收的影响,为实现夏玉米超高产和合理施肥提供理论依据。通过设置大田试验,研究了不同施肥模式对夏玉米产量、氮肥利用率及养分吸收、累积的影响。氮磷钾平衡施肥(NPK)对夏玉米籽粒产量有显著的增产作用,产量达6426 kg/hm2,分别比PK、NK、NP、FP、CK处理增产13.2%、12.9%、19.3%、12.0%、22.9%。夏玉米生物量累积曲线与N、P、K养分累积曲线基本一致,都呈"S"型,养分累积量的次序为N>K>P,生物量和养分累积主要集中在喇叭口期以后。氮、磷、钾平衡施用可提高夏玉米产量、氮肥利用率以及养分的吸收,在喇叭口期追施肥料值得推广。

茶苗对重金属Pb Cu Cd和Cr的吸收累积规律

通过盆栽实验,从动态角度研究了在不同培养期内,Pb、Cu、Cd和Cr4种重金属在茶树中的累积规律。结果表明,茶树不同部位对4种重金属的累积量存在很大差异,重金属的分布顺序为根>茎>叶;4种重金属大部分被茶树根系固定,在其体内的迁移性较低,在茶叶中积累的顺序为:Cr>Cu>Cd>Pb。茶叶中重金属累积量和重金属添加量、培养时间都存在显著的正相关关系。4种重金属元素中,Cr的累积速率常数最大,Cd最小。茶树对重金属的吸收与土壤pH值和土壤有效态重金属含量显著相关。本研究可为人们科学认识茶叶中重金属的残留问题、健康风险及其污染控制提供理论依据。

铜的单元及复合污染中水稻对Cu吸收累积规律的研究

通过盆栽试验,研究了吉林省稻砂土中水稻对Cu的单元及复合污染时的吸收累积规律。结果表明,复合污染较单元污染水稻各器官对Cu的吸收有明显的差异:单元污染下根、茎、糙米分配比为16∶2.8∶1,而复合污染下则为:24∶1∶1。表明在其他金属的作用下Cu不易向水稻的地上部转移。通过统计分析看出Pb能促进水稻根和茎对Cu的吸收,降低糙米对Cu的吸收;As能促进水稻根对Cu的吸收,降低茎和糙米对Cu的吸收;Ni能降低水稻茎对Cu的吸收,促进根和糙米对Cu的吸收。在向可食部位转移过程中Cu和Ni是协同作用,Pb与Cu之间、As与Cu之间是拮抗作用。

施硅对小白菜吸收累积和迁移重金属铬的影响

蔬菜品质越来越引起全社会的关注,如何预防和治理重金属对蔬菜产品的污染是目前需要迫切解决的环境问题。通过模拟铬污染土壤施硅的盆栽试验,探讨硅、铬在土壤-蔬菜作物系统间的迁移、转化特性,为研究通过施硅调控蔬菜重金属污染提供依据。研究结果表明:(1)在不同铬水平胁迫下,硅在小白菜体内的积累量不同,根吸收硅的量不同;总的趋势是在试验的各个铬污染水平,一定的施硅量均可提高小白菜地上部的硅含量。(2)铬的各污染处理均有随施硅量的提高而降低小白菜铬积累量的趋势,说明施硅可有效抑制小白菜对铬的吸收。(3)硅的施入,可抑制根吸收的铬进一步运输到地上部,因而减轻了小白菜可食部分受铬污染的程度,在高浓度铬污染处理下,小白菜根中的铬较难运转到茎部;而运输到茎部的铬却易于向叶部转移。(4)硅的加入降低了小白菜各部位对铬的富集能力,从而降低了重金属铬对小白菜的污染。

柠檬酸对鱼腥草吸收累积铅锌矿区土壤中重金属的影响

采用矿区实地田间试验,通过外源添加柠檬酸(1mmol/kg,3mmol/kg,6mmol/kg和9mmol/kg)处理,研究鱼腥草对重金属复合污染土壤Pb、Zn、Cd、Cr和Cu 5种重金属元素的吸收累积特性,并确定最佳的柠檬酸调控浓度。结果表明,柠檬酸添加浓度为1mmol/kg时能显著促进鱼腥草生物量的提高,比对照增产11.64%,其他处理浓度的柠檬酸对鱼腥草生物量有抑制作用,但不显著;柠檬酸处理能显著提高鱼腥草对Pb、Zn、Cd和Cr这4种重金属元素的吸收累积能力,对Pb和Zn吸收累积能力大于Cd和Cr,对Cu的吸收累积无明显促进作用。但当柠檬酸添加浓度为1mmol/kg时每667m2鱼腥草提取Pb、Zn、Cr和Cu的量分别比对照增加了35.16%,34.39%,59.00%和18.93%,对Cd无明显促进作用。鱼腥草在矿区重金属复合污染土壤上能正常生长,并对多种重金属胁迫具有一定的耐受能力和吸收累积能力,可用于矿区重金属复合污染土壤的植物修复。

施用钾肥(KCl)的土壤对作物吸收累积镉的影响

本文研究在镉污染的土壤上施用钾肥（KCl）对水稻、小麦在不同生育期吸收累积镉的影响。结果表明：KCl对这两种作物吸收镉均有促进作用，KCl对水稻吸收镉的促进效率高于小麦，其可食部分含镉量是：麦粒＞糙米。

不同施肥条件下冬小麦氮素吸收、转运及累积的研究

为给陕西关中地区冬小麦合理施用氮肥提供理论基础,以小偃22为材料,通过田间试验研究了不同施肥条件下冬小麦产量、氮素吸收、转运和累积特点。结果表明,氮磷钾和有机肥配合施用可明显提高小麦籽粒产量,其中在基施有机氮150 kg.hm-2的基础上,施氮量为150~225 kg.hm-2时小麦籽粒产量接近或达到9 000 kg.hm-2的超高产水平,显著高于农民习惯施肥处理(基施纯氮300 kg.hm-2和P2O575 kg.hm-2);在不施有机肥、施氮量为270~300 kg.hm-2时,小麦籽粒产量与农民习惯施肥处理差异不明显,说明有机肥具有明显的增产作用。施肥处理对小麦氮素累积有显著影响,氮磷钾配施可显著提高小麦氮素累积量,有机肥和化肥配合施用氮素累积量最高,达到249.3~283.0 kg.hm-2。与农民习惯施肥处理相比,氮磷钾配施条件下小麦生育中期和后期氮素累积量增加,开花后营养器官氮素转运量也随着增加,但施肥处理间氮素转运效率差异不明显。综合来看,陕西关中地区冬小麦在氮磷钾和有机肥配合施用的情况下,氮肥用量应控制在150~225 kg.hm-2。