纳米沸石对大白菜镉吸收及土壤有效镉含量的影响

通过大田试验研究了纳米沸石和普通沸石施用量(11 250、22 500、45 000 kg·hm~(-2))对大白菜产量、品质及镉吸收和土壤全镉及有效镉含量的影响。结果表明,施用纳米沸石和普通沸石显著提高了大白菜产量(鲜重),分别比对照增加了21.3%~35.2%和16.1%~31.8%。普通沸石以45 000 kg·hm~(-2)施用量处理产量最高,纳米沸石以22 500 kg·hm~(-2)施用量处理产量最高。纳米沸石和普通沸石中低施用量(≤22 500 kg·hm~(-2))提高了大白菜氨基酸、还原糖和Vc含量。纳米沸石和普通沸石分别使大白菜地上部镉含量降低了19.3%~37.4%和9.9%~16.2%,使根部镉含量分别降低了8.1%~27.9%和17.3%~25.4%。施用纳米沸石和普通沸石显著降低了土壤有效镉含量,且降低效果随沸石施用量的增加而增加。纳米沸石和普通沸石施用量与土壤有效镉含量存在极显著负相关关系(r=-0.591,P0.01),与大白菜地上部和根部镉含量也存在极显著的负相关关系(r=-0.697,-0.766;P0.01)。与普通沸石相比较,纳米沸石增加大白菜产量、降低大白菜镉含量及土壤有效镉含量的效果更好。     

纳米矿物基土壤调理剂对水稻的降镉效果

将纳米矿物基土壤调理剂应用于湖南省株洲市镉污染稻田进行修复效果验证。结果表明:施用矿物基土壤调理剂对水稻产量无显著影响,但可显著降低稻米中的镉含量,并在一定程度上减少土壤有效态镉含量。施用该土壤调理剂100~300 kg,土壤有效态镉含量下降18.52%~31.48%,稻米镉含量则下降19.23%~38.46%,降镉效果随其施用量的增加而增强。     

设施菜地土壤镉钝化剂筛选及应用效果研究

针对设施农田土壤重金属污染与农产品累积风险日趋严重的问题,以设施农田镉污染土壤(0.4~0.8 mg·kg-1)为研究对象,在室内钝化剂筛选实验的基础上,通过田间效果验证,重点探究炭基、磷基、硅酸盐、黏土矿物等钝化材料施加浓度和磷基-炭基钝化材料复合配施对土壤镉修复效果及对植物生长的影响。结果表明:施加生物质炭、羟基磷灰石、蒙脱石等钝化剂可明显降低土壤有效态镉含量,其中羟基磷灰石+生物质炭配施效果最好,土壤有效态镉含量降低46.52%~58.11%。与对照相比,施加钝化剂均能抑制油菜对镉的吸收和根部向地上可食部分转移,使油菜地上部镉的含量较CK降低3.9%~51.2%,全部低于《食品安全国家标准》(GB 2762—2016)食品中污染物限量。考虑生产成本、材料来源等因素,推荐羟基磷灰石(225 kg·hm-2)与0.6%生物炭复合添加配施为优选钝化剂组合。田间效果分析也表明,土壤EC与土壤有效态镉含量呈显著正相关,进一步证明污染设施菜地中施加钝化剂降低土壤镉的生物有效性,是实现设施菜地安全生产的可行措施。     

改良剂对镉污染土壤上小白菜镉积累转运及生理特性的影响

为了缓解土壤镉污染对小白菜的胁迫,以园林绿色废弃物堆肥、生物炭和腐植酸为复合改良剂,研究了不同改良剂添加量对土壤理化性状、小白菜生物量、镉积累转运、叶片色素含量和生理特性的影响。结果表明：随着改良剂施用量的增加,土壤pH值、EC值和有机质含量增加,土壤有效态镉含量降低。施用改良剂后,小白菜根和叶的生物量分别提高了46%~53%和30%~64%。改良剂添加显著降低了小白菜根和叶中镉含量,同时根和叶的富集系数（BAF）分别降低了12%~30%和34%~49%,转运系数（TF）显著低于对照,但仍大于1。改良剂施用显著提高了小白菜叶片中的叶绿素a、叶绿素（a+b）和类胡萝卜素含量。小白菜的丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性、脯氨酸含量等抗逆性指标明显降低。研究表明,改良剂施用改善土壤理化性状,提高小白菜生物量和叶片色素含量,降低抗逆性指标,同时显著降低小白菜对镉的积累转运。     

