不同改良剂对镉污染土壤中小白菜吸收镉的影响

采用盆栽试验, 研究了施用石灰、钙镁磷肥、泥炭、碱渣4种土壤改良剂对外加镉污染的赤红壤上小白菜产量、镉吸收量、土壤有效态镉及pH的影响。结果表明: 外加1 mg·kg^-1和5 mg·kg^-1镉对小白菜生物量无显著影响, 且1 mg·kg^-1镉对小白菜生长有一定的促进作用; 施用改良剂对镉污染土壤上小白菜无显著增产效果。施用4种改良剂均能降低小白菜地上部镉含量, 作用效果为石灰≈泥炭>碱渣>钙镁磷肥。不同改良剂对小白菜根部镉含量影响不同, 泥炭和石灰在所有镉浓度下、钙镁磷肥在0和1 mg·kg^-1镉浓度下可显著降低根部镉含量, 而碱渣无明显作用, 种植两茬规律一致。土壤有效态镉含量与pH呈显著负相关; 施用石灰、碱渣、钙镁磷肥使土壤pH显著升高, 有效态镉含量显著降低, 从而降低小白菜对镉的吸收; 泥炭可显著提高土壤pH, 虽降低土壤有效态镉作用效果不显著, 但显著降低小白菜体内镉含量, 这可能与土壤中形成难以被植物吸收的镉有机结合物有关。两茬蔬菜种植结果显示, 施用后期改良剂对镉污染的抑制效果也较明显。     

纳米羟基磷灰石对铅污染土壤中小白菜铅吸收特性和生理生化特征的影响

通过盆栽试验探讨施用纳米羟基磷灰石(NHAP)对铅污染土壤中小白菜生长及品质的影响。研究表明,施用NHAP能有效提高铅污染土壤中小白菜的生物量,并能减少小白菜地上部和地下部对铅的吸收。施用NHAP还能缓解铅对小白菜的胁迫作用,表现为叶片叶绿素含量和维生素C含量升高,丙二醛(MDA)含量下降;NHAP还能增加小白菜抗氧化酶含量水平,提高过氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的含量,提高小白菜清除活性氧的水平,抑制脂质过氧化作用,从而保护细胞膜的结构,维护其正常的生理生化功能。结果表明,施用纳米羟基磷灰石能有效促进铅污染土壤中小白菜的生长,并且提高其品质,这对于改善铅污染土壤质量,提高小白菜产量及品质具有很好的作用。     

石灰对土壤中Cu、Zn污染的钝化及对蔬菜安全性的影响

采用盆栽试验,按照土壤环境质量二级、三级标准,外源加入Cu、Zn污染物于黄泥土上,平衡2个月后,施加石灰,种植小白菜,观测石灰对土壤中重金属的钝化作用及对小白菜生物量和Cu、Zn含量的影响。结果表明,施用石灰能有效地降低土壤中重金属有效态含量,提高蔬菜的生物量,降低蔬菜对重金属的吸收。施入石灰后土壤有效Cu含量降低了81%,有效Zn降低了64%;土壤添加Cu400mg·kg-1时,施用石灰使小白菜中Cu含量降低了55%;Zn在添加量250mg·kg-1和500mg·kg-1时,小白菜中Zn含量分别降低了82.4%和87.6%。尤其是在重金属污染土壤二级水平下,施用石灰能够使得蔬菜中的重金属含量符合卫生标准。因此,石灰可以用来钝化污染土壤的重金属,减少重金属对蔬菜的毒害,确保蔬菜食用的安全性。     

