稻壳基生物炭对生菜Cd吸收及土壤养分的影响

探讨稻壳基生物炭对Cd污染土壤上叶菜吸收Cd和土壤Cd形态的影响作用,明确稻壳基生物炭对土壤Cd污染的调控效应,可为合理利用稻壳基生物炭降低叶菜Cd含量提供参考。采用盆栽试验,研究了稻壳基生物炭在不同用量水平下对2茬生菜地上部Cd含量、土壤养分含量及Cd赋存形态的影响。结果表明,在5～25 g·kg^-1用量范围内,稻壳基生物炭显著降低了2茬生菜地上部和根系Cd含量,且在最大用量25 g·kg^-1时效果最好,地上部Cd含量分别比未施稻壳基生物炭的对照处理降低了19.6%和45.8%,根系Cd含量分别降低了36.8%和28.0%。在25 g·kg^-1用量水平下,稻壳基生物炭对土壤p H、有效磷、速效钾及有机质含量提升效果明显,但显著降低了土壤碱解氮含量。施加稻壳基生物炭对土壤有效态Cd含量及Cd化学形态也有不同影响。随着稻壳基生物炭用量的增加,土壤NH4OAc提取态Cd含量和弱酸提取态Cd含量显著降低,在用量为25 g·kg^-1时,分别比对照降低17.9%和10.4%,可还原态Cd含量无显著变化,可氧化态Cd含量呈减低趋势,残渣态Cd含量增加17.6%。因此推测,提升土壤p H、降低土壤有效态Cd含量、增加残渣态Cd含量可能是稻壳基生物炭降低生菜体内Cd含量的主要原因。稻壳基生物炭可以作为土壤改良剂,抑制Cd污染土壤上叶菜对Cd的吸收,改善土壤养分状况。

磷灰石、石灰对Cd胁迫下黑麦草根形态及Cd吸收影响研究

为考察磷灰石、石灰和黑麦草对Cd污染土壤的修复效果,通过盆栽试验研究了不同剂量磷灰石(0、6、12、24 g·kg^-1风干土,编号为CK、L1、L2、L3)和石灰(1、2、4 g·kg^-1风干土,编号为S1、S2、S3)对Cd胁迫下黑麦草生物量、根形态、黑麦草Cd含量、Cd富集量、富集系数、土壤pH、土壤有效态Cd含量等的影响。结果表明,磷灰石、石灰处理(L1,S1除外)显著增加了黑麦草生物量、根长、根表面积、根体积、根尖数、Cd富集量和土壤pH,显著降低了黑麦草Cd含量、Cd富集系数、根平均直径和土壤有效态Cd含量。相关性分析结果表明:除根平均直径为正相关关系外,黑麦草根长、根表面积、根体积、根尖数与土壤有效态Cd含量、黑麦草地上部分及根系Cd含量、Cd富集系数呈显著或极显著负相关关系;除根平均直径为负相关关系外,其他根指标与黑麦草地上部分及根系生物量、Cd富集量呈极显著正相关关系。其中,L3处理黑麦草地上部分及根系生物量达到CK处理(不添加改良剂)的176.0倍和174.4倍;根平均直径相比CK降低了29.4%,根长、根表面积、根体积和根尖数分别为CK处理的20.2、21.0、21.3倍和24.5倍;黑麦草地上部分及根系Cd富集量达到CK处理的89.6倍和100.9倍。研究表明,根形态受土壤有效态Cd含量的影响显著,并可通过影响黑麦草生物量及Cd吸收决定其Cd富集量,施用24 g·kg^-1的磷灰石并种植黑麦草能很好地修复Cd污染土壤。

