不同品种玉米、大豆对不同污染土壤重金属的富集特性

摘要

玉米是我国最重要的粮食作物之一，同时也是对重金属镉（Cd）具有一定富集能力的作物之一。本试验选用已在之前研究中筛选出的2个Cd高富集和6个Cd低富集品种，在5种不同污染土壤进行大田试验。旨在研究不同品种玉米对不同污染土壤镉吸收的差异，明确高积累玉米在不同土壤中的富集能力以及低积累玉米对不同污染土壤的适用性，为重金属Cd污染地区的玉米安全生产和利用高积累玉米进行重金属污染土壤修复提供理论基础。
　　大豆作为植物性蛋白和植物油的主要来源之一，在人类生活中占有重要的地位，同时大豆也是对Cd胁迫较敏感的作物。本试验选用15个大豆品种，分别在3种不同污染土壤对吸收镉的能力进行比较，旨在研究不同品种大豆对不同污染土壤镉吸收的差异，明确大豆对Cd的富集特性，为重金属Cd污染地区的大豆安全生产提供理论基础。试验结果如下：
　　（1）华彩糯3号和广红糯8号玉米在不同污染地区对Cd的转运系数范围值为1.34到3.53和2.91到5.31，富集系数范围值为1.33到4.27和1.74到3.88，属于Cd高累积玉米品种，可用于修复Cd污染的土壤，但其籽粒在高污染区Cd含量远远超过国家食品安全标准。
　　（2）华玉8号、广紫糯6号、天玉糯22和珠玉糯1号玉米在不同污染地区，籽粒Cd含量均达到国家食品安全标准，是Cd低累积玉米品种；金禧和珠玉甜1号在低污染区籽粒Cd含量达到国家食品安全标准，但在高污染地区籽粒Cd含量远远超过国家食品安全标准。
　　（3）在不同污染地区，Cd高累积玉米品种不同器官中Cd含量顺序均是：茎叶>根>籽粒；低积累玉米品种不同器官中Cd含量顺序均是：根>茎叶>籽粒。
　　（4）8个不同品种玉米籽粒在火电厂周边Cd、Pb、As含量平均值分别为0.21 mg·kg-1、0.062 mg·kg-1、0.036 mg·kg-1，其中广红糯8号、珠玉甜1号、华彩糯3号、金禧玉米籽粒Cd含量远远超过国家食品安全标准，其余品种均达标；8个品种Pb、As含量均符合国家食品安全标准。相关分析表明，Cd、Pb、As三种重金属含量之间无显著相关性。
　　（5）华夏5号大豆籽粒对Cd的富集能力显著高于其他品种，在不同污染地区其籽粒Cd含量范围值为0.41 mg·kg-1到1.56 mg·kg-1，超过国家食品安全标准4倍以上；其余14个大豆品种在上坝村污改清灌区籽粒Cd含量全部都符合国家食品安全标准，在上坝村长期污灌区，只有华夏2号符合国家食品安全标准，在韶关火电厂周边全部都超出了国家食品安全标准。
　　（6）8个不同品种玉米籽粒在火电厂周边、上坝村长期污灌区和污改清地区Cd含量平均值分别为0.21 mg·kg-1、0.04 mg·kg-1和0.02 mg·kg-1，而15个不同品种大豆籽粒在火电厂周边、上坝村长期污灌区和污改清地区Cd含量平均值分别为0.71 mg·kg-1、0.28 mg·kg-1和0.16 mg·kg-1，同一污染地区大豆籽粒Cd含量远远高于玉米籽粒。

目录

声明

1.前言

1.1土壤重金属污染的来源、现状及危害

1.1.1土壤重金属污染的来源

1.1.2土壤重金属污染的危害

1.1.3土壤重金属污染的现状

1.2土壤重金属污染的治理修复与安全利用研究

1.2.1物理及化学修复技术

1.2.2生物修复技术

1.2.3联合修复技术

1.2.4安全利用技术

1.3作物品种对重金属吸收和转运规律的差异研究

1.3.1 不同玉米品种对镉的累积特性

1.3.2 不同品种大豆对镉的累积特性

1.4 本研究的目的与意义

2.材料与方法

2.1 试验材料

2.1.1 供试作物

2.1.2 供试土壤

2.2 试验设计

2.2.1玉米试验

2.2.2 大豆试验

2.3 样品采集

2.3.1玉米样品

2.3.2大豆样品

2.4 测定项目与方法

2.4.2 植株鲜重和干重测定

2.4.3全量重金属（Cd、Pb、As）测定

2.5 数据处理及公式计算

2.5.2计算公式

3结果与分析

3.1不同污染土壤中不同品种玉米籽粒对重金属的富集特性

3.1.1不同地区污染土壤中不同品种玉米籽粒Cd含量

3.1.2 不同地区污染土壤中不同品种玉米籽粒对Cd的富集系数

3.1.3 不同玉米品种籽粒对Cd、Pb、As的富集特性

3.2 不同品种玉米茎叶和根在不同污染土壤中对Cd的富集特性

3.2.1 不同品种玉米茎叶和根在不同污染土壤中的Cd含量

3.2.2 不同品种玉米茎叶和根在不同污染土壤中的Cd积累量

3.2.3 不同品种玉米茎叶和根在不同污染土壤中的Cd富集系数和转运系数

3.3 不同污染土壤中不同品种大豆籽粒对重金属的富集特性

3.3.1 不同地区污染土壤中不同品种大豆籽粒Cd含量

3.3.2 不同地区污染土壤中不同品种大豆籽粒对Cd的富集系数

4.1 讨论

4.1.1 不同品种玉米在不同污染土壤中Cd富集能力

4.1.2不同品种大豆在不同污染土壤中Cd富集能力

4.1.3 重金属污染土壤上大豆和玉米安全生产的比较

4.2 结论

致谢

参考文献