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重金屬污染對(duì)蔬菜生產(chǎn)的危害以及緩解重金屬污染措施的研究進(jìn)展

2014-02-02 14:33
中國(guó)蔬菜 2014年4期
關(guān)鍵詞:學(xué)報(bào)重金屬蔬菜

(揚(yáng)州大學(xué)水生蔬菜研究室,江蘇揚(yáng)州 225009)

重金屬污染對(duì)蔬菜生產(chǎn)的危害以及緩解重金屬污染措施的研究進(jìn)展

韓承華 江解增*

(揚(yáng)州大學(xué)水生蔬菜研究室,江蘇揚(yáng)州 225009)

重金屬會(huì)影響蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育,導(dǎo)致其產(chǎn)量和品質(zhì)的降低,最終危害人類(lèi)健康。本文從水分代謝、光合作用、呼吸作用、抗氧化酶活性、抗壞血酸、谷胱甘肽、植物絡(luò)合素、其他礦質(zhì)元素吸收等方面,綜述了重金屬對(duì)蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育的影響及其生理生化反應(yīng),闡述了不同蔬菜種類(lèi)、品種和器官對(duì)重金屬的積累機(jī)理,總結(jié)了緩解土壤重金屬污染的有效措施。結(jié)合研究現(xiàn)狀,就蔬菜安全生產(chǎn)方面提出以下建議:應(yīng)廣泛開(kāi)展不同蔬菜種類(lèi)及其品種對(duì)重金屬積累的差異化研究,針對(duì)現(xiàn)有國(guó)家無(wú)公害標(biāo)準(zhǔn)中土壤重金屬臨界值,開(kāi)展蔬菜中低積累種類(lèi)及其品種篩選,同時(shí)開(kāi)發(fā)有效緩解土壤重金屬污染的栽培調(diào)控措施,以保障蔬菜的安全生產(chǎn)。

蔬菜;重金屬;積累機(jī)理;緩解措施

造成蔬菜污染的因素主要有農(nóng)藥污染、硝酸鹽污染、增塑劑污染、生物性污染和重金屬污染等(李淑梅,2000)。相比而言,重金屬性質(zhì)更加穩(wěn)定,進(jìn)入土壤后難以排除,過(guò)量的重金屬會(huì)影響土壤肥力和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量,通過(guò)食物鏈在人體內(nèi)不斷積累,危害人類(lèi)健康。因此重金屬污染危害更大。我國(guó)耕地重金屬污染可分為農(nóng)業(yè)外源污染和農(nóng)業(yè)內(nèi)源污染。農(nóng)業(yè)外源污染主要是工業(yè)“三廢”以及人類(lèi)生活垃圾的不合理排放;農(nóng)業(yè)內(nèi)源污染主要是指肥料、農(nóng)藥以及污水灌溉等(史海娃 等,2008)。我國(guó)是世界第一大化肥消費(fèi)國(guó),化肥的投入占全部農(nóng)業(yè)生產(chǎn)支出的50%左右(張北贏 等,2010)。但肥料中常含有重金屬,化肥中以Pb和Cd為主,尤其磷肥中含量較高(周永鋒 等,2006)。施用磷肥過(guò)多會(huì)導(dǎo)致生菜中Cd、Pb含量升高(劉啟東 等,2005),長(zhǎng)期施用畜禽糞肥會(huì)導(dǎo)致Cu、Zn和Cd在土壤中累積(劉赫 等,2009)。長(zhǎng)期污水灌溉也會(huì)導(dǎo)致土壤和蔬菜重金屬污染。北京涼水河污灌區(qū)土壤重金屬出現(xiàn)不同程度累積,Cu和Pb污染較為嚴(yán)重(胡文 等,2008);天津市郊主要蔬菜產(chǎn)地因長(zhǎng)期污灌導(dǎo)致蔬菜普遍受重金屬污染,Cd污染最嚴(yán)重(師榮光 等,2005);上海張江鎮(zhèn)污灌區(qū)土壤Cd污染最嚴(yán)重,生產(chǎn)的蔬菜Cd超標(biāo)率達(dá)100%(姚春霞 等,2005)。波爾多液、代森錳鋅等含重金屬農(nóng)藥的長(zhǎng)期使用也會(huì)導(dǎo)致土壤重金屬污染(劉翀,2009)。蔬菜,尤其是葉菜類(lèi)易受重金屬污染和毒害(杜應(yīng)瓊 等,2003)。因此,應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)蔬菜重金屬污染的研究,只有了解蔬菜重金屬傷害、抗性機(jī)理以及重金屬在蔬菜中的積累分布規(guī)律,才能提出避免蔬菜重金屬毒害的有效措施,促進(jìn)蔬菜產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

