镉胁迫下低吸收水稻品种中镉的转移系数和分布特征

  目的  探索镉污染农田下不同低吸收水稻Oryza sativa品种对镉的吸收积累差异及在不同生长时期的分布特征。  方法  选取5个低镉吸收品种‘中浙优1号’‘ Zhongzheyou 1’、‘中浙优8号’‘ Zhongzheyou 8’、‘华浙优71’‘ Huazheyou 71’、‘甬优17’‘ Yongyou 17’和‘甬优1540’‘ Yongyou 1540’,在浙江省丽水市景宁畲族自治县某村镉污染农田开展大田试验,探究5种低吸收品种水稻生长情况及对镉的吸收转运特征。  结果  同一水稻品种不同器官中镉的积累存在差异。在拔节期和孕穗期,镉质量分数从大到小依次为根、茎、叶、穗;在成熟期,除‘中浙优8号’外,其余水稻品种镉质量分数从大到小依次为茎、根、叶、糙米、稻壳;不同水稻品种中,‘华浙优71’水稻品种的根镉质量分数显著低于其他品种(P＜0.05),‘中浙优8号’水稻品种的茎和糙米镉质量分数显著低于其他品种(P＜0.05)。同一水稻品种在不同生育期的相同器官中镉积累情况不同,根茎叶中镉质量分数从小到大依次为分蘖期、拔节期、孕穗期、成熟期。‘中浙优8号’水稻品种产量、千粒重和分蘖数均高于其他品种。在不同水稻品种中,糙米镉与千粒重、水稻产量、土壤全镉和土壤有效镉无显著相关。  结论  筛选出‘中浙优8号’为镉污染稻田的优选品种,后期可进一步对其低吸收积累特征进行探讨。图1表5参32     

不同污染水平下镉低积累水稻品种筛选

水稻是我国重要的粮食作物,镉低积累水稻品种筛选的研究对于保障粮食安全具有重要意义。为探讨在不同镉污染水平下水稻品种间的镉积累差异,以中嘉早17、金早51、中组143、甬籼15、嘉创18、中早39和浙1831共7个水稻品种为试验材料,采用盆栽试验方法,比较分析在2.70 mg/kg和5.77 mg/kg的镉污染土壤中各水稻品种的镉低积累水平,以筛选出镉低积累水稻品种。结果表明,不同水稻品种间镉积累特性存在极显著差异,其中中嘉早17、金早51、浙1831均具有一定的镉低积累特性,表现为金早51>浙1831>中嘉早17,而中组143、甬籼15等品种耐镉性较差,不具有镉低积累特性。     

用于修复土壤超积累镉的油菜品种筛选

以锌、镉超积累植物印度芥菜为对照 ,通过镉处理水培试验 ,从 2 2个芥菜型油菜品种中筛选出了 3个修复能力较高的品种。通过模拟镉污染土壤的土培试验 ,研究 3个上述品种的累积镉特征及对镉污染土壤的修复效率。结果表明 :在土壤镉含量为 4 0mg·kg-1条件下 ,油菜川油Ⅱ 10的地上部生物量、相对生物量、地上部吸镉量及对土壤的净化率均高于对照植物印度芥菜和其他筛选出的油菜品种 ;当土壤镉含量为 80mg·kg-1时 ,油菜川油Ⅱ- 10的地上部镉含量达 12 0mg·kg-1以上 ,显著高于印度芥菜 ,具有明显的镉超积累特征和修复镉污染土壤的能力。     

9种钝化剂对耕地土壤镉的钝化效果

为镉污染耕地土壤修复与作物种植提供科学依据,在清镇市红枫湖镇设置田间试验,比较了施加9种土壤钝化剂对土壤和白菜重金属镉含量的影响。结果表明:施加石灰的休闲土壤(不种白菜)有效态镉含量降低最多,降幅为67.97%;施加玉米生物炭的种植白菜土壤有效态镉含量降低最多,降幅为48.02%;施加玉米生物炭、土壤修复调理剂和楚戈牌土壤调理剂的白菜中镉含量较不施加的对照下降最多,降幅达17.0%左右。认为9种钝化剂对耕地土壤镉均有一定钝化效果,而8种钝化剂对白菜镉吸收积累有一定阻滞效果,建议镉污染耕地土壤修复利用施加钝化剂时,优先选用石灰、玉米生物炭、土壤调理剂。     