盐基离子 (NO3-、SO42-、SiO32-) 对小白菜铬污染毒性的调控机制

通过水培试验,探讨了主要盐基离子(NO3-、SO42-、SiO32-)对小白菜Cr(Ⅵ)污染毒性的调控作用,结果表明:①Cr对小白菜有极强的致毒能力,可有效抑制小白菜生长、Fe养分吸收和小白菜叶片硝酸还原酶活性,故妨碍碳氮代谢进而降低小白菜产量品质;②适度提高NO3--N浓度可有效缓减Cr对小白菜吸收Fe和硝酸还原酶活性的抑制毒性,并刺激小白菜生长,但NO3-同时也有协同促进小白菜吸收Cr的明显效果:③适当提高SO42-浓度能有效抑制小白菜对Cr吸收,并提高小白菜硝酸还原酶活性,但过高SO42-浓度有一定盐胁迫毒害效应,会影响其对降低小白菜Cr生物毒性的作用效果;④SiO32-对小白菜吸收Cr有较强的抑制作用,但这种作用未起到缓减小白菜Cr生理毒性的明显效果.试验结果表明,适当控制营养液NO3-浓度是抑制小白菜Cr吸收的关键,针对不同的Cr污染水平来调节NO3-、SO42-、SiO32-浓度配比,是抑制小白菜吸收Cr的有效技术措施.     

石灰泥炭对镉铅锌污染土壤上小白菜生长和元素吸收的影响

采用盆栽方法研究了在镉、铅、锌污染土壤上，石灰和泥炭对小白菜生长状况及对污染元素（Cd,Pb,Zn)和养分元素（N，P，K，Cu,Mn,Fe)吸 收的影响。结果表明，石灰消除了重金属的毒害症状，显著促进小白菜的生长，显著抑制小白菜对镉，铅，锌的吸收。石灰对氮，钾，铜，锰的吸收也有显著抑制作用。泥炭对小白菜生长的改善效果及对镉，铅，锌吸收的抑制效果较石灰差，提高酸性土壤pH值是减少作物对重金属吸收的有效方法。     

包膜缓释尿素对小白菜生理特性的影响

以粉煤灰和超微细磷矿粉为包膜材料,自制2种不同涂层厚度的包膜缓释尿素,研究2种不同膜材料缓释尿素对小白菜生理特性的影响.试验结果表明:与普通肥料相比,自制包膜尿素对小白菜生物量、光合蒸腾速率、全氮、全磷、全钾、POD、SOD、CAT活性均具有显著的改善作用,其他指标与普通肥料的相比差异不显著.不同涂层厚度之间差异显著,其中以30%粉煤灰包膜尿素及25%和30%的超微细磷矿粉包膜尿素对小白菜的效果最好.     

硅酸盐对污染土壤铬、铅形态和小白菜吸收分布及其健康风险的影响

为保障蔬菜的品质安全,通过土壤盆裁试验,研究硅酸盐对Cr、Pb单一污染及Cr-Pb复合污染土壤中小白菜(Brassica chinensis)的生物量、土壤中Cr、Pb形态及小白菜体内Cr、Pb积累量的影响.结果表明,在受到较高水平的Cr～Pb污染时,小白菜对Pb的富集能力要明显高于Cr,被小白菜吸收的Cr、Pb都主要累积在根部.施用硅酸盐能通过减少土壤中有效态Cr、Pb的含量,从而减少小白菜对Cr、Pb的吸收,且施用效果明显,其中2.0 g/kg效果最好,但该处理严重抑制小白菜生长,不适于生产应用.而Si_1处理(1.00 g/kg)能在不影响产量的前提下极显著地降低小白菜茎中Cr、Pb的质量分数,并使叶中Pb的质量分数降至国家标准限量值附近或低于限量值,因此该处理在生产上极具应用前景.     

石灰与泥炭配施对重金属污染土壤上小白菜生长和营养元素吸收的影响

采用盆栽方法研究了在Cd、Pb、Zn污染的土壤上，石灰和泥炭配施对小白菜生产状况及对营养元素（N、P、K）吸收的影响。结果表明，石灰（L)、石灰加低量泥炭（LP1）、石灰加高量泥炭（LP2）处理都消除了重金属的毒害症状，显著促进小白菜的生长，生物量较对照提高2－5倍。茎叶鲜重总体上看LP1＞LP2＞L。L、LP1、LP2处理显著降低小白菜N、K的含量，而P的含量则没有显著降低。小白菜N、P、K含量的降低主要是生长稀释效应引起的。     

