科研产出
水稻品种对镉砷累积的差异研究
《西南农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究在镉（Cd）、砷（As）复合污染农田下不同水稻品种对Cd、As吸收与累积的差异，以期为云南重金属污染农田中水稻安全生产与利用提供理论依据。【方法】试验点位于云南省昆明市东川区，采用大田试验，设置10个处理：种植杂交籼稻（中浙优8、中浙优10、中浙优1、清优676、闽红两优177）、常规籼稻（云航籼3、云航红1）、常规粳稻（云航粳2、云航粳3、云航粳7）等10个水稻品种，于水稻成熟期测定水稻农艺性状及分析植株Cd、As累积特征。【结果】不同品种水稻农艺性状及植株Cd、As累积特征均存在显著差异，其中水稻产量、株高、千粒重和结实率最大值分别为最小值的2.91、1.17、1.40、1.24倍，地上部分和地下部分生物量最大值分别为最小值的2.12、2.47倍，根、茎叶、谷壳和糙米的Cd与As含量最大值分别为最小值的2.33、3.50、1.40、4.00倍与2.03、1.93、1.48、1.36倍，Cd与As累积量最大值分别为最小值的4.45、3.27、3.53、12.06倍与2.51、1.81、3.02、3.70倍。水稻Cd转运系数总体表现为TF糙米/茎叶＞TF糙米/谷壳＞TF茎叶/根,水稻As转运系数总体表现为TF茎叶/根＞TF糙米/谷壳＞TF糙米/茎叶。在所有水稻品种中，中浙优8号农艺性状较优，其糙米中Cd、As累积量也较高，而云航粳2号农艺性状较差，糙米Cd、As累积量最低。相关性分析表明，产量与糙米Cd呈极显著正相关，与糙米As呈极显著负相关，糙米Cd与TF糙米/茎叶、TF糙米/谷壳呈极显著正相关，谷壳As与TF糙米/茎叶、TF糙米/谷壳呈极显著负相关，糙米As与TF茎叶/根、TF糙米/茎叶、TF糙米/谷壳无显著相关性，糙米Cd与糙米As也无显著相关性。【结论】在长期淹水的土壤环境下，Cd的活性较低，As的活性较高，但Cd在水稻不同器官中的转运能力比As强。在种植的杂交籼稻中浙优8号产量高，适宜在无重金属污染的土壤中种植，而常规粳稻云航粳2号可作为Cd、As复合污染土壤中种植的最佳水稻品种。
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豆科绿肥作物对云南碱性土壤镉砷有效性的影响及其对镉砷富集能力
《农业环境科学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为研究在镉(Cd)、砷(As)复合污染的碱性土壤中,种植不同豆科绿肥作物对土壤Cd、As有效性的影响及其对Cd、As的富集能力,采用大田试验,种植箭筈豌豆(箭筈豌豆、西牧333、陇箭1号)、光叶苕子(东川光苕、宣威光苕、云苕8号、东川苕子)、毛叶苕子(蒙苕1号、鲁苕1号)、其他绿肥(褐皮山黧豆、绛三叶)等11种冬季豆科绿肥作物,并以冬闲为对照,于豆科绿肥盛花期及同期测定土壤理化性状,Cd、As有效性,绿肥作物地上部Cd、As含量和富集系数.结果表明:与冬闲相比,种植西牧333的土壤全氮、有效磷含量分别增加91.67%、36.60%,鲜草产量最高,为31016 kg·hm-2,土壤有效态Cd、有效态As无显著变化,对Cd、As富集能力较低,富集系数为0.096和0.038.种植褐皮山黧豆的土壤全氮增加98.61%,土壤有效磷降低31.07%,鲜草产量较低,为10339 kg·hm-2,土壤有效态Cd无显著变化,土壤有效态As降低32.82%,对Cd、As富集能力较高,富集系数为0.136和0.071.相关性分析表明,土壤全氮与土壤有效态Cd呈极显著正相关、与有效态As呈极显著负相关,土壤有效磷与土壤有效态As呈极显著正相关,碳氮比与鲜草产量呈极显著负相关,与地上部分Cd、As含量呈极显著正相关.在所有豆科绿肥作物中,种植碳氮比较低的西牧333对Cd、As有效性无显著影响,对Cd、As富集能力较低,种植碳氮比较高的褐皮山黧豆对Cd有效性无显著影响,但可显著降低土壤As有效性,对Cd、As富集能力较高.