1 重金屬對(duì)蔬菜生長(zhǎng)的危害

1.1重金屬對(duì)蔬菜生理代謝的影響

1.1.1 重金屬對(duì)水分代謝的影響 首先,重金屬通過(guò)抑制根的生長(zhǎng)影響水分代謝。徐明崗等(2008)研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)土壤中Cu、Zn和Pb的濃度均為50 mg·kg-1時(shí),番茄根伸長(zhǎng)抑制率分別為40.0%、21.0%和6.7%。Pb濃度為2 000 mg·kg-1時(shí),根伸長(zhǎng)抑制率達(dá)到97%,而Cu和Zn濃度分別為400 mg·kg-1和500 mg·kg-1時(shí),番茄停止生長(zhǎng)。其次,重金屬通過(guò)干擾蒸騰作用影響水分代謝。低濃度重金屬脅迫下,蒸騰作用升高;高濃度重金屬脅迫導(dǎo)致氣孔阻力增加甚至氣孔關(guān)閉,蒸騰作用受阻(江行玉和趙可夫,2001)。

1.1.2 重金屬對(duì)光合作用的影響 重金屬對(duì)光合作用的影響主要有4個(gè)方面。第一,破壞葉綠體結(jié)構(gòu)。導(dǎo)致葉綠體膨大,類(lèi)囊體排列不規(guī)則,葉綠體膜系統(tǒng)破壞(劉延盛 等,2007)。第二,導(dǎo)致光合色素含量下降。Mobin和Nafees(2007)以及Hattab等(2009)發(fā)現(xiàn)Cd會(huì)抑制葉綠素和胡蘿卜素的合成。第三,影響光合氣體交換和光合熒光參數(shù)。王林和史衍璽(2008)發(fā)現(xiàn)Cd、Pb能顯著降低蘿卜Pn、Tr和Gs。Tukaj等(2007)發(fā)現(xiàn),重金屬會(huì)導(dǎo)致綠色微藻Fv/Fm、φPSⅡ和qP的下降。第四,影響光合相關(guān)酶活性。核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)具有催化Calvin循環(huán)中RuBP固定CO2的作用,重金屬會(huì)降低其活性,抑制光合作用(Rodriguez et al.,2012)。

1.1.3 重金屬對(duì)呼吸作用的影響 重金屬對(duì)呼吸作用的影響主要體現(xiàn)在對(duì)線粒體結(jié)構(gòu)以及呼吸酶活性的影響。50 mg·L-1Pb2+會(huì)導(dǎo)致豌豆幼苗線粒體空泡化,200 mg·L-1Pb2+會(huì)導(dǎo)致線粒體嚴(yán)重受損且數(shù)量明顯減少(劉延盛 等,2007)。K+是呼吸作用關(guān)鍵酶,如蘋(píng)果酸脫氫酶(MDH)、琥珀酸脫氫酶(SDH)、丙酮酸激酶(PK)等的激活劑,高濃度Cd能導(dǎo)致細(xì)胞K+外滲而抑制呼吸作用(Andreu et al.,2000)。重金屬還能影響淀粉酶、MDH和細(xì)胞色素氧化酶(COD)的表達(dá)而影響水稻呼吸作用(葛才林 等,2005)。Cd2+會(huì)影響小麥幼苗SDH、異檸檬酸脫氫酶(IDH)、COD、MDH的活性或同工酶表達(dá),導(dǎo)致呼吸作用下降(馬麗娟 等,2007)。

