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镉胁迫下花生镉的分布特征及其对产量的影响 花生是中国传统的出口农产品，也是中国罕见的大型农业品种。我国是世界最大的花生生产国和出口国, 作为我国主要的油料作物、经济作物, 花生在我国油料生产中占有举足轻重的地位。但据2003年我国北方产区花生普查结果显示, 花生镉 (Cd) 含量平均为0.2～0.3 mg/kg, 已超过了WAO/WHO规定的镉限量标准 (≤0.1 mg/kg) 。近年来, 我国花生出口不断受到重金属镉超标的影响, 致使我国花生出口创汇的能力受到了严重影响。 镉是植物非必需营养元素, 但易于在植物体内积累, 并通过食物链进入人体, 严重危害人体健康。土壤中镉主要来自于化学肥料、工业污泥、污水灌溉和大气污染物的沉积。我国有超过1.3万km2的农业用地被镉污染, 每年有将近1.46亿kg的农产品受镉污染。最近, 王珊珊等在辽宁调查发现, 在没有污染的花生主产区 (土壤镉含量低于0.3 mg/kg) , 花生籽粒镉含量达到了0.21～0.75 mg/kg。也有调查发现, 在辽宁葫芦岛地区, 即使土壤镉含量处于背景值水平 (0.001 mg/kg) , 花生籽粒镉含量仍达到了0.174～0.354 mg/kg, 平均0.26 mg/kg。因而研究镉对花生作物的影响及其分布状况, 对于合理加工利用受污染花生、切断重金属在食物链中的传递具有重要意义。关于镉对农作物的影响主要集中于大豆、水稻、小麦、玉米等作物, 而关于镉对花生影响方面的研究很少, 尤其是镉在花生作物中分布状况的研究鲜见报道。本文采用盆栽方式, 通过模拟实际土壤栽培花生, 然后测定五种花生根、叶、茎、柄以及籽实的镉含量和各品种植株不同镉水平处理下的产量, 来研究镉处理对花生不同部位的含量及其对产量的影响, 从而得出镉在花生作物中的分布状况, 对于筛选出耐镉花生品种以及镉超标花生的合理利用和避免其通过食物链进入人体而危害人类健康具有一定的指导作用。 1 材料和方法 1.1 保压肥料及施料 供试花生品种为多粒型KA100、珍珠豆型KB054、龙生型KC008、普通型KD079和中间型KE007, 均由山东省花生研究所提供。盆栽所用肥料为中东高浓度复合肥料 (常州中东化肥有限公司) , 其N+P2O5+K2O≥45%, 未检测出镉。盆栽土壤选用山东省农业科学院实验地耕层土壤, 先将土壤过1 cm孔筛备用, 供试土壤理化性状见表1。 1.2 种子处理及种子种的制备 试验采用塑料盆 (38 cm×28 cm, 内径×高) , 每盆装10 kg供试土壤。镉 (CdCl2·2.5H2O) 用量设定为每千克0、3 mg/kg、6 mg/kg、12 mg/kg、24 mg/kg处理, 每个处理重复3次。先把相应量的CdCl2配成稀溶液, 均匀浇于盆内 (盆下放花盆蓄水垫盘, 渗出液反复浇灌, 直到镉离子与土壤均匀混合) , 平衡半个月备用。塑料盆编号并随机排列, 置于网室 (上覆阳光板防雨) 中, 每盆“品”字型播种3粒种子。花生整个生育期适时浇水, 分别在播种期和开花期进行施肥。 1.3 花生植株的制备 收获期收获其荚果, 自然风干, 用于调查各处理水平每盘荚果数和每盆产量。取一定量发育一致的花生植株样品, 依次用自来水、蒸馏水和去离子水清洗, 用吸水纸吸干表面水分。植株取不同部位 (根、茎、叶、柄和籽实) , 放于70℃烘至恒重, 称重, 磨碎, 过100目筛。处理后样品放于干燥阴凉处贮存备用。 1.4 社会主义和谐社会分析 镉含量的测定采用GB/T5009.15-2003方法。将待测样品经灰化, 硝酸溶解后用Varian220火焰原子吸收分光光度计, 在228.8 nm (灯电流4.0 mA) 下分析镉含量。采用国家标准样品-西红柿叶标准品 (GS-BZ51001-94) 进行质量控制。 以上所有数据均由“农业部食品质量监督检验测试中心 (济南) ”按照国家相关技术标准测定。 1.4 统计分析 结果分析采用SPSS (13) 统计分析软件。 2 结果与分析 2.1 花生茎中镉含量的变化 植物根系是植物吸收重金属最主要的部位, 土壤中溶解的镉可通过质外体或共质体途径进入根系, 然后运输到植物体各部位。不同镉浓度处理对五种花生根中镉积累量的影响如图1所示。在镉处理浓度≤3 mg/kg时, 实验的五个品种花生根的镉积累量大体一致, 而在镉处理浓度3 mg/kg时, 不同花生品种根的镉积累量表现出差异。随土壤镉处理浓度增加, 花生根系镉积累量表现出先增后减的趋势, 各浓度间镉的积累量均具有显著差异 (P0.05) , 其中在镉处理浓度为12 mg/kg下镉的积累量最高, 此时不同品种中以KC008的镉积累最高, 为15.013 mg/kg, 而KB054积累最低为11.226