土壤侵蚀磁性示踪剂对土壤理化性质及小白菜生理特性的影响

用盆栽试验研究了不同浓度的土壤侵蚀磁性示踪剂对土壤理化性状、微生物量及小白菜生理特性、产量、品质的影响。结果表明,磁性示踪剂提高了土壤pH、电导率值以及速效钾含量,降低了小白菜对土壤碱解氮、速效磷的利用;显著提高了土壤微生物量碳、氮及碳氮比(p<0.05),改善了土壤微生物学性状。低浓度(5%)的磁性示踪剂提高了小白菜的叶绿素含量,有效改善了小白菜叶片的光合性能。磁性示踪剂还显著提高了小白菜SOD、POD活性及MDA含量(p<0.05),对CAT活性具有抑制作用。另外,磁性示踪剂降低了小白菜的产量,但低浓度(5%)处理改善了小白菜的品质,且Cu、Pb和Cd含量均在国家蔬菜食品卫生标准范围内,不会对食品安全构成威胁。     

施硅对小白菜吸收累积和迁移重金属铬的影响

蔬菜品质越来越引起全社会的关注,如何预防和治理重金属对蔬菜产品的污染是目前需要迫切解决的环境问题。通过模拟铬污染土壤施硅的盆栽试验,探讨硅、铬在土壤-蔬菜作物系统间的迁移、转化特性,为研究通过施硅调控蔬菜重金属污染提供依据。研究结果表明:(1)在不同铬水平胁迫下,硅在小白菜体内的积累量不同,根吸收硅的量不同;总的趋势是在试验的各个铬污染水平,一定的施硅量均可提高小白菜地上部的硅含量。(2)铬的各污染处理均有随施硅量的提高而降低小白菜铬积累量的趋势,说明施硅可有效抑制小白菜对铬的吸收。(3)硅的施入,可抑制根吸收的铬进一步运输到地上部,因而减轻了小白菜可食部分受铬污染的程度,在高浓度铬污染处理下,小白菜根中的铬较难运转到茎部;而运输到茎部的铬却易于向叶部转移。(4)硅的加入降低了小白菜各部位对铬的富集能力,从而降低了重金属铬对小白菜的污染。     

不同改良剂施用对污染土壤养分转化及砷和铅生物有效性的影响

为比较不同小龙虾壳基土壤改良剂对砷、铅复合污染土壤的修复效果,通过盆栽试验,探究施用1％(w/w)小龙虾壳粉(CSP)、甲壳素(CT)、小龙虾壳炭(CSB)及甲壳素-小龙虾壳炭配施(CT-CSB,CT∶CSB为1∶1)对土壤养分、酶活性、重金属生物有效性及青菜生长的影响.结果 表明,不同改良剂施用均可显著提高土壤pH和...     

不同钝化剂对Cu、Cr和Ni复合污染土壤的修复研究

利用盆栽试验研究了不同钝化剂(沸石、牡蛎壳、鸡蛋壳、硅藻土和聚丙烯酰胺(PAM))对生长在重金属污染土壤上的青菜(Brassica chinensis L.)生物量、重金属吸收以及超氧化物歧化酶的活性(SOD)和丙二醛(MDA)含量的影响,同时,通过对土壤p H和土壤重金属提取态的分析,探讨了钝化剂影响青菜生物量和重金属吸收的可能原因。结果表明:钝化剂加入可显著降低青菜地上部分Cu、Zn、Ni和Cd的含量及其氧化性损伤和脂膜损伤(SOD和MDA指标显著降低)。施入钝化剂后,土壤p H显著提高,重金属提取态Cu、Zn、Pb、Ni和Cd普遍降低(硅藻土处理除外)。相关性分析表明,土壤p H与提取态重金属Pb、Zn、Ni和Cd呈显著的负相关,而青菜中的重金属Zn、Ni和Cd的含量与土壤提取态含量呈显著正相关。综合考虑,单一钝化剂牡蛎壳和沸石+牡蛎壳+鸡蛋壳(FMJ)组合对降低青菜重金属吸收的效果尤为显著,可推荐作为重金属复合污染土壤的改良剂。本研究为重金属中轻度污染菜地的土壤修复提供了一种新方法。     

