富硒土壤中有效硒浸提剂和浸提条件研究

以青海东部富硒土壤为供试材料,对6种有效硒浸提剂NaHCO3、KH2PO4、K2SO4、EDTA、AB-DTPA和DTPA的最佳浸提时间和土液比进行了筛选,并结合土壤有效硒最佳浸提剂的小麦生物学校验,以找出适宜富硒土壤有效硒提取的浸提剂及其浸提条件。结果表明：6种有效硒浸提剂对富硒土壤中硒的浸提量均随着土液比的增大而减少,且均随浸提时间的逐渐增加而增加。EDTA和DTPA的最佳土液比则为1/20,振荡时间为30 min;K2SO4、AB-DTPA、NaHCO3和KH2PO4四种浸提剂最佳浸提土液比均为1/15,其中K2SO4和AB-DTPA的最佳提取时间为60 min,其余两种浸提剂NaHCO3和KH2PO4的最佳浸提时间均为90 min。6种不同浸提剂在最佳提取条件下提取的土壤有效硒含量与小麦籽粒中富集的硒含量呈极显著正相关关系,但土壤有效硒的提取量以DTPA最少,其次为K2SO4,分别只占KH2PO4、NaHCO3、AB-DTPA及EDTA提取量的16% ~ 47%和36% ~ 85%,故不适用于作为石灰性富硒土壤有效硒的浸提剂。KH2PO4、NaHCO3、AB-DTPA和EDTA 提取的硒含量不仅与小麦籽粒中硒含量呈极显著正相关,而且浸提量高,提取过程简单,重复性好,故均可作为石灰性富硒土壤的有效硒浸提剂。     

晚稻全生育期Cd的迁移转化规律及预测模型研究

为探讨晚稻全生育期Cd的迁移转化规律及预测模型,采用长沙市望城区大田试验土壤-水稻Cd点对点数据,对水稻4个典型生育期（苗期、分蘖期、灌浆期和成熟期）及不同部位（根、茎叶及籽粒）Cd的吸收、累积和分配差异进行研究。结果表明,同一生育期各部位Cd含量和富集能力均为根>茎叶>籽粒,且根部明显高于其他部位,不同生育期差异显著,具体为成熟期>灌浆期>分蘖期>苗期;Cd转运能力为土-根>根-茎叶>茎叶-籽粒>根-籽粒,籽粒Cd大部分来自于茎叶的转移,且分蘖期转运能力显著高于其余生育期;Cd积累量和分配差异为茎叶>根>籽粒,且分蘖期和成熟期远大于苗期和灌浆期;土壤pH和有效态镉(ACd)含量是影响水稻Cd吸收的主控因子,pH为负效应,有效态镉为正效应,分蘖期茎叶Cd含量受其影响最大,是控制Cd进入籽粒的关键时期。可利用分蘖期土壤pH和有效态镉含量预测成熟期籽粒Cd含量,最优预测模型为lgCd_{成熟期籽粒}=0.158-0.099pH_分蘖期+0.261lgACd_分蘖期。研究结果可为中国长株潭地区稻田土壤Cd污染风险评估和管控提供理论依据和数据支撑。     

不同镉背景值农田中荞麦镉积累转运特性研究

为探明荞麦在不同镉背景值农田中的镉积累转运特性,为镉污染农田的植物修复作用奠定基础。以8个荞麦品种（系）为材料,在9个镉污染农田开展多点试验,检测荞麦根、茎叶、籽粒镉含量。结果表明:荞麦对镉的吸收积累能力很强,在一定范围内,随着土壤镉含量增加,荞麦籽粒镉含量先呈增加趋势,随后镉含量不再明显增加。荞麦成熟期不同部位对镉的吸收规律表现为茎叶>根>籽粒;茎叶镉富集系数2.03~5.52,根镉富集系数1.03~4.08,籽粒镉富集系数0.15~0.92;根-茎叶镉转运系数1.34~2.30,茎叶-籽粒镉转运系数0.07~0.22。说明荞麦是适合用作重金属污染土壤修复的潜力植物,具有明显的镉富集能力和较强的镉运输能力,土壤镉主要转运并积累在茎叶中。     

