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本研究选用陕西关中地区七个具有代表性的设施菜地,用火焰原子吸收分光光度法(FAAS)和原子荧光分光光度法(AFS),测定设施菜地土壤和蔬菜中重金属含量、以及测定土壤pH、有机质(OM)、速效养分含量、电导率(EC)和阳离子交换量(CEC)等理化性状;通过盆栽试验,利用差速离心法和逐步提取等方法,研究了铬在芹菜中的积累、亚细胞分布和化学形态变化规律,探讨Cr6+对芹菜生长发育的影响以及芹菜对铬的吸收代谢机理。为设施蔬菜主产区蔬菜无害化栽培提供理论依据。本研究获得以下主要结果:1.关中7个地区设施菜地土壤Cd和Hg含量都超过《温室蔬菜产地环境质量评价标准》(HJ333-2006)规定的限值。As、Pb和Cr未超标。主产区土壤重金属污染指数(HPI)为:三原村﹥东白村﹥西王村﹥南庄村﹥樊尧村﹥文昌村﹥东张村,菜地土壤均受到重金属污染(HPI﹥1.00)。大量施肥以及不合理使用农药是设施菜地土壤重金属污染的主要原因。2.三种设施蔬菜中重金属含量为:芹菜﹥番茄﹥黄瓜,Pb均超过《无公害蔬菜重金属污染评价标准》限值。Cd在三原和东白地区三种蔬菜中都超标,在西王和南庄地区芹菜中超标;重金属Cr、As、Hg均未超过国家标准。重金属在设施蔬菜中累积主要是由于土壤重金属污染和农药的不合理使用。3.设施菜地土壤土壤呈酸化趋势。土壤pH、土壤OM、土壤速效N、速效P、速效K、EC、CEC均相对明显高于一般菜地。相关性分析表明,土壤OM、pH、速效P、EC和CEC对菜地重金属Cr和Hg含量的影响较大,而速效N、速效K的影响较小。4.随着Cr6+处理浓度增加,芹菜叶片中MDA、Pro、可溶性糖、硝酸盐含量呈增加趋势;叶绿素、Vc含量及根系活力呈现下降趋势;可溶性蛋白含量在低浓度(5mg·kg-1)下升高,在高浓度(60mg·kg-1)Cr6+下逐渐降低。低浓度Cr6+处理对芹菜未产生明显影响,中、高浓度处理对芹菜生长发育造成一定伤害。5.对照中芹菜根部和地上部铬亚细胞中分布为:F3(可溶部分)﹥F2(细胞器及膜部分)﹥F1(细胞壁及残渣);40mg·kg-1Cr6+处理下为:F1>F3>F2,细胞壁(F1)是铬在芹菜细胞内的主要结合位点,芹菜对铬的吸收以细胞壁部位为主要的亚细胞分布区域;芹菜根部和地上部铬化学形态以醋酸提取态占优势,NaCl和HCl提取态也占较大比例,铬在芹菜体内以难溶性磷酸盐类、蛋白结合态类和草酸盐类为主要化学形态存在形式。6.在低浓度Cr6+(5mg·kg-1)处理下芹菜生物量无显著变化,而在高浓度铬(60mg·kg-1)处理下芹菜地上部和根部干重呈极显著降低(P﹤0.01),耐性指数(TI)下降。60mg·kg-1Cr6+处理下芹菜地上部和根部铬含量均极显著增加(P﹤0.01);相同浓度铬处理下,铬含量和总积累量为:根﹥叶﹥茎,芹菜对铬的吸收以根部为主要滞留器官。