CRA土壤调理剂固定钝化镉离子效应研究

通过盆栽和大田试验,研究了CRA土壤调理剂对污染土壤中镉离子的固定钝化效应。盆栽试验结果表明,在镉污染的两种土壤中施用CRA土壤调理剂,土壤中的镉离子含量比对照下降,水稻糙米和稻草中的镉含量分别比对照平均降低了4475%和5505%;大田试验表明,在镉污染的稻田上施用CRA土壤调理剂后,水稻糙米中的镉含量分别比对照明显降低;当施用量为750 kg·hm-2时,第二季晚稻上的后效作用明显,糙米中的镉含量依然低于对照,且能满足国家食品卫生标准的要求。综上,在镉污染土壤中施用CRA土壤调理剂,对固定钝化镉离子、降低其移动性和生物利用性具有显著综合效应。     

南荻炭与镉钝化剂互作对水稻镉含量和产量的影响

为探索一种具有降镉效应的南荻炭基土壤调理剂以缓解湖南省稻田镉污染现状,并为洞庭湖区南荻资源的利用提供新途径。试验以深两优5814为材料,将南荻炭与五种镉钝化剂按L25(56)正交表进行复配,通过模拟镉污染土壤盆栽试验,研究各复配因素施用对水稻镉含量的影响,进而确定南荻炭基降镉土壤调理剂的最佳配伍。结果表明:南荻炭与五种镉钝化剂互作可显著降低(P0.05)水稻茎叶和稻谷籽粒的镉含量,尤其以南荻炭∶腐植酸∶硅酸钾∶钙镁磷∶硫酸锌∶熟石灰=200∶60∶3∶30∶4∶120互作比例下效果最显著,且相应最佳施用量为6.25 t·hm~(-2)。三组最接近理论配比的土调剂施用后,水稻植株的平均镉含量可降至0.88~1.65mg·kg~(-1),与空白处理相比,降镉率达54.4%~75.7%;籽粒的平均镉含量可降至0.13~0.17 mg·kg~(-1),降镉率为45.2%~58.1%。三组土调剂施用还可显著增加稻谷产量,其中最高增产率达34.8%(相当于1.89 t·hm~(-2))。南荻炭与镉钝化剂互作可优化南荻炭的降镉潜力,复配施用后能显著降低水稻镉含量,并能显著提高稻谷产量,具有广阔的市场开发利用潜力。     

醋糟生物炭对石灰性土壤镉形态转化和小麦镉积累的影响

[目的]醋糟生物炭的制备及应用是有效处理酿醋产业副产物醋糟的方式之一,本文旨在探究醋糟生物炭对石灰性土壤中镉钝化效果的影响。[方法]采用盆栽试验,研究醋糟生物炭（施加量为0.5%和2%）对镉污染土壤理化性质、土壤镉形态及有效性和小麦吸收转运镉的影响。[结果]施加醋糟生物炭后土壤pH值无显著变化,但生物炭能显著提高土壤有机质和全氮含量,且当生物炭施加量为2%时其含量分别较对照增加了101.53%～109.54%和54.85%～61.14%。在镉污染浓度分别为2、4和8 mg·kg-1的土壤中,施入2%生物炭时,土壤DTPA提取态镉较对照分别显著降低了64.66%、13.47%和20.35%。当土壤镉污染浓度达到8 mg·kg-1时,与对照相比,施加2%生物炭可显著促使土壤可交换态镉（35.48%）和碳酸盐结合态镉（18.90%）向铁锰氧化物结合态镉（54.96%）、有机结合态镉（133.50%）和残渣态镉（4.56%）转化。此外,施加生物炭可有效降低小麦植株的镉含量,其中生物炭施加量为2%时,小麦地上部和地下部镉含量分别较对照降低了30.41%～51.73%和11.98%～38.93%。...     

