全 文 :© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园 艺 学 报 2006, 33 (2) : 402~404
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 06 - 11; 修回日期 : 2005 - 09 - 18
不同基因型大白菜镉和铅含量差异研究
井彩巧
(兰州市农业科学研究所 , 兰州 730000)
摘 要 : 选用 38个大白菜品种 , 在春夏和秋季种植于大田 , 进行植株地上可食部分 Cd和 Pb含量差异
研究。结果表明 , 不同大白菜品种间 Cd、Pb含量均存在显著差异 , 且两季节结果基本相同。
关键词 : 大白菜 ; 镉 ; 铅
中图分类号 : S 63411 文献标识码 : A 文章编号 : 05132353X (2006) 0220402203
Stud ies on Cd and Pb Con ten ts of D ifferen t Ch inese Cabbage Genotypes
J ing Caiqiao
(Lanzhou Institu te of A gricu ltura l Science, Lanzhou 730000, Ch ina)
Abstract: A total of 38 Chinese cabbage 〔B rassica cam pestris ssp. Pek inensis (Lour. ) O lsson〕were
selected and p lanted in field in sp ring and autumn respectively for studying the different accumulations of Cd
and Pb among the species. The results showed that the quantity of accumulations of Cd and Pb between two
species was significant. The results were respectively obtained in sp ring and autumn were the same.
Key words: Chinese cabbage; Cd; Pb
1 目的、材料与方法
目前国内外对重金属镉 ( Cd) 和铅 ( Pb) 污染的研究已相当广泛、深入〔1~3〕。但对大白菜
〔B rassica cam pestris ssp. Pek inensis (Lour. ) O lsson〕不同品种间 Cd、Pb含量差异的研究则很少有报
道。大白菜是对 Cd和 Pb累积的蔬菜种类之一 , 而且又是南北方地区最大众化的蔬菜。因此 , 降低
大白菜中 Cd和 Pb的含量有着重要意义。对目前生产中的大白菜品种进行 Cd和 Pb含量的测定与筛
选 , 可为低含量 Cd和 Pb的大白菜品种的选择提供理论依据。
收集了国内外在本地种植的 38份大白菜品种 , 于 2004年 5~7月 (春夏茬 ) 和 2004年 8~10月
(秋茬 ) 在兰州市湟水大通河灌溉区的红古区种植 , 土壤中 Cd总含量为 0138 mg·kg- 1干土 , Pb总
含量为 5216 mg·kg- 1干土 , 以露地栽培方式进行品种比较试验。小区面积 8 m2 , 每品种一小区起垄
点播两行 , 行距 40 cm, 株距 40 cm , 每小区 50株 , 随机排列 , 3次重复。每茬开始试验时都取土样
分析 , 土壤农化性状基本稳定。田间各项栽培管理与生产实际相同。
播种后 40 d (植株全部开始抱茎 ) 采样分析测定 , 取样时间均为 9: 00~9: 30。每小区每次重复
测定 3次 , 每测定取样 5株 , 以后每隔 10 d取样测定 1次 , 每个季节的试验均取样测定 3次 , 各得到
9个测定数据。分析所用数据均为测定平均值。于室内用去离子水冲洗干净、风干、磨细。加 HNO3、
HClO4、HF消煮后用石墨炉原子吸收分光光度法 (AFS) 测定 Cd、Pb含量 , 数据采用 Excel软件进
行统计分析。
2 结果分析与讨论
211 不同品种 Cd含量的差异
春夏季栽培试验所得结果 (表 1) 表明 , 大白菜各品种间 Cd含量存在着显著差异 , 丰源 2号、
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2期 井彩巧 : 不同基因型大白菜镉和铅含量差异研究
旺春白菜、惊春、丰抗 80、丰抗 70等的 Cd含量水平较高 , 均在 010407 mg·kg- 1 DM以上 , 显著高
于其它品种 ( P < 0105) , 属于高 Cd含量品种类群 ; 而黄芯娃娃菜、黄芯 48、菊锦、阳春结球、阳
春 Cd含量较低 , 均在 010103 mg·kg- 1DM以下 , 显著低于其它品种 ( P < 0105) , 属于低 Cd含量品
种类群。
秋茬试验的结果进一步证实白菜品种间 Cd含量存在着显著差异 (表 1) , 各品种 Cd含量 , 仍以
丰源 2号、旺春白菜、惊春、丰抗 80、丰抗 70等的 Cd含量较高 , 在 010397 mg·kg- 1 DM以上 , 显
著高于其它品种 ; 而黄芯娃娃菜、黄芯 48、菊锦、阳春结球、阳春 Cd含量较低 , 均在 010117 mg·