不同水稻品种籽粒对土壤镉吸收差异性的初步研究

20个水稻品种在3个试验点开展的田间试验结果表明,水稻品种籽粒镉的积累能力与土壤镉含量具有正相关性。水稻对镉的积累和耐性具有明显的品种间差异,筛选水稻糙米镉含量低的品种,能有效解决镉污染稻田水稻安全生产问题。通过试验发现,在土壤中低度重金属污染下,水稻品种辐优21、B优840和金优284能较好地降低镉的吸附,水稻籽粒Cd含量不超标。     

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。     

镉低积累作物筛选及其与超富集 植物间套作应用进展

我国农业用地镉污染严重,对农作物安全生产带来巨大隐患,被政府部门和诸多科研人员所重视。在确保农作物安全生产和改善农业生态环境的前提下,筛选并推广具有低积累镉功能的农作物品种,以及开展镉超标农田植物修复技术等研究,是我国农业高效、安全和可持续发展的迫切需要。介绍了目前我国耕地镉污染情况,探讨了镉低积累农作物的研究意义及筛选进展,报道了镉超富集植物筛选工作,阐述了利用镉低积累作物与超富集植物间套作应用于镉污染耕地研究状况。针对存在问题提出了建立基于有效性的土壤镉浸提态评价指标、加强镉低积累农作物筛选力度及完善镉低积累农作物与超富集植物间套作相关技术研究等对策建议。     

不同浓度亚科丰土壤调理剂在一季稻田上的降镉效果探索

重金属污染土壤的修复技术可以分为5大类别:隔离、固化、降低毒性、物理分离和萃取。自2009年以来,湖南省在长株潭地区开展了以"VIP"、"VIP+n"农田重金属污染治理修复技术,通过污染源头控治,农田土壤pH值调节、优化田间水分管理、低累积镉品种推广加土壤调理剂、叶面阻控剂、植物提取、秸秆移除和生产改制等技术措施开展农田重金属治理,取得了一定的治理经验和教训。本试验仅设计土壤调理剂一个因子,旨在以不同浓度的"亚科丰土壤调理剂"为材料,在慈利县土壤镉中度污染田块进行单因素的降镉效果比较验证试验,结合常规施肥和管理方法,探索使用"亚科丰土壤调理剂"在镉污染农田生产合格农产品的经济浓度。结果显示:"亚科丰土壤调理剂"对中度污染土壤(pH值5.5~6.5、土壤全镉0.3~0.6mg/kg)降镉有显著效果;使用100kg/667m2调理剂的用量是有效和经济的处理浓度。     

不同土壤调理剂对桂东中度镉污染农田的修复效果

为桂东地区镉污染农田的安全生产提供依据,在桂东中度镉污染农田开展田间试验,比较诺地康、隆昌LC-SOl、格丰GF-TD2、格丰GF-TP3和石灰5种不同的土壤调理剂对土壤pH、土壤有机质、全镉、有效态镉和糙米镉含量的影响,探明不同土壤调理剂在中度镉污染农田上的修复效果。结果表明：与对照相比,施用5种土壤调理剂均显著提高土壤pH,土壤pH增加0.26～0.91个单位;土壤有效态镉含量显著降低31.8%～56.6%;水稻糙米中的镉含量降幅为45.9%～80.8%,土壤pH与土壤有效态镉含量密切相关,土壤有效态镉含量与土壤pH呈极显著负相关（R=-0.676）;但5种土壤调理剂对水稻产量、土壤全镉含量和土壤有机质含量影响较小。从水稻产量、土壤pH、土壤有效镉含量和糙米镉含量来看,格丰GF-TP3土壤调理剂对土壤有效态镉含量和糙米镉含量的控制效果最佳,其降幅分别为56.6%和80.8%。     

