环境与基因型互作对瓜类蔬菜镉积累的影响及产地土壤安全阈值研究

纪晟莹; 李杰; 李鑫; 陶禹; 陈娟; 王晓玉; 《生态环境学报 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：当前耕地土壤镉（Cd）污染严峻，公众通过食用蔬菜摄入镉的风险增加，但针对瓜类蔬菜在不同污染土壤及基因型下的镉富集特性研究尚不足。为探究不同种类及品种的瓜类在不同环境条件下对镉的吸收积累特性，并评估环境因子与基因型对蔬菜镉含量的综合影响，通过在湘江流域选择12个典型镉污染特征区域，采取多点-多瓜类/品种田间试验方法结合土壤镉含量、土壤性质与蔬菜镉累积对应采样分析，采用相关性分析、逐步线性回归分析和多种模型的物种敏感性分布（SSD）分析等方法分析环境因子与蔬菜镉含量、生物富集系数（BCF）的关系及安全阈值。结果显示：1)环境因子对瓜类蔬菜镉含量的影响显著高于基因型，环境、品种和环境品种互作共解析了瓜类蔬菜镉含量和BCF的94.05%和84.03%，其中环境的贡献率分别为62.90%和36.67%;2)瓜类蔬菜镉含量与土壤总镉、有效态镉显著正相关（r=0.721,p≤0.01;r=0.737,p≤0.01），与p H值呈显著负相关（r=-0.390,p≤0.01）；土壤有效态镉与p H值是主要的环境影响因素，可以解释瓜类蔬菜镉含量变异的60.80%;3)瓜类蔬菜整体超标风险较低，但不同瓜类品种的镉富集能力存在显著差异，板栗南瓜（Cucurbita moschata）品种V5表现出较高敏感性，蜜本南瓜品种V6表现出低敏感性；4)基于Burr III type分布模型，估算了保障95%瓜类蔬菜安全生长的土壤镉含量阈值，其阈值为1.316 mg·kg^-1。该研究可为镉污染土壤中的瓜类蔬菜种植提供科学的品种选择和风险控制指导。

关键词： 瓜类蔬菜 镉 物种敏感性分布(SSD) 生物富集系数(BCF) 安全阈值