1.1.4 重金屬對(duì)其他礦質(zhì)元素吸收的影響 重金屬干擾礦質(zhì)元素的種類(lèi)因作物的不同而不同。Cd抑制玉米對(duì)K的吸收(Nocito et al.,2002),但能促進(jìn)對(duì)S的吸收(Fabio et al.,2002)。Cd抑制番茄對(duì)N、P、K的吸收,但能提高黑麥草對(duì)P的吸收(Chaffei & Gorbel,2003)。重金屬對(duì)同一作物不同部位影響吸收的主要元素不同。Cd處理能增加葉用萵苣葉片中Ca含量,Pb處理結(jié)果則恰好相反,Cd和Pb均能抑制Ca在根部的積累(付慶靈 等,2006)。Cd能增加小麥地上部Zn2+含量,地上部、地下部Mn2+含量則隨Cd濃度的升高而不斷降低(朱志勇等,2011)。

1.1.5 重金屬對(duì)抗氧化系統(tǒng)的影響 不同抗氧化酶對(duì)重金屬的耐性不同。油菜幼苗POD和CAT對(duì)Sr的耐性高于SOD(敖嘉 等,2010)。玉米幼苗SOD和CAT對(duì)Cd的耐性高于POD(黃輝 等,2010)。重金屬脅迫下抗氧化酶同工酶的表達(dá)不同。隨Cu2+濃度的增加,紫花苜蓿幼苗SOD活性無(wú)顯著變化,但Fe-SOD活性逐漸增強(qiáng),其他SOD同工酶活性與對(duì)照無(wú)明顯差異。GR同工酶譜的5條帶中,只有GR-3、GR-4和GR-5的表達(dá)隨Cu2+濃度的升高而逐漸增強(qiáng),GR-1和GR-2無(wú)明顯變化(王松華 等,2011)。

重金屬對(duì)抗氧化非酶系統(tǒng)的影響也各有不同??箟难崮茱@著提高Cd脅迫下石竹幼苗的生物量、抗氧化酶活性和谷胱甘肽(GSH)的含量(丁繼軍 等,2013)。GSH能還原S-S鍵,保護(hù)酶和結(jié)構(gòu)蛋白的SH-基團(tuán),在維持生物膜結(jié)構(gòu)的完整性和防御膜脂質(zhì)過(guò)氧化方面作用重大(Mates,2002)。GSH可合成植物絡(luò)合素(PCs),與游離重金屬離子螯合,降低其毒性(Cobbett,2000),也能通過(guò)AsA-GSH抗氧化循環(huán)系統(tǒng)清除H2O2(Paradiso et al.,2008)。PCs能與Cu2+、Zn2+等必需金屬離子結(jié)合,并將其轉(zhuǎn)運(yùn)至液泡或目標(biāo)酶等部位(Tennstedt et al.,2008),也能與Cd2+、Pb2+等非必需金屬離子螯合,減緩重金屬毒害(Alberich et al.,2008;黃凱豐和江解增,2011)。不同重金屬對(duì)PCs合成的誘導(dǎo)能力不同,其中Cd2+是最強(qiáng)的激活劑(Zenk,1996)。

低濃度Cd處理下,PCs能有效防止Cd毒害,高濃度、長(zhǎng)時(shí)間Cd處理下,PCs含量顯著下降,抗氧化酶活性升高。因此PCs被稱(chēng)為“第一道防線”,抗氧化酶被稱(chēng)為“第二道防線”(Sanita et al.,2008)。

1.2重金屬在蔬菜中的積累

1.2.1 不同蔬菜對(duì)重金屬的積累能力不同 劉景紅和陳玉成(2004)發(fā)現(xiàn)不同種類(lèi)蔬菜Cd污染程度為:葉菜類(lèi)>茄果類(lèi)>豆類(lèi)>瓜果類(lèi),葉菜類(lèi)易積累Cd。祖艷群等(2003)和韓承華等(2013)也發(fā)現(xiàn)葉菜類(lèi)最容易積累重金屬。在土壤Cd未超標(biāo)的情況下,葉菜類(lèi)產(chǎn)品也可能出現(xiàn)Cd超標(biāo)現(xiàn)象(江解增 等,2006)。因此,葉菜類(lèi)蔬菜生產(chǎn)中更要注意Cd的污染。