纳米硒和亚硒酸盐对镉污染土壤中水稻镉积累的影响

【目的】探究外源纳米硒和亚硒酸钠对镉污染土壤中水稻的镉吸收、转运和积累的影响,为镉污染农田水稻的安全生产提供参考。【方法】采用盆栽试验,以不添加外源硒为对照（CK）,设4个外源硒处理,分别为每千克土施用纳米硒0.5和2.5 mg/kg、亚硒酸钠（以硒计）0.5和2.5 mg/kg。于水稻灌浆期测定水稻剑叶叶绿素含量,收获前测定水稻光合指标,收获后测定水稻生物量、产量及水稻根、茎、叶、糙米中镉含量和土壤中镉的形态,计算镉在水稻各部位的分配率和水稻体内镉的迁移率。【结果】与CK相比,纳米硒和亚硒酸钠处理均显著提高收获期水稻剑叶的SPAD值和光合速率（P<0.05,下同）;除0.5 mg/kg纳米硒处理对水稻产量无显著性影响外（P>0.05）,其余处理的水稻产量均显著提高。外源纳米硒和亚硒酸钠处理均降低土壤中可溶可交换态镉的含量,0.5 mg/kg纳米硒处理效果最佳,可溶可交换态镉含量降低16.0%。外源纳米硒和亚硒酸钠处理能降低镉污染土壤中水稻对镉的吸收、运转和积累,2.5 mg/kg纳米硒处理效果最佳,水稻根镉含量降低26.8%,水稻糙米镉含量降低32.7%,镉从根到茎叶的转移率降低42.7%,差异均达显著水平。【结论】在镉污染土壤中施加适量纳米硒和亚硒酸钠可有效降低土壤中镉的有效性,减少水稻对镉的吸收、运转和积累。每千克土施用纳米硒2.5 mg/kg阻控水稻镉积累的效果较佳,可作为镉污染区水稻安全生产的推荐技术。     

含Cd磷肥不同施用量对水稻产量及Cd累积的影响

采用2年大田试验,研究低镉(Cd)磷肥不同施用量对水稻产量及地上部Cd累积的影响。结果表明,施低Cd磷肥显著增加水稻稻谷和稻秆产量,但不同施磷量间稻谷产量差异不显著。随施磷量的增加,稻谷Cd含量呈先增加后下降的趋势,但均在国家粮食卫生控制标准0.2 mg·kg-1规定内。当施磷(P2O5)量为63 kg·hm-2时,稻谷Cd含量及稻谷、茎叶和地上部Cd累积量最高,显著高于对照;但施磷量增至252 kg·hm-2时,稻谷Cd含量与对照相当,而茎叶Cd含量显著下降。水稻对磷肥中Cd的吸收率随施磷量的增加而显著下降。当施磷量低于81 kg·hm-2时,水稻地上部对磷肥中Cd的吸收率超过100%。指数回归方程表明,随磷肥进入土壤的Cd含量基本被水稻地上部完全吸收时的磷肥施用量早、晚稻分别为116.6、174.6 kg·hm-2。因此,生产上按当前适宜施磷量施用,既能兼顾水稻产量,又能保障稻谷和土壤生态安全。     