污灌区镉污染菜地的植物阻隔和钝化修复研究

为了比较植物阻隔、化学钝化及其联合修复措施对污灌区镉污染菜地的修复效果,通过大田试验,研究施用黏土矿物海泡石、膨润土和鸡粪对普通油菜和镉低积累油菜生长和镉吸收的影响,并通过重金属形态分析探讨其作用机理。结果表明,施用鸡粪可显著提高普通油菜和镉低积累油菜的地上部生物量,最大增产率分别为42.8%和127.8%,而施用黏土矿物则没有显著的增产作用。黏土矿物和鸡粪配合施用显著降低普通油菜地上部镉含量,最大降幅为50.5%,使其低于食品安全标准(GB 2762—2012)规定的叶菜类镉含量限值0.2 mg·kg-1;所有钝化处理均显著减少低积累品种地上部镉含量,使其符合食品安全标准要求。施用鸡粪显著降低土壤有效态镉含量,最大降幅为37.0%,而单独施用黏土矿物对土壤镉有效性没有显著影响;施用黏土矿物和鸡粪促进土壤镉由活性高的可交换态向活性低的残渣态或有机结合态转化,从而显著降低了镉的生物有效性。总之,种植镉低积累品种同时施用黏土矿物和鸡粪,即联合应用植物阻隔和钝化修复措施,可以更好地保障污灌区镉污染菜地的安全利用。     

贵州甘薯地方品种的生长分析

以甘薯品种徐薯18为对照(CK),采用生长分析法,通过田间试验,对贵州6个甘薯地方品种的生长性能进行了分析。结果表明:品种"道真白皮苕"的块根和茎叶鲜重明显高于CK的;品种"道真白皮苕"、"紫云红心薯"的干物质积累量、LAI、RGR及NAR均明显高于CK的。因此在供试的6个甘薯地方品种中,道真白皮苕和紫云红心薯的物质生产性能较优。     

甘薯抗茎线虫病种质资源的筛选与抗病性评价

对81份甘薯材料进行了茎线虫病、黑斑病和根腐病抗性鉴定和评价。结果表明:同时抗这3种病害的甘薯品种(系)较少,仅郑04-4-2和徐062826对甘薯茎线虫病抗侵入和抗扩展的同时,对黑斑病和根腐病也具有较高的抗性水平;另外有部分品种(系)如泰中7号、浙紫1号、徐060407等达到抗两病水平,可作为甘薯抗病育种的双抗亲本加以利用。     

生物炭复配调理剂对镉污染土壤性状和小白菜镉吸收及其生理特性的影响

【目的】研究生物炭复配调理剂(由生物炭与泥炭、石灰混合配制而成)修复中轻度镉(Cd)污染农田土壤的可行性,为其在中轻度Cd污染农田土壤上的应用提供科学依据。【方法】在网室进行生物炭复配调理剂的盆栽试验,设4个不同的用量梯度,分别为0(对照)、80、160、240 g/盆,分别用H0、H1、H2和H3表示,每盆用土4 kg,每处理4次重复,研究不同生物炭复配调理剂用量对土壤性状、小白菜Cd吸收及其生理特性的影响。【结果】生物炭复配调理剂能显著提高土壤pH、土壤微生物氮(MBN)含量和脲酶活性(P<0.05,下同),同时显著降低土壤有效态Cd(DTPA-Cd)(最大降幅37.1%)、微生物碳(MBC)含量和酸性磷酸酶活性。生物炭复配调理剂能有效降低小白菜Cd吸收量(最大降幅85.7%),小白菜细胞中丙二醛(MDA)含量及超氧化歧酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性等抗逆性指标明显下降,同时小白菜Cd含量可降至0.10 mg/kg,符合食品安全标准;低用量(2%)的生物炭复配调理剂可使小白菜增产,高用量则不利于小白菜生长。【结论】生物炭复配调理剂可有效钝化土壤重金属Cd,改善土壤生化     

