科研产出
微生物菌剂和壳聚糖对毛桃幼苗镉积累的影响
《安徽农业科学 》 2025
摘要：为了探究微生物菌剂及壳聚糖对果树镉积累的影响，为镉污染区果树安全生产提供参考。以毛桃幼苗为材料，研究在镉胁迫下微生物菌剂和壳聚糖对毛桃幼苗镉积累的影响。结果表明，0.1 mg/L镉处理降低了毛桃幼苗的株高和生物量，但提高了超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性，说明0.1 mg/L镉处理对毛桃幼苗产生了胁迫。在镉胁迫下，微生物菌剂、壳聚糖和微生物菌剂+壳聚糖均提高了毛桃幼苗各器官的生物量，降低了SOD和POD活性，也降低了毛桃幼苗各器官镉含量。在镉胁迫下，壳聚糖处理的毛桃幼苗株高和地上部分生物量均最大，分别较镉处理提高了3.89%和28.25%;SOD活性、POD活性和地上部分镉含量最低，分别较镉处理降低了31.45%、14.61%和26.20%;微生物菌剂+壳聚糖处理根系镉含量最低，较镉处理降低了30.00%。因此，微生物菌剂和壳聚糖均能促进毛桃生长，并降低毛桃镉积累，但两者组合使用不能降低毛桃镉积累。
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不同镉浓度下水稻和小麦生长、籽粒镉吸收特征及土壤镉临界值研究
《土壤通报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]为了探讨不同镉(Cd)浓度对四川地区不同土壤pH值的农田土壤上水稻和小麦生长以及籽粒中Cd吸收的影响.[方法]采集了四川地区黄红壤、潮土和酸性紫色土三种典型农用地 0~20 cm耕作层的土样,并向样品中添加了 0~10.00 mg kg-1 外源Cd.通过盆栽试验分析了土壤与水稻、小麦生长以及籽粒中Cd吸收量之间的关系.在确保水稻和小麦籽粒中Cd含量符合食品安全国家标准污染物限值的前提下,初步评估了 3种水稻和小麦产地土壤中Cd的安全临界值.[结果]随着外源Cd浓度的逐渐升高,水稻和小麦的株高、茎秆干重以及籽粒干重整体上均呈现出先增长后减弱的趋势.与此同时,Cd浓度的提升也导致叶片的SPAD值有所降低,而茎秆与籽粒中的Cd吸收量则显著增加.根据食品安全国家标准污染物限值,水稻和小麦所种植的黄红壤、潮土和酸性紫色土三种土壤的总Cd临界值范围分别为 0.57~2.74 mg kg-1 和 0.06~0.40 mg kg-1,有效Cd临界值范围分别为 0.08~0.19 mg kg-1 和 0.01~0.03 mg kg-1.[结论]种植水稻的三种土壤以及种植小麦的黄红壤,其总 Cd临界值均高于现行的风险筛选值(GB15618-2018).其中黄红壤的总Cd临界值最高,酸性紫色土次之,潮土最低.此外,土壤的Cd临界值与土壤的pH值及有机质含量之间呈现出显著的正相关关系.
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叶面喷施硫化锌对不同品种小麦镉富集特征的影响
《西南农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探明硫化锌(ZnS)喷施对镉(Cd)在不同品种小麦中分布和转运的影响,减轻Cd污染对小麦安全的威胁.[方法]通过田间试验探究叶面喷施硫化锌对蜀紫麦1706、蜀紫麦1702、蜀紫麦1705和紫糯麦168四个小麦品种的干生物量、Cd吸收及亚细胞分布的影响.[结果]喷施120 mg/L ZnS时,4个品种根部Cd在亚细胞组分(细胞壁、细胞器、细胞液)中的含量显著降低(P<0.05,下同),降幅分别为42%~86%、89%~93%和71%~82%.同时,根、茎、叶和籽粒中Cd含量及其富集系数分别降低90%~93%、17%~73%、48%~89%和25%~86%.当ZnS浓度为60 mg/L时,3个品种籽粒Cd含量显著低于《食品安全国家标准食品中污染物限量》限值(0.1 mg/kg).[结论]ZnS通过增强Cd在细胞壁和细胞器中的区室化作用,降低其在细胞液的生物有效性,并显著抑制Cd从营养器官向籽粒的转运.本研究揭示了 ZnS阻控Cd的亚细胞机制及品种特异性响应规律,为小麦安全生产提供了理论依据.