Cd-K双重处理对水稻幼苗生长和Cd吸收转运的影响及相关转运通道分析

以水稻(Oryza sativa Linn.)高Cd积累品种‘T优705’(‘T You 705’)和低Cd积累品种‘湘早籼24’(‘Xiangzaoxian 24’)为实验材料,采用水培法对不同浓度Cd(0.0和2.7μmol·L^(- 1)Cd)和K(0、30和60 mmol·L^(- 1)K)处理条件下2个品种幼苗的相对生长量、根系和地上部的Cd含量及其亚细胞分布特征进行了比较,并分析了添加离子通道活性抑制剂TEA和La Cl3后幼苗根系和地上部的Cd和K含量;在此基础上,比较了NSCCs(非选择性阳离子通道)和K专性通道对2个品种幼苗根系和地上部Cd和K吸收贡献率的影响。结果表明:与Cd单一处理组(2.7μmol·L^(- 1)Cd)相比,Cd-K双重处理组(2.7μmol·L^(- 1)Cd-30 mmol·L^(- 1)K和2.7μmol·L^(- 1)Cd-60 mmol·L^(- 1)K)2个品种幼苗的相对生长量显著提高,而幼苗根系和地上部的Cd含量显著下降;随K浓度的提高,2个品种幼苗根系细胞壁和细胞液中的Cd含量显著下降,但细胞壁中Cd含量的分配比例增大而细胞液中Cd含量的分配比例则减小。在含2.7μmol·L^(- 1)Cd和30 mmol·L^(- 1)K的培养液中分别添加5 mmol·L^(- 1)TEA或0.2 mmol·L^(- 1)La Cl3后,2个品种幼苗根系和地上部的Cd和K含量均显著下降,其中,La Cl3处理组的根系Cd含量降幅高于TEA处理组,但La Cl3处理组的根系K含量降幅则低于TEA组。NSCCs对品种‘T优705’幼苗根系和地上部Cd吸收的贡献率显著低于品种‘湘早籼24’幼苗,而K专性通道对品种‘T优705’幼苗根系K吸收和地上部Cd吸收的贡献率则显著低于品种‘湘早籼24’幼苗。研究结果显示:添加外源K可缓解Cd对水稻幼苗生长的抑制作用,并通过提高细胞壁与Cd的结合能力来降低细胞液中Cd的积累,以此减弱幼苗对Cd的吸收和转运能力;幼苗体内的K和Cd均可通过K专性通道和NSCCs转运,其中,K吸收和转运主要通过K专性通道完成,而Cd吸收和转运主要通过NSCCs完成。此外,品种‘T优705’可能具有多种离子通道参与Cd的吸收和转运,而品种‘湘早籼24’主要依赖NSCCs参与Cd的吸收和转运,且后者对K的吸收和积累强于前者。

聚多曲霉菌对Cd胁迫下芥菜种子萌发、生长和Cd吸收的影响

为了探明聚多曲霉菌[Aspergillus sydowii(Bain.et Sart.)Thom et Church]对芥菜[Brassica juncea(Linn.)Czern.]种子萌发、生长和Cd吸收的影响,以聚多曲霉菌菌株DJ515-2为供试菌株,对1 mmol·L^(-1)Cd胁迫下接菌组(接种浓度为1.0×108CFU·mL^(-1)的DJ515-2菌悬液)和对照组(未接种DJ515-2菌悬液)芥菜的种子萌发状况进行了比较,并采用盆栽法对0、28、56和112 mg·kg^(-1)Cd胁迫下接菌组和对照组芥菜单株地上部和地下部的鲜质量和干质量、地上部和地下部的Cd含量、单株Cd吸收量及根际土壤有效态Cd含量进行了比较。结果表明:与对照组相比,接菌组的种子发芽率、根长、茎长和种子活力指数分别升高了20.0%、52.4%、56.3%和83.7%。在不同质量浓度Cd胁迫下,接菌组的单株地上部和地下部的鲜质量和干质量、地上部和地下部的Cd含量、单株Cd吸收量及根际土壤有效态Cd含量均高于对照组;并且,除地上部Cd含量外,28 mg·kg^(-1)Cd胁迫下接菌组的其他指标均显著(P<0.05)高于对照组。随着Cd质量浓度的提高,对照组和接菌组的单株地上部鲜质量及单株地上部和地下部的干质量总体上逐渐降低,地上部和地下部的Cd含量、单株Cd吸收量及根际土壤有效态Cd含量总体上逐渐升高。研究结果显示:聚多曲霉菌菌株DJ515-2能够促进芥菜种子萌发、生长和Cd吸收,并能提高土壤中Cd的生物有效性,对芥菜修复低浓度(28 mg·kg^(-1))Cd污染土壤具有明显的促进作用。