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不同调控措施对个旧矿区水稻土As修复及水稻As累积的影响
《中国土壤与肥料 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：在大田试验条件下,研究了复合钝化剂A1(蛭石+硫酸亚铁),A2(纳米活性炭+硅钾钙镁肥)、A3(火山石+钙镁磷肥+有机肥)和B1(叶面硅肥)单一和联合7种不同的调控处理(A1、A2、A3、B1、A1B1、A2B1、A3B1)对云南省个旧矿区稻田As污染土壤的修复效应及对稻米As累积的影响.结果表明:添加土壤钝化剂后土壤pH值均有不同程度的升高;非专性吸附态和专性吸附态As含量均有不同程度的降低,联合调控处理效果优于单一处理;不同处理对水稻均有不同程度的增产效果,A1B1、A2B1、A3B1 3种联合调控处理后水稻产量分别增加28.0%、27.2%和29.7%,联合调控增产效果较单一好;不同处理水稻根系、茎叶、糙米中As含量和无机As含量都有不同的程度的降低,A2B1联合调控处理糙米中As含量和无机As含量分别降低60.3%和77.1%,效果较其它处理好;不同钝化剂处理下,根系到茎叶、茎叶到糙米、根系到糙米的转运系数都明显降低,A2B1联合调控处理效果较其它处理优.综上,采用土壤钝化-农艺联合调控措施,即基施蛭石和硫酸亚铁联合钝化剂,同时在水稻灌浆期和抽穗期喷施叶面硅肥(A2B1),能有效修复个旧矿区As污染土壤,有效降低糙米中As的含量和无机As含量,有效提高矿区稻米安全质量,该项技术可在As污染的农田推广应用.
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不同玉米品种对Cd、Pb、As积累与转运的差异研究
《生态环境学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：矿区周边农田土壤重金属污染严重威胁到农作物安全生产及人体健康。为筛选出具有镉(Cd)、铅(Pb)、砷(As)低积累潜力且产量较高的玉米(Zeamays)品种,在云南个旧矿区周边选取有代表性的农田,通过田间试验探讨适种的24个玉米品种对Cd、Pb、As积累与转运的潜力差异。结果表明:参试玉米的产量和根、茎叶、籽粒积累和转运Cd、Pb、As的能力存在显著差异(P<0.05),其中5个玉米品种籽粒Cd含量未超过国家食品安全卫生标准(GB2762—2018),所有玉米品种籽粒Pb、As含量均未超过国家食品安全卫生标准;所有玉米品种茎叶Cd、Pb、As含量都超过国家饲料卫生标准(GB13078—2001);茎叶、籽粒部位Cd的富集系数分别为0.494-1.696、0.03-0.53,茎叶和籽粒Cd的转运系数分别为0.46-3.49和0.025-0.410;玉米茎叶Pb、As富集系数分别为0.049-0.126、0.034-0.054,籽粒中Pb和As富集系数均低于0.000 4;Pb的茎叶、籽粒转运系数分别为0.55-3.45、0.001-0.004,As的茎叶、籽粒转运系数分别为1.31-4.21、0.000-0.003,表明土壤Cd、Pb、As从玉米地下部向地上部迁移的能力较弱。对玉米籽粒Cd、Pb、As含量进行聚类分析可知,路单12号、足玉7号、华兴单88号和扎单202均属于籽粒Cd、Pb、As低积累类群。经综合评价,可以筛选出路单12号、足玉7号、华兴单88号为既高产且可食部分籽粒具有低积累Cd、Pb、As潜力的品种,适宜在个旧地区Cd、Pb、As中轻度污染区推广种植。
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砷超标食用牛肝菌的红外光谱快速鉴别