有机物料对污染土壤上水稻重金属吸收的调控效应

采用重金属污染水稻土开展盆栽试验,研究施用有机碳源、菜籽饼和猪粪对不同水稻(汕优63,简称“SY63”;中浙优1号,简称“ZZY1”)重金属吸收的调控效应.结果表明,在重金属污染土壤上ZZY1具有一定的耐性,相同处理时ZZY1糙米、砻糠、秸秆中重金属含量均低于SY63品种,糙米中Cd含量较SY63低57.5％ ～ 83.8％,Cu含量低37.8％ ～ 69.1％,Zn含量低0.88％ ～ 31.7％,食物链风险较SY63品种低.3种有机物料中,施用菜籽饼使两水稻品种糙米中重金属含量明显低于其他处理;与对照相比,施用菜籽饼使SY63糙米中Cd、Cu和Zn含量降低73.5％、52.6％和32.1％,ZZY1糙米Cd含量降低30.5％.在供试重金属污染土壤上可选择具有一定重金属耐性的水稻品种ZZY1进行粮食生产,同时施用适量的菜籽饼以增强其抵御重金属毒害的能力,降低糙米中Cd、Cu和Zn含量及其食物链污染风险.     

不同改良剂对滨海盐渍土水盐特性的影响

针对滨海盐渍土盐分含量高和土壤导水性能差的问题,采用禾康盐碱土改良剂、康地宝盐碱土改良剂、金满田生物菌剂、腐殖酸和石膏5种土壤改良剂,通过田间小区试验,分析测定了土壤含水量、土壤盐分含量、pH值、容重和饱和导水率等指标,并测定了作物收获产量,筛选适宜于改良研究区滨海盐渍土水盐特性的改良剂.试验结果表明:(1)土壤水分含量变化极大地影响着土壤的含盐量,土壤含水量与土壤含盐量呈极显著线性负相关关系.(2)腐殖酸在抑制滨海盐渍土盐分和降低土壤容重方面效果最佳,经腐殖酸(300 kg/hm2)处理后,0-5,5-20和20-40 cm土层盐分含量较CK分别减少了29.2％,32.6％和25.9％,土壤容重较CK减少了10.2％,土壤孔隙度和饱和导水率较CK也相对提高.(3)5种改良剂不同程度提高了作物的产量,以腐殖酸处理作物增产效果最为明显,玉米和油菜产量较CK分别增加了104.8％和41.6％.     

不同改良剂降低矿区土壤水溶态重金属的效果及其长效性

为了解施用不同种类改良剂对降低矿区土壤重金属移动性的长期效果,进行为期6年的模拟试验,用化学提取方法评价磷灰石、农用石灰、坡缕石、钙镁磷肥、沸石、猪粪和水稻秸秆7种常用改良剂对降低土壤重金属溶解性的影响。结果表明,农用石灰、钙镁磷肥、磷灰石、坡缕石和沸石对降低矿区土壤水溶态重金属均有良好的效果,但猪粪和水稻秸秆有机物改良剂的效果较差。降低土壤水溶态Cd的效果以钙镁磷肥为最佳(平均可降至29%),降低土壤水溶态Cu的效果以坡缕石为最佳(平均可降至65%),降低土壤水溶态Pb的效果以磷灰石、石灰和钙镁磷肥3种改良剂为佳(平均可降至27%左右);降低土壤水溶态Zn的效果以钙镁磷肥为最佳(平均可降至48%)。磷灰石和沸石对土壤重金属的稳定性有较长的作用效果,坡缕石、石灰和钙镁磷肥对土壤重金属稳定性随试验时间增加有明显的下降;有机物类改良剂对土壤重金属的稳定效果较差,且随有机物质的降解,其稳定效果显著下降。     