不同改良剂对Cd污染土壤及水稻Cd吸收转运的影响

本研究以位于浙江省金华市某村农田重金属Cd轻度污染土壤为研究对象,以不添加改良剂为对照(CK),比较石灰类调理剂、甲壳素、生物炭等3种改良剂对水稻安全生产的影响。结果显示,不同改良剂处理提高了土壤pH值和有机质含量,但无显著变化;且均降低土壤中有效态Cd含量,其中生物炭和石灰类调理剂处理有效态Cd下降最显著,与对照相比分别降低了10.32%和8.29%。石灰类调理剂处理对水稻体内各部位的富集系数及转运系数均表现出最低。石灰类调理剂及生物炭用量在1 200 kg·hm^(-2)和2 250 kg·hm^(-2)下,可使稻谷籽粒(糙米)中的Cd含量控制在食品安全国家标准的限量以内。综上所述,石灰类调理剂处理对Cd污染农田土壤治理效果最好。

不同氮(N)源对油菜镉(Cd)吸收积累的影响

本文利用盆栽试验研究了不同N源对油菜Cd吸收积累的影响。结果表明:施加NH_(4)^(+)-N后,油菜地上部和根系Cd含量及富集系数均较对照显著增加,油菜根际pH和根际总Cd含量均较对照显著降低,油菜根际可交换态Cd含量较对照显著提高,而碳酸盐结合态和铁锰结合态等难溶态Cd含量均较对照下降,根际pH的降低可使根际难溶态Cd转变成可交换态Cd,进而可增加根系对Cd的吸收积累。而NO_(3)^(-)N处理后,Cd含量减少,根际pH和总Cd含量增加,可交换态Cd含量较对照降低,而碳酸盐结合态和铁锰结合态较对照升高,且差异不显著。

黑麦草、丛枝菌根对番茄Cd吸收、土壤Cd形态的影响

采用大田试验研究了在重金属Cd(5.943 mg·kg^(-1)污染下,黑麦草和丛枝菌根对2个品种番茄("德福mm-8"和"洛贝琪")生长、Cd含量以及对土壤微生物、酶活性、p H和Cd形态的影响.结果表明,黑麦草和丛枝菌根单一或复合处理显著提高了2个品种番茄果实、根、茎、叶和植株总干重,增幅分别为14.1%~38.4%和4.2%~18.3%、20.9%~31.5%和8.4%~10.3%、13.0%~16.8%和3.0%~9.5%、10.7%~16.8%和2.7%~7.6%、14.3%~36.6%和4.5%~16.8%.黑麦草和丛枝菌根单一或复合处理增加了土壤中细菌、真菌、放线菌数量及土壤脲酶、转化酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性,且土壤微生物数量及土壤酶活性在不同品种和处理间的差异达到显著性水平(P<0.05).与番茄套种黑麦草或接种丛枝菌根提高了土壤p H值,降低了土壤中可交换态(EXC-Cd)、碳酸盐态(CAB-Cd)和铁锰氧化态(Fe-Mn-Cd)和土壤中Cd总量,土壤中Cd总量降幅为16.9%~27.8%.2个番茄品种果实、叶、茎和根中的Cd含量分别显著下降了6.9%~40.9%、5.7%~40.1%、4.6%~34.7%和9.8%~42.4%.Cd主要积累在番茄的叶、根和茎中,果实积累较少.比较供试的2个番茄品种,果实Cd含量和积累量及植株Cd总积累量以"洛贝琪"<"德福mm-8".

外源添加抑制剂对芦蒿吸收Cd和Pb的影响

以水生植物芦蒿为试验材料,通过人工培养液温室培养方法,研究了代谢抑制剂、P-型ATP酶抑制剂、蛋白合成抑制剂、离子通道抑制剂对芦蒿吸收Cd和Pb的影响。结果表明,代谢抑制剂(Na3N)和P-型ATP酶抑制剂(Na3VO4)对芦蒿Cd和Pb的吸收均有一定的抑制作用,说明芦蒿对Cd和Pb存在主动吸收。钙离子通道抑制剂LaCl3显著抑制芦蒿根部对Cd的吸收,而对Pb的吸收没有明显的抑制作用,说明芦蒿对Cd的吸收与钙离子通道有关;蛋白质合成抑制剂放线菌酮(CHD)对芦蒿Cd和Pb的吸收有显著的抑制作用,说明芦蒿对Cd和Pb的吸收与一些蛋白质或酶的诱导合成及其活性密切相关。

