科研产出
不同营养环境条件下铜、锌、锰等二价金属营养元素对水稻吸收运转镉的调控
《激光生物学报 》 2018
摘要：利用水培试验研究了在不同营养环境条件下几种二价金属营养元素与镉的互作关系及其水稻吸收运转镉的影响。研究结果表明,培养液中全部营养元素供应水平变化,二价金属元素浓度变化均对水稻吸收镉产生显著影响。Cd浓度保持为2μmol/L不变,随着全部必须元素浓度系数从0. 25提高到2. 0,水稻根系和茎叶Cd含量分别降低42. 5%和64. 5%。在没有其它二价阳离子干扰的情况下,Mg~(2+)、Fe~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)均强烈抑制水稻对镉的吸收,水稻根系镉含量降低至对照的15. 4%～61. 6%,茎叶镉含量降低至对照的20. 2%～87. 5%。在木村B培养液中增量供应Zn~(2+)或Mn~(2+)均大幅度促进镉在根系、茎叶和稻谷积累,其中增量供应Zn~(2+)处理的水稻根、茎叶和稻谷镉含量分别比对照增加45. 5%、177. 4%、250. 8%,而增量供应Mn~(2+)处理的水稻根系、茎叶、稻谷镉含量分别比对照增加20. 2%、117. 4%、227. 1%。在所有二价金属元素中,Cu~(2+)对水稻吸收Cd~(2+)的拮抗作用最强,而且铜-镉拮抗关系受营养环境的影响较小。培养液中增量供应Cu~(2+)导致水稻吸收镉大幅减少,根系、茎叶、稻谷镉含量分别比对照降低51. 4%、45. 2%、52. 2%;培养液缺Cu~(2+)则导致根系和茎叶镉含量分别比对照增加177%和114%。研究结果表明,在镉污染稻田适度施用铜肥、控制锌锰的输入、在水稻生长发育期保持较高土壤营养水平可能是控制水稻积累镉的营养调控方法。
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低Cd积累西瓜品种的筛选
《中国瓜菜 》 2018 北大核心
摘要：为了评价Cd污染地区西瓜种植的安全性,通过对Cd污染地区的西瓜品种筛选和大棚长季节栽培试验研究了58个西瓜品种对Cd积累的差异,以期筛选出低Cd积累的西瓜品种。研究结果表明,在土壤Cd含量低于0.973 mg·kg~(-1)时,西瓜果实Cd含量均低于国家现行标准GB 2762-2012,其中‘黑媚娘’的Cd含量最低。西瓜长季节栽培时果实中Cd含量随着采收批次的增加呈增加趋势,‘橙玉’最后一批果实中Cd含量为28μg·kg-1,因此在中度Cd污染地区西瓜生产是安全的,建议推广种植‘黑媚娘’‘超级京欣’‘金鑫’和‘金福’等低Cd积累西瓜品种。
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镉胁迫下西瓜的转录组测序分析
《湖南农业大学学报(自然科学版) 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：以西瓜品种和欣(HX)和黑媚娘(HMN)的幼苗叶片为材料,经60 mg/kg氯化镉溶液处理(以未经氯化镉溶液处理的为对照)后,采用Illumina测序技术对转录组进行高通量测序,探讨西瓜镉胁迫的分子机理。结果表明:在黑媚娘处理组(HMN)和对照组(HMNCK)中共检测到8 579条差异基因,其中有4 297条基因表达显著上调,4 282条基因表达明显下调;在和欣处理组(HX)和对照组(HXCK)中共检测到7 108条差异基因,其中有3 662条基因表达显著上调,3 446条基因表达显著下调;不同组间差异基因的维恩图表明,HMN和HX组间有5 656条差异基因;根据不同数据库的注释信息,发现西瓜体内与镉胁迫相关的差异表达基因主要包括响应光合作用、信号转导、次生物质代谢、转录因子等相关基因;转录因子MYB、AP2/EREBP、bHLH、NAC和WRKY家族可能在西瓜响应镉胁迫中具有重要作用。用q RT–PCR技术对随机挑选的7条基因进行荧光定量验证,结果与Illumina测序数据一致,证实了差异表达基因数据的有效性。
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湖南两种母质发育土壤的稻米镉积累差异
《土壤通报 》 2018 北大核心
摘要：采用盆栽试验方法,以外源添加镉模拟土壤镉污染,研究了湖南两种母质发育土壤的稻米镉(Cd)积累差异。结果表明,在0.3~3.0 mg kg~(-1)的土壤Cd范围内,Cd对水稻产量无显著影响。水稻茎叶和糙米Cd含量随着土壤Cd浓度的升高而增加,麻砂泥添加Cd至0.9 mg kg~(-1)时,糙米Cd含量为0.20 mg kg~(-1),达到超标临界值,红黄泥添加Cd至3.0 mg kg~(-1)时,糙米Cd含量(0.19 mg kg~(-1))接近超标临界值。2种母质发育土壤上水稻茎叶对Cd的转运效率与土壤Cd浓度呈负相关,当添加土壤Cd至3.0 mg kg~(-1)时,麻砂泥和红黄泥上水稻茎叶对Cd的转运效率分别降低25.0%(P<0.05)和27.2%(P<0.05)。土壤Cd浓度影响水稻糙米对Cd的富集能力,随着土壤Cd浓度的升高,水稻糙米对Cd的富集能力下降。回归分析表明,麻砂泥和红黄泥上引起稻米Cd超标的土壤Cd含量临界值分别为1.37 mg kg~(-1)和3.56 mg kg~(-1),说明麻砂泥上的稻米Cd超标风险高于红黄泥,而这种差异主要归咎于2种母质发育土壤的p H、CEC、粒径分布及矿物组成差异。
