陳 辰,朱園辰,喇樂鵬,張思佳,丁工堯,閆 雷
(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,哈爾濱 150030)
近年來,由于設(shè)施農(nóng)業(yè)的不合理開展以及工業(yè)化程度的逐步加深[1],致使農(nóng)業(yè)土壤鎘(Cd)污染問題日趨嚴重,許多農(nóng)用地?zé)o法安全利用[2]。據(jù)全國土壤污染調(diào)查公報顯示[3],我國土壤中Cd的點位超標(biāo)率為7.0%,農(nóng)田Cd污染面積高達2×104hm2,已被確定為全國土壤污染首要污染物,而國務(wù)院頒布《土壤污染防治行動計劃》中要求:到2020年,我國污染地塊安全利用率需達到90%以上,因此Cd污染區(qū)農(nóng)用土壤的安全利用已迫在眉睫[4]。Cd在農(nóng)業(yè)環(huán)境中具有極高的生物累積性、毒性、環(huán)境移動性及持久性。因而極易危害土壤-植物系統(tǒng),繼而威脅食品安全及人類健康。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國每年生產(chǎn)的Cd含量超標(biāo)的農(nóng)產(chǎn)品達“1.46×106t,且呈逐年增長趨勢[5]。
有研究表明,因地制宜地開展農(nóng)作物高、低積累品種篩選可使輕度Cd污染農(nóng)用地得到安全有效的利用,如污灌區(qū)小麥品種篩選[6]及高Cd積累水稻品種篩選[7]等,現(xiàn)均已證實其應(yīng)用可行性。高、低積累作物品種的篩選工作我國早有開展[8],受試品種應(yīng)具備優(yōu)秀環(huán)境適應(yīng)能力和穩(wěn)定傳代的積累特征[9]。葉菜類蔬菜種類多樣,品種豐富,在我國廣泛栽培。目前已知不同種類、不同品種葉菜類蔬菜對重金屬脅迫存在明顯不同的抗性和積累,如大白菜[10]、青菜[11]和菠菜[12]等蔬菜對重金屬的吸收與積累存在物種、品種和同一作物不同器官間的顯著差異,而普遍的葉菜類蔬菜特別是白菜(Brassica pekinensis L.)品種更易吸收Cd并受其影響[12]。因此,Cd耐受力強,明確積累能力的白菜品種更應(yīng)適宜在輕度污染的中國北方推廣。然而,黑土中較高的有機質(zhì)和pH雖然能夠限制Cd在環(huán)境中的遷移能力,但局域性積累卻已然威脅到了食品安全[13]。由于黑土的這一特點,Cd在其中的威脅性常受忽視,目前尚缺乏針對北方典型黑土Cd污染環(huán)境中高、低Cd積累葉菜類蔬菜的研究。故本研究通過盆栽試驗?zāi)M典型黑土區(qū)溫室栽培條件,針對20種東北地區(qū)主栽白菜品種的Cd耐受力及積累特征進行篩選。以期為輕度Cd污染農(nóng)用地的安全利用及黑土資源保護提供數(shù)據(jù)支撐。
供試土壤類型系典型黑土,于2018年5月取自東北農(nóng)業(yè)大學(xué)向陽實驗基地試驗溫室區(qū)(44°04'N,125°42'E)0~20 cm耕層,過2 mm篩除去礫石等雜質(zhì),裝袋、烘干、殺菌備用。同時取少量土壤用于土壤常規(guī)分析[14]及Cd含量測定[15],其土壤理化性質(zhì)見表1。
本試驗于2018年5—8月在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)向陽實驗基地溫室區(qū)10號大棚內(nèi)進行。為保證各處理間養(yǎng)分含量相同且滿足植物生長需要,預(yù)先向供試土壤施入尿素、磷酸氫鈣和氯化鉀作為底肥(N:100 mg·kg-1、P:120 mg·kg-1、K:350 mg·kg-1),使各處理養(yǎng)分水平一致。供試土壤裝于聚乙烯塑料盆(20 cm×15 cm×5 cm),每盆裝土1.5 kg。共設(shè)7組Cd處理:0、0.05、0.1、0.15、0.3、0.6、1.2 mg·kg-1,向土壤中噴施外源Cd溶液(CdCl2·2.5H2O),待其風(fēng)干后攤開混勻以加速其均質(zhì)化進程,均質(zhì)期40 d,期滿后播種。供試品種信息見表2。