1.2.2 同種蔬菜的不同品種對(duì)同種重金屬的吸收積累能力不同 不同大白菜品種對(duì)Cd的積累存在顯著差異,土壤Cd含量為5.0 mg·kg-1時(shí),20個(gè)品種中仍有3個(gè)品種地上部Cd含量未超標(biāo)(茹淑華等,2010)。普通白菜對(duì)Zn的積累也存在品種差異(陳秀靈 等,2010)。

1.2.3 同一蔬菜不同器官中重金屬積累量不同 蔞蒿不同器官Cd含量為根>莖>葉(潘靜嫻 等,2006)。南瓜根中As、Pb和Hg含量均高于葉片(阮美穎 等,2008)。蘿卜葉片中Pb和As的平均含量是根中的10倍(王曉芳和羅立強(qiáng),2009)。

1.2.4 同一蔬菜對(duì)不同重金屬的吸收能力不同 莧菜對(duì)Cd的積累高于Pb和Cr(杜應(yīng)瓊 等,2003)。大白菜對(duì)重金屬的積累為Zn>Pb>Cu>Cd(楊慶娥 等,2007)。菜薹(菜心)對(duì)重金屬的積累為Cd>Cr>As>Pb(文典 等,2012)。

1.2.5 蔬菜對(duì)重金屬吸收的季節(jié)性差異 溫度和光照的變化會(huì)影響植物對(duì)重金屬的吸收。水生植物Elodea canadensis和Potamogeton natans中Pb、Cd、Cu、Zn含量隨溫度的升高而增加(Fritioff et al.,2005)。溫度在25~38℃時(shí),藻類(lèi)對(duì)Ni的積累隨溫度的升高而增加;光強(qiáng)在3 000 lx時(shí),積累量高于低光照(李秋華 等,2007)。對(duì)海濱灘蘆葦和海三棱藨草中Cd、Cu、Pb、Zn含量研究發(fā)現(xiàn),蘆葦和海三棱藨草分別在夏季和春季富集重金屬(畢春娟 等,2003)。

2 緩解重金屬污染的措施

2.1化學(xué)緩解措施

2.1.1 土壤改良劑 有機(jī)肥具有大量的官能團(tuán),能與重金屬離子絡(luò)合,減少植物對(duì)重金屬的吸收(張亞麗 等,2001)。吳清清等(2010)通過(guò)施用雞糞和垃圾有機(jī)肥顯著降低了莧菜中Pb和Cd含量。硅肥被列為繼N、P、K之后的第四大元素肥料,具有緩解重金屬毒害的作用(許建光 等,2006)。

2.1.2 有機(jī)物 一方面,有機(jī)物通過(guò)調(diào)節(jié)作物的生理指標(biāo)增強(qiáng)植株對(duì)重金屬的耐性;另一方面,有機(jī)物能抑制重金屬由根向地上部的轉(zhuǎn)運(yùn),降低重金屬在蔬菜地上部的積累。水楊酸(SA)能提高水稻抗氧化酶活性,從而緩解Cd的脅迫(Sanjib & Hemanta,2007),還可通過(guò)調(diào)節(jié)光合效率來(lái)增強(qiáng)植物對(duì)重金屬的抗性(陳珍和朱誠(chéng),2009)。外源ABA能有效降低普通白菜地上部Cd含量(錢(qián)海勝等,2008)。葉面噴施低濃度乙酰水楊酸(ASA)可增加油菜抗氧化酶活性及葉片中葉綠素、類(lèi)胡蘿卜素含量,降低MDA含量(張佩 等,2008)。

2.1.3 稀土元素 Ce、Nd、La和Pr能抑制油菜對(duì)Cd的吸收,其效果為Ce>Nd>La>Pr(馬建軍等,1998)。適宜濃度的Pr能增加水稻根系長(zhǎng)度、根系表面積和根系體積,提高根系活力,且隨處理時(shí)間的延長(zhǎng),其緩解Cd脅迫的效果也越明顯(任艷芳 等,2010)。