不同钝化剂和培养时间对Cd污染土壤中可交换态Cd的影响

原位化学钝化技术是修复重金属污染土壤的重要途径之一,通过施入一些钝化剂以降低土壤中重金属有效态含量,从而减少其迁移及对植物的毒害。选取羟基磷灰石（HA）、磷矿粉（PRX和PRH）、沸石、赤泥、新鲜植物残体、玉米秸秆粉末以及相应的处理共21种钝化剂,在同一培养条件和添加浓度下,比较其对人工Cd污染土壤中可交换态Cd含量的影响,并分析了其在不同培养时间对钝化效果的时间效应,试验的结果对于筛选Cd污染土壤钝化剂有着重要的意义。结果表明,纳米化赤泥、羟基磷灰石和纳米化酸洗赤泥可显著降低土壤中可交换态Cd含量,钝化比例高达35%-55%;赤泥、酸洗赤泥、沸石达15%-25%;富含巯基植物蒜苗、油菜、大葱植物残体也可达20%-25%。磷矿粉、大葱粉末、玉米秸秆和巯基化玉米秸秆的钝化效果相对较差;HA、铵型沸石、纳米赤泥、酸洗纳米赤泥、干油菜粉末、酸洗赤泥对可交换态Cd的钝化效果的时间效应不明显;赤泥、大葱残体、特别是玉米秸秆和巯基玉米秸秆随时间增长钝化效果增加显著,在8周和16周时段钝化效果较好。     

含土霉素土壤添加不同基质后对玉米生理特性的影响

为了解兽用抗生素污染对作物生长的潜在影响,选择四环素类抗生素土霉素作为目标污染物,通过玉米盆栽试验探讨含土霉素土壤(50mg/kg)施用不同基质(菌剂、蚯蚓粪、生物质炭等单施及其配施菌肥)对玉米生育期生物量、光合参数和酶活性的影响。结果表明:土霉素对玉米根的抑制作用大于植株,菌糠(JK)、菌剂+蚯蚓粪(JQ)和菌剂+生物质炭(JS)处理比OTC处理的玉米根长和根干重分别提高9.1%,9.4%,13.7%和66.46%,183.4%,46.72%;不同基质处理可有效减少土霉素对玉米的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率的抑制作用;与OTC处理相比,菌剂(JK)处理均能显著提高玉米3个时期的叶绿素含量,幼苗期、拔节期和成熟期升幅依次为7.78%,33.33%和12.03%。成熟期菌剂+生物质炭(JS)处理比OTC处理分别提高玉米CAT活性48%和POD活性43.2%;幼苗期、拔节期和成熟期生物质炭(S)、菌剂+蚯蚓粪(JQ)和菌剂(JK)处理比OTC处理分别减少脯氨酸59%,16.5%和55.4%。总趋势为土霉素对玉米生长有明显抑制作用,但添加不同基质均能不同程度缓解土霉素对玉米生理特性的影响,菌糠(JK)、菌剂+生物质炭(JS)、生物质炭(S)和菌剂+蚯蚓粪(JQ)等处理优为明显。研究可为筛选减少抗生素对植物生长的基质提供理论依据,也可为土霉素对农作物的风险评价提供科学意义。     

不同改良材料对苏打盐碱化耕地土壤化学特性及甜菜生长的影响

[目的] 筛选出适宜内蒙古西辽河平原区苏打盐碱化耕地的土壤改良材料,为该区域盐碱地综合开发利用和农业可持续发展提供理论依据。[方法] 选取目前应用效果较好的有机硅肥、腐植酸肥和微生物菌肥3种土壤改良材料,分析其对苏打盐碱化耕地土壤pH值、碱化度、全盐含量、有机质含量及甜菜生长和产量和质量的影响。[结果] ①3种土壤改良材料均能不同程度改善苏打盐碱化耕地土壤化学性状,具体表现为能有效地降低土壤pH值、碱化度和全盐含量,提高有机质含量。不同处理和对照的土壤pH值、碱化度、全盐含量和有机质含量均表现为10—20 cm土层大于0—10 cm土层;与对照相比,3种土壤改良材料对土壤pH值、碱化度的降低幅度和对有机质的提高幅度10—20 cm土层大于0—10 cm土层,而对土壤全盐含量的降低幅度则0—10 cm土层大于10—20 cm土层;3种土壤改良材料中,以有机硅肥对土壤pH值、碱化度、全盐含量和有机质含量的改善效果最佳。②与对照相比,3种土壤改良材料均可显著提高甜菜出苗率和存活率,促进甜菜株高、叶面积指数和全株鲜重等生长指标的提高,进而提高甜菜产量和质量,其中以有机硅肥处理效果最佳;3种土壤改良材料虽然都不同程度地增加了甜菜的产值,但仅有机硅肥经济效益高于对照。③影响苏打盐碱化耕地甜菜出苗、存活、生长、产量和质量指标的主要因子是土壤pH值、碱化度、全盐含量和有机质等化学特性指标。通过施用土壤改良材料,能够对土壤化学特性起到直接调控作用,从而有效地保证甜菜生长发育,提高产量和质量。[结论] 综合考虑土壤特性、甜菜生长、产量和质量以及经济效益等指标,施用有机硅肥较其他2种材料对苏打盐碱化耕地的改良和甜菜栽培具有较好效果。     

