【摘要】：隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展,大面積的農(nóng)田受到重金屬特別是Cd、Pb的中、輕度污染,為了保證農(nóng)產(chǎn)品的安全生產(chǎn),篩選和培育具有Cd、Pb低積累性的農(nóng)作物品種,是當(dāng)前最為合理和有效的處理Cd、Pb污染土壤的途徑之一。本研究以東北地區(qū)普遍種植的25種大豆為研究對(duì)象,通過(guò)盆栽梯度實(shí)驗(yàn)研究了大豆對(duì)Cd和Pb的吸收、積累以及轉(zhuǎn)運(yùn)等品種差異,并從中篩選出Cd低積累品種和Pb低積累品種。同時(shí),進(jìn)一步對(duì)篩選到的Cd、Pb低積累大豆品種的品質(zhì)差異,其對(duì)Cd、Pb脅迫的響應(yīng)以及Cd-Pb復(fù)合污染下生長(zhǎng)及積累特性進(jìn)行研究。盆栽實(shí)驗(yàn)中,25種大豆品種對(duì)Cd的吸收存在顯著差異(P0.05)。在2種Cd處理下(1.0和2.5 mg kg-1),其平均值分別為0.44和0.81 mgkg-1干重。篩選Cd低積累作物標(biāo)準(zhǔn)包括：(1)該作物的可食用部位的Cd含量低于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；(2)富集系數(shù)(EF)小于1.0；(3)轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)(TF)小于1.0；(4)該作物具有較高的Cd耐性,在較高的Cd污染下能夠正常生長(zhǎng)且生物量無(wú)顯著下降。采用此標(biāo)準(zhǔn),沈農(nóng)10號(hào),鐵豐31號(hào),鐵豆36號(hào),鐵豐37號(hào)和遼豆21號(hào)可鑒定為Cd低積累大豆。土壤中Cd的濃度會(huì)影響大豆對(duì)微量礦物營(yíng)養(yǎng)元素的吸收,表現(xiàn)為降低+5種低積累大豆對(duì)Ca,Cu和Mn的吸收,同時(shí)增加其對(duì)Zn和Fe的吸收和積累。大豆對(duì)Pb具有較強(qiáng)的耐性。在3種Pb處理下(500、1000和2000 mg kg-1),23種大豆對(duì)Pb的吸收存在顯著差異(P0.05),其平均值分別為0.20,0.25和0.33 mg kg-1干重。篩選Pb低積累植物標(biāo)準(zhǔn)包括：(1)該作物的可食用部位的Pb含量低于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；(2)富集系數(shù)(EE)1.0；(3)轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)(TF)1.0；(4)該作物具有較高的Pb耐性。采用這4個(gè)標(biāo)準(zhǔn),可鑒定沈農(nóng)6號(hào),沈農(nóng)8號(hào),鐵豐29號(hào),鐵豐37號(hào),集1005,遼豆15號(hào)和蘇科1號(hào),這7個(gè)品種為Pb低積累大豆品種,可滿足低濃度Pb污染土壤的安全生產(chǎn)。土壤中Pb的濃度會(huì)影響大豆對(duì)微量礦物營(yíng)養(yǎng)元素的吸收,表現(xiàn)為降低7種低積累大豆對(duì)Ca,Cu, Zn和Fe的吸收,同時(shí)增加其對(duì)Mn的吸收和積累。在不同梯度的Cd和Pb脅迫下,大豆的生物量表現(xiàn)為低濃度處理下生物量增加,而高濃度處理下生物量則降低,但其變化差異不明顯(P0.05)。