將供試白菜種子用10%H2O2消毒15 min,后用去離子水沖凈,挑選籽粒飽滿的種子播種,每盆播種20粒,待植株長至3片真葉時,間苗至每盆6株,期間將土壤含水量保持在田間持水量的65%~70%,及時去除蟲害、雜草(整個栽培過程仿照當(dāng)?shù)亓?xí)慣栽培模式進行)。每品種、每處理均重復(fù)3次,種植30 d后取每品種、每處理長勢一致的3株用于Cd劑量-效應(yīng)分析,40 d后收獲余下植株進行Cd積累量及氧化損傷等指標(biāo)測定,收獲時先用自來水將完整的白菜植株沖洗干凈,再用EDTA-2Na浸泡植株根系30 min,以去除根系表面有效態(tài)Cd,并經(jīng)去離子水沖洗后用吸水紙擦干,將白菜分為根和可食用部分(葉)分置于-80°C冰箱保存。
收獲的白菜樣品清理完畢后直接稱質(zhì)量,生物量以鮮質(zhì)量計。土壤樣品處置及Cd含量測定參照《土壤質(zhì)量鉛、鎘的測定石墨爐原子吸收分光光度法》(GB/T 17141—1997)[15],植物根際土壤樣品以抖落法收集500 g,四分法縮分至100 g風(fēng)干,過2 mm篩除去礫石等雜質(zhì),研磨使其全部通過0.15 mm篩備用,其中5 g用于水分含量f的測定,另取待測土樣0.2 g采用濕式消解法處理,利用石墨爐原子吸收分光光度計(Persee General,TAS-GF 990 super,中國)測定 Cd 含量WCd,其中 f及 WCd按下式計算:
表1 供試土壤理化性質(zhì)Table 1 Physical and chemical properties of the tested soil
表2 供試白菜編號、品種及原產(chǎn)地Table 2 The code,cultivar and origin of the tested cabbages
式中:f為土壤水分含量,%;W1為烘干前土壤質(zhì)量,g;W2為烘干后土壤質(zhì)量,g;WCd為土壤Cd含量,mg·kg-1;c為試液吸光度減去空白試驗的吸光度,然后在校準(zhǔn)曲線上查得Cd的含量,μg·L-1;V為試液定容體積,mL;m為稱取試樣質(zhì)量,g。
植物樣品Cd含量測定參照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中鎘的測定》(GB 5009.15—2014)[16],植物各部分樣品稱質(zhì)量后冷凍研磨,取0.50 g經(jīng)濕式消解法處理,消解完成用1%HNO3定容至25 mL容量瓶中并做試劑空白,試液經(jīng)12 000 r·min-1離心10 min后取20 μL上清液于石墨爐原子吸收分光光度計進行測定,同時以國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GSB 04-1721—2004 188038-4,GBW 08502)進行分析質(zhì)量控制,所有植物樣品Cd回收率均大于95%。按下列公式計算白菜可食用部分(葉)及根中Cd含量W、植株相對生物量RFBs、可食用部分(葉)富集系數(shù)BCFs、遷移系數(shù)TFs及全株凈化率ERs:
式中:W為植物樣品Cd含量,mg·kg-1;c1為試樣消化液Cd含量,ng·mL-1;c0為空白液 Cd含量,ng·mL-1;V為消化液定容總體積,mL;m為稱取試樣質(zhì)量,g;bT為處理組生物量,g;bCK為對照組生物量,g;WLeaf為可食用部分 Cd 含量,mg·kg-1;WRoot為根部 Cd含量,mg·kg-1;b1為可食用部分鮮質(zhì)量,g;b2為根部鮮質(zhì)量,g;ms為根際土壤總質(zhì)量,g。
白菜葉中的氧化損傷通過單位葉片鮮質(zhì)量的過氧化氫(H2O2)、超氧陰離子(O-2)、丙二醛(MDA)、游離脯氨酸(FPRO)含量來評估,均需取0.5 g新鮮、清潔的葉片樣品,在冷凍條件下制備成勻漿待測。過氧化氫含量測定采用硫酸鈦-可見分光光度法[17],超氧陰離子含量測定采用鹽酸羥胺-可見分光光度法[18],丙二醛含量測定采用硫代巴比妥酸(TBA)-可見分光光度法[19],游離脯氨酸含量測定采用酸性茚三酮-可見分光光度法[20]。
1.4.1 白菜品種Cd劑量效應(yīng)分析
