重金属镉污染防治栽培措施专题

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    1. 外源NO对镉胁迫下生菜种子萌发、幼苗生长及抗氧化特性的影响
    熊明国
    河南农业科学    2021, 50 (10): 109-115.   DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.10.014
    摘要223)      PDF (2769KB)(126)    收藏
    为探索外源NO对镉(Cd)胁迫下生菜种子萌发和幼苗生长的缓解效应,研究不同浓度(100、150、200、250 μmol/L)外源SNP(硝普钠,NO供体)对100 μmol/L Cd胁迫下生菜种子萌发、幼苗生长及抗氧化特性的影响。结果表明,外源NO对Cd胁迫下生菜种子发芽率和发芽势无显著影响,但总体上可显著提高生菜幼苗生长、叶绿素含量和过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性,显著降低丙二醛(MDA)含量。在Cd胁迫下添加250 μmol/L SNP处理效果最好,POD、CAT、SOD活性及叶绿素含量分别显著提高85.00%、81.20%、63.27%、155.63%。综上可知,外源NO可缓解Cd胁迫对生菜的伤害,以250 μmol/L SNP处理效果最好。
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    2. 川芎重金属镉污染现状及降镉策略研究进展
    廖雪梅, 陈媛媛, 陶珊, 沙秀芬, 吴宇, 徐正君, 张超, 彭芳
    河南农业科学    2020, 49 (10): 1-11.   DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.10.001
    摘要163)      PDF (1250KB)(342)    收藏
     川芎是著名川产道地药材,由于对镉富集性强,其药用品质安全性及有效性备受关注,如何降低川芎根茎中的镉含量成为目前川芎产业发展的关键之一。阐述了川芎镉污染现状、镉吸收积累规律,进而着重分析了川芎镉污染的影响因素以及降低川芎根茎中镉含量的措施。在土壤修复技术无法短时间内实现川芎安全生产的情况下,提出可通过分子技术和辐射诱变技术相结合选育低富集镉川芎品种的思路,以期为解决川芎重金属污染问题提供参考。
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    3. 不同豇豆材料的镉积累特性比较研究
    向娟, 潘绍坤, 吴传秀, 吴彩芳, 鲁荣海, 林立金, 陈玲
    河南农业科学    2020, 49 (4): 114-119.   DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.04.016
    摘要127)      PDF (1099KB)(205)    收藏
    为研究不同豇豆材料对重金属镉的吸收积累差异,以 12份豇豆材料作为研究对象,于镉污染的土壤进行盆栽试验。结果表明,在镉胁迫下,幼苗期的豇豆材料HF1013-25-2-1-1地上部生物量显著高于其他豇豆材料,镉含量也较高,7104地上部分生物量最低,镉含量最高,其他豇豆材料地上部分生物量处于HF1013-25-2-1-1与7104之间。就成株豇豆而言,豆荚生物量较高的前4个豇豆材料按生物量高低的顺序分别是:FA黑黑-3-1-青荚>15279>17300>HF1013-25-2-1-1,豆荚生物量最低的豇豆材料为15282-1,其他材料的生物量处于FA黑黑-3-1-青荚和15282-1之间。7104的豆荚镉含量最低,除7104外,其余11份豇豆材料之间的豆荚镉含量差异不显著。因此,在镉污染区域,可优先选择豆荚生物量高且镉含量低的FA黑黑-3-1-青荚、15279材料进行种植。
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    4. 蘖肥运筹对水稻镉吸收的影响
    吴勇俊,张玉盛,杨小粉,郑海飘,汪泽钱,肖 欢,敖和军
    河南农业科学    2019, 48 (4): 21-27.  
    摘要58)      PDF (1446KB)(191)    收藏
    为初步探究蘖肥施用时间对水稻 Cd(镉)吸收的影响及其机制,以不施氮肥(F1)处理为对照,并设置1个氮肥均作基肥处理(F5),研究蘖肥施用时间[移栽后7 d(F2)、14 d(F3)和21 d(F4)]对水稻品种株两优819、陆两优996 Cd含量、Cd的亚细胞分布以及铁锰氧化物膜形成量的影响。结果表明,与对照相比,施用蘖肥总体能显著降低水稻分蘖期以及成熟期各部位Cd含量;与F5处理相比,施用蘖肥总体上可降低成熟期各部位Cd含量,就糙米而言,施用蘖肥处理Cd含量分别较F1和F5处理降低25%~46%和7%~33%,F3、F4处理降低Cd含量效果较好;水稻产量以F3处理最高,F2、F4处理也较高,三者间差异不显著。从根表铁锰氧化物膜形成量来看,与F1和F5处理相比,施用蘖肥总体上能明显增加水稻根表铁锰氧化物膜形成量,同时也提高了根表铁锰氧化物膜表面吸附的Cd含量,且2个品种均以F3、F4处理较高;铁锰氧化物膜形成量的增加使得分蘖期进入水稻各亚细胞组分的Cd含量均较F1处理明显降低。综合考虑,水稻生产中应根据品种特性,于移栽后14~21 d施用分蘖肥,以达到降低糙米Cd含量、提高水稻产量的目的。
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    5. 秸秆和猪粪对小麦镉吸收的影响
    陕 红,孙宝利
    河南农业科学    2019, 48 (4): 14-20.  