典型土壤中有效态镉CaCl2提取条件优化研究

为了研究CaCl2提取不同类型土壤中有效态镉的优化条件,以中国南方酸性水稻土和西北中偏碱性灰钙土为研究对象,探讨不同浓度CaCl2提取剂和不同提取时间对2种土壤中镉提取量的影响.结果表明,CaCl2提取的镉主要为土壤中的水溶态镉与部分交换态镉;0.01 mol/L CaCl2浸提下,酸性水稻土在3h达到平衡,提取量占土壤中水溶态与交换态镉含量之和的4.68％～54.90％,灰钙土仅需1h就达到平衡,但提取量占土壤中水溶态与交换态镉含量之和的3.60％～3.89％;0.1 mol/L CaCl2浸提下,水稻土需12h才达到平衡,提取量占土壤中水溶态与交换态镉含量之和的83.28％～90.32％,灰钙土3h达到平衡,提取量占土壤中水溶态与交换态镉含量之和的44.21％～45.26％;提取剂CaCl2浓度越高,镉提取量就越大,达到平衡所需要的时间也越长;0.1 mol/L CaCl2比0.01 mol/L CaCl2更适宜酸性水稻土和中偏碱性灰钙土有效态镉的提取,水稻土和灰钙土所需的提取时间分别为12h和3h.     

钝化剂对冶炼厂周边中碱性农田土壤重金属及其在小麦中累积的影响

通过冶炼厂周边田间试验，探讨了钝化剂2,4,6-三巯基均三嗪三钠(TMT)对冶炼厂周边中碱性农田中小麦生长末期重金属累积的影响。结果显示：在污染土壤中，添加w=0.10%（质量分数）TMT55材料，60～240 d后土壤DTPA有效态镉含量较对照降低效率为18.50%～41.53%;DTPA有效态铅含量较对照降低效率为21.06%～28.43%。在有效态镉含量为0.97 mg/kg的污染土壤中添加w=0.10%（质量分数）TMT55材料，200 d后小麦根、茎、叶镉含量较对照分别降低32.04%、27.38%、35.39%,240 d后小麦根、茎、叶、籽粒镉含量较对照分别降低18.12%、34.86%、12.39%、20.81%。在有效态铅含量为56.72 mg/kg的污染土壤中添加w=0.10%（质量分数）TMT55材料，200 d后小麦根、茎、叶铅含量较对照分别降低26.84%、23.84%、29.32%,240 d后小麦根、茎、叶、籽粒铅含量较对照分别降低14.34%、46.36%、19.29%、42.40%。TMT55材料能抑制小麦在生长末期对重金属镉和铅的累积，是潜在重金属污...     

土壤砷的形态与粮食作物品质安全相关性研究

为了探讨土壤各种形态砷与农作物籽粒中砷积累的相互关系,为安全利用受污染农田,减少砷向食物链的转运,以及当地粮食安全生产提供科学依据,笔者测定了土壤中砷的全量、有效态和碳酸盐态含量,并对对应点位小麦、玉米籽粒中砷的含量进行分析比较。研究表明：调查区域内土壤中砷的各种形态取值范围变化较大,外源污染干扰明显。中度污染、重度污染点位处的小麦超标,玉米籽粒对砷的积累均低于小麦。小麦籽粒中砷积累明显强于玉米籽粒,小麦籽粒中砷含量与土壤中砷全量、碳酸盐态、有效态均呈现极相关;而玉米籽粒中砷与土壤砷各形态之间相关性不大。这与小麦、玉米的生长周期和生理特性有关。     