有研究表明[21],邏輯斯蒂分布模型(Log-logistic distribution)可較好地擬合重金屬對植物的劑量-效應(yīng)關(guān)系,由此推知諸如植物的半數(shù)有效量(ED50)等劑量參數(shù),且適用于單一物種的生物敏感性分布(Species sensitivity distributions,SSD),故本研究采用其對不同品種白菜鎘脅迫劑量-效應(yīng)曲線進行擬合,并對擬合結(jié)果進行外推,以評估供試白菜品種的Cd耐受力。Log-logistic模型如下:
式中:y為各Cd處理水平白菜相對生物量,%;a、k為擬合參數(shù);x為各個Cd處理的濃度值,mg·kg-1;xc為EC50的自然對數(shù)值。
1.4.2 數(shù)據(jù)處理
采用Excel 2016進行數(shù)據(jù)處理,Origin 2018軟件進行繪圖,應(yīng)用SPSS23.0統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據(jù)進行單因素方差分析(One-way ANOVA)和P<0.05水平下的LSD檢驗、Tamhane檢驗。
圖1 不同品種白菜Cd脅迫-劑量效應(yīng)曲線Figure 1 Dose-effect curves of different cabbage cultivars under Cd stress
不同品種會因Cd劑量不同而產(chǎn)生生物效應(yīng)上的差異。就白菜而言最直觀的劑量-效應(yīng)便是生物量的變化。如圖1,低Cd濃度下(0.05 mg·kg-1),除品種4、6、11、12、16、17、20外的13種白菜生長均表現(xiàn)出一定毒性刺激(Hormesis)效應(yīng),較對照生物量增幅0.57%~4.51%,這與Sidhu等[22]研究中發(fā)現(xiàn)低濃度Cd促使臭薺(Coronopus didymus L.)生物量增加的情況相似,這或許是植物在低Cd脅迫時的一種保護性“稀釋”機制;而隨濃度上升,各品種相對生物量均開始降低,此時Cd的毒性抑制對白菜生長產(chǎn)生影響;而土壤Cd濃度達到最大(1.2 mg·kg-1)時,Cd生物量抑制作用最明顯。通過劑量效應(yīng)曲線,可求算出供試白菜Cd的EC50及其95%置信區(qū)間,如表3。Cd脅迫下20種白菜EC50的變化范圍為 0.469~1.204 mg·kg-1,且 r2最低為0.983,優(yōu)于Wang等[23]以印度芥菜亞細胞積累表征的研究結(jié)果。其中品種18(JF)EC50值最高,為1.204 mg·kg-1;品種20(QT)EC50值最低,為 0.469 mg·kg-1,二者相差2.57倍。
由于盆栽試驗環(huán)境較為恒定,可排除多數(shù)干擾因素,如pH、鹽效應(yīng)等的干擾,因此可通過Log-logistic模型擬合白菜品種生物量,衡量不同品種Cd耐受能力[24]?;诓煌贩N白菜生物量進行擬合的半數(shù)抑制濃度結(jié)果可知,黑土栽培過程中供試白菜Cd耐受能力 由 高到 低 依 次 為:JF、BCCRQJ、XF、HX65、XFQB、DHF65、586LSKF2、JYKC、SK、JYKC4、ZB61、FGKC、DN909、CRDW3、JQFSS、JBC、GLDB、DC18J、FGC80F1、QT,品種Cd耐性差異明顯,將半數(shù)抑制濃度進行對數(shù)變換后,繼續(xù)采用Log-logistic模型對其進行物種敏感性分析(SSD),分布曲線如圖2,基于半數(shù)抑制濃度的擬合結(jié)果較好,r2=0.982 1,大部分品種的實際值大于或接近預(yù)測值,但耐性最佳品種JF和最差品種QT有較高預(yù)測值,這同Ding等[25]在白菜-土壤系統(tǒng)上建立SSD以評價土壤Cd閾值的結(jié)果類似,或許說明其可能在其他環(huán)境下具備較高耐Cd潛力。
表3 白菜Cd半抑制毒性閾值濃度(EC50,mg·kg-1)及其95%置信區(qū)間Table 3 Toxicity thresholdsof Cd to cabbage cultivars(EC50,mg·kg-1)and their 95%confidence intervals