kg- 1DM以下 , 显著低于其它品种。经 t测验 , 38个品种中只有旺春白菜、药膳春、极品 3个品种两
个栽培季节的结果差异显著 , 其它品种差异均不显著。
表 1 两个茬口 38个大白菜品种植株可食部分镉和铅含量
Table 1 Cd and Pb con ten ts in the shoots of 38 cultivars of Ch inese cabbage in 2 growth sea son s (mg·kg - 1DM)
序号
Code
品种
Cultivars
Cd
春夏 Sp ring and summer
珔X ±SE CV (% )
秋季 Autumn
珔X ±SE CV (% )
Pb
春夏 Sp ring and summer
珔X ±SE CV ( % )
秋季 Autumn
珔X ±SE CV (% )
1 丰源 2号 Fengyuan 2 010480 ±010005 a 6125 010487 ±010013 a 16148 010310 ±010002 f 3123 010273 ±010001 h 2111
2 旺春白菜 W angchun Pakchoi 010447 ±010002 b 3142 010480 ±010002 a 2108 010223 ±010001 k 2159 010300 ±010001 fg 1149
3 惊春 J ingchun 010447 ±010007 b 10110 010440 ±010004 b 6101 010227 ±010001 k 2155 010230 ±010002 fj 4135
4 丰抗 80 Fengkang 80 010443 ±010006 b 7192 010407 ±010006 c 9131 010347 ±010006 d 10113 010387 ±010000 c 0100
5 丰抗 70 Fengkang 70 010407 ±010002 c 3176 010383 ±010004 d 2191 010330 ±010002 e 10193 010320 ±010002 f 3112
6 四季王 Sijiwang 010383 ±010004 d 6157 010383 ±010026 d 5125 010230 ±010006 jk 15168 010207 ±010005 k 13197
7 高冷地 Gaolengdi 010383 ±010004 d 6157 010397 ±010003 cd 5138 010177 ±010004 i 14124 010213 ±010002 jk 7116
8 裕日强力 Yuri Q iangli 010377 ±010004 d 6168 010387 ±010003 cd 41144 010410 ±010006 a 8179 010590 ±010016 a 16195
9 裕日 Yuri 010377 ±010005 d 8111 010397 ±010002 cd 6157 010283 ±010004 g 8188 010283 ±010007 gh 15191
10 四季全能 50 Siji Quanneng 50 010357 ±010010 e 18103 010360 ±010004 ef 7135 010240 ±010004 j 11102 010203 ±010007 k 36191
11 高山娃娃菜 Gaoshan W awacai 010343 ±010005 ef 9136 010330 ±010004 fg 1167 010157 ±010002 m 9175 010253 ±010009 hi 21174
12 四季黄 Sijihuang 010330 ±010004 f 8102 010347 ±010001 f 2194 010357 ±010006 cd 9185 010483 ±010005 b 6132
13 药膳春 Yaoshanchun 010323 ±010005 fg 9194 010240 ±010002 ij 4154 010217 ±010001 k 2166 010203 ±010002 k 7151
14 春大将 Chundajiang 010320 ±010013 fg 24180 010340 ±010002 f 8102 010313 ±010002 f 4188 010313 ±010002 fg 4188
15 鲁白 2号 Lubai 2 010310 ±010003 g 6145 010283 ±010001 h 6157 010267 ±010002 hi 5173 010270 ±010004 hi 9180
16 极品 J ip in 010300 ±010004 gh 8182 010230 ±010003 ij 11121 010303 ±010003 f 6186 010353 ±010007 de 11144
17 晚抽天福 W anchou Tianfu 010297 ±010003 gh 7102 010317 ±010003 g 6190 010257 ±010004 i 9180 010280 ±010002 gh 3157
18 寒夏 Hanxia 010287 ±010002 h 5133 010290 ±010003 h 2104 010377 ±010004 b 6168 010387 ±010006 c 9108