生物炭对重金属镉污染土壤中玉米生长的影响

为了揭示原始生物炭和铁改性生物炭对重金属镉污染土壤中玉米生长的影响,本研究共设置5个处理,分别为：(1) CK组,土壤样品不添加任何改良剂;(2) 3%OB组,土壤样品添加3%原始生物炭;(3) 5%OB组,土壤样品添加5%原始生物炭;(4) 3%IMB组,土壤样品添加3%铁改性生物炭;(5) 5%IMB组,土壤样品添加5%铁改性生物炭。播种时间为2022年5月3日,定苗时间为2022年5月21日,收获时间为2022年9月6日。分别测定了各处理组玉米的农艺性状、土壤理化性质、土壤有效态镉和籽粒镉含量。结果显示,原始生物炭和铁改性生物炭均促进了镉污染土壤中的玉米生长,提高了镉污染土壤的pH值,升高了镉污染土壤的电导率,升高了镉污染土壤的有机质含量,降低了镉污染土壤的养分,降低了镉污染土壤有效态镉和籽粒镉含量。与原始生物炭相比,铁改性生物炭促进了镉污染土壤中的玉米生长,提高了土壤pH值,降低了土壤养分,降低了土壤有效态镉和籽粒镉含量。本研究表明,与原始生物炭相比,铁改性生物炭能有效促进镉污染土壤中玉米的生长,提高土壤pH值和养分,降低土壤有效态镉和籽粒镉含量。铁改性生物炭可能是更有利于促进...     

重度镉胁迫下不同水稻品种镉富集差异研究

以22个不同水稻品种(系)为材料,采取盆栽试验研究了重度镉胁迫下品种间籽粒产量、糙米镉含量及镉富集系数差异变化。结果表明,不同水稻品种(系)籽粒产量、糙米镉含量及富集系数存在较大差异,其变幅分别为54.10~142.50 g/盆、0.094~0.358 mg/kg、0.049~0.187,最高值与最低值分别相差2.63倍、3.81倍、3.82倍。重度镉胁迫下水稻产量与糙米镉富集能力不存在显著相关性。依据籽粒产量和糙米镉富集能力进行聚类分析表明,可将参试水稻品种分为3大类,第1类产量较低,包括1个镉富集较弱和3个镉富集较强品种;第2类产量中等,包括6个镉富集较弱和2个镉富集极强品种;第3类产量较高,镉富集能力中等(10个品种)。基于籽粒产量和糙米镉富集差异,可通过筛选、培育低镉高产品种用于镉污染区种植,这对于保障粮食安全生产具有重要意义。     

广东省不同种类蔬菜与土壤镉污染相关性及阈值研究

为保障中国南方蔬菜质量安全,避免重金属Cd污染,并为指导其进行安全生产提供理论依据,以广东省常见的4类蔬菜,叶菜类（小白菜）、根茎类（胡萝卜）、茄果类（辣椒）、豆类（豇豆）为材料,采用广东省典型地区不同浓度Cd污染的原位土进行盆栽试验,研究盆栽条件下不同种类蔬菜对Cd的吸收差异,及其与土壤Cd总量及有效态含量的相关性,并通过拟合方程确定安全种植不同种类蔬菜的土壤Cd污染阈值。结果表明：（1）随着土壤Cd浓度的增加,4种蔬菜中的Cd含量均呈增加趋势;（2）同一Cd污染浓度下不同种类蔬菜对Cd吸收程度不同,富集能力由大到小排序为胡萝卜>小白菜>辣椒>豇豆;（3）土壤Cd总量与有效态都与蔬菜中Cd相关性显著,有效态Cd相关性更好;（4）模拟得出种植小白菜、辣椒、豇豆、胡萝卜的土壤中Cd总量的阈值分别为：0.8995、1.8936、119.6875、1.0779 mg/kg,土壤中有效态Cd的阈值分别为：0.5004、0.7069、58.87、0.065 mg/kg,大小顺序均为豇豆>辣椒>胡萝卜>小白菜,均高于现行土壤限量标准值。     

19 份彩色小麦种质资源微量营养元素比较分析

彩色小麦因为富含各种微量营养元素而成为解决隐性饥饿的研究热点,为了对彩色小麦种质资源中的微量营养元素进行全面的评价,对来自黄淮麦区的 19 个彩色小麦种质资源和 1 个对照白粒小麦籽粒中的 16 种微量元素进行了检测。结果表明,参试彩色小麦各种微量元素的平均含量顺序为铁 > 锰 > 锌 > 锶 > 铜 > 铬 > 镍 > 钼 > 钛 > 锡 > 砷 > 硒 > 钒 > 钴 > 银 > 镉;19 个彩色小麦籽粒中锰、砷、钛、钴、铜、锶、钼、铬、镉、锡、铁共 11 个微量元素与对照白粒小麦差异显著;大多数紫（黑）粒小麦的微量营养元素都高于蓝粒小麦和白粒小麦,蓝粒小麦的铜、锌、锶、钼、锡含量高于大部分紫（黑）粒小麦和白粒小麦,白粒小麦的钼和锡含量最高;蓝粒小麦砷含量普遍较低;中黑麦 6 号等 11 个彩色小麦种质资源没有检测出镉含量,是宝贵的抗镉金属污染的小麦种质资源。以上结果可以为彩色小麦种质资源微量营养的科学利用和保障人类健康提供理论参考。     