    摘要46)      PDF (1008KB)(168)    收藏
    采用盆栽试验,以黄棕壤和潮土为供试土壤,每种土壤上按照有机碳加入量一致的原则设置 5个处理,分别为对照(不添加有机物)、1.1%和2.7%秸秆处理、2%和5%猪粪处理,研究施用秸秆和猪粪对小麦Cd含量、土壤Cd形态、pH值、有机质组成的影响,为利用有机物调控小麦Cd污染提供科学依据。结果表明,施用秸秆和猪粪均可显著降低小麦各部位Cd含量。施用秸秆和猪粪均可促进土壤Cd由活性较强的交换态向其他形态转化。土壤交换态Cd含量与小麦Cd含量呈极显著正相关。秸秆对土壤pH值总体上无显著影响,猪粪可显著降低潮土pH值,增加黄棕壤pH值。施用秸秆和猪粪可使土壤胡敏酸(HA)与富里酸(FA)的比值HA/FA显著升高。土壤HA/FA与交换态Cd含量呈极显著负相关;土壤交换态Cd含量与pH值只有在猪粪施入黄棕壤的处理中呈极显著负相关,在其他处理中均呈正相关。综上,施用秸秆和猪粪均可通过促进土壤Cd形态的转化抑制小麦对Cd的吸收,其机制主要与土壤有机质组成和pH值有关。
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    6. 抗镉植物内生真菌的筛选及其促生能力研究
    刘军生,罗阳兰,解修超,邓百万,柏秋月,曹乃馨,张毓文
    河南农业科学    2019, 48 (03): 61-69.  
    摘要112)      PDF (2023KB)(233)    收藏
    筛选具有抗镉促生能力的内生真菌,为植物-微生物联合修复农田镉污染提供优势菌株。分离秦岭铅锌尾矿区内优势植物杠柳( Periploca sepium Bunge)的内生真菌,利用加镉培养基筛选抗镉能力较高的内生真菌,分析其形态学和内转录间隔区基因序列(Internal transcribed sequence, ITS)特征,鉴定其所属菌属,研究其Cd 2+去除率及吲哚-3-乙酸(IAA)活性、铁载体活性、胞外过氧化氢酶(CAT)活性和溶磷解钾活性等促生潜力,验证内生真菌对小麦幼苗抗镉能力的提升作用。结果表明:筛选到5株可耐受30 000 mg/L Cd 2+的内生真菌,经鉴定,菌株GR1为 Talaromyces sp.,菌株GR4为 Colletotrichum sp.,菌株GR9为 Purpureocillium sp.,而菌株GR7和菌株GR10均为 Fusariumsp.。Cd 2+含量为1 000 mg/L时,菌株GR7的Cd 2+去除率最高。4株菌株有IAA活性,其中菌株GR4的IAA活性最高(99.417 mg/L)。菌株GR7的铁载体活性最高(84.64%)。菌株GR9的胞外CAT活性最高(10.01 U/mL)。菌株GR1发酵液中的有效磷含量最高(201.67 mg/L)。菌株GR4发酵液中的有效钾含量最高(105.11 mg/L)。5株抗镉内生真菌均能显著提高小麦幼苗的耐镉能力,与空白相比,添加GR1发酵液的小麦幼苗株高增加了80.22%,根长增加了61.26%,鲜质量增加了27.66%,干质量增加了60.87%,叶绿素含量增加了28.42%,可溶性糖含量增加了7.83%,可溶性蛋白含量增加了13.28%,整体促进效果较为显著(P<0.05)。5株抗镉内生真菌均有抗镉促生潜力,可为农作物-微生物联合修复农田镉污染提供优势菌株,提高农田镉污染修复效率。
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