2.1.4 礦質(zhì)元素以及其他化學(xué)物質(zhì) 利用元素間的拮抗作用可以抑制植物對(duì)重金屬的吸收。Cd脅迫條件下,一定濃度的Se能提高油菜的生理活性,說(shuō)明Se與Cd呈現(xiàn)拮抗作用(劉燕和蔣光霞,2008)。張海英等(2011)研究發(fā)現(xiàn),一定濃度的Se處理能顯著降低Cd和Pb在草莓中的積累。通過(guò)提高抗氧化酶活性也可以增強(qiáng)植物對(duì)重金屬的耐性。一定濃度的S能抑制水稻根部對(duì)Cu的吸收,還可提高抗氧化酶活性,降低Cu2+毒害(王海鷗等,2008)。外源NO供體硝普鈉(SNP)能明顯緩解Cd對(duì)綠豆根生長(zhǎng)的抑制,提高根尖APX和SOD活性,降低根尖中MDA含量(王松華 等,2011)。外源亞精胺(SPD)能提高黃瓜的抗氧化酶活性,減少M(fèi)DA的生成(汪天 等,2005)。Cd脅迫條件下,精胺(SPM)能顯著提高苧麻葉綠素、可溶性蛋白質(zhì)含量,增強(qiáng)苧麻抗氧化能力(劉云國(guó)等,2007)。

2.2物理緩解措施

物理緩解措施主要有改土修復(fù)、土壤淋洗、電熱修復(fù)和電動(dòng)修復(fù)等。改土修復(fù)主要有客土、換土、去表土、深耕翻土等。土壤淋洗是利用淋洗液將土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)移到土壤液相中,再將富含重金屬的廢水回收處理。電熱修復(fù)用于可揮發(fā)重金屬污染土壤的修復(fù)。利用高頻電壓加熱土壤,Hg、Se等重金屬受熱揮發(fā),從而凈化土壤(崔德杰和張玉龍,2004)。電動(dòng)修復(fù)是利用電子遷移,對(duì)土壤中可溶性重金屬陽(yáng)離子Pb2+、Cd2+、Cu2+、Zn2+等進(jìn)行定向遷移,集中回收(Denisov et al.,1996)。

2.3生物緩解措施

2.3.1 植物修復(fù) 植物修復(fù)主要指3個(gè)方面。第一,植物提取。利用超富集植物吸收土壤中的重金屬。如As超富集植物大葉井口邊草(韋朝陽(yáng) 等,2002),Cd超富集植物忍冬(劉周莉 等,2013),Cu超富集植物海州香薷和鴨跖草(施積炎 等,2004),Mn超富集植物商陸(薛生國(guó) 等,2008),Ni超富集植物Alyssum bertolonii(亢希然 等,2007),Zn超富集植物東南景天(楊肖娥和傅承新,2002)。第二,植物固定。植物生長(zhǎng)過(guò)程產(chǎn)生的特殊分泌物將重金屬轉(zhuǎn)化為低毒或無(wú)毒物質(zhì)。小麥根系分泌的有機(jī)酸可螯合土壤中離子態(tài)的Cd,有效降低Cd的毒性(萬(wàn)敏 等,2003)。一些植物可以將Cr6+還原為毒性較低的Cr3+,以降低Cr6+毒害(Lytle et al.,1998)。第三,植物揮發(fā)。植物可以將土壤或廢水中重金屬轉(zhuǎn)化為可揮發(fā)態(tài)重金屬,從而降低土壤或廢水中重金屬含量。如,濕地植物能吸收Se污染煉油廢水中89%的Se,其中植物揮發(fā)可移除10%~30%(Lytle et al.,1998)。轉(zhuǎn)Hg還原酶基因的植物可將植物吸收的具有較高毒性的Hg2+轉(zhuǎn)化為可通過(guò)植物揮發(fā)的低毒單質(zhì)Hg(Heaton et al.,1998)。

