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第２３卷第ｉＦ　

２　０　０　８年３月　

河

Ｉ删

北林果研究　

且ＣＨ　

Ｖ０１．２３　Ｎｏ．１　

Ｍ８ｒ．２０ｏ８　

Ｊ（ＩＵｌｌＩ　ＬＯＦＲ　ｏ】ＲＪＣＨＡＲＤ砌　

文章编号：１００７－４９６１（２００８）０１．００４５．０４　

土壤镉含量对苹果叶片镉含量及叶绿素含量影响　

于神飞　，邱政芳　，齐国辉　，李保国　，刘雯斐　，刘丽兵　

（１河北农业大学林学院。河北保定０７１０００；２保定市农业科学研究所。河北保定７１０００）０　

摘要：以１０　８生盆栽红富士苹果为试材，通过土施氯化镉，研究了土壤镉含量对苹果叶片镉含量及叶绿素含　

量的影响。结果表明，在苹果生长发育各个时期，叶片中的镉含量随土壤中镉含量的增加而增加，两者呈显著　

正相关。叶片中镉的富集系数随土壤镉含量的增加而降低。在苹果生长发育各个时期，叶片叶绿素含量随着　

土壤镉含量的增高而降低，两者呈极显著负相关。叶片叶绿素含量随叶片镉含量的增加而降低，两者呈极显　

著负相关。　

关键词：镉含量；苹果；叶片；叶绿素　

中图分类号：Ｓ　６６１．Ｉ　文献标识码：Ａ　

Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　Ｃａｄｍｉｕｍ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　

ａｄｍｉｕＣｍ　ａｎｄ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ　ｉｎ　ａｐｐｌｅ　ｌｅａｆ　

ＹＵ　Ｙｉ—ｆｅｉ。，ＱＩＵ　Ｚｈｅｎｇ－ｆａｎｇ。，ＱＩ　Ｇｕｏ－ｈｕｉ。，Ｌ１　Ｂａｏ－ｇｕｏ。，ＬＩＵ　Ｗｅｎ－ｆｅｉ。，ＬＩＵ　Ｌｉ—ｂｉＩ　

（１　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ，Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＨｅｂｅｉ，　咖

２　Ｒｅｓｅａｗｈ　Ｉｎｓｔｉｌｕｔｅ　ｏｆＡｇｒｅｉ￣ａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　ｏｆ　咖，　咖

０７１０００，Ｃｈｉｎａ；　

７１０００，Ｃｈｉ０ｎａ）　

ｔｈｅ　ｅｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　Ｃ　ｉｕ。　ｃ０Ｉｘ：ｅｌＩ－　Ａ　ｓｈ翟ｃｔ：１０一ｙｅａｒ一０ｌｄ　ｐｏｔ—ｃｕｌｕｔａｌｒ　Ｆｕｊｉ　ａｐｐｌｅ　ｔｒｅｅｓ　ｗｅｌｅ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｔｒｉａｌ　ｔｏ　

ｔｒａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｌｅａｆ　ａｎｄ　ｆｒｕｉｔ　Ｃ　

ｃｅｎｔｒａｔｉｎ　ｉｏｎｃｒｅａｓｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｏｆ　ｏｉｓｌ　Ｃ　

啪ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｐｐｌｅ．Ｒｅｓｕｌｔ　ｉｎｄｉｃａｔｅｓ　ｔｈａｔ　ｉｎ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　Ｏｏｗｔｈ　ｐｅｒｉｏｄ．１ｅａｆ　Ｃｓｄｍｉｕｎｌ　ｃｏｎ－　

啪ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｅ　ｅｘｉｓｔｅｄ　ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔ　ｐｏｓｉｉｔｖｅ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　

ｔｈｅｍ．Ｔｈｅ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ　ｏｆｌｅａｆｗｅ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ　ｉｔｗｈｔｈｅ　ｉｃｒｅａｓｉｎｎｇ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　Ｃａｄｍｉｕｍ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ．Ｉｎ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｇｒｏｗｔｈ　

ｐｅｒｉｄ，ｌｏｅａｆ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｎ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ　ｗｏｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｉｇ　ｏｆ　ｓｎｏｉｌ　Ｑ　ｎｉ啪ｏｎｃｅｎｔｃｒａｔｉｎ，ｔｈｅｒｏｅ　ｅｘｉｓｔｅｄ　ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔ　

ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｃｏｉＴｅｌａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅｍ．Ｔｈｅ　ｌｅａｆ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅ８ｓｉｌ１ｇ　ｏｆｌｅａｆｃＪｌｄ［ｎｉｕｎｌ　ＣＯ［１ｏ￣ｎ－　

ｔＴａｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｅ　ｅｘｉｓｔｅｄ　ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔ　ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｃｏｉＴｅｌａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅｍ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｃ　啪ｃｏｎｔｅｎｔｓ；ａｐｐｌｅ；ｌｅａｆ；ｃｌｏｈｏｐｒｈｙｌｌ　

镉是环境中的主要污染物之一。环境中的镉主　

要来自于采矿、冶炼、交通及矿物肥料的副产品等。　

镉虽然是植物生长的非必需元素，但却很容易被根　

吸收且部分被运输到地上部【１．ｚＪ。镉污染对植物的　

生长发育造成一系列的伤害，如减少菜豆（Ｐｈａｓｅｏｌｕｓ　

ｖｕｌｇａｒｉｓ）、玉米（Ｚｅａ　ｍａｙｓ）等植物叶绿素的生物合　

成，引起玉米（Ｚｅａ　ｍａｙｓ）根系和茎叶中Ｃａ、№、Ｆｅ、　

Ｃｕ的吸收量随镉浓度提高而增加，Ｋ、ｚｎ的吸收量　

随镉浓度提高而减少ｂ　；阻碍烟草（Ｎｉｃｏｔｉａｎａ　ｔａｂａ．　

导致大麦（Ｈｏｒｄｅｕｍ　）植株中Ｍｎ、Ｃｕ及茎叶中　

Ｆｅ浓度的急剧减少　Ｊ。过量镉不仅对植物的生长　

发育造成危害，而且可以通过谷物、水果、蔬菜等可　

食部分，进入食物链威胁人类健康。镉一旦进入人　

体，不会发生分解，而是在体内积蓄，从而引起致畸、　

致癌和致突变等　］。叶片既是地下运输来的矿质营　

养的贮存库，又是果实生长发育所需矿质营养的供　

给源，叶片中的矿质元素含量反映土壤中各矿质元　

素的含量情况。土壤中的镉含量能直接影响到苹果　

叶片中的镉含量，进而影响到果实品质。研究叶片　

ｃ姗）ＤＮＡ的合成及导致ＤＮＡ的破坏和基因突变，　

收稿日期：２００７一ｌｌ一３０；修改稿收期：２００８—０ｌ—ｌ０　

基金项目：河北省博士基金（０６５４７０ｏ４Ｄ一５）及河北农业大学将帅基金资助。　

作者简介：于祚飞（１９８３一），男，河北石家庄人，森林培育专业在读硕士研究生。　

通讯作者：李保国（１９５８一），男，河北武邑人，教授。博士生导师，主要从事经济林栽培生理，山区开发技术研究及经济林栽培教学工作。　

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河北林果研究　第２３卷　

中的镉含量对了解土壤和果实中的镉含量及调控土　

壤镉含量有重要指导意义，而以往有关土壤镉含量　

装盆定植。　

１．３样品采集及处理　

对苹果叶片镉含量影响的研究报道较少。本研究是　

以盆栽红富士苹果为试验材料，以不同土壤镉施用　

