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铅(Pb)和镉(Cd)是土壤中重要的污染物质,随着工农业的发展和城市化进程的加快,Pb和Cd污染对农业生态环境的影响愈加严重,很多地区已明显影响到农产品的安全生产。本研究通过盆栽方法,研究了空心菜不同部位对两种土壤条件下Pb和Cd的富集特征及Pb和Cd在空心菜产地土壤环境中的安全临界值,并探讨了不同浓度Pb和Cd胁迫对空心菜生理生化特性的影响。以期为无公害蔬菜生产及其安全产地适宜性评价提供理论依据,同时也为Pb和Cd胁迫对空心菜毒害机理的研究提供一定的科学依据。本研究取得的主要结果如下：1.空心菜在高浓度Pb(600和900mg·kg-1)处理下生长受到明显抑制,900mg·kg-1Pb处理下空心菜生物量仅为对照的32.4%；Cd显著抑制根系生长,但对地上部生长的影响较小。Pb胁迫下,叶片光合速率Pn)、气孔导度(G)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)均随胁迫程度的增加而下降,而胞间C02浓度(Ci)则趋于增加,说明Pb对空心菜叶片Pn的影响主要由非气孔因素限制,而Cd的作用与此相反。与对照相比,900mg·kg-1浓度水平Pb处理下,叶绿素总量及叶绿素a、叶绿素b含量分别下降了26.34%、24.43%、31.40%;而7mg·kg-1浓度水平Cd处理下则分别下降了26.59%、28.42%、24.61%。叶绿素含量下降可能是引起空心菜叶片Pn下降的原因之一。同时,通过对叶绿素荧光参数的测定发现,Pb和Cd胁迫显著降低了光系统Ⅱ(PSII)的最大光化学效率(Fv/Fm)和PSII电子传递量子效率(ΦPSII),表明Pb和Cd胁迫对PSII的结构和功能的破坏是导致空心菜Pn下降的另一主要原因。2.空心菜叶片中丙二醛含量(MDA)含量随着Pb和Cd浓度的增加而增加。在最高浓度Pb和Cd胁迫下,MDA含量分别比对照提高了12.9%和29.5%。Cd处理下MDA增幅较大说明Cd对空心菜生长的胁迫作用大于Pb。空心菜叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均随Pb浓度的增加先上升后下降,说明在低浓度下三种抗氧化酶有较好的协同效应,空心菜表现出较强的自我调节能力。Cd胁迫下,随着处理浓度的增加,空心菜叶片中SOD和CAT的活性也是先上升后下降,而POD的活性变化不明显。3.两种土壤中空心菜的Pb和Cd累积量与土壤添加量均呈正相关关系,茎中的累积量显著高于叶中的。水稻土和潮土环境下,空心菜茎中的Pb平均含量分别是叶中的3.86和2.02倍,Cd平均含量分别是叶中的3.58和4.73倍。在同一处理水平下,水稻土中的Pb和Cd比潮土中的更易被植物富集。水稻土环境下空心菜茎、叶中的Pb含量分别是潮土环境下的4.88和2.56倍,Cd含量则分别是潮土环境下的的3.04和4.02倍。依据国家食品污染物限量标准(GB2762-2005),进行方程拟合,得出的种植空心菜的水稻土的Pb的安全临界值为57.83mg·kg-1,潮土Pb和Cd的安全临界值分别为77.02mg·kg-1和0.47mg·kg-1,均显著高于国家土壤环境安全标准限制的临界值(HJ332-2006)。