2.3.2 微生物 向Cd污染土壤中添加透光球囊酶菌根菌能顯著降低玉米幼苗地上部Cd含量(胡振琪 等,2007)。接種叢枝菌根真菌(AMF)能降低重金屬在紫羊茅體內(nèi)的積累(劉茵 等,2004),也能增強(qiáng)三葉草抗氧化酶活性(Azcon et al.,2009)。深色有隔內(nèi)生真菌(DSE)也具有緩解重金屬毒害的作用(張玉潔 等,2012)。

2.3.3 轉(zhuǎn)基因手段 10 mol·L-1Cd可明顯抑制煙草的生長(zhǎng),而表達(dá)MT基因的煙草在200 mol·L-1Cd處理下仍能正常生長(zhǎng)(張曉鈺 等,2000)。轉(zhuǎn)小麥PC基因的煙草比野生型對(duì)重金屬的耐性有明顯增強(qiáng)(Gisbert,2003)。轉(zhuǎn)細(xì)菌汞代謝基因mer A和mer B以及轉(zhuǎn)金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因也能提高植物對(duì)重金屬的抗性(劉曉峰 等,2006)。

3 小結(jié)與展望

不同蔬菜種類(lèi)及其品種對(duì)重金屬的敏感度不同,對(duì)重金屬的積累能力也不同,由于轉(zhuǎn)基因食品的安全性問(wèn)題一直存有爭(zhēng)議,我國(guó)《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例》對(duì)轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)也有嚴(yán)格規(guī)定。因此在土壤重金屬含量接近國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值或者土壤出現(xiàn)重金屬輕微污染的狀況時(shí),如何選擇合適的蔬菜種類(lèi)和品種,并通過(guò)合理的栽培調(diào)控措施來(lái)緩解蔬菜重金屬污染,可望在提高土壤利用率的同時(shí)也能保證蔬菜的安全生產(chǎn)。針對(duì)研究現(xiàn)狀,提出以下研究建議:

第一,加強(qiáng)蔬菜,尤其是葉菜類(lèi)對(duì)重金屬的吸收積累機(jī)理研究。相對(duì)其他蔬菜,葉菜類(lèi)更容易積累重金屬,更容易出現(xiàn)重金屬超標(biāo)的現(xiàn)象。無(wú)公害蔬菜產(chǎn)地環(huán)境要求國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)土壤重金屬限量有明確規(guī)定。但長(zhǎng)期不當(dāng)?shù)脑耘喙芾砜赡軙?huì)增加土壤中重金屬含量,對(duì)蔬菜的安全生產(chǎn)帶來(lái)潛在危害,因此應(yīng)加強(qiáng)蔬菜對(duì)重金屬、尤其是農(nóng)業(yè)內(nèi)源性重金屬的吸收積累機(jī)理的研究。

第二,開(kāi)展不同蔬菜種類(lèi)、尤其是品種間重金屬吸收積累差異性研究。無(wú)公害蔬菜產(chǎn)地環(huán)境要求國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)所有蔬菜安全生產(chǎn)土壤重金屬限量的標(biāo)準(zhǔn)是統(tǒng)一的,但蔬菜不同種類(lèi)、不同品種對(duì)重金屬吸收、積累能力存在差異。因此應(yīng)在土壤重金屬安全標(biāo)準(zhǔn)臨界值上下,開(kāi)展不同種類(lèi)、不同品種蔬菜吸收積累重金屬差異性的研究,以探求不同種類(lèi)及品種蔬菜對(duì)重金屬積累能力的異同,為蔬菜的安全生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

第三,篩選和培育重金屬低積累蔬菜品種。期望在土壤重金屬含量接近限值或出現(xiàn)輕微污染時(shí),選擇重金屬低積累蔬菜進(jìn)行種植,在保證食品安全的同時(shí),對(duì)提高土壤利用率和經(jīng)濟(jì)效益有一定的積極意義。