纳米沸石对土壤Cd形态及大白菜Cd吸收的影响

通过室内培养试验研究了不同镉污染水平(1、5、10和15 mg·kg-1Cd)下,不同施用量(0、5、10和20 g·kg-1)的纳米沸石(NZ)和普通沸石(OZ)对土壤镉形态分配比例(FDC)随时间的变化情况,并通过盆栽试验进一步研究纳米沸石和普通沸石对土壤镉形态和大白菜Cd吸收的影响.室内培养试验表明,施用纳米沸石和普通沸石有效降低了土壤可交换态镉FDC,增加了铁锰氧化态镉FDC,在0~28 d的培养过程中,可交换态镉FDC呈先降后增后趋于平缓最后增加的趋势.培养结束时,沸石处理使可交换态镉FDC从0 d时的72.0%~88.0%降至30.0%~66.4%,各处理土壤镉主要以可交换态存在.盆栽试验表明,施用纳米沸石和普通沸石均显著降低了土壤可交换态镉含量和FDC,增加了碳酸盐结合态、铁锰氧化态、有机态和残渣态镉含量和FDC,以高量纳米沸石处理(20 g·kg-1)对可交换态镉的降低效果最好.土壤可交换态镉FDC与土壤p H呈显著负相关(P<0.05),与大白菜地上部和根部镉含量呈极显著正相关(P<0.01).施用沸石使1和5 mg·kg-1Cd水平土壤p H分别提高了1.8%~45.5%和6.1%~54.3%,土壤可交换态镉FDC分别降低了16.3%~47.7%和16.2%~46.7%,大白菜各部位镉含量分别降低了1.0%~75.0%和3.8%~53.2%,纳米沸石对土壤和植株镉的降低效果优于普通沸石.中低量(≤10 g·kg-1)的沸石对大白菜生长有明显的促进作用,而高量沸石(20 g·kg-1)则抑制了大白菜的生长.与普通沸石相比,纳米沸石显著提高大白菜生物量的同时,也显著降低了土壤可交换态镉含量和大白菜镉含量及镉积累量.

两种积累型番茄对不同难溶态Cd活化与吸收的差异

本研究以两种Cd积累型番茄品种(高积累型‘合作8’,低积累型‘普罗旺斯’)幼苗为研究对象,通过水培试验,研究其对两种难溶态Cd(CdS和CdCO_(3))的活化效果及吸收差异特征,并分析两种难溶态Cd对植株的生长效应,为Cd轻度污染土壤中番茄品种的合理选择提供依据。结果表明:在活化效果方面,‘合作8’对难溶态Cd的活化效果显著高于‘普罗旺斯’。CdCO_(3)和CdS处理下高积累型品种‘合作8’使溶液中有效态Cd浓度分别比添加CdCO_(3)和CdS但未种植番茄的处理显著提高62.1%和51.0%(P<0.05);而低积累型‘普罗旺斯’在CdCO_(3)处理下溶液中有效态Cd浓度比对照增加39.4%(P<0.05),但在CdS处理下有效Cd浓度变化不明显。在植株Cd吸收方面,CdS和CdCO_(3)处理下‘合作8’地上部与根部Cd含量均显著(P<0.05)高于‘普罗旺斯’,地上部分别提高80.2%和105.2%,根部分别提高111.7%和153.8%。与未添加难溶性Cd处理相比,CdS处理下‘普罗旺斯’株高、根长和生物量分别提高15.0%、10.1%和15.5%(P<0.05),而‘合作8’株高、根长和生物量分别降低5.0%、9.8%和11.3%(P<0.05);同时,2种难溶性Cd处理下‘合作8’的株高、根长和生物量均显著低于‘普罗旺斯’(P<0.05)。综上,高积累型番茄品种对两种难溶态Cd活化的效果显著高于低积累型番茄品种,显著提高了Cd的生物有效性,高积累型品种对难溶态CdS和CdCO_(3)的吸收也显著高于低积累型品种,使高积累型番茄植株生长受到了显著抑制。