《食品与发酵工业 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：红外光谱结合偏最小二乘判别分析建立快速区分牛肝菌砷含量是否超标的方法。采集美味牛肝菌和绒柄牛肝菌共85份样品的红外光谱信息,对光谱进行平滑、二阶导数和标准正态变量优化处理;采用电感耦合等离子体发射光谱仪测定牛肝菌中砷含量,根据GB 2762—2012规定的食用菌中砷限量标准评价牛肝菌的食用安全性;将红外光谱数据与牛肝菌的砷含量值进行拟合建立砷超标与未超标样品的分类模型。结果显示:(1)牛肝菌的砷元素含量为0.033~8.301 mg/kg(DW),不同种类、不同产地牛肝菌砷元素含量具有差异;(2)多数牛肝菌样品砷含量超过GB 2762—2012的限量标准,其中采自普洱思茅区的绒柄牛肝菌砷超标较为严重,食用有潜在风险;(3)砷超标与未超标牛肝菌的红外光谱在峰形、峰位上没有明显差异;优化处理后的光谱数据进行偏最小二乘判别分析,其主成分得分散点图能将砷超标样品和未超标样品区分开,分类正确率达到91.76%,能为快速检测食用菌中砷含量是否超标提供新方法。
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食(药)用真菌矿质元素研究进展
《云南农业大学学报(自然科学) 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：食(药)用菌中含有丰富的蛋白质、碳水化合物、不饱和脂肪酸以及多种人体必需矿质元素,备受消费者青睐。本研究对2011—2015年有关食用菌中必需元素铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)和有毒元素砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)、汞(Hg)的研究进行总结和分析。结果表明:Fe元素含量最高为4 200mg/kg,最低为2 mg/kg,多数食用菌中Fe的含量范围在50~200 mg/kg之间;Mn元素含量可高达286 mg/kg,最低为0.09 mg/kg,大部分食用菌中Mn的含量范围为10~50 mg/kg;Cu元素最高含量为360 mg/kg,最低含量为0.34 mg/kg,多半食用菌中Cu元素含量小于50 mg/kg;Zn元素最高含量为420 mg/kg,最低含量为1.61mg/kg,Zn元素含量在20~100 mg/kg之间。红蜡蘑、酒色蜡蘑和紫蜡蘑中As元素含量严重超出食品安全国家标准(GB 2762—2012)和世界卫生组织的限量标准,食用过程适当注意;Cd元素均有不同程度的超标,食用时应加以选择;Pb和Hg含量也有超标。食用菌中必需元素与有毒元素的含量和产地显著相关;同一产区不同物种间元素含量差异较大。一些食用菌中有毒元素含量超出人体允许摄入的最大值,会给人体带来很大的健康风险,食用过程中应小心谨慎。
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砷胁迫下磷对三七砷的微区及亚细胞组织分布特征的影响
《农业环境科学学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：通过同步辐射X射线荧光分析(μ-SRXRF)和亚细胞组分分离技术相结合,从植株各部位微区及亚细胞组分层面揭示了药用植物三七在外源磷素作用下砷吸收累积的分布特征。结果表明:三七的根部和茎部是砷的主要富集部位,添加外源磷素可以有效降低三七根部、茎部和叶片的砷含量,降低幅度分别为47%、80%和33%;三七各部位的亚细胞组分砷的累积量不同,其中细胞液是砷的主要富集组分,具有一定的区隔化作用,但不能有效地减少砷对植物细胞新陈代谢的影响和毒害;外源磷素的加入可以显著降低三七不同部位亚细胞各组分中砷的累积量,其降低幅度由高到低依次为细胞液>细胞壁>细胞器,但分析表明,外源磷素的添加对三七各部位的亚细胞组分砷累积量占植株总砷累积量比例的影响不大。
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云南野生牛肝菌中砷元素含量测定及食用安全评价