第四,關(guān)注不同蔬菜對(duì)重金屬吸收的季節(jié)性差異研究。溫度和光照的變化會(huì)導(dǎo)致植物對(duì)重金屬的吸附積累產(chǎn)生差異。在生產(chǎn)上表現(xiàn)為栽培季節(jié)不同,植物對(duì)重金屬的積累能力不同。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中土壤重金屬的限值沒(méi)有季節(jié)性差異。因此應(yīng)開(kāi)展不同季節(jié)蔬菜重金屬積累規(guī)律的研究,為不同季節(jié)蔬菜的安全生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

第五,關(guān)注緩解重金屬危害的栽培措施研究。關(guān)于緩解土壤重金屬危害的研究已有眾多報(bào)道,發(fā)現(xiàn)具有緩解作用的物質(zhì)也有眾多。在此基礎(chǔ)之上,應(yīng)開(kāi)展具體的緩解措施研究。針對(duì)不同蔬菜,開(kāi)發(fā)適合其生產(chǎn)中緩解重金屬污染的栽培調(diào)控措施,為其安全生產(chǎn)提供一定的理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

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本刊常用計(jì)量單位表示法

1. 時(shí)間:用a(年)、d(天)、h(小時(shí))、min(分)、s(秒)表示。

2. 面積:用km2(平方千米)、hm2(公頃)、m2(平方米)、cm2(平方厘米)表示,不用畝,可暫用667 m2代替。

3. 質(zhì)量(原為重量):用g(克)、kg(千克)、t(噸)表示。

4. 濃度:可用%表示質(zhì)量分?jǐn)?shù)和體積分?jǐn)?shù)。質(zhì)量濃度用kg·L-1(千克每升)、g·L-1(克每升)、mg·L-1(毫克每升)、μg·L-1(微克每升)表示。ppm并非單位符號(hào),不能使用,可根據(jù)具體情況改寫(xiě)成質(zhì)量分?jǐn)?shù)mg·kg-1、體積分?jǐn)?shù)μL·L-1或質(zhì)量濃度mg·L-1,數(shù)值保持不變。

5. 組合單位:

① 組合單位中不能插入其他信息,如“VC含量25 mg/100 g鮮重”,應(yīng)為“VC含量250 mg·kg-1(鮮樣質(zhì)量)”;“施肥量140 kg N/hm2”應(yīng)為“施N肥量140 kg·hm-2”。

② 組合單位書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤,如“mg/kg·d”,應(yīng)寫(xiě)為“mg·kg-1·d-1”。

Research Progress on Effects of Heavy Metal on Vegetable Production and Measures for Releasing Heavy Metal Stress

HAN Cheng-hua,JIANG Jie-zeng*

(Institute of Aquatic Vegetable Research,Yangzhou University,Yangzhou 225009,Jiangsu,China)

Heavy metals can affect vegetable growth and development,lead to decline of vegetable yield and quality,and finally,affect human health.This paper analyzed the effects of heavy metal on vegetable growth,physiological and biochemical activities from the respects of water metabolism,photosynthesis,respiration,anti-oxidase activity,ascorbic acid,glutathione,phytochelatins and other mineral elements absorption.The paper also expounded the accumulation mechanism of heavy metals in different vegetable crops,varieties and vegetable organs,and summarized effective measures to alleviate soil heavy metal pollution.Besides,the paper suggested to carry out the following studies on: heavy metal accumulation differences in different vegetable varieties and species,screen and selection of vegetable species and varieties with low level heavy metal accumulation,development of effective measures to relieve soil heavy metal pollution,so as to ensure safe vegetable production.

Vegetable;Heavy metal;Accumulation mechanism;Mitigation measure

韓承華,男,博士研究生,專(zhuān)業(yè)方向:農(nóng)產(chǎn)品安全與環(huán)境,E-mail:360885829@163.com

*通訊作者(Corresponding author):江解增,教授,博士生導(dǎo)師,專(zhuān)業(yè)方向:水生蔬菜栽培,E-mail:jzjiang@yzu.edu.cn

2013-09-22;接受日期:2013-12-30

江蘇省農(nóng)業(yè)三項(xiàng)工程項(xiàng)目〔SXGC(2013)338〕,“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國(guó)家科技計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAD27B02)

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