叶面肥抑制春小麦Cd吸收效应研究

为降低小麦籽粒对镉(Cd)的积累能力,确保食品安全,明确田间条件下不同叶面肥抑制小麦Cd吸收的效应,选取中轻度Cd污染小麦田土壤为对象,采用大田试验,研究了在分蘖期和孕穗期喷施不同种类叶面肥(磷肥(P)、锰锌肥(Mn+Zn)、多元素复合肥(M)、有机水溶性肥(O))对小麦不同器官中Cd的含量、分配以及Cd富集的影响。结果显示:喷施叶面肥后小麦籽粒中Cd含量均可下降到食品污染物标准规定值(≤0.1mg/kg)范围内,以喷施锰锌肥籽粒降Cd效果最佳,降Cd率可达41.72%;锰锌肥、多元素复合肥的施用显著降低了小麦地上部的Cd含量(p<0.05),小麦地下部的Cd含量只有喷施锰锌肥处理显著高于不喷施叶面肥处理(p<0.05);喷施磷肥和锰锌肥使小麦籽粒中Cd的分配比例显著下降了2.12%和2.47%;喷施叶面肥首先抑制了叶对Cd的富集,其次是显著降低了籽粒Cd的富集。综合考虑认为,小麦在分蘖期和孕穗期叶面喷施锰锌微肥籽粒降Cd作用最显著,在生产实践中适宜在中轻度Cd污染农田土壤利用中优先推荐。

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。

铁锰改性生物炭对水稻镉吸收和土壤微生物群落的影响

通过盆栽试验,研究铁锰改性生物炭(BC_(FM))对水稻Cd吸收和土壤微生物群落结构的影响.结果表明,BC_(FM)可有效降低水稻对Cd的吸收,改变土壤微生物群落结构.与对照相比,添加0.5~2g/kg BC_(FM)后土壤有机质、土壤阳离子交换量、土壤总Fe和总Mn无显著变化;而添加4g/kg BC_(FM)后,土壤有机质、土壤阳离子交换量、土壤总Fe和Mn含量分别显著(P<0.05)提高了13.6%、13.58%、5.0%和12.1%,同时土壤中有效态Cd含量显著(P<0.05)降低67.9%,且水稻茎、叶和糙米中Cd含量分别显著(P<0.05)降低74.3%、44.9%和84.9%.添加BC_(FM)后,水稻根际土壤Firmicutes、Proteobacteria等门水平物种的相对丰度提高,而Bacteroidota、Patescibacteria、Desulfobacterota和Nitrospirae等门水平物种的相对丰度降低.热图分析结果表明,BC_(FM)可提高水稻根际土壤中Bacillus、Citrifermentans、Geobacter、Desulfovibrio等参与铁锰氧化还原和硫酸盐还原细菌的相对丰度.RDA和网络分析表明,BC_(FM)可通过影响土壤总Fe、有机质含量和Cd的生物有效性来改变土壤微生物群落结构,促进土壤细菌间的正交互作用.因此,BC_(FM)可作为一种有效的、生态安全的钝化剂用于Cd污染农田土壤修复.

两种Cd积累型番茄品种联合土著微生物对土壤有效态Cd的影响

镉(Cd)在作物体内的累积能力主要受土壤Cd有效性决定,为降低Cd积累和保障作物安全,本研究以低Cd积累型‘普罗旺斯’和高Cd积累型‘合作908’番茄品种为研究对象,结合Illumina MiSeq测序,探讨番茄和土著微生物共同作用对土壤中有效态Cd及微生物多样性的影响。试验设置背景土壤(Cd含量0.24 mg·kg^(-1))和Cd污染土壤(Cd含量0.60 mg·kg^(-1))的灭菌(无土著微生物)与不灭菌(有土著微生物)处理,在此基础上,分别设置不种植番茄、种植‘合作908’和‘普罗旺斯’处理。结果表明:在背景土壤和Cd污染土壤中,‘合作908’吸收积累土壤Cd的能力均显著高于‘普罗旺斯’。与不种植(CK)相比,在灭菌土壤种植‘普罗旺斯’和‘合作908’的单一作用使污染土壤有效态Cd含量分别增加3.16%和5.26%;不灭菌土壤的土著微生物单一作用使污染土壤有效态Cd增加27.37%;不灭菌土壤种植‘普罗旺斯’和‘合作908’(与土著微生物联合)比在灭菌土壤中作物单一种植使土壤有效态Cd含量分别增加29.59%和28.00%,比不灭菌土壤(土著微生物单一作用)分别提高4.96%和5.79%。与CK处理相比,不灭菌污染土壤种植‘普罗旺斯’和‘合作908’使土壤鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、微鞘藻属(Microcoleus)、Haliangium和爬管菌属(Herpetosiphon)相对丰度均明显增加。同时,在不灭菌污染土壤种植‘普罗旺斯’处理中游动放线菌属(Actinoplanes)和硝化螺菌属(Nitrospira)相对丰度增加,而在不灭菌污染土壤种植‘合作908’处理中噬氢菌属(Hydrogenophaga)和溶杆菌属(Lysobacter)相对丰度增加,两处理间存在着明显的差异菌属。这些优势菌属可能与两种积累型番茄品种种植下的土壤有效态Cd含量差异有关。综上,两种积累型番茄品种-土著微生物的联合作用提高了土壤微生物的多样性,改变了土壤细菌群落结构,显著提升了土壤中有效态Cd的含量。