隨著Cd處理濃度的增加,鐵豐31號(hào)和合豐40號(hào),其SOD的活性呈現(xiàn)先下降后上升接著下降的趨勢(shì)；合豐40號(hào)葉片中的SP含量逐漸增加,而鐵豐31號(hào)葉片中的SP含量則是先增加后下降。隨著Pb處理濃度的增加,沈農(nóng)6號(hào)和開(kāi)育13號(hào)SOD活性均是呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)；沈農(nóng)6號(hào)葉片中的SP含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì),而開(kāi)育13號(hào)葉片中的SP含量在Pb濃度為100和500 mg kg-1時(shí)下降,在Pb濃度為300 mg kg-1時(shí)上升。4種大豆對(duì)Cd-Pb復(fù)合污染均表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐性,其大小順序?yàn)椋鸿F豐31號(hào)開(kāi)育13號(hào)合豐40號(hào)～沈農(nóng)6號(hào)。同時(shí),Cd低積累大豆品種鐵豐31號(hào),也成為Cd-Pb低級(jí)累大豆品種。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：X53;S565.1
【圖文】：

植物在重余屬濃度較高的±壤上生長(zhǎng)時(shí)，當(dāng)止壤中重金屬濃度沒(méi)有達(dá)到抑制植物生逡逑長(zhǎng)的臨界濃度條件下，植物的形態(tài)及巧地上部生物量通常不會(huì)下降，一旦超過(guò)這一臨界逡逑濃度，植物的生長(zhǎng)就會(huì)受到抑制，其葉色、株高等形態(tài)特性就會(huì)發(fā)生不同程度的變化，逡逑但最終會(huì)集中反映在植物地上部生物量會(huì)顯著降低ｆＷｌ。因而，可Ｗ根據(jù)參試大豆品種逡逑墜子的生物量（Ｗ干重表示）相比對(duì)照的變化（圖２．２），來(lái)判定參試大豆品種對(duì)Ｃｄ的耐性。逡逑據(jù)此，可Ｗ將參試大豆品種分為４類(lèi)：（１）隨著Ｃｄ濃度的增加，豆子的生物量明顯下降，逡逑分別為沈化８號(hào)，臺(tái)灣２９２，鐵豐３３號(hào)，鐵豐３５號(hào)，開(kāi)交８１５７，開(kāi)育１１號(hào)和集１００５，逡逑表現(xiàn)出對(duì)Ｃｄ的耐性技弱；口）隨著Ｃｄ濃度的增加，豆子的生物量呈現(xiàn)先降低后升高的逡逑趨勢(shì)，分別為沈農(nóng)６號(hào)，鐵豐３０號(hào)和開(kāi)育１３號(hào)；（３）隨著Ｃｄ濃度的增加，豆子的生物逡逑量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，分別為開(kāi)育１２號(hào)，W'豆１５號(hào)，江鮮一號(hào)，新豐一號(hào)，蘇逡逑科一號(hào)，北疆一號(hào)，合豐４０號(hào)和黑農(nóng)４８號(hào)；（４）豆子的生物量隨著Ｃｄ濃度的升高明顯逡逑增加的，分別為沈農(nóng)１０號(hào)，星創(chuàng)［：豆４號(hào)，鐵豐２９號(hào)，鐵豐３１號(hào)，鐵豆％號(hào)，鐵豐逡逑３７號(hào)和迂豆２１號(hào)，表現(xiàn)出較強(qiáng)的Ｃｄ耐性。逡逑