混合改良剂对土壤和水稻糙米镉积累的影响

混合改良剂(RM)由石灰、沸石、过磷酸钙和生物质炭按71:23:5:1质量比配制而成。为研究该混合改良剂的施用效果,按4个添加量水平(0、0.1%、0.2%和0.5%)在杭州市富阳区和桐庐县镉污染稻田分别进行田间试验。结果表明,与对照比较,富阳和桐庐试验点产量分别增加3.0%~16.3%和2.3%~10.6%,产量增加最大为RM2(0.2%)处理;富阳和桐庐试验点各处理在水稻生长期明显降低了土壤有效态镉含量,其中,在成熟期土壤有效态镉含量分别降低了9.0%~30.3%和7.1%~29.4%,同时,对改良土壤pH值有一定的实效性;各混合改良剂处理水稻糙米镉含量降低至GB 2762—2017《食品中污染物限量》0.2 mg·kg^-1标准值以下,其中,水稻品种秀水11低吸收镉特征优于甬优5550。此混合改良剂对治理酸性稻田土壤重金属镉污染有明显效果。     

紫云英与化肥配施对水稻生长和土壤养分含量的影响

2009年在河南省信阳市农业科学研究所进行了紫云英(Astragaius sinicus L.)与化肥配施对水稻生长(Oryza sativa L.)和土壤养分含量影响试验。结果表明:紫云英和化肥配施可促进水稻生长,增加水稻产量,增加土壤有机质含量,提高土壤速效氮、磷、钾含量。其中,80%化肥的4个处理水稻的总产量为37205.63kg·hm-2,60%化肥的4个处理水稻的总产量为37395.01kg·hm-2。从紫云英翻压量来看,15000kg·hm-2的2个处理水稻总产量为19297.901kg·hm-2,22500kg·hm-2的2个处理水稻总产量为18956.25kg·hm-2,30000kg·hm-2的2个处理水稻总产量为17718.76kg·hm-2,37500kg·hm-2的2个处理水稻总产量为18628.13kg·hm-2。总的来看,化肥量60%和紫云英翻压量15000kg·hm-2、22500kg·hm-2配施比较适宜。     

施硅对白菜地上部吸收重金属镉的抑制效应

采用土培盆栽试验,研究了施硅对抑制白菜吸收外源重金属镉的效应,结果表明:在试验条件下,土壤施硅有利于黑叶白菜增强抗重金属镉胁迫的能力,显著地提高白菜地上部的生物量,白菜生物量随施硅水平提高而递增;显著地提高了土壤pH值和有效硅含量;显著地降低较高外源镉浓度(0.6,0.9mg/kg)处理的土壤有效镉含量;显著地减少在土壤较高外源镉浓度(0.6,0.9mg/kg)污染下的白菜地上部对镉的吸收与累积,有效地降低了白菜地上部重金属镉的浓度和吸收总量。可见,施适量的硅(1.0g/kg)可有效减轻白菜重金属镉污染毒害。     

分次施用碱性肥料对土壤pH及土壤镉有效性的影

为探究碱性肥料治酸改土的效果,以碱性肥料为供试肥料,以湖南松柏村典型镉污染农田土为供试土壤,以镉高累积菜心"特青四号"及镉低累积菜心"绿宝"为供试作物,设置不施氮对照CK、碱性肥料及尿素三个处理,研究盆栽条件下,分次施用碱性肥料对土壤pH及土壤镉生物有效性的影响。结果表明:分次施用碱性肥料能在移栽后65 d内使土壤pH维持在较高的水平,特青四号盆栽施用碱性肥料处理土壤的pH分别比尿素及CK处理的高出0.61个及0.20个单位,绿宝盆栽施用碱性肥料处理土壤的pH分别比尿素及CK的高出0.36个及0.12个单位;分次施肥65 d内,各取样时期施用碱性肥料处理土壤的有效镉含量均显著低于CK。而65 d时,特青四号及绿宝盆栽碱性肥料处理的有效镉含量与施用尿素处理相比分别降低了0.11 mg·kg^-1和0.08 mg·kg^-1;与CK相比,尿素及碱性肥料均能显著提高菜心氮量;分次施肥条件下,施用尿素及碱性肥料均能显著降低菜心镉含量。研究表明,在镉污染农田土壤中施用碱性肥料,不仅能提高菜心生物量,保证土壤供氮,还能长效提高土壤pH并降低土壤有效镉含量。     