不同基因型番茄幼苗对镉胁迫的生理响应及镉吸收差异

采用盆栽试验,通过研究不同浓度镉(1、5、10mg·kg-1)胁迫下4种基因型番茄圣粉1号、东圣1号、农城906和宝冠1号幼苗地上部及根部生物量、镉吸收量、活性氧含量(ROS)及其他生理指标,筛选出镉低积累基因型番茄品种。结果表明,不同基因型番茄对镉胁迫响应存在差异。随镉处理浓度增加,4个品种番茄幼苗地上部生物量显著下降(P<0.05)。地上部Cd吸收量呈增加趋势,在中浓度(5mg·kg-1)镉处理下达到峰值,品种间为宝冠1号>圣粉1号、农城906>东圣1号。4个品种番茄幼苗Cd转移率随镉处理浓度增加显著降低,其中东圣1号Cd转移率较低,根部Cd滞留较多,向地上部转移较少。4个品种番茄幼苗生理活性存在差异,宝冠1号番茄幼苗ROS含量及抗氧化酶(POD,CAT)活性随镉处理浓度增加变化幅度较大,东圣1号变化幅度相对较小。综合各项指标,4个基因型番茄中东圣1号为镉低积累品种。

土壤施锌对不同镉浓度下玉米吸收积累镉的影响

采用盆栽试验研究了土壤施Zn量对不同Cd浓度下2种基因型玉米吉单209、长单374吸收积累Cd的影响。结果表明,土壤添加Cd浓度由6mg·kg-1增加到20mg·kg-1,2种基因型玉米地上生物量显著降低(P=0.016)。Cd6mg·kg-1处理时土壤施Zn提高了玉米生物量,Cd20mg·kg-1处理施Zn240mg·kg-1对生物量有所抑制。随添加Cd浓度的升高,2种基因型玉米植株对Cd的吸收呈线性增加。土壤施Zn降低了玉米植株中的Cd含量,2个品种玉米植株Cd含量在80或160mg·kg-1Zn时达到最低值(P<0.05)。添加Cd含量由6mg·kg-1增加到20mg·kg-1,土壤施Zn使地上部Cd含量降低幅度增加,而使根系的降低幅度减小。土壤外源Cd浓度的升高促进了2种基因型玉米地上部分的Zn含量。

两种基因型龙葵对镉胁迫的生理响应及镉吸收差异

采用盆栽试验,通过研究不同浓度镉(0、5、25、50、100μg·g-1)胁迫下红果龙葵和少花龙葵幼苗根、茎和叶的生物量变化、镉吸收量、镉转移率、镉富集系数和叶片抗氧化酶(SOD、POD)活性、叶片可溶性蛋白和游离脯氨酸含量等指标的变化,比较2种基因型龙葵富集镉的差异。结果表明,2种基因型龙葵富集重金属镉存在明显差异。与对照相比,在Cd胁迫浓度≥25μg·g-1时,2种龙葵的生物量显著下降(P<0.05),而少花龙葵的下降趋势较红果龙葵小;随着Cd胁迫浓度的增加,2种龙葵根、茎和叶的Cd吸收量显著上升(P<0.05),且根部Cd含量高于茎和叶,而少花龙葵的根、茎和叶中的Cd含量均高于红果龙葵,2种龙葵的镉转移率和富集系数除5μg·g-1Cd胁迫外,均小于1,且少花龙葵对镉转移率和镉富集系数均大于红果龙葵。2种龙葵叶片可溶性蛋白、游离脯氨酸含量以及抗氧化酶(SOD、POD)活性均表现为先上升后下降,均表现为少花龙葵上升幅度大而下降幅度较小。综合各项指标表明,2种龙葵均不是Cd的超积累植物,少花龙葵的耐Cd胁迫能力较红果龙葵强。