19 丰源 3号 Fengyuan 3 010283 ±010012 h 26196 010337 ±010002 fg 3157 010327 ±010005 e 9135 010320 ±010002 f 3113
20
春秋全能 50
Chunqiu Quanneng 50
010283 ±010009 h
19144
010253 ±010006 i
13186
010270 ±010002 gh
4122
010260 ±010007 hi
16176
21 丰源 1号 Fengyuan 1 010277 ±010005 h 11162 010253 ±010001 i 2128 010327 ±010003 e 6137 010230 ±010007 j 18195
22 天福 75 Tianfu 75 010273 ±010002 h 5159 010280 ±010002 h 4117 010283 ±010005 g 10178 010297 ±010015 g 30140
23 高原将军 Gaoyuan J iangjun 010250 ±010004 i 10158 010220 ±010002 j 8170 010250 ±010004 ij 10158 010253 ±010004 hi 9193
24 小杂 60 Xiaoza 60 010227 ±010007 j 20138 010313 ±010035 g 4135 010350 ±010005 d 8157 010360 ±010004 d 7135
25 春秋 54 Chunqiu 54 010220 ±010002 j 4155 010230 ±010010 ij 4155 010247 ±010007 ij 16138 010150 ±010004 m 17164
26 名家春 M ingjiachun 010213 ±010003 j 9176 010213 ±010015 j 7116 010147 ±010002 mn 10141 010173 ±010005 i 17163
27 强势 Q iangshi 010197 ±010012 k 36178 010160 ±010070 k 41172 010333 ±010002 e 4158 010337 ±010002 ef 4154
28 耐病天福 Naibing Tianfu 010160 ±010004 l 16154 010157 ±010067 k 76147 010257 ±010004 i 9180 010263 ±010004 hi 9156
29 绿星 58 Lüxing 58 010160 ±010006 l 25100 010160 ±010069 k 43175 010270 ±0100061 h 13135 010250 ±010003 i 8100
30 迎春 Yingchun 010140 ±010007 m 31113 010127 ±010015 l 43130 010140 ±010002 n 10166 010127 ±010009 n 43148
31 鲁白 6号 Lubai 6 010130 ±010006 mn 30177 010127 ±010090 l 42150 010153 ±010003 mn 13158 010160 ±010010 lm 38102
32 快春白菜 Kuaichun Pakchoi 010123 ±010006 mn 4168 010207 ±010086 j 12106 010273 ±010003 gh 7162 010280 ±010006 gh 12188
33 春夏王 Chunxiawang 010120 ±010001 n 16167 010170 ±010130 k 70176 010133 ±010002 n 11146 010150 ±010005 m 35128
34 阳春 Yangchun 010103 ±010003 o 14178 010117 ±010012 i 9190 010143 ±010002 n 10166 010107 ±010001 no 5141
35 阳春结球 Yangchun J ieqiu 010083 ±010002 p 13186 010110 ±010026 i 24105 010113 ±010002 o 10119 010120 ±010003 no 16167
36 菊锦 Jujin 010043 ±010002 q 35125 010057 ±010038 m 66181 010153 ±010003 mn 13158 010153 ±010004 lm 16141
37 黄芯 48 Huangxin 48 010043 ±010002 q 35125 010050 ±010030 m 60100 010107 ±010003 o 19152 010103 ±010013 o 75117
38 黄芯娃娃菜 Huangxin W awacai010040 ±010002 q 25100 010047 ±010038 m 81113 010203 ±010002 i 7157 010200 ±010012 k 37175
注 : 单因素方差分析 , α= 0105, 不同字母表示差异显著。
Note: One2way ANVA , α= 0105, D ifferent letters indicate significant differences.
