不同品種蔬菜對鎘的吸收及根系形態(tài)特征研究.pdf

1、環(huán)境問題已經(jīng)成為當(dāng)今世界最受公眾關(guān)注的問題之一,而土壤重金屬污染是全球面臨的重大環(huán)境問題之一。土壤重金屬因其特有的生物毒性和易積累性,對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康構(gòu)成了嚴重的威脅,其中鎘更易被作物吸收并通過食物鏈富集,進而威脅食品安全并影響人類健康。目前應(yīng)對土壤重金屬污染的策略主要包括物理、化學(xué)和生物的方法,其中植物修復(fù)的方法具有更多的優(yōu)點,但這種方法對功能植物篩選的依賴性很強。植物吸收和累積重金屬存在顯著的植物種間和種內(nèi)差異,從而為功能物種的

2、篩選提供了可能。本研究采用盆栽實驗的方法,利用方差分析和聚類分析比較了71種葉菜類蔬菜對土壤鎘的吸收積累差異性,利用靶標危害系數(shù)法評價了鎘通過食物鏈積累對人類健康產(chǎn)生的生態(tài)風(fēng)險,以及利用鎘污染土壤上蔬菜根系形態(tài)特征進行產(chǎn)地環(huán)境安全性評價,得出主要結(jié)論如下:
　　 1.鎘污染土壤(1.6 mg kg-1)上空心菜(Ipomoea aquatica Forsk.)、油麥菜(Lactucasativa L.)和生菜(Lactuca s

3、ativa L.var.capitata L.)在營養(yǎng)生長期其地上部隔含量變化規(guī)律是升高(8葉期)——平衡(12葉期)——升高(16葉期)——平衡(20葉期),最高濃度出現(xiàn)在營養(yǎng)生長期后期(本試驗中為16葉期)。
　　 2.同一科屬不同品種以及同一品種不同基因型蔬菜地上部生物量對鎘的反應(yīng)均不同,按差異情況可以將其分成高敏感、敏感、高耐受、耐受和其他等5類。
　　 3.同一科屬不同品種以及同一品種不同基因型蔬菜對Cd的吸收

4、能力也有較大差異,71種葉菜類蔬菜按地上部(烘干樣)Cd含量根據(jù)聚類結(jié)果可分為低、中、高、較高、最高等五個級別,在土壤Cd為2.12 mg kg-1時各級別蔬菜地上部Cd含量范圍:低0.45～1.16 mg kg-1、中1.27～2.29 mg kg-1、高2.36～2.66 mg kg-1、較高1.49～4.11mg kg-1和最高4.69～5.04.mg kg-1。71種蔬菜地上部對Cd的生物富集系數(shù)可分為低、中、高三大類,結(jié)果還表

5、明不同濃度Cd對同一種蔬菜的轉(zhuǎn)運系數(shù)能產(chǎn)生顯著影響,在土壤Cd為0.31、1.20和2.12 mg kg-1時蔬菜轉(zhuǎn)運系數(shù)的變化有依次遞減、依次遞增、先增后減、先減后增和無影響等5種類型,具體情況又因不同蔬菜品種而異。
　　 4.本實驗中葉菜類蔬菜對低Cd污染土壤的植物修復(fù)潛力不大,71種葉菜類蔬菜莖葉中最高Cd含量僅為5.04 mg kg-1,最高Cd累積量僅為7.81μg pot-1,土壤中Cd的最高凈化率為O.74％(土壤

6、Cd為2.12 mg kg-1時)。
　　 5.在土壤Cd含量為2.12 mg kg-1時,葉菜類蔬菜地上部鎘平均含量依次為油麥菜>生菜>菜薹(Brassica campestris L.ssp.chinensis var.utilis Tsen et Lee)>萵苣(Lactvca saiva L.lettuce)>空心菜>芹菜(Apium graveolens L.celery)>小白菜(Brassica campestri

7、s L.var.communis Tsen et Lee)>大白菜(Brassica campestris L.ssp.Pekinensis(Lour.)Olsson)>芥菜(Brassica iuncea)>香菜(Herba Coriandri Sativ)>苦苣(Cichorium endivial.common)>香蔥(Allium porrum L.leek)>甘藍(Brassicaoleracea var.capitata.f

8、.rubra)>木耳菜(Gynura cusimbua(D.Don)S.Moore)>苘蒿(Chrysanthemum soronarium L.garland chrysanthemum)>莧菜(Amaranthusmangostanus L.edible amaranth)>韭菜(A.tuberosum Rott,ex Spr.Chinese chive)。
　　 蔬菜對土壤Cd吸收能力按科屬分類結(jié)果表明,萵苣屬蔬菜對Cd的

9、吸收能力最強,甘薯屬、云姜屬、芹屬、菊苣屬為中等吸收能力,而茼蒿屬、蔥屬、落葵薯、莧屬對Cd吸收能力最低。
　　 6.不同蔬菜對人體產(chǎn)生的健康風(fēng)險因品種而異,試驗中葉菜類蔬菜對城區(qū)居民的風(fēng)險性高于郊區(qū)居民。土壤Cd含量≦2.12 mg kg-10時,油麥菜、生菜、萵苣、芹菜、香菜和空心菜表現(xiàn)出高的風(fēng)險性,甘藍、茼蒿、韭菜、木耳菜和莧菜表現(xiàn)最為安全。
　　 7.鎘對不同蔬菜總根長、根總表面積、根總體積、根平均直徑和根尖數(shù)等