量为处理，分析研究不同浓度下的土壤镉对苹果叶　

定植后，隔１个月取叶１次，每次每棵从东、西、　

南、北４个方向取新梢中部叶片ｌ０片。采下的叶子　

（带叶柄）迅速带回室内，用自来水一０．１％洗涤剂溶　

片镉含量的影响，初步阐明土壤镉含量与苹果叶片　

镉含量的关系，为进一步研究苹果果实的镉含量，调　

控苹果镉污染奠定基础，指导苹果无公害生产。　

液一自来水一０．２％盐酸溶液一蒸馏水一去离子水　

系列漂洗后，于１０５ｏＣ恒温杀青２０　ｍｉｎ和８０℃烘至　

恒重。然后用不锈钢粉碎机粉碎，使其全部通过０．　

５　ｍｍ的孔径筛，放在干燥器内放于荫凉干燥处。测　

定叶片的镉含量并计算叶片相对于土壤镉含量的百　

分率（即富集系数）。　

１．４测定方法　

ｌ　材料与方法　

１．１试验地概况与试验材料　

试验在河北农业大学绿美草坪园林有限公司盆　

栽生产区和实验室进行。该地区属暖温带半湿润季　

风区域，年平均气温１２．２　ｏＣ，积温４　３４９　ｏＣ，年日照　

２　４４７　２　８７１　ｈ，无霜期１６５　２１０　ｄ，年均降水量５７５．　

４　ｍｍ。本试验选生长势相近的１０　ａ生盆栽红富士　

苹果树，供试品种为长富２（Ｍａ／ｕｓ　ｄｏｍｅｓｔｉｃａ　Ｂｏｒｋｈ．　

ＣＶ．Ｆｕｊｉ），砧木为八棱海棠（Ｍａ／ｕｓ　Ｍ／ｃｒｏｍｄｕｓ　ＭａＩ【），　

授粉品种为金冠，树龄１０　ａ，上盆７　ａ。盆为瓦盆，内　

径２８　ｃｍ，高２７　ｃｍ。营养土为鸡粪：草炭土：园土＝１　

：３：４比例混合均匀而制成的混合物，其镉含量未检　

出。　

叶片镉含量测定采用ＫＩ—ＭＩＢＫ萃取火焰原子　

吸收分光光度法（ＧＢ／Ｔ１７１４０—１９９７）；叶片叶绿素含　

量的测定采用乙醇浸提法；相关分析采用ＤＰＳ　Ｖ２．０　

普及版软件分析。　

２　结果与分析　

２．１不同镉处理对叶片镉含量的影响　

土壤不同镉含量处理各个时期叶片镉含量状况　

见表１。由表１可知，在各个时期叶片镉含量由高　

到低为：高浓度（处理４）＞中浓度（处理３）＞低浓度　

（处理２）＞ＣＫ（处理１）。新梢速长期（７月２３日）、　

果实膨大期（８月２３日）叶片镉含量与土壤镉含量　

呈显著正相关，相关系数分别为０．７１１　７、０．７８２　８，其　

１。２试验方法　

采用随机区组设计。设４０　ｍｇ／ｋｇ（高浓度）、２０　

ａｒｇ／ｋｓ（中浓度）、５　ｍｇ／ｋｇ（低浓度）３个剂量的盆土镉　

浓度，以不施镉的为对照。共４个处理，３次重复。　

配制盆土方法是：将氯化镉（ＣｄＯ２）溶人水中，按所　

需用量，喷人称重的营养土中，混匀。在萌芽前１周　

Ｔａｂｌｅ　１　１１．ｅ　ｌｅａｆ　Ｃａｄｍｉｍｎ　Ｃａｍｃｅｎｔｒａｔｉ￣

余时期两者均呈极显著正相关。说明叶片镉含量随　

土壤中镉含量的增加而增加，叶片镉含量与土壤中　

的镉含量存在明显的剂量效应。　

｜ｒＩｇ・ｋｇＩ１　表１不同镉处理不同生长发育时期叶片镉含量　

ｉｎ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　Ｃａｄｍｉｍｎ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｉｎ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｏ￣ｖｔｈ　ｐｅｒｉｏｄｓ　

注：数字后面的字母为ＬＳＲ分析结果，小写字母为５％水平，大写字母为１％水平。　

土壤不同镉含量处理不同生长发育时期苹果叶　

片镉含量富集系数见表２。由表２可知，试验结果：　

在各个时期苹果叶片中镉的富集系数，均随土壤中　

镉含量的增加而减小。镉的富集系数表示植物对镉　

的吸收和积累能力，说明土壤镉含量的增加抑制了　

叶片对镉的吸收。　

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第ｌ期　于棉飞等：土壤镉含量对苹果叶片镉含量及叶绿素含量影响　