基于甘薯区试产量数据的AMMI 模型分析

【目的】评价不同甘薯品种的生态适应性,分析新疆各试验区的鉴别力,筛选出适合新疆种植的甘薯新品种,为新疆甘薯新品种的选育和推广提供依据。【方法】采用AMMI模型对2018~2019年新疆甘薯品种区域试验中的5个甘薯品种、3个试验点综合评价,分析5个甘薯品种的稳定性及丰产性,以及3个试验点的鉴别力。【结果】Z15-1和H6-1的稳定性较强,徐薯18号的稳定性较差;Z15-1属于高产稳产品种,可作为示范推广品种;H6-1、印尼紫薯属于低产稳产品种;烟薯25号和徐薯18号属于高产不稳产品种;乌苏试验点对品种的选择性最高,具有较强的代表性,伊宁试验点对品种的鉴别力低。【结论】Z15-1整体表现较好,可在新疆甘薯产区推广种植;烟薯25号和徐薯18号属于高产不稳产品种,可在局部地区示范推广。     

茶园土壤重金属空间分异及风险评价

为研究武夷山茶园土壤重金属分布的空间变异性,采集武夷山不同生态区域条件下的茶园土壤样品,检测其Cu、Zn、 Pb、 Cr、 Cd、 As和Hg元素含量,并运用单项污染指数法、综合污染指数法和潜在生态危害指数法对不同区域茶园土壤重金属进行风险评价。结果表明：茶园土壤中不同种类元素的含量差异显著,不同生态条件下同种元素也具有一定的空间分异特征。其中,自然保护区茶园土壤Cd和Hg累积最为显著;生态区茶园土壤的Cu、 Zn、 Pb和Cr有一定累积;景区茶园土壤的Pb、 Cr、 Cd和As含量符合有机茶产地环境条件标准,但Hg略微累积。土壤综合污染指数评价的结果表明,保护区污染最为严重,生态区次之,景区尚无污染。各区域污染物的分担情况也不尽相同,其中各区域中Hg的分担率都较高(>25%)。潜在生态风险指数评价的结果显示, Cu、 Zn、 Pb、 Cr和As在各茶园的风险等级为“低”,属于轻微生态危害; Cd和Hg在保护区的风险等级以“重”为主,在生态区分别以“中”和“较重”为主,在景区则以“低”和“中”为主。各区域综合潜在生态风险危害大小为：保护区>生态区>景区,并应警惕Cd和Hg的潜在生态风险。     

2014～2015国家特用型甘薯品种南方区域试验广西试点报告

【目的】通过国家甘薯品种南方区域试验,筛选出适合广西地区种植的优良特用型甘薯新品种,为广西甘薯新品种的选育和推广提供依据。【方法】2014~2015年,以宁紫薯1号为对照(CK),在广西南宁对国家甘薯品种南方区域试验的10个特用型甘薯新品种进行品种比较试验,通过鲜薯产量、薯干产量、干物率、熟食味、花青素含量及抗病性等指标对参试品种进行综合评价。【结果】10个参试新品种中,渝紫7号、桂薯131、福薯404、广薯161和龙津薯1号等5个品种鲜薯产量比CK增产12.46%~36.63%,增产达显著(P0.05)或极显著水平(P0.01),其余品种均较CK减产;渝紫7号、广薯161、桂薯131、福薯404、龙津薯1号、湛紫薯1号和龙紫6号薯干产量比CK增产5.30%~54.49%,其余品种较CK减产;各品种干物率均高于CK;总体食味评分在65.00~90.00分,其中渝紫7号、桂薯131、福薯404、广薯161、湛紫薯1号、龙紫6号、泉薯9-6和金薯13号熟食味平均得分在71.25~81.25分,均高于CK(70.00分);各参试品种均抗1种及以上主要甘薯病害。依据国家特用型甘薯鉴定目标,龙紫6号可作为高花青素甘薯品种,渝紫7号、桂薯131、福薯404和广薯161可作为食用型紫薯品种。【结论】高花青素型甘薯品种龙紫6号和食用型紫薯品种渝紫7号、桂薯131、福薯404、广薯161整体表现较好,适于在广西推广种植。     

