Cd污染下芦蒿生长及Cd积累的阶段特征分析开题报告

1. 研究目的与意义

随着生活水平的提高，芦蒿、水芹、菊花脑等一些野生蔬菜因其营养和药用价值远远高于普通蔬菜而受到老百姓的青睐，人工规模化栽培芦蒿成为目前市场上的主要来源。

本研究以芦蒿为研究对象，探寻不同Cd污染水平下芦蒿对Cd的积累和分配特征，旨在了解芦蒿作为茎叶菜食用的安全性，同时为民众选择安全健康的野菜提供一定的指导意义。

2. 国内外研究现状分析

重金属元素进入土壤以后，与作物发生吸附作用并在植物体内运输。根是植物体中最重要的结合重金属的部位，也是最容易受重金属毒性影响的部位。李丽君研究了不同浓度的Cd² 对玉米萌发影响，结果表明，当Cd² 浓度为0.5～1.0mg/L时，Cd² 可以促进玉米种子的萌发，提高玉米的发芽势和发芽率，促进玉米芽与幼根的生长；高浓度的Cd² 不利于玉米萌发和生长。在被Cr⁶ 污染的土壤中种植玉米，发芽率降低，并抑制幼苗生长，表现为株高降低，抑制根伸长，植株鲜物质量和干物质量下降，土壤中Cr⁶ 浓度越高，抑制性越强。

纪淑娟等人研究发现小麦在重金属镉胁迫下，生长结实状况表现为：低浓度下稍微促进生长，高浓度下抑制生长。当土壤中镉质量比大于5mg/kg时，小麦的生长和结实状况开始下降；当镉质量比为50mg/kg时，小麦的穗长、单株产量、百粒重都较对照显著降低。大多数重金属离子带有较多的正电荷，可与植物组织中带负电荷的大分子化合物结合。一般条件下，大多数植物吸收的重金属主要积累在根系而在地上部的含量较低。在根系中，重金属主要分布在质外体或形成磷酸盐、碳酸盐沉淀，或与细胞壁结合。在植物地上部，各组织中的重金属含量一般比较低。但在一些重金属超量积累植物中，其地上部重金属含量是普通植物的100倍到1000倍。 外源重金属进入土壤后，植物受到伤害的首先是其根系，并通过根系吸收土壤中的重金属进入根细胞内，由于根细胞壁中存在大量交换位点，能将重金属离子固定在这些位点上，从而阻止重金属离子进一步向地上部分转移，通常是植物的地下部分大大地高于地上部分。水稻根与地上部茎、叶中的铜、汞、砷等相差约15~20倍，茎叶与糙米比较相差几倍到几十倍，植物茎的灰分中镉含量大约比叶的灰分中的含量高2倍。阜康站资料显示，植物根部污染物含量占总吸收量比例因作物而异，水稻为55% ~61%，小麦为50%~53%，大豆为28% ~29%。植物对金属元素的吸收积累，除与环境中金属元素的水平有关以外，还和这种元素对植物的有效性、土壤的pH值及光温等生态因素有关。 楼根林等研究表明：土壤中镉残留量随着污水中镉浓度的增加而增高,而蔬菜可通过根部吸收土壤中的镉，转移至叶和茎部。Qadir等发现,叶类蔬菜组织累积的镉约是果类蔬菜果实部分的2倍。曹利军等的报道认为作物体内的镉绝大部分累积在根部,迁移到地上部分的较少,并且镉在小麦体内的迁移率小于其在谷子体内的迁移率。据报道,重金属污染土壤中一些红树林属植物的根部比污染其气生部分明显要重,这说明其根系是重金属进入植物的屏障,可以使植物的敏感部分免受重金属伤害。

3. 研究的基本内容与计划

（1）对供试土壤进行预处理，购买芦蒿幼苗进行温室盆栽实验；

（2）分析不同cd污染水平下芦蒿干物重的时间变化规律；

（3）分析不同cd污染水平下芦蒿根、茎、叶中cd含量的时间变化规律。

4. 研究创新点

在土壤重金属污染对作物生长的影响研究中，人们把注意力集中在粮食作物、经济作物以及一些蔬菜品种上，如水稻、小麦、大豆、油菜、玉米、小白菜、芹菜和菠菜等，而重金属对野菜食用安全的影响却被人们所忽视。

本次研究以冬春经常食用的半栽培蔬菜芦蒿为研究对象，研究不同Cd污染水平下芦蒿对Cd的积累和分配特征，为证明芦蒿食用的安全性是否具有阶段性特征提供一定的理论依据。