外源硅从植物角度调控川芎镉吸收的可行性初探

近年来,川芎因重金属镉含量超标问题正面临严峻的国际市场挑战。降低川芎镉含量成为亟待解决的问题。笔者首先对当前川芎镉问题研究进展进行论述,包括川芎中镉的来源途径、控制川芎镉含量的常用措施。指出现有的控制措施研究多集中在从降低土壤中活性态镉含量的角度,来减少镉对川芎的污染毒害。然而研究已证实川芎系对土壤中镉元素有富集作用的植物,目前的研究缺乏探讨减少川芎对镉的主动吸收。基于此,笔者首次从植物角度浅析外源硅降低川芎对镉主动吸收的可行性,旨在为探索寻找有效降低川芎镉含量的方法提供借鉴。

硅肥、微生物菌剂与有机肥对川芎吸收积累镉的影响

目的初步从减少川芎对镉吸收富集角度,对比考察硅肥、微生物菌剂与有机肥对川芎吸收积累镉的影响。方法采集四川省眉山市彭山区公义镇各处理组不同生长周期的川芎植株(地上部分和地下根茎)及根际土壤,测定其镉元素含量,并计算其镉富集系数及转移系数。结果与处理前相比,各处理均能降低川芎根茎镉含量,其中以高剂量硅肥对根茎降镉效果最佳,降镉幅度达到91.73%,其次为微生物菌剂,降镉幅度达到88.48%。随着硅肥使用量的增加,其降低川芎地上部分及整个植株镉含量的幅度越大。与空白对照组(CK)相比,各处理川芎根茎镉富集系数均降低,其中高浓度的硅肥和微生物菌剂组镉富集系数分别降低至0.236和0.313,且随着硅肥浓度的增大其降低川芎地上部分对镉的富集越明显,硅肥1和硅肥2组地上部分镉富集系数分别降低至0.391和0.101。同时,硅肥能降低川芎地上部分对镉元素的转移能力,与CK相比,硅肥1和硅肥2组川芎地上部分镉转移系数分别降低到0.472和0.429。结论硅肥可以有效降低川芎镉含量以及川芎对镉的富集与转移。另外,微生物菌剂也能显著降低川芎根茎镉含量以及川芎根茎对镉的富集。

硅肥、微生物菌剂与有机肥对川芎生长、土壤和药材中镉含量及药材质量的影响

目的从土壤和植物入手,探讨硅肥、微生物菌剂与有机肥对川芎生长、土壤和药材中镉含量及药材质量的影响。方法川芎试验地划分为CK组和5个处理组,各处理组定期进行相应施肥处理。测定各组川芎生长周期中川芎根茎及土壤镉含量,计算川芎根茎对镉的富集系数。收获期测定各组川芎生长指标(株高、根茎鲜重和干重)及根茎主要成分的含量。结果硅肥、微生物菌剂、有机肥以及混合肥对川芎的株高、根茎鲜重和干重生长指标均有一定的促进作用。与处理前相比,各处理均能显著降低土壤和川芎根茎镉含量,其中混合肥降低土壤镉效果最佳,降镉幅度为56.52%,高剂量硅肥对根茎降镉效果最佳,降镉幅度达到91.73%。同时,与对照组相比,最后一次处理后采集,各处理组川芎根茎镉富集系数均降低,其中硅肥2组和和菌剂组的富集系数分别显著降低至0.236和0.313。各处理组川芎样品中阿魏酸含量均显著高于对照组,其中有机肥和硅肥2组阿魏酸的含量分别达到0.2556%和0.2113%,分别是对照组的2.0倍和1.7倍。结论施用硅肥、微生物菌剂、有机肥以及混合肥均能促进川芎生长的同时,降低川芎根茎及土壤中镉含量,并提升川芎药材中阿魏酸的含量。高浓度的硅肥和微生物菌剂能降低川芎对镉的吸收富集。