6种植物对土壤中镉的富集特性研究

[目的]为了筛选出能适应湖南省重金属污染农田的镉移除植物,[方法]以甜高粱、生物质高粱、玉米、油葵、商陆、籽粒苋为材料,在醴陵市、株洲县和湘潭县重金属镉污染区开展田间试验,研究这6种植物对土壤中重金属镉的富集特性。[结果]结果表明：植株中镉的含量高低受植物品种和土壤中镉的含量影响较大,3个试验点中6种植物地上部分重金属镉的含量高低顺序为：籽粒苋＞商陆＞生物质高粱＞油葵＞甜高粱＞玉米,且株洲＞湘潭＞醴陵。除玉米外,其他植物地上部对重金属镉的富集系数均大于1,具备对镉的富集特性,其中籽粒苋对重金属镉的富集系数最高。[结论] 籽粒苋对镉有很强的富集性,是修复土壤重金属镉污染的良好材料。     

低镉铅污染土壤黑麦草与蒜苗套种与单种吸收重金属镉铅的比较

研究利用作物（低富集特性作物）促进富集植物对重金属吸收的可行性与效果,旨在为农用耕地的重金属镉铅污染修复提供一定的参考。实验选择大蒜与黑麦草进行套种,设计了黑麦草单种和与大蒜套种2种种植模式,对不同模式下黑麦草地上部分中镉铅含量进行了测定。结果表明,大蒜套种富集植物黑麦草有效地降低黑麦草对重金属镉的吸收,降低率为23.92%,但较强地提高黑麦草对重金属铅的吸收,增加率为133.15%。本实验中,黑麦草单独种植时具有最大的地上部分镉富集系数(0.75);黑麦草套种大蒜时其具有最大的地上部分富集系数(0.54)。从研究的结果看一定的套种方式能有效地提高富集植物对某些重金属的吸收,该研究为农用耕地的重金属污染修复提供了一定的参考。     

不同耕作方式下土壤—川芎系统中镉、铅的累积特征及污染评价

为了研究耕作方式对川芎不同部位重金属含量的影响以及探明道地产区川芎栽培环境的质量,为川芎药材的优质生产提供理论依据,以彭州川芎种植区的菜—药、稻—药（翻耕）、稻—药（免耕）和旱地（未种过川芎和蔬菜）种植方式下的土壤为研究对象,采用污染指数法、地积累指数法和富集因子法对4种耕作方式下的土壤Cd、Pb污染状况和土壤—川芎系统中Cd、Pb的富集特征进行了探讨。结果表明：川芎种植土壤未受Pb污染,但存在不同程度的Cd污染。菜—药种植方式下土壤Cd、Pb含量显著高于其他3种方式,且Pb含量具有随土壤pH增大而降低的趋势,依次为菜—药>免耕>免耕>旱地。川芎根茎和叶片中Cd的含量基本符合WM/T 2—2004标准要求（除菜—药方式外）,均表现为菜—药>免耕>免耕>旱地;根茎和叶片中的Pb含量均超标,平均含量分别为6.16 mg/kg和8.63 mg/kg,具有随土壤pH增加而增大的趋势。川芎叶片对Cd、Pb的富集能力上均大于根茎且对Cd的富集大于Pb。     