刈割次数对紫花苜蓿镉吸收影响及生理响应

采用盆栽试验研究了4种镉(Cd)浓度(0,10,25,50mg/kg)下,刈割次数(1次,2次,3次)对紫花苜蓿生长和Cd累积量的影响及其生理响应。结果发现,多次刈割提高了紫花苜蓿地上部分的生长速率,促进了地上部分生物量的累积,3次刈割下地上部平均生长速率可达61.6mg/(株·d),但3次刈割显著抑制了根系的生长(P<0.05)。生长季内2次和3次刈割可以促进根系Cd吸收,增加地上部分Cd累积量,进而提高紫花苜蓿Cd富集量,单株最大镉积累量出现在25mg/kg Cd浓度的2次刈割处理中,达到75.98μg/株。同时,2次或3次刈割会降低紫花苜蓿相对电导率、MDA含量,增加脯氨酸含量,改善紫花苜蓿在Cd胁迫下的生理状况。综合分析表明,当土壤Cd浓度不高于25mg/kg时,紫花苜蓿生长季内2次刈割可以提高Cd污染土壤修复效率。

黑麦草与丛枝菌根对番茄Cd质量分数及根际Cd形态的影响

采用大田试验研究在重金属Cd(5.943mg/kg)污染下,黑麦草和丛枝菌根对2个品种番茄("德福mm-8"和"洛贝琪")产量,Cd质量分数以及对根际Cd形态的影响.结果表明,黑麦草和丛枝菌根单一或复合处理使2个品种番茄果实、叶、茎、根及植株总干质量不同程度增加,增幅达2.67%~38.42%;同时显著降低2个番茄品种的果实、叶、茎及根部的Cd质量分数,降幅达4.59%~42.45%.番茄叶、根和茎为Cd主要积累部位,果实中Cd积累较少."洛贝琪"表现出Cd低积累特性,其果实Cd质量分数、积累量及植株Cd总积累量均低于"德福mm-8".在Cd污染土壤上,种植番茄的同时套种黑麦草或接种丛枝菌根,可减少土壤中可交换态(EXC-Cd),碳酸盐态(CABCd),铁锰氧化态(Fe-Mn-Cd)及Cd全量,其中土壤Cd全量降幅达8.65%~23.21%("德福mm-8")和15.89%~27.52%("洛贝琪").番茄果实Cd质量分数与土壤可交换态Cd,铁锰氧化态Cd质量分数之间呈显著正相关性关系(p<0.05).接种丛枝菌根能促进黑麦草的生长及其对Cd的吸收,黑麦草地上部及总生物量、黑麦草Cd质量分数及Cd积累量均显著增加,分析番茄Cd质量分数与黑麦草Cd质量分数,二者呈显著负相关性(p<0.05).

锌肥对不同基因型大麦吸收积累镉的影响

对土壤添加不同Zn、Cd条件下两种基因型 (Sahara和Clipper)大麦对Zn、Cd的吸收积累研究表明 ,在本实验条件下土壤添加Zn、Cd对植物地上部生物量没有显著影响 ,但土壤添加Zn抑制植物根系生长 .在土壤不缺Zn情况下添加Zn <2 0mg·kg-1时并没有对大麦体内Cd浓度产生显著影响 ;当土壤Zn添加量达到 4 0mg·kg-1时 ,植物体内Cd浓度明显降低 .植物吸收Cd的总量随着土壤添加Zn的增加而显著下降 ,这主要是由于根系生物量的下降所致 .两个基因型大麦品种Zn效率存在显著差异 ,但这一差异对植物吸收Cd的总量没有影响 .Zn高效品种Sahara根部Cd浓度显著低于Clipper.