不同甘薯品种在陕北风沙区的栽培研究

榆林市地处毛乌素沙漠与黄土丘陵沟壑区的交错带,具有甘薯栽培十分有利的沙土和光热条件。为了丰富区域甘薯品种,筛选出优质的甘薯品种,试验开展了8个甘薯品种的田间试验,调查了甘薯的形态特征、农艺性状、结薯特性、生物量。结果表明,横薯1号、绥薯1号结薯特性较优,但产量欠佳,其中横薯1号结薯集中性和中薯率方面优势突出;早丰、日本哈蜜和济薯26具备优质商品薯的基本特征;普薯32产量低且小薯多;澳洲紫白产量高、大薯率高,但结薯特性一般;烟薯25中薯率较高、产量中等,薯皮粗糙,结薯松散。综上,应淘汰普薯32,在评价早丰、日本哈蜜和济薯26营养和食味指标的基础上择优推广,澳洲紫白和烟薯25可作淀粉备选品种,横薯1号和绥薯1号具备可靠的消费群体,应重点开展提质增效方面的研究。     

甘薯立柱式无土育苗模式研究初报

【目的】为甘薯立柱式无土育苗模式的推广提供科学依据。【方法】采用立柱式育苗和土床育苗方法,对比两种育苗方式下薯苗的生长性状。【结果】与土床育苗相比,金玉和苏薯8号两个品种在立柱式育苗下,其百苗重、同长度百苗重、叶片数、叶片横纵长度、苗长和茎粗方面均明显提高,特别是在前3次剪苗期,提高幅度更为明显。【结论】立柱式无土育苗在甘薯育苗中有较大的优势,值得推广应用。     

改性蒙脱石修复镉污染对水稻根际土壤酶活性的影响

为探讨钝化修复重金属Cd污染土壤中改性蒙脱石的使用对水稻根际与非根际土壤Cd活性、酶活性等的影响,采用盆栽试验通过袋式根际箱装置种植水稻,并对土壤施加巯基-蒙脱石复合材料、蒙脱复合调理剂材料及巯基复合材料。结果表明：3种材料以0.5%的量施入后,糙米Cd浓度分别降低43.6%、25.9%和36.0%;Cd有效态浓度在根际土壤中分别降低55.3%、12.0%和35.2%,在非根际土壤中分别降低54.9%、9.76%和35.4%。蒙脱复合调理剂材料能提高土壤中过氧化氢酶、脲酶活性,巯基复合材料能提高土壤中脲酶活性,巯基-蒙脱石复合材料能提高非根际土壤中蔗糖酶活性。施加修复材料后,水稻根际土壤磷酸酶活性显著高于非根际土壤。研究表明,这3种改性蒙脱石钝化材料降低了Cd在根际土壤中的活性,有效地固定了土壤中的Cd,降低了水稻对镉的吸收,同时提高了土壤酶的活性,改善了Cd污染的水稻根际土壤环境质量。     

不同土壤类型对甘薯干物质积累的影响

在两种土壤类型条件下,对60个不同的甘薯品种（系）进行了干物质积累的比较试验。试验结果表明：在丘陵地区（棕壤土）种植的甘薯,有86.7%的品种（系）烘干率高于平原地区（褐土）种植的相同品种（系）,增加幅度为0.2～7.0个百分点,有13.3%的品种（系）烘干率降低,降低幅度为0.1～2.0个百分点。说明甘薯干物质的积累受土壤类型影响较大,棕壤土比褐土更有利于甘薯干物质的积累。