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本论文针对沈阳张士污灌区农田Cd污染及农产品安全问题,以污灌区菜地为试验点,进行了污灌区蔬菜中Cd的积累与及低吸收蔬菜品种的筛选研究。试验首先在污灌区农户菜地采集了当地季节性蔬菜6种(莴笋、大葱、花椰菜,西红柿、辣椒、茄子),进行了蔬菜可食及非可食部分Cd含量分析;同时选取辣椒和茄子各19个品种进行阻断品种的筛选。此后选取13个白菜品种,种植于污灌区菜地中,成熟期采样,进行不同品种蔬菜中Cd的吸收积累特征及低吸收品种的筛选研究,并以生态站小区试验作为验证。主要研究结果如下:
对污灌区6种季节性蔬菜Cd含量分析试验结果表明:六种蔬菜的可食部位Cd含量差异显著(P<0.05)。在本试验的污染水平下(土壤Cd含量2-4 mg·kg-1),茄果类(西红柿、辣椒、茄子)污染情况较叶菜类(莴笋、大葱、花椰菜)严重。其中莴笋的地上部含量超标,且富集系数较高,不宜在Cd污染菜地种植。大葱叶的Cd含量显著高于葱白(p<0.Ol),说明对于大葱,单就Cd污染而言食用葱白比葱叶安全。
对19种辣椒Cd的吸收积累特征及低吸收品种的筛选研究结果表明:19个供试辣椒品种中,辣三道筋是唯一的阻断型辣椒品种。19个供试茄子品种中的15个茄子品种可食部位含量符合国家标准,可以安全种植。其中阻断作用最明显的三个品种分别为:群兴绿长茄、黑又亮长茄和紫长茄8341。
对13个大白菜品种的地上部积累特性研究表明,六种大白菜的可食部位Cd含量低于国家标准,并且地上部生物量不受Cd污染影响,可以认定为适合种植于张士灌区土壤的安全品种,分别为:北京新三号、秋冠、91-92水师营、青绿王、冬宝、沈农超级2号。其中北京新三号与冬宝不仅满足上述标准,并且在该污染水平下富集系数和转移系数均小于1.0,可以作为低积累品种在同等Cd污染水平的土壤中安全种植。
对六种白菜Cd的吸收积累特征及低吸收品种的筛选研究结果表明:低浓度下(土壤Cd含量约为1.76 mg·kg-1)供试大白菜全部具备低积累特性;随着土壤Cd浓度的升高(3.01 mg·ks-1),除水师营91-92之外的其余五种大白菜具有低积累特性;当土壤镉浓度升至5.25mg·kg-1时,仅有北京新三号一种大白菜仍为低积累品种;及至土壤Cd达到10.04 mg·kg-1,所有大白菜均不能正常生长,说明低积累性状不仅因品种而异,同时受限于污染程度。北京新三号作为低积累品种,可以种植在低于5.25 mg·kg1的所有土壤。对可溶糖和蛋白质含量的测定说明:小区试验下,轻中度的Cd污染不仅不会对供试大白菜的某些品质造成消极影响,反而对大白菜的一些品质有一定的积极影响。