不论春夏茬还是秋茬 , 大白菜不同品种可食部分 Cd含量差异较大 , 品种间变化在 010040~
010487 mg·kg- 1 DM之间 , 最高值与最低值相差 12倍以上。且各品种间 Cd含量高低的排列顺序春夏
季与秋季试验相似 , 充分显示在大白菜不同品种间 Cd含量存在着可供选择的差异较大 (图 1)。
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园 艺 学 报 33卷
图 1 38个大白菜品种春夏、秋不同季节 Cd和 Pb含量的变化
F ig. 1 Changes in con ten t of Cd and Pb of 38 cultivars of Ch inese cabbage
212 不同品种 Pb含量的差异
春夏季试验结果 (表 1) 表明 , 大白菜不同品种间 Pb含量存在显著差异 , 裕日强力、寒夏、四
季黄、小杂 60、丰抗 80等的 Pb含量较高 , 均在 010347 mg·kg- 1 DM以上 , 显著高于其它品种 ( P <
0105) , 属于高 Pb含量品种类群 ; 而黄芯 48、阳春结球、春夏王、迎春、阳春 Pb含量较低 , 均在
010143 mg· kg- 1 DM以下 , 显著低于其它品种 ( P < 0105) , 属于低 Pb含量品种类群 , 其余品种居
于两个类群之间。
秋茬试验结果 (表 1) 同样表明大白菜不同品种间 Pb含量差异显著。经 t测验 , 38个品种中只
有旺春白菜、丰源 1号、春秋 54、阳春等 4个品种两个栽培季节结果差异显著 , 其它品种差异均不
显著。
两个栽培季节大白菜不同品种的可食部分 Pb含量变化于 010100~010590 mg·kg- 1 DM之间 , 最
高值高于最低值 5倍以上 , 且各品种间 Pb含量高低的排列顺序秋季与春夏季试验相似 (图 1) , 显示
在大白菜不同品种间 Pb含量低的品种选择上也有比较大的空间。
大白菜的两个栽培季节的品种比较试验中 , 大多数品种两个季节的 Cd、Pb含量差异不显著 , 可
能与春夏茬和秋茬两个生长季节的有效积温、光照、水分等气候因素基本相同有关 , 两次试验所用地
块、肥料、品种、田间管理基本一致。
本研究试验中土壤的 Cd、Pb重金属含量处于大白菜主动应激耐受范围 , 对大白菜的生长发育影
响不大 , 但 Cd、Pb含量在品种间具有显著差异 , 且含量高低的排列顺序两个季节的表现基本一致 ,
说明大白菜不同品种的可食部分对 Cd和 Pb的吸收能力均存在显著差异 , 含量低的品种对 Cd、Pb的
吸收可能通过两种途径 : 一是对重金属离子吸收少 , 即选择性吸收机制严格 ; 二是已吸收的重金属离
子参与了细胞正常的代谢调控 , 游离含量并不积累。
以上研究结果说明 , 通过品种选择降低大白菜可食部分 Cd和 Pb含量是一种非常有效的途径 ,
可以大幅度地降低食用部分 Cd和 Pb的含量。本研究只阐明了不同基因型大白菜之间 Cd和 Pb含量
存在有差异 , 关于大白菜 Cd和 Pb积累及其对大白菜生长特性的影响和有关机理还有待深入研究。
参考文献 :
1 王 艳 , 王金达 , 刘汝海 , 李仲根 , 杨继松. 土壤铅的浓度与油菜生长相互影响的研究. 农业环境科学学报 , 2004, 23 (1) : 47~50
W ang Y, W ang J D, L iu R H, L i Z G, Yang J S. Commutative influences of concentration of lead in soil and growth of cole. Journal of Agro2
Environment Science, 2004, 23 (1) : 47~50 ( in Chinese)
2 杜应琼 , 何江华 , 陈俊坚 , 魏秀国 , 杨秀琴 , 王少毅 , 何文彪. 铅. 镉和铬在叶类蔬菜中的积累及对其生长的影响. 园艺学报 ,
2003, 30 (1) : 51~55
Du Y Q, He J H, Chen J J, W ei X G, Yang X Q, W ang S Y, HeW B. Effects of heavy metals of Pb, Cd and Cr on the growth of vegetables
and their up take. Acta Horticulturae Sinica, 2003, 30 (1) : 51~55 ( in Chinese)
3 李德明 , 朱祝军 , 钱琼秋. 白菜镉积累基因型差异研究. 园艺学报 , 2004, 31 (1) : 97~98
L i D M, Zhu Z J, Q ian Q Q. Investigation of genotyp ic difference of cadm ium contents in shoots of B rassica cam pestris ssp. chinensis. Acta
Horticulturae Sinica, 2004, 31 (1) : 97~98 ( in Chinese)
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