表２不同镉处理不同生长发育时期叶片镉含量富集系数　

４７　

ＩｒＩｇ・ｌ【ｇＩ１　

　Ｔａｂｌｅ　２　础踟呷　呻ｃ０卸丘ｃ　ＩＩ缸　‘　山Ｉ血蛐∞Ⅸ娜血　ｍ　ｄｉ．　瑚ｔ　Ｃ曩ｄｍ．ｍｍ缸姻血咖ｔ　ｄｉｆｌｂ瑚ｔ　姗恤ｐｅ触

２．２不同镉处理对叶片叶绿素含量的影响　

土壤不同镉含量处理各个时期叶片叶绿素含量　

如表３所示。由表３可知，在各个时期苹果叶片叶　

显著负相关。不同生长发育时期各处理叶绿素含　

量，均呈现先增加后降低的规律，在新梢速长期（７　

月２３日）分别达到最大值。　

ＩｒＩｇ・ｌ【ｇＩ１　

耐０ｄｓ　

绿素含量随着土壤镉含量的增高而降低，两者呈极　

表３不同镉处理不同生长发育时期叶片叶绿素含量　

Ｔａｂｌｅ　３　伽　ｍ岫　．岫　

注：数字后面的字母为ＬＳＲ分析结果，小写字母为５％水平，大写字母为１％水平。　

２．３不同镉处理叶片镉含量对叶绿素含量的影响　苹果叶片叶绿素含量随叶片镉含量的增加而降低，　

由表４可见，在不同生长发育时期，苹果叶片镉　

含量与叶绿素含量均呈极显著负相关。由此说明，　

叶片的镉含量直接影响到叶绿素的合成与降解。　

ＩｒＩｇ・ｌ【ｇＩ１　

　

表４不同生长发育时期叶片镉含量与叶绿素含量相关系数　

４　１１ｌｅ∞仲ｄ椭ｃ０胡　ｃｈｈ　ｐＩｌｙｌＩ∞眦朗恤　ｔｈ∞血　珊ｃ０嗽咖　田ｔｉ０璐　ｄｉｍ牦ｍ　州油ｐｅ触

３结论与讨论　

试验结果显示，在苹果生长发育各个时期，叶片　

中的镉含量随土壤中镉含量的增加而增加，叶片镉　

含量与土壤镉含量呈显著正相关。叶片中镉的富集　

水稻鲜叶中的镉含量随浓度的增加而增加Ｌ６］。张连　

忠等研究表明苹果叶片镉含量也表现出随施入剂量　

的加大而提高　Ｊ。张金彪等研究表明草莓随土壤中　

镉浓度的增高其吸收镉的量也不断增大，但富集系　

数却随着土壤中镉浓度的增大而降低　Ｊ。本研究结　

果与其一致。张金彪等认为富集系数的降低应该是　

由于苹果（特别是根系）受镉毒害后，吸收能力下降　

的缘故Ｌ８］。通过试验得知，在各个时期苹果叶片叶　

绿素含量，随着土壤、叶片镉含量的增高而降低，呈　

系数随土壤镉处理浓度的增加而降低，叶片镉含量　

与土壤镉含量存在明显的剂量效应。多数研究结果　

认为：土壤重金属元素有效含量与蔬菜中重金属元　

素含量间有较好的相关性。秦普丰等认为在棉花、　

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４８　河北林果研究　第２３卷　

极显著负相关。不同生长发育时期各处理叶绿素含　

量，均呈现先增加后降低的规律，在新梢速长期（７　

月２３日）分别达到最大值。叶片是植物进行光合作　

用的器官，叶绿体是叶片进行光合作用的细胞器，叶　

绿体的数量、叶绿体的正常结构、叶绿素的含量是叶　

片乃至整个植株正常生长发育的基本条件。土壤不　

同镉含量处理降低叶绿素的含量，造成叶绿素随着　

土壤中镉浓度的上升而下降。叶绿素含量降低是重　

【２Ｊ　Ｇ０ｎｇ　Ｊ　Ｍ，Ｌｅｅ　Ｄ　Ａ，Ｓｃｈｒｃｅｄｅｒ　Ｊ　Ｉ．Ｌｏｎｇ—ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｒｏｏｔ—ｔｏ—ｓｈｏｏｔ　