中华绒螯蟹不同可食部位对重金属镉的富集效应研究

在实验室模拟条件下构建养殖生态系统,设置4个镉暴露浓度(0、5、50和100μg?L^?1)来探究镉在中华绒螯蟹体内不同可食部位(性腺、蟹身肉、蟹腿肉)的富集残留效应差异。结果表明：1、镉在中华绒螯蟹体内的残留值为性腺>蟹身肉>蟹腿肉,且性腺的占比均达85%以上。2、各可食部位镉的残留量随暴露时间的增加而增加,且与水环境中镉的浓度呈正相关。同一可食部位,低、中和高浓度处理的富集系数与水环境中镉浓度呈负相关;同一浓度处理下,中华绒螯蟹体内不同可食部位的富集系数均为性腺>蟹身肉>蟹腿肉。3、镉在中华绒螯蟹体内的残留可能存在一定的性别差异。研究结果系统揭示水环境中镉在中华绒螯蟹体内不同可食部位的富集残留差异,为镉在中华绒螯蟹体内的分布、富集和迁移规律提供理论依据,为我国中华绒螯蟹的安全养殖和质量控制提供科学依据。     

宁夏石嘴山地区主要粮食作物铜含量特征及影响因素分析

为探讨石嘴山地区主要粮食作物中微量元素铜的含量特征及影响因素,以石嘴山地区土壤及主要粮食作物玉米、小麦和水稻为研究对象,分析不同农作物根系土壤中总Cu、有效Cu及作物Cu的含量。通过线性回归法分析了作物Cu吸收量与土壤中总Cu、有效Cu、pH、阳离子交换量(CEC)、有机质、有效Fe、碱解N、有效P、有效K、有效B、有效Se及有效Mo等环境因素之间的相关性。结果表明：石嘴山地区土壤介于pH 7.97~9.09之间,对应的玉米、小麦和水稻田块土壤酸碱度中位值在pH 8.47~8.53之间,为弱碱性或碱性土壤。研究区域的土壤总Cu含量介于11.70~30.40 mg/kg之间,对应的玉米、小麦和水稻田块土壤总Cu含量中位值在20.95~25.32 mg/kg之间,平均值在21.12~24.65 mg/kg之间,与全国土壤总Cu平均含量24 mg/kg相当。有效Cu含量介于0.74~7.51 mg/kg之间,对应的玉米、小麦和水稻田块土壤有效Cu含量中位值在1.65~2.99 mg/kg之间。研究区域的玉米、小麦和水稻田块土壤有效态Cu占总Cu比例介于6.32%~48.10%之间,总Cu及有效态Cu总量均不高,但有效态Cu占比相对较高。玉米、小麦和水稻等作物的Cu含量分别介于1.20~3.24、4.11~11.70、14.80~53.21 mg/kg之间,Cu含量中位值分别为1.66、5.95、27.80 mg/kg。作物Cu富集系数由大到小依次为水稻>小麦>玉米,其中水稻对Cu的富集能力远高于小麦和玉米。影响因素分析表明,土壤有效Cu含量与土壤总Cu含量显著相关,玉米吸收Cu含量与土壤总Cu含量显著相关,水稻吸收Cu含量与土壤有机质含量显著相关,而包含土壤pH、CEC、有效Fe、碱解N、有效P、有效K、有效B、有效Se及有效Mo等在内的环境因素,均与玉米、小麦和水稻对Cu的吸收不存在显著相关性。石嘴山地区水稻产品属于富含微量元素Cu的优质稻米,大力开发富Cu水稻,可为人们提供安全健康营养充足的富Cu食品。     

小麦基因型间籽粒镉积累差异及低镉积累资源筛选

为解决镉(Cd)污染带来的粮食安全问题,本试验采用盆栽试验对102份不同基因型的小麦资源在Cd污染土壤环境下小麦籽粒Cd积累差异进行了分析。结果表明,在土壤Cd含量为20mg/kg时,102份小麦中73.53%的籽粒Cd积累为4~7mg/kg,17.65%籽粒Cd积累〉7mg/kg,8.82%籽粒Cd积累〈4mg/kg。将在Cd浓度为20mg/kg下筛选出的9份低积累和16份高积累材料进-步在Cd浓度为0.4mg/kg, 5mg/kg和20mg/kg土壤环境下分析籽粒Cd积累差异, 结果表明,小麦籽粒Cd积累与基因型有很大的关系,不同基因型小麦在不同Cd浓度下籽粒Cd积累差异显著,籽粒Cd积累量与土壤中Cd含量呈显著正相关,籽粒Cd积累系数与土壤Cd含量呈负相关。同时根据材料在不同浓度Cd积累情况,筛选出3份低Cd积累小麦,为进一步选育小麦籽粒低Cd积累品种奠定材料基础。