圖2 不同白菜品種基于半數(shù)抑制濃度的物種敏感性分布曲線Figure 2 Cumulative frequencies of species sensitivity distributions(SSD)of thedifferent cabbagecultivarsbased on EC50
土壤中Cd污染程度不同會造成白菜的積累差異,而白菜可食部分(葉)中的Cd積累是評定其食用安全性的重要參數(shù)[10]。不同程度Cd污染土壤中供試品種葉積累量分布如圖3,對于同一程度Cd污染,20種白菜品種葉中Cd積累量符合正態(tài)分布,品種間差異明顯,按Cd積累量離散程度由小到大分別為0.1、0.05、0.15、0.3、0.6、1.2 mg·kg-1,其中 Cd投加濃度為0.6 mg·kg-1和1.2 mg·kg-1的土壤中有過半數(shù)的供試品種超過或接近《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》(GB 2762—2017)中葉菜類農(nóng)產(chǎn)品Cd檢出限0.2 mg·kg-1[26],而其他投加濃度下葉Cd積累量較小,難以作為特征積累品種的篩選依據(jù),且0.6 mg·kg-1和1.2 mg·kg-1的土壤Cd添加濃度為《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB 15618—2018)中[27]推薦農(nóng)用地土壤Cd污染風(fēng)險篩選值(0.6 mg·kg-1,pH>7.5)的1倍和2倍,可供指導(dǎo)實際篩選工作。因此,為準(zhǔn)確切合東北典型黑土耕作環(huán)境,篩選出安全可靠的白菜品種,本試驗確定以土壤Cd投加濃度0.6 mg·kg-1和1.2 mg·kg-1作為篩選濃度,測定供試品種各部位Cd積累量,以鑒定高、低Cd積累白菜品種。
圖3 不同程度Cd污染土壤中白菜品種的積累量范圍Figure 3 Accumlation range of cabbage cultivars in soil of different Cd level
白菜品種間各部位Cd積累能力也存在差異,而不同部位Cd積累量差異決定了品種獨特的積累特征和植物-土壤效應(yīng)[28],供試白菜各部分Cd積累量如圖4,當(dāng)土壤外源Cd含量為1.2 mg·kg-1時(圖4A),葉Cd積累最高品種為DHF65(品種15),積累量達1.348 mg·kg-1FW;最低為JF(品種18),積累量僅0.106 mg·kg-1FW,也是試驗中唯一一種在1.2 mg·kg-1篩選濃度下Cd積累量低于0.2 mg·kg-1FW國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)限值的供試品種。根Cd積累最高品種為BCCRQJ(品種13),積累量達3.128 mg·kg-1FW;最低品種為JF(品種18),積累量為0.614 mg·kg-1FW。大部分葉菜類蔬菜葉Cd積累均保持較高水平,這與張澤錦等[29]的研究相似。而當(dāng)土壤外源Cd含量為0.6 mg·kg-1時(圖4B),葉Cd積累從高到低依次為品種1、5、15、7、3、10、2、9、14、6、4、13、12、8、19、16、17、20、11、18,其中30%超出了國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)限值。根Cd積累由高到低依次為品種10、5、1、15、7、9、13、8、3、2、14、20、19、6、4、12、18、16、11、17。由于篩選濃度已經(jīng)接近或降至品種的耐受濃度,同高濃度組相比,一些品種(如FGC80F1)的Cd積累量有了較大變化,相關(guān)研究認為[30]這是由于植物根系在Cd積累中起著主控作用。
圖4 供試白菜品種不同部位Cd積累量Figure 4 Cd accumulation in different parts of tested cabbage cultivars