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活化改性矿物基土壤调理剂的研发及产业化——(Ⅳ)镉污染稻田修复效果研究
《中国高新科技 》 2018
摘要：矿物基土壤调理剂(MSC)采用天然铝硅酸盐矿物活化改性研制。将矿物基土壤调理剂应用于湖南镉污染水稻田的修复,结果表明矿物基土壤调理剂的使用对水稻产量无显著影响,可显著降低稻米中的镉含量,也可以有效降低土壤中有效态镉的含量,提高土壤pH。施用矿物基土壤调理剂100~300kg/667m~2,土壤中有效态镉含量下降18.52%~35.71%,稻米镉含量则下降19.23%~50.00%,土壤中pH提升0.29~1.00个单位,且降镉效果与pH增幅随调理剂用量的增加而提高。
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四苯基卟啉与镉(Ⅱ)的高灵敏显色反应研究
《能源环境保护 》 2018
摘要：分析了四苯基卟啉(Tetraphenylporphyrin,TPP)与镉(Ⅱ)的显色反应条件和应用情况。结果表明,在表面活性剂Tween-80、辅助配合剂邻菲啰啉和pH=10.1的硼砂-氢氧化钠缓冲介质中,Cd(Ⅱ)与TPP经沸水浴加热10 min即可完全络合,吸收峰在437.2 nm达到最大值,Cd(Ⅱ)含量在0~7μg/25 mL范围内呈线性关系,表观摩尔吸光系数ε_(437.2)=3.43×10~5L·mol~(-1)·cm~(-1),显色体系具有理想的选择性及灵敏度,可用于面粉、湖水中痕量Cd(Ⅱ)的测定。
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活化改性矿物基土壤调理剂的研发及产业化——(Ⅴ)污染稻田修复过程中对土壤有效态镉的影响
《中国高新科技 》 2018
摘要：文章所采用的矿物基土壤调理剂采用天然铝硅酸盐矿物活化改性研制。将矿物基土壤调理剂应用于湖南省株洲市镉污染稻田修复,并着重研究了其对土壤有效态镉的影响。结果表明,施用矿物基土壤调理剂对晚稻产量有一定增产效果,但可显著降低稻米中的镉含量,且土壤有效态镉含量也有不同幅度的下降。施用该矿物基土壤调理剂100~300kg,早稻稻米镉含量降低31.94%~50.32%、晚稻降低37.67%~55.48%,差异显著,土壤有效态镉含量降低19.87%~31.41%,且降低镉含量的效果随其施用量的增加而增加。矿物基土壤调理剂降低土壤有效态镉的主要作用除粘土矿物类的离子交换吸附、配合等特性外。更重要的是,经活化后,其活性硅铝酸含量高、碱性较强,从而实现了Cd固化与稳定化。
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镉污染稻田水分调控与石灰耦合的季节性休耕修复效应（英文）
《Agricultural Science & Technology 》 2018
摘要：以镉(Cd)污染稻田为对象,研究休耕期间采用水分管理和施用石灰组合措施对土壤理化性状,及复耕后水稻产量和稻米Cd含量的影响。结果表明,与干旱处理相比,休耕淹水处理的土壤p H值下降,土壤有机质和阳离子交换量分布提高了,并降低了土壤有效态镉和稻米镉含量;干旱或淹水休耕,水稻产量均增加;施用石灰显著降低了稻米镉含量,其作用效果随石灰用量的增加呈线性增加趋势,每施用石灰1 000 kg/hm~2的土壤p H值提高0.24个单位、土壤有效态Cd含量降低0.007 5 mg/kg;干旱休耕时,晚稻降低稻米Cd含量效果最佳的石灰施用量为5 120kg/hm~2,稻米Cd含量为0.12 mg/kg;淹水休耕时,晚稻降低稻米Cd含量效果最佳的石灰施用量为4636 kg/hm~2,稻米Cd含量为0.10 mg/kg,总体结果表明,镉污染稻田采取淹水+石灰的休耕模式更有利于降低复耕后稻米Cd含量。
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叶面喷施植物营养剂、熟石灰、商陆根粉对水稻的降镉效果
《湖南农业科学 》 2018
摘要：为探索叶面喷施植物营养剂、熟石灰、商陆根粉对水稻Cd吸收积累的影响,筛选出降镉的实用农艺措施,采用盆栽试验,在水稻分蘖期、抽穗期、蜡熟期进行植物营养剂、熟石灰、商陆根粉喷施处理,成熟后采集水稻植株和土壤样品进行相关指标测定。结果表明:在水稻不同生育期喷施植物营养剂、熟石灰、商陆根粉可显著降低水稻植株Cd含量,尤其是糙米Cd含量(P<0.05),同时显著降低植株根系对Cd的吸收系数(P<0.05)和次级转运系数;在水稻分蘖期、抽穗期、蜡熟期3次喷施上述药剂对糙米Cd含量的降低程度最大,其含量比对照下降53.4%~57.5%,且与其他处理差异显著(P<0.05)。综上认为,在水稻不同生育期喷施植物营养剂、熟石灰、商陆根粉不仅可以减少根系对Cd的吸收积累,还可能改变水稻的新陈代谢、生理活动及土壤理化性质,进而抑制根系吸收Cd以及Cd在植株内的转移。
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