有机肥施用量对马铃薯品质和土壤环境的影响

在河北坝上地区开展田间小区试验,设置N0（0 kg·hm-2）,N1（35 640 kg·hm-2）,N2（47 520 kg·hm-2）,N3（59 400 kg·hm-2）,N4（71 280 kg·hm-2）,N5（95 040 kg·hm-2）6个有机肥投入水平和1个常规施肥处理（N6）,以马铃薯病害发生情况、产量、品质指标和土壤硝态氮、速效磷残留作为综合评判指标,寻求有机肥最佳投入量。结果表明,N2,N3和N4处理的马铃薯病害发生率较低,N4处理的马铃薯产量最高,N3处理的马铃薯淀粉、粗蛋白和维生素C的含量最高。N0,N1,N2和N3处理的土壤硝酸盐含量在1403～1516 mg·kg-1之间,显著（P<005）低于N4,N5和N6处理。建议有机肥施用量为59 400 kg·hm-2,既可以在保持土壤肥力的基础上降低环境风险,又具有较高的经济效益。     

添加外源镉有机肥对小白菜产量和品质的影响

[目的]研究添加外源镉(Cd)的有机肥对小白菜产量、品质及安全性的影响,为安全施用有机肥提供参考.[方法]分别采用直接向土壤中添加镉(Cd)、施加添加镉含量为0.003;的有机肥、施加未添加镉的有机肥三种方式进行盆栽试验.[结果]施用鸡粪、猪粪、加镉鸡粪和加镉猪粪均能显着提高小白菜生物量,但降低了还原性糖含量,还原性VC含量与未施肥处理差异不显着;有机肥提高了小白菜可食部分硝酸盐含量;加镉鸡粪及加镉猪粪提高了小白菜镉含量.[结论]施用有机肥能够提高小白菜产量,但过量施用会降低小白菜部分品质;有机肥能够降低游离态镉的生物有效性;含有重金属的有机肥施入土壤会增加小白菜的Cd含量.     

改良剂对镉污染土壤和小白菜养分含量的影响

以小白菜为材料,采用大棚盆栽土培的试验方法,用石灰、膨润土和微生物肥单施或配施作为改良剂,研究改良剂对镉污染土壤和小白菜营养元素含量的影响,试验共种植两茬小白菜.结果表明:所有添加改良剂处理的土壤碱解氮含量均比CK显著降低;第1茬试验中添加改良剂使土壤全磷含量显著高于CK(T7处理除外),土壤有效磷含量显著高于CK(T2处理除外),土壤速效钾含量显著高于CK(T1、T5处理除外).两茬试验中T1处理小白菜地上部全氮含量均显著高于CK;T2、T6处理小白菜地上部全磷含量均显著高于CK;第1茬试验中T1、T4、T5处理小白菜地上部全钾含量比CK显著增大.     

氮磷钾肥配施对轻镉污染红壤中小白菜生长及镉累积的影响

采用网室盆栽试验方法,研究了氮磷钾(NPK)肥配施对轻镉污染红壤中小白菜生长及镉(Cd)累积的影响.结果表明:与对照比,除第四纪红土红壤中Cd 1.0 mg/kg、N 0.1 g/kg、P0.1 g/kg处理外,其他处理中小白菜体内含Cd量均有降低;缓解镉毒害方面,高P处理优于低P处理;高P和中低量NK肥配施在保证小白菜体内Cd含量最低的同时又能保证其最适的产量,其产量超过实际最高产量的89％.花岗岩红壤和第四纪红土红壤在含Cd 0.5 mg/kg时,NPK肥最佳配比均为N 0.1 g/kg、P 0.3 g/kg、K0.15 g/kg;含Cd 1.0 mg/kg时,花岗岩红壤最佳NPK最佳配比为N0.15 g/kg、P 0.3 g/kg、K 0.15g/kg.     