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油菜秸秆生物炭对成都平原土壤理化性质和水稻镉吸收的影响
《西南农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究油菜秸秆生物炭对土壤理化性质及水稻镉(Cd)吸收的影响,为成都平原农业废弃物资源化利用和Cd污染农田水稻安全生产提供参考依据。【方法】以油菜秸秆为原材料制备生物炭,选择成都平原某Cd污染农田开展田间小区试验,设置对照(CK)、化肥(NPK)、油菜秸秆粉末(RS)、油菜秸秆生物炭(BC)、油菜秸秆生物炭+化肥(BC+NPK)处理,于水稻成熟期采样并分析土壤理化性质、水稻生长指标、土壤和水稻植株Cd含量。【结果】BC和BC+NPK处理可有效提高土壤的pH、阳离子交换量(CEC)、土壤有机碳(SOC)以及氮、磷、钾养分含量,且能显著降低土壤有效态Cd含量(P<0.05),但对土壤总Cd含量无显著影响(P>0.05)。不同处理对水稻生长的促进作用为BC+NPK>BC>NPK>RS>CK,其中BC+NPK处理的水稻有效穗数、每穗粒数、结实率、千粒重、实际产量相比CK提高5.15%～36.74%,且BC+NPK处理后的水稻根系、秸秆、稻壳和籽粒Cd含量最低。相关性分析显示,水稻的有效穗数、每穗粒数、结实率、千粒重和实际产量与土壤pH、CEC、SOC、TN、AN、TP、AP、AK呈显著正相关,与土壤有效态Cd含量以及水稻根系、秸秆、稻壳和籽粒Cd含量间呈显著负相关(P<0.05)。【结论】成都平原Cd污染稻田中施用油菜秸秆生物炭在提高水稻产量的同时能减少水稻对Cd的吸收,且以油菜秸秆生物碳配施化肥的效果最佳,是降低Cd污染农田稻米Cd污染风险的有效农艺措施。
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利用CRISPR/Cas9技术敲除OsNramp5创制镉低积累水稻新种质
《植物遗传资源学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：大米镉超标问题严重威胁人体健康.水稻镉吸收转运基因OsNramp5的功能缺失可有效降低镉在稻米中的积累.为了快速创制镉低积累的水稻新种质,本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除三系杂交稻优质抗病恢复系川恢491(R491)中的镉吸收转运基因OsNramp5,获得了多种不同突变方式的编辑植株,并筛选出单靶点突变无转基因成份的两种纯合突变株系(KO1和KO2).在镉污染土壤中种植并测定野生型和敲除植株糙米的镉含量,结果显示,相比于野生型R491,敲除株系KO1和KO2糙米中的镉含量显著下降,均降低约90%左右.农艺性状调查结果发现,相比野生型R491,KO1突变株系的农艺性状没有显著差异,但KO2突变株系的株高、结实率和千粒重显著降低.因此,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除镉吸收转运基因OsNramp5可快速创制镉低积累的水稻新种质,本研究创制的新种质为加速培育可在镉污染区种植的安全水稻品种提供了新的遗传资源.
关键词： 水稻 镉 OsNramp5 CRISPR/Cas9 育种
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酸性菜地土壤中钝化剂对镉的钝化效应研究
《环境科学与技术 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：在土壤与农产品重金属污染问题日渐加剧的背景下，开展菜地重金属污染土壤修复和降低蔬菜重金属超标风险成为亟待解决的问题。为探究钝化材料在酸性土壤上的适用性及有效阻控蔬菜吸收土壤中镉（Cd）的潜力，选取3处（T1、T2、T3）酸度不同的菜地，设置5种钝化剂（粉煤灰、钙基膨润土、镉康、海泡石和生物质炭）和5种主要市售蔬菜（白菜、甘蓝、莴笋、紧花菜和散花菜）开展田间试验，研究不同钝化剂对酸性土壤中有效态Cd含量及蔬菜Cd含量的影响。试验结果表明：钝化剂显著影响菜地土壤理化性质。钙基膨润土对土壤Cd具有显著钝化作用。海泡石对蔬菜Cd吸收过程有明显的阻控效果。通过对蔬菜镉富集能力的聚类分析，可将5种蔬菜分为低富集（紧花菜、散花菜、白菜、甘蓝）和高富集（莴笋）两类。主成分分析显示蔬菜Cd含量与土壤总Cd和有效态Cd含量呈正相关，与土壤p H呈显著负相关。施用钝化材料（生物质炭、海泡石）并结合蔬菜品种筛选是降低酸性菜地土壤重金属污染风险，确保蔬菜安全生产的有效措施。
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超级微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定香菇中的镉
《中国无机分析化学 》 2023
摘要：为建立一种快速批量检测香菇中镉的方法,分别采用湿法消解、普通微波消解和超级微波消解技术前处理香菇标准样品,对比消解效果,优化超级微波消解技术的酸体系和消解最终温度;采用石墨炉原子吸收光谱仪法测定,优化基体改进剂、灰化温度等工作参数,确定仪器最佳检测条件,验证分析方法的准确性和稳定性.结果表明,超级微波消解优于湿法消解和传统微波消解技术,准确性和重复性最佳,大幅减少用酸量的同时更加安全、高效,避免样品污染.在最优分析方法条件下,镉在 0~4.0 μg/L范围内所得回归方程线性关系良好,相关系数(R)为 0.999 4,方法检出限为 0.001 mg/kg,精密度 RSD为 1.4%~2.5%.超级微波消解-石墨炉原子吸收光谱法检测的探索与应用为农产品镉含量批量检测提供可靠的方法支撑.