植物Cd積累特征可通過富集系數(shù)(BCFs)、遷移系數(shù)(TFs)來描述,而根際土壤Cd含量和植物凈化率可反映植物-土壤體系中的相互作用,有助于選取適當(dāng)植物控制土壤污染[31]。供試品種根際土壤Cd含量、富集系數(shù)、遷移系數(shù)、凈化率如表4,1.2 mg·kg-1篩選濃度下,品種間根際土壤Cd含量差異明顯(P<0.05),CRDW3(品種1)具有最強的葉Cd富集能力,是最弱品種QT(品種20)的10.8倍,F(xiàn)GC80F1(品種17)根葉間Cd遷移最強,為最弱品種JF(品種18)和QT(品種20)的5.0倍,BCCRQJ(品種13)單株凈化能力最佳,是最低品種XFQB(品種19)的11.7倍;0.6 mg·kg-1篩選濃度下的品種間根際土壤Cd含量差異也十分明顯(P<0.05),但品種積累特征并不同于高濃度(1.2 mg·kg-1),BCCRQJ(品種13)葉Cd富集能力最高,是最低品種JF(品種18)的5.7倍,JYKC(品種6)根葉間Cd遷移能力最高,為最低品種JF(品種18)的4.2倍,BCCRQJ(品種13)在0.6 mg·kg-1篩選濃度下也具有最高Cd凈化率,為14.28%,最低的QT(品種20)與之相差5.6倍。相關(guān)研究認為[32]低積累植物可食用部分遷移系數(shù)和富集系數(shù)應(yīng)小于1,且系數(shù)越小越說明污染物難向可食用部分積累,而高積累植物遷移系數(shù)和富集系數(shù)則越大越好,也有學(xué)者[33]發(fā)現(xiàn)青葙(Celosia argentea Linn.)等Cd超積累植物葉積累能力高于根系。不僅如此高積累植物更看重對污染物的凈化率,凈化率越高,單株凈化能力越強,吳志超[34]也據(jù)此完成對高、低Cd積累油菜的篩選。
可投入實際生產(chǎn)的高、低Cd積累品種需具備耐受力強,積累特征穩(wěn)定且顯著的特點,而其積累量也與生物量存在聯(lián)系[35]。由于95%的供試品種在1.2 mg·kg-1篩選下生長不良,僅JF在此濃度下有較高生物量,結(jié)合各品種半數(shù)抑制濃度(表3),BCCRQJ(品種13)Cd耐受力僅次于JF,且凈化率最高,僅根部積累量就達3.128 mg·kg-1FW,可作為高Cd積累品種適用于≤0.6 mg·kg-1Cd污染地區(qū),而JF(品種18)葉Cd積累量低,Cd富集、遷移因子均小于1,0.6 mg·kg-1篩選條件下JF葉僅含Cd 0.031 mg·kg-1FW,可保證食用安全,可作為低Cd積累品種應(yīng)用于≤0.6 mg·kg-1Cd污染地區(qū)。對比二者隨土壤外源Cd含量變化的積累能力發(fā)現(xiàn)(表5),兩品種葉、根的Cd積累量均顯著增高(P<0.05),其中BCCRQJ(品種13)葉、根積累量在1.2 mg·kg-1下最高,分別為JF的4.8倍和5.1倍。而對比二者凈化率可發(fā)現(xiàn)(表5),土壤外源Cd濃度增加會降低兩品種凈化效率,但即使在高濃度下(1.2 mg·kg-1),BCCRQJ凈化率也高于唐皓等[7]研究中高Cd積累品種的凈化率。低濃度下(0.15 mg·kg-1)BCCRQJ凈化率有所升高,這可能是由于低濃度Cd刺激了BCCRQJ的吸收與體內(nèi)輸送[36]。不過,雖然BCCRQJ有較高單株凈化率,但積累量較低,遠不及龍葵[37]等超積累植物的凈化能力。
表4 供試白菜品種根際土Cd含量、富集系數(shù)、遷移系數(shù)及凈化率Table 4 Cd content in rhizosphere,bioconcentration factors(BCFs),translocation factors(TFs),and extraction rates(ERs)of tested cabbage cultivars
Cd脅迫會導(dǎo)致白菜積累過氧化氫、超氧陰離子等活性氧(ROS),造成氧化損傷產(chǎn)生大量丙二醛和游離脯氨酸[35],且氧化損傷的程度受Cd濃度影響[38]。Cd誘導(dǎo)不同品種白菜產(chǎn)生的氧化應(yīng)激反應(yīng)與基因型有關(guān),不同外源Cd濃度下,兩白菜品種葉中的過氧化氫、超氧陰離子、丙二醛及游離脯氨酸含量如圖5所示。