雠¨ｊｐ０ｎ　０ｆ　ｐｈｙｔｏｎｈｅｌａｔｉｎｓ　ａｎｄ　ｃａｄｍｉｕｍ　ｉｎ　Ａｍｂｉｄｏｐｓｉｓ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ　Ｂｉｏｌｏ一　

，

２０Ｏ３，１００（１７）：１０１１８—１０１２３．　

［３］刘建新．镉胁迫下玉米幼苗生理生态的变化［Ｊ］。生态学杂志，　

２（１０５，２４（３）：２６５—２６８．　

【４Ｊ　ＪｉｎＹＨ，ＣｌａｒｋＡ　Ｂ，ＳｌｅｂｏｓＲ　Ｊ　Ｃ．ＱｄＩｌｌｉｕｍｉｓ　ａｍｕｔａｇｅｎｔｈａｔ　ａｃｔｓ　ｂｙ　

ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇｍｉｓｍａｔｃｈ￣ａｌｒ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ　Ｇ￣ｅｔｉｃ８，２０Ｏ３，３４：３２６—３２９．　

［５］崔玉静，黄益宗，朱永官．镉对人类健康的危害及其影响因子的　

研究进展［Ｊ］．卫生研究，２ＯＯ６，３５（５）：６５６—６５８．　

金属对植物毒害的普遍现象。其下降原因可能是重　

金属与叶绿体中蛋白质的巯基（一ｓＨ）结合或是　

Ｆｅ－＂　

Ｍｇ　等离子被取代后叶绿体的结构和功能受　

、

［６］秦普丰，铁柏清，周细红，等．铅与镉对棉花和水稻萌发及生长的　

影响［Ｊ］．湖南农业大学学报，２０００，２６（３）：２０５—２０７．　

［７］张连忠，路克国，杨洪强．苹果幼树铜，镉分布特征与累积规律研　

究［Ｊ］．园艺学报，２ＯＯ６，３３（１）：ｌｌｌ—ｌｌ４．　

［８］张金彪，黄维男，柯玉琴．草莓对镉的吸收积累特性及调控研究　

［Ｊ］．园艺学报，２０Ｏ３，３０（５）：５１４—５１８．　

到破坏，致使叶绿素分解　Ｊ。　

参考文献：　

［１］Ｓａｌｔ　Ｄ　Ｅ，ＰｒｉｎｃｅＲＣ，ＰｉｃｋｅｔｉｎｇＩ　Ｊ．Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　０ｆＣａｄｍｉｕｍｍｏｂｉｌｉｔｙ　

ａｎｄ　ａｇＸｇｌＩｌｌｌｌｌａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｉｎｄｉａｎ　ｍｕｓｔａＩｄ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ　Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，１９９５，１０９：　

１４２７—１４３３．　

［９］袁祖丽，马新明，韩锦峰，等．镉污染对烟草叶片超微结构及部分　

元素含量的影响［Ｊ］．生态学报，２ＯＯ５，２５（１１）：２９１９—２９２７．　

（编辑郭丽娟）　

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２００８年《河北林果研究》　

《河北林果研究》是河北农业大学主办的学术性期刊，曾获全国高校优秀学报、河北省高　

校优秀学报、河北省优秀科技期刊等奖励。２ＯＯ４年被收录为国家科技部中国科技核心期刊。　

《河北林果研究》主要刊登林业、果树园艺、园林、蚕桑、林业经济管理等专业及有关基础学　

科的学术论文、研究报告和简报、专题综述等。读者对象是林业、果树、园林、蚕桑等专业及生　

物、环境等学科的科研、规划设计、生产开发等部门的科技工作者，以及农林院校师生、科技管　

理工作者和其他人员。　

本刊为季刊，国内外公开发行，大１６开本，每期定价１Ｏ．ｏ０元，全年定价４ｏ．ｏ０元。全国各　

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