鎘低積累小白菜食品安全的農(nóng)藝調(diào)控機(jī)制.pdf

1、鎘污染通過(guò)食物鏈對(duì)人類造成的危害是一個(gè)嚴(yán)重的世界性健康問(wèn)題。生長(zhǎng)在Cd污染土壤上的作物吸收Cd，并通過(guò)食物鏈危害人類健康。生長(zhǎng)在Cd污染土壤上的小白菜可食部具有很高的Cd積累能力，這造成了很大的潛在性健康風(fēng)險(xiǎn)。因此，使用土壤改良劑是一種降低小白菜可食部Cd積累的有效途徑，可以直接降低Cd的移動(dòng)性，從而減少Cd對(duì)人類健康造成的危害。本研究使用的Cd低積累和Cd高積累品種小白菜品種均來(lái)自于之前的篩選和鑒定試驗(yàn)。本研究使用了基本理化性質(zhì)不同的

2、多種中國(guó)典型土壤。研究目的:
　　1）重金屬低積累高產(chǎn)高品質(zhì)小白菜品種的篩選及鑒定。2）
　　研究不同Cd濃度對(duì)Cd低積累和Cd高積累小白菜品種的Cd生物有效性。
　　3）研究不同土壤改良劑對(duì)降低小白菜Cd吸收和提高食品安全的作用。
　　1、試驗(yàn)研究了生長(zhǎng)在Cd污染淋溶土上的Cd低積累品種香港四季中腳黑葉白菜(XGSJ)和Cd高積累品種長(zhǎng)梗白菜(CGBC)的Cd生物有效性，通過(guò)模擬植物材料對(duì)人體消化道的刺激，評(píng)價(jià)

3、Cd的生物有效性。土壤中Cd的植物有效性采用連續(xù)提取法測(cè)定，植物收獲后分析總Cd含量和生物有效性，并評(píng)估其對(duì)人類健康的危害。試驗(yàn)設(shè)置了6個(gè)Cd處理濃度(0，0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0mg kg-1)。研究發(fā)現(xiàn)，Cd處理濃度與土壤Cd濃度以及小白菜地上部Cd積累量呈線性關(guān)系，而低積累品種(XGSJ)地上部對(duì)Cd的積累量相對(duì)較低。研究發(fā)現(xiàn)Cd在胃期的吸收量要多過(guò)腸期。此外，Cd在第二階段的有效性絕大部分取決于其在第一階段

4、的移動(dòng)性。
　　2、Cd是不利于植物生長(zhǎng)的非生物脅迫之一，其不僅影響作物產(chǎn)量以及生長(zhǎng)參數(shù)，人體食用含Cd的作物之后還會(huì)危害健康。本研究為揭示Cd低積累小白菜和Cd高積累小白菜品種在不同Cd濃度處理下的生長(zhǎng)參數(shù)，測(cè)定了氨基酸組分和超微結(jié)構(gòu)的變化，并比較了兩個(gè)小白菜品種Cd積累能力的差異。與對(duì)照相比，增加Cd濃度會(huì)顯著降低兩個(gè)品種小白菜的生長(zhǎng)速率、生物量、葉片氣體交換量以及氨基酸濃度。采用電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，高濃度Cd對(duì)葉片細(xì)胞超微結(jié)

5、構(gòu)的影響與細(xì)胞功能損傷相關(guān)，例如:細(xì)胞壁不規(guī)則、細(xì)胞膜和葉綠體結(jié)構(gòu)受損，這就會(huì)對(duì)光合作用產(chǎn)生消極影響，顯著抑制植物的生長(zhǎng)。能量色散微x射線光譜觀察發(fā)現(xiàn)兩個(gè)品種小白菜的葉片細(xì)胞微孔結(jié)構(gòu)中都有Cd滲出物，說(shuō)明兩個(gè)品種小白菜對(duì)Cd脅迫都有著積極的響應(yīng)，這一發(fā)現(xiàn)有助于揭示不同品種小白菜的Cd耐受機(jī)制，以及這一物種對(duì)生物脅迫和非生物脅迫的響應(yīng)機(jī)制。
　　3、土壤中的Cd污染通過(guò)植物可食部位進(jìn)入食物鏈?zhǔn)侨梭w健康的一大威脅。本文采用盆栽試驗(yàn)研究

6、了胡敏酸對(duì)不同Cd濃度不同類型土壤上生長(zhǎng)的不同品種小白菜Cd積累能力的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明胡敏酸能夠顯著增加酸性土壤和中性土壤的pH值和陽(yáng)離子交換量，并顯著降低Cd對(duì)小白菜的生物有效性。添加胡敏酸后，中性土壤上Cd低積累和Cd高積累品種小白菜地上部Cd含量分別降低7-34％和19-35％，酸性土壤上分別降低22-34％和11-26％。但是，在堿性土壤上的試驗(yàn)則對(duì)小白菜地上部Cd含量沒(méi)有影響。施用胡敏酸后，中性土壤和酸性土壤生長(zhǎng)的兩個(gè)小白菜

7、品種地上部生物量均有增加。因此，Cd低積累小白菜品種與施用胡敏酸相結(jié)合將會(huì)是一種有效的植物提取方法，并且可以降低食用生長(zhǎng)在中性以及酸性土壤的小白菜所產(chǎn)生的健康風(fēng)險(xiǎn)。
　　4、生物炭是一種用于Cd低積累作物品種以避免吸收Cd從而確保食品安全的生態(tài)友好型材料，本研究添加了5種以不同廢棄物為原料的生物炭研究其對(duì)有益金屬微量元素的移動(dòng)性、中性土壤生長(zhǎng)的兩個(gè)小白菜品種Cd生物有效性及積累量的影響。研究發(fā)現(xiàn)物種生物炭都能顯著提高兩種小白菜的地

8、上部干重，而CM和TGW對(duì)地上部干重的影響作用更為顯著，這可能是由于其石灰效應(yīng)以及促進(jìn)了土壤養(yǎng)分的供給所致。施用TGW和CM兩種生物炭與其他生物炭相比，降低了兩種小白菜地上部的干重。
　　5、有機(jī)改良劑是一種減輕重金屬污染土壤的金屬毒害行之有效的方法。本研究旨在評(píng)估牛糞(CM)及其制成的生物炭(CMB)作為土壤有機(jī)改良劑對(duì)酸性土壤生長(zhǎng)的Cd低積累小白菜(Aijiaoheiye333)和Cd高積累小白菜(Zhouyeheiyoudo