《生态毒理学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：通过ICP-AES法测定了26个云南野生牛肝菌居群中As元素含量,分析不同地区、种类牛肝菌对As的富集特征;采用单项污染指数法评价云南野生牛肝菌的As污染水平;根据FAO/WHO规定的每周As允许摄入量评估野生牛肝菌的As暴露风险。结果显示:(1)不同产地、种类牛肝菌中As含量差异明显,其中菌盖的As平均含量在(0.18±0.31)~(13.33±2.21)mg·kg~(-1)dw之间,菌柄的As平均含量在(0.06±0.10)~(17.09±5.8)mg·kg~(-1)dw之间;表明牛肝菌对As元素的富集程度与牛肝菌种类、生长环境等因素有关;(2)不同种类牛肝菌菌盖、菌柄的As污染指数分别在0.35~26.66及0.12~34.20之间,且多数牛肝菌的As污染指数大于1,表明多数牛肝菌的As含量超过GB2762-2012规定的限量标准,处于重污染水平;(3)若成年人每周食用500 g新鲜牛肝菌,则通过牛肝菌摄入的As均低于FAO/WHO规定的PTWI标准(As≤0.9 mg),未达到As暴露水平;然而日常生活中人们除了通过野生牛肝菌摄入As元素外还会通过其他食物(大米、肉类等)、饮水、呼吸等途径摄入As元素,因此,为了防止As暴露危害人体健康,不宜大量或长期食用野生牛肝菌。
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砷对三七幼苗的毒害效应及临界值研究
《环境科学与技术 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：针对近年来药用植物三七砷污染状况,文章通过设置砷胁迫条件下三七幼苗水培试验,研究了砷对药用植物三七的毒害效应,阐明了三七幼苗砷毒害的表观症状和毒害特征,提出了三七苗砷毒害临界浓度和安全药用临界浓度推荐指标和推荐值。研究结果表明:低浓度的砷对三七植株的生长具有一定的促进作用,高砷条件下三七苗砷毒害症状明显,表现为根系发黄腐烂,根体积和根重下降,植株地上部分失水萎蔫或直接青枯死亡;二年生三七苗的耐砷能力强于一年生三七苗;综合分析三七苗株高、地下部须根长、地上部干重等效应指标与砷处理浓度的表观敏感性和相关性,推荐三七地上部分水分含量的EC20值作为砷对三七苗产生毒害的毒性阈值,其毒害效应临界浓度分别为一年生三七苗13.45 mg/L,二年生三七苗13.81 mg/L;以《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》砷的限量指标≤2.0 mg/kg为基准,根据三七苗根系砷含量和砷处理浓度二次拟合方程,推荐水培条件下三七根系砷的安全临界浓度分别为一年生三七苗7.92 mg/L,二年生三七苗8.41 mg/L。
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砷在药用植物三七根部组织及其亚细胞分布特征
《植物学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：采用同步辐射X射线荧光分析(SRXRF)与亚细胞分布研究相结合的方法,从细胞组织微区及亚细胞分布层面首次揭示了药用植物三七(Panax notoginseng)受砷(As)的毒害作用。研究结果表明,三七根部的As元素多集中在表皮组织中,且有向维管束运转的趋势;细胞液是As主要富集的亚细胞组分,用20 mg·L~(-1)As处理的三七细胞液中As含量约为不加As的200倍;分析三七主根亚细胞组分的As含量与营养液As浓度的曲线拟合方程,确定了营养液As浓度直接影响细胞液组分的As含量;各组分所占比例从大到小表现为:细胞液>细胞壁>细胞质,20 mg·L~(-1)As处理的细胞液中砷含量约占三组分总量的65.78%,达到最高比例,细胞壁和细胞器中则始终维持较低的砷浓度。
关键词： 三七 砷 同步辐射X射线荧光分析 亚细胞分布
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