论文部分内容阅读
镉作为毒性最大的重金属之一,是植物和人体非必需的元素。而花生作为我国重要的经济作物和油料作物,其籽粒对土壤中的镉具有较高的富集效率,对人体健康和出口贸易均有不利的影响。本文研究了中量元素钙对降低花生镉吸收的影响及可能的机理,为降低花生镉吸收提供了新的思路。主要研究结果如下:1、山东花生主产区花生镉含量与土壤交换性钙含量的关系及其健康风险评价结果:山东花生主产区土壤样品镉含量为0.030.18mg·kg-1,平均为0.069mg·kg-1,均未超出农业部绿色食品产地土壤环境的质量标准;而花生样品镉含量为0.0190.46mg·kg-1,平均为0.140mg·kg-1,按照FAO/WHO规定的无公害食品镉含量标准(0.1mg·kg-1)超标率达60.3%。花生样品镉含量随土壤镉含量的增加而增加,并且随着土壤样品交换性钙的增加,花生样品镉的含量有降低的趋势,而且这种降低的趋势在土壤交换性钙达到5000mg·kg-1以上时较突出。58个花生样品中有12个超出%ADI(100),占取样总数的20.7%。食用镉含量超过0.2mg·kg-1的花生会对人体膳食健康有一定的风险,并且镉含量越高风险性越大。2、钙对镉污染水培花生苗期生理特性及镉吸收的影响结果:采用水培试验,对不同钙处理下镉污染花生幼苗的生理特性和镉吸收情况进行了研究。花生幼苗的株高和鲜重均随钙浓度的增加而增加,而且较高浓度的钙提高了镉胁迫下花生幼苗叶绿素的含量,提高了叶片SOD、POD、CAT活性和根系活力,降低了MDA积累,说明一定范围内高浓度的钙可以缓解镉胁迫对花生生理特性的影响。此外,受镉胁迫的花生幼苗中镉的含量为根部>地上部,且随着钙的增加,花生根部和地上部镉的含量均显著降低,说明在钙与镉进入花生体内时具有一定的程度的拮抗作用。3、钙对不同生育期盆栽花生生理特性、产量及镉吸收的影响结果:盆栽试验设计镉处理为1mg·kg-1,分别在苗期、开花下针期、结荚期和成熟期加入15mg·kg-1Ca2+,施钙对花生各项生理指标均有一定的促进作用,其中,在苗期施钙最有利于花生叶片三种保护酶的活性,在开花下针期施钙对降低花生叶片MDA最有效果,在结荚期施钙对提高花生主茎高、侧枝长、总果数、饱果率、植株干重、根系活力、叶绿素和类胡萝卜素含量具有最好的促进作用,此外,不同生育期施钙对提高花生产量降低花生籽粒镉浓度有一定效果。4、钙对降低花生镉吸收的机理研究结果:(1)抑制剂对花生苗期镉吸收的影响:水培条件下研究了各种添加剂对不同镉浓度下花生地上部与根部镉吸收的影响,镉处理为1mg·kg-1时,Na3VO4和Na3N对花生镉吸收有一定的抑制作用;镉处理为5mg·kg-1时,Na3VO4对花生镉吸收有促进作用,Na3N对花生镉吸收有一定的抑制作用,一定程度上说明花生镉吸收存在需要能量的主动运输过程。低镉浓度下LaCl3降低了花生镉的吸收,说明镉通过Ca2+通道进入花生,而高镉浓度下,LaCl3反而促进了花生镉吸收。(2)钙对土壤有效镉含量的影响:25℃暗室培养下,加入10mg·kg-1和20mg·kg-1的钙前期分别会提高土壤有效态镉含量,并且低浓度的钙比高浓度的钙效果明显,随后二者均降低并在第20天时与空白趋近。