关键词： 超级微波消解 石墨炉原子吸收光谱法 香菇 镉
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脱落酸对葡萄幼苗镉积累的影响
《中国农学通报 》 2022 CSCD
摘要：为降低镉污染条件下葡萄对镉的积累，促进葡萄生长，采用盆栽试验研究镉污染（5 mg/kg）条件下喷施脱落酸对葡萄幼苗生长及镉积累的影响。结果表明，葡萄幼苗各部位的生物量和叶片的光合色素含量均随着脱落酸浓度的增加（0、1、5、10、20μmol/L）而先降低后增加。随着脱落酸浓度的增加，葡萄幼苗叶片的POD及CAT活性和土壤pH呈现先增加后降低的趋势，而SOD活性随着脱落酸浓度的增加而增加。另外，喷施脱落酸能使葡萄幼苗各部位镉含量显著低于对照，并随着脱落酸浓度的增加而减少，脱落酸浓度为20μmol/L时，葡萄幼苗的根系和地上部分分别较对照降低了36.54%和74.36%。综上，喷施脱落酸能够降低葡萄对镉的吸收，以20μmol/L脱落酸浓度最佳。
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外施γ-聚谷氨酸对辣椒生长及其镉胁迫下生理特性的影响
《西北农林科技大学学报(自然科学版) 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究施用γ-聚谷氨酸(γ-PGA)对辣椒生长和果实产量的影响,以及其对镉(Cd)胁迫辣椒幼苗的缓解作用,为辣椒高产栽培和Cd污染防治提供理论依据.[方法]以川腾6号辣椒品种为材料,研究叶面喷施0.1 g/L γ-PGA后水培辣椒幼苗生物量和盆栽辣椒果实形态及产量的变化;在0,5和10 mg/L Cd胁迫下,分析施用0.1 g/L γ-PGA后水培辣椒幼苗生长速率、叶绿素含量、抗氧化酶活性、叶绿素荧光特性、矿质元素及镉含量的变化.[结果]喷施γ-PGA可以显著提高辣椒幼苗鲜质量,增加结果数量,使单株产量提高了15.94%.施用γ-PGA显著增加了不同质量浓度Cd胁迫处理辣椒地上部生长速率,其中10 mg/L Cd胁迫处理辣椒的生长速率提高了68.89%.10 mg/L Cd胁迫下,施用γ-PGA能显著提高辣椒幼苗的叶绿素含量,且能使之恢复到未受Cd胁迫时的水平.γ-PGA增加了Cd胁迫辣椒幼苗叶片的最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、电子传递速率(ETR)、光化学淬灭(qP),显著降低了非光化学淬灭(NPQ),有效提高了叶片光能利用率.喷施γ-PGA可以提高Cd胁迫辣椒的SOD、POD、CAT活性,显著提高10 mg/L Cd胁迫处理辣椒植株的Fe、Mn和Zn含量,使Cd吸收降低了19.05%.[结论]叶面施用γ-PGA不仅能有效促进辣椒生长和提高产量,同时可有效缓解Cd胁迫对辣椒的伤害,Cd胁迫越严重,缓解效应越显著.
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秸秆还田配施石灰对水稻镉吸收累积的影响
《农业环境科学学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：秸秆还田是提升土壤肥力、增加作物产量的重要措施,但存在增加稻米镉（Cd）含量的风险。为探索合理的秸秆资源利用方式,以成都平原稻麦轮作土壤为对象,设置秸秆不还田、秸秆还田及秸秆还田配施4个石灰施用水平(600、1 200、1 800、2 400kg·hm-2)等6个处理,研究秸秆还田配施不同量石灰对水稻Cd吸收累积的影响。结果表明,与秸秆不还田相比,秸秆还田稻米Cd含量提高了18.1%,土壤溶解性有机碳（DOC）含量、有效态Cd含量分别提高了28.5%～95.7%、7.7%～18.9%,且DOC含量差异达显著水平（P<0.05）。与秸秆还田相比,秸秆还田配施石灰可通过有效提高土壤pH（0.15～0.85个单位）、降低土壤DOC（6.6%～29.3%）和有效态Cd含量（11.4%～38.6%）等来降低稻米Cd含量（11.2%～44.9%）,且稻米Cd含量随石灰用量的增加而降低直至平稳水平,其中以秸秆还田配施石灰1 800 kg·hm-2和2 400 kg·hm-2处理表现最佳（P<0.05）,低于《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762—2017）0.2 mg·kg-1的标准限值。此外,秸秆还田配施石灰水稻产量增加3.3%～6.2%（P>0.05）。在本研究试验条件下,秸秆还田配施石灰的最佳用量为1 800 kg·hm-2,既能兼顾水稻产量,又能保障稻谷、土壤生态安全。
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