微生物有机肥对连作菜薹生长及土壤性质的影响

为了更好地解决连作障碍,改善连作菜薹的产量和品质,以‘粤薹1号’菜薹为试验材料,通过施用微生物有机肥（0、3 000、4 500、6 000及7 500 kg·hm^-2）,研究其对连作菜薹生长、品质及土壤的影响。结果表明,施用微生物有机肥后,连作菜薹单株质量和主薹质量均有增加,同时提高了土壤的有机质、碱解氮含量和电导率,增加了土壤酸性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶的活性,降低了脲酶的活性。与单施化肥相比,施用微生物有机肥7 500 kg·hm^-2后,连作菜薹的维生素C、蛋白质、粗纤维及可溶性固形物含量分别增加6.28%、12.39%、5.30%、37.38%;根际土壤的有机质、碱解氮和电导率分别显著增加59.67%、97.63%和175.76%;菜薹根际土壤的酸性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性分别提高23.10%、7.40%和116.92%,脲酶活性降低8.39%;根际土壤的细菌、真菌、放线菌数量分别增加80.62%、79.26%、46.00%,菜薹根际土壤细菌和真菌的相对丰度也得到提高。综上所述,施用微生物有机肥,提高了土壤肥力和微生物的多样性,改善了连作菜薹的生长和品质。     

秸秆还田对宁南半干旱地区土壤团聚体特征的影响

【目的】探明秸秆还田对土壤团聚体的影响,为宁南半干旱区作物生产及土壤培肥制度的建立提供参考。【方法】本研究通过4年秸秆还田定位试验,设置了不同秸秆粉碎还田量处理：谷子秸秆还田量为3 000 kg•hm-2 (低,L)、6 000 kg•hm-2 (中,M)、9 000 kg•hm-2 (高,H),玉米秸秆还田量为4 500 kg•hm-2 (低,L)、9 000 kg•hm-2 (中,M)、13 500 kg•hm-2 (高,H),对照为秸秆不还田。对不同处理条件下干筛和湿筛下各团聚体指标进行分析。【结果】各秸秆还田处理干筛下0—40 cm土层＞0.25 mm团聚体含量（DR0.25）、平均重量直径（mean weight diameter,DMWD）和几何平均直径（geometric mean diameter,DGMD）均显著高于CK处理,各还田处理的分形维数均显著低于CK;湿筛法分析表明,供试土壤中团聚体以机械稳定性团聚体为主,随秸秆还田量的增加,0—40 cm土层水稳性团聚体的平均重量直径（WMWD）、几何平均直径（WGMD）和分形维数的顺序均为：H,M处理＞L处理＞CK;各处理土壤团聚体破坏率（PAD）和不稳定团粒指数（ELT）在0—40 cm土层内均表现出近似“Z”字形趋势,且CK显著高于各还田处理（P＜0.05）。【结论】在宁南半干旱区采用秸秆还田对提高土壤团聚体含量具有明显作用。     

玉米秸秆还田对土壤有机碳、微生物功能多样性及甘蓝产量的影响

在甘蓝蔬菜地采用随机区组设计,共设4个秸秆还田试验处理,即JG1（低用量,秸秆7 500 kg·hm-2）,JG2（中用量,秸秆11 250 kg·hm-2）,JG3（高用量,秸秆22 500 kg·hm-2）和CK（秸秆不还田）,采集分析不同处理土壤有机碳及微生物功能多样性。结果表明：秸秆还田后显著提高土壤微生物量碳（MBC）和水溶性有机碳（WSOC）含量,MBC增加了127.0%～147.7%,WSOC提高了54.1%～69.4%。中、高用量玉米秸秆还田后,土壤微生物活性（AWCD）、微生物Shannon指数（H）和均匀度指数（E）均显著高于对照,甘蓝产量分别提高16.6%和11.1%。研究结果表明,秸秆还田是一种有效提高土壤有机碳及微生物功能多样性的土壤管理方法。