正常植物體內(nèi)過氧化氫(H2O2)、超氧陰離子(O-2)等活性氧的產(chǎn)生和清除維持著動態(tài)平衡,Cd脅迫會打破該平衡,致使其瞬時積累繼而氧化損傷細胞膜結(jié)構(gòu),其含量是表征植物氧化損傷程度的重要指標(biāo),如圖5A、圖5B。外源Cd含量與兩種白菜葉中H2O2含量及O-2含量均呈顯著正相關(guān)(P<0.05),但BCCRQJ中H2O2增長率高于JF,而O-2增長率則低于JF:當(dāng)土壤中Cd濃度達到1.2 mg·kg-1時,BCCRQJ的H2O2含量較對照(0 mg·kg-1)增長了94.2%,而JF增長了38.7%;BCCRQJ的O-2含量較對照增長了200.2%,而JF增長了217.8%。當(dāng)植物遭受Cd脅迫,O-2的動態(tài)平衡會率先被打破,大量O-2的積累會加速細胞衰亡,而H2O2作為植物自身O-2清除反應(yīng)的中間體,也會大量積累[39]。當(dāng)?shù)蜐舛菴d(0.15 mg·kg-1)脅迫JF時,其H2O2含量有所降低,這可能是由于JF自身抗氧化能力提高所致,這同Singh等[40]對于Cd脅迫番茄幼苗的研究結(jié)果類似。
表5 不同濃度外源Cd脅迫下兩種白菜的Cd積累Table 5 Accumulation of two cabbage cultivars under different exogenous Cd concentrations
圖5 不同濃度外源Cd脅迫下兩種白菜氧化損傷指標(biāo)Figure 5 Oxidative damage factors of two cabbage cultivars under different exogenous Cd concentrations
丙二醛是脂質(zhì)過氧化的重要產(chǎn)物,而游離脯氨酸通常伴隨植物鹽脅迫而激增,正常狀況下含量極低,二者均可作為評價Cd誘導(dǎo)植物產(chǎn)生氧化損傷程度的重要指標(biāo)[41],如圖5C和圖5D。兩白菜品種MDA、FPRO含量均隨土壤Cd含量升高而顯著增高(P<0.05),同對照相比,1.2 mg·kg-1土壤Cd濃度下,BCCRQJ的MDA含量增長了124.1%,F(xiàn)PRO含量增長了284.9%,JF則分別增長了114.4%和186.4%。Mzoughi等[42]也將MDA作為反映植物Cd誘導(dǎo)氧化損傷程度的指標(biāo),發(fā)現(xiàn)了Cd脅迫菠菜組織MDA大量積累;同樣Ozfidan-Konakci等[43]認為FPRO含量增加可視作脅迫發(fā)生標(biāo)志,觀察到Cd處理7 d小麥幼苗中FPRO含量顯著升高。另外,當(dāng)外源Cd增至最高(1.2 mg·kg-1),BCCRQJ中 H2O2、O-2、MDA、及FPRO含量水平均高于JF,除O-2外,BCCRQJ各指標(biāo)增幅也高于JF,孫園園等[44]對于高Cd積累植物黑麥草的研究中也發(fā)現(xiàn),隨Cd含量升高脯氨酸、MDA含量有所上升,細胞質(zhì)、膜過氧化明顯。這意味著在較高的污染水平下高Cd積累白菜品種或許會比低Cd積累白菜品種承受更嚴重的氧化脅迫。
(1)20種白菜對于Cd脅迫的敏感性分布具有顯著差異,其中JF具有最強Cd耐性,耐受閾值為1.204 mg·kg-1,BCCRQJ次之,為1.036 mg·kg-1,QT Cd耐性最差,僅為0.469 mg·kg-1。
(2)不同土壤Cd濃度下20種白菜可食用部分積累量差異均明顯,其中土壤外源Cd含量為1.2 mg·kg-1時種間差異最大,0.6 mg·kg-1時次之。此兩濃度下:JF可食用部分Cd積累量均最低,低于國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)限值0.2 mg·kg-1(葉菜類產(chǎn)品);遷移、富集系數(shù)均小于1,說明其可作為在東北地區(qū)安全生產(chǎn)的低Cd積累品種。而BCCRQJ凈化率最高,為18.64%,說明其有較好Cd吸收作用,為高Cd積累品種,具有一定植物修復(fù)潛力。
(3)JF和BCCRQJ葉、根Cd積累量與土壤Cd含量呈顯著正相關(guān),凈化率與之顯著負相關(guān)(P<0.05)。且隨Cd脅迫程度加劇,二者氧化損傷越嚴重,過氧化氫、超氧陰離子、丙二醛、游離脯氨酸含量均隨土壤外源Cd含量上升而顯著增加(P<0.05),但BCCRQT除超氧陰離子外的氧化損傷指標(biāo)增幅均高于JF,說明高Cd積累品種能承受更高的氧化損傷風(fēng)險,而低積累Cd品種JF能更好地抵抗Cd誘導(dǎo)的氧化脅迫。