邐第２章鍋低積累大互的篩選義偏對(duì)其大豆品質(zhì)的影響逡逑差異（Ｐ邋＞０．０５）（圖２．３）。在Ｔｉ處理下，除了新豐一號(hào)和合豐４０號(hào)外，少于２０％的Ｃｄ分逡逑布到豆子中，即大豆吸收的Ｃｄ主要分布在非食用部分。然而，在Ｔ２處理下，與Ｔｉ處逡逑理相比，較多地Ｃｄ分布到豆子中，這可能與大豆根部的Ｃｄ隨著濃度的增加會(huì)向莖、逡逑葉、英和豆等部位轉(zhuǎn)移有關(guān)，但是，在Ｔ２處理下，除了合豐４０號(hào)Ｗ外，低于３０％的逡逑Ｃｄ分布到豆子中，也就是說(shuō)，大豆吸收的絕大部分Ｃｄ仍然分布在根、莖、葉和芙中，逡逑只有非常少的Ｃｄ轉(zhuǎn)移到豆子中。逡逑Ｉ邐逡逑ｊ邋■邋ｒｏｏｔ＋ｓｔｅｍ＋ｌｅａｆ＋ｐｏｄ邋□邋ｓｅｅｄ逡逑棚邋ｉｉｌｉｌ逡逑。00０寸＾0＼邋Ｏ邋—邐價(jià)邋＇Ｏｒ－＇ｒＮｒｏｔ邋—邋ＪＱ邋—邐—邐—邐—邐—邋000逡逑—邐—邐—邐—邐—邋３八一邋口邋ａｎ。邋ｅ0邋守，逡逑Ｉｆ豈■｜ｌ普§＞昔言■普言普己乏Ｓ乏二Ｉ邋§＇ｉ＿｜虧Ｉ普晉逡逑Ｉ邋Ｉ醒言Ｉ邋Ｉ邋Ｉ害Ｉ蓄置蓄呈呈ｉ呈、Ｉ邋Ｉ量是…夏害Ｉ逡逑１WWWＩ逡逑ａｓｃ邋巖邐—邋—？己一ｇＭ邋二自。Ｕ邋背寸々逡逑000＿ｅ邐兇過(guò)巧邋ｊｊｊ３Ｍ：３３ａ0３—５＝．５２ｓ－＾Ｓａ000逡逑田邋0ｓ00ｃ0ｒａ—邋５邋ｃ邋ｅ邋ｅ邋ｃ邋ｃ邋ｏ邋ｅ邋＞＞＞？？0邐＞？．—邐°？邐＾邋邊邋＝－２邋ａ邋ｃ逡逑Ｉ邋Ｉ邋Ｊ—ｆ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋１邋Ｉ邋置呈邋Ｉ邋呈一Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋…吾邋Ｉ邋Ｉ逡逑圖２．３邋Ｔ

置篇呂置ｇ更二虧屸Ｉ邐§曼§１普穿含｜．含穿乏ｇ晉逡逑吉Ｉ＇吉苦＂邋置１１量Ｉ＂邋ＩＳ置吉Ｉ？ｉ邋ｄ吉巖逡逑圖２．５不同Ｃｄ處理下２５種大豆品種的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)逡逑ＦｉT(mén)B．２．５邋Ａｖｅｒａｇｅ邋ｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎ邋位ｃｔｏｒ邋ｏｆ邋２５邋Ｃｈｉｎｅｓｅ邋ｓｏｙｂｅａｎ邋ｃｕＵｉｖａｒｓ邋ｕｎｄｅｒ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋Ｃｄ邋ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ逡逑綜合富集系數(shù)和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)可知，５種大豆品種的富集系數(shù)和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均小于１．０，其逡逑分別為沈農(nóng)１０號(hào)，鐵豐３１號(hào)，鐵豆％號(hào)，鐵豐３７號(hào)和遷豆２１號(hào)。表明送５種大豆逡逑品種具有低吸收Ｃｄ和低地上轉(zhuǎn)運(yùn)Ｃｄ的特性。而合豐４０號(hào)則具有較強(qiáng)的吸收Ｃｄ和轉(zhuǎn)逡逑運(yùn)Ｃｄ的能力。逡逑２．邋３．邋４邋Ｃｄ對(duì)５種大立品種中旦子品質(zhì)的影響逡逑在盆栽試驗(yàn)的Ｔ，處理下，日種大豆的Ｃｄ濃度滿足國(guó)家食品衛(wèi)生安全標(biāo)準(zhǔn)，其分別逡逑為化農(nóng)１０號(hào)，鐵豐３１號(hào)，鐵互３６號(hào)，鐵豐３７號(hào)和遷互２１號(hào)，具有一定的低積累特逡逑征，因此，對(duì)這５種大豆品種的豆子質(zhì)量進(jìn)行研究。由圖２．６可ＩＵ看出，在Ｔｉ和Ｔ２處逡逑理下，５種大豆品種豆子中六種礦物營(yíng)養(yǎng)元素（Ｃａ，Ｃｕ，邋Ｆｅ，Ｍｇ，邋ＭｎａｎｄＺｎ）的吸收存逡逑在顯著差異（？＜化0巧。隨著Ｃｄ濃度的增加，豆子中Ｃａ，Ｃｕ和Ｍｎ的濃度隨之降低，逡逑Ｍｎ的濃度降低得最明思。然而

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