印度芥菜生理生化特性及其根区土壤中微生物对Cd胁迫的响应

通过盆栽试验研究了印度芥菜对土壤Cd污染的耐性及其生理生化特性响应。结果表明,印度芥菜对Cd胁迫表现了较强的耐性,在Cd添加量为0～200mg·kg-1的情况下,印度芥菜能够顺利发芽、生长,其生物量出现了先增后降的＂抛物线型＂变化规律,Cd主要影响其生殖生长,大量的Cd使印度芥菜延迟进入生育期。植株体内Cd浓度随土壤Cd浓度增加而升高,地上部可达7.824～102.672mg·kg-1,地下部可达0.374～191.910mg·kg-1。地上部富集系数呈逐渐降低的趋势,而地下部富集系数呈逐渐升高的趋势。转移系数为20.920～0.535,呈逐渐降低趋势。随着土壤Cd胁迫浓度的增加,印度芥菜3种酶活性均呈先增后降的＂抛物线型＂变化趋势,并且出现抗性酶活性高峰所对应的土壤Cd浓度相同,均为120mg·kg-1,在Cd高浓度水平下酶活性普遍受到抑制,在最高浓度处理时的酶活性均明显低于对照。根区土壤中微生物数量为细菌〉放线菌〉霉菌,随着Cd添加量的增加,土体内微生物的数量也增加,但当Cd添加量〉160mg·kg-1时,微生物数量下降。     

不同改良剂对退化黄壤及其下渗水养分的影响

以添加了改良剂的退化黄壤为研究对象,通过种植莴笋―空心菜―莴笋的盆栽试验,对比分析添加生物质灰渣改良剂与其他改良剂对蔬菜产量、土壤养分的影响,并进一步研究了不同改良剂处理下,退化土壤下渗水养分状况,以期为综合评价改良剂的修复效果提供科学依据。结果表明:(1)NPKH(氮磷钾化肥配施灰渣)和NPKW(氮磷钾化肥配施生物质肥)处理的莴笋产量增幅最大;(2)经改良剂处理的退化土壤有机质的含量和p H提高,随种植时间增加,土壤有机质含量均下降,但NPKH处理的下降幅度最小,其次为NPKC(氮磷钾化肥配施草炭)处理;各改良剂处理对碱解氮的影响差异并不明显,NPKH处理较其他处理能显著提高土壤有效磷(P)、速效钾(K)含量,其中有效P较NPK(单施化肥)处理提高了190.0%~242.9%;(3)单施化肥在退化土壤上易造成氮素的流失(总氮(TN)流失浓度22.08~39.06 mg L~(-1)),NPKH、NPKW和NPKC处理的下渗水TN浓度均低于其他处理;NO_3~--N是土壤氮素损失的主要形式,其变化趋势与TN较一致,呈极显著的相关关系(p0.01,r=0.869);在整个盆栽过程中,土壤下渗水总磷(TP)、可溶性磷(DP)浓度呈极显著的相关性(p0.01,r=0.892),DP浓度占TP的60%以上;NPKH处理中的灰渣含有大量的磷元素,除供作物生长外,部分会随水流失,其下渗水中TP和DP分别为0.70~1.35 mg L~(-1)和0.67~1.27 mg L~(-1),明显高于其他处理,易造成水体富营养化。