大剂量锰对小麦生长的影响

小麦缺锰时,施锰有良好效果,但土壤中含锰量过高,小麦就引起锈中毒。潮土施加Ｍｎ大于２５０ｍｇ／ｋｇ,小麦籽实产量下降１３．７％,差异达显著水平,加Ｍｎ大于１０００ｍｇ／ｋｇ,小麦拔节期生长高度明显下降,植株分蘖少且下部叶片尖端枯萎,加Ｍｎ２５００ｍｇ／ｋｇ,植株瘦小,不分蘖,旗叶叶尖枯萎,穗小,顶部小穗不孕呈白色,成熟推迟;加Ｍｎ５０００ｍｇ／ｋｇ,植株死亡。土壤施加锰的安全浓度应小于２５０ｍｇ／ｋｇ。     

施用锰肥对根际土壤锰有效性及小麦镉吸收转运的影响

为探究施用锰肥对重度污染土壤中小麦Cd吸收的影响,采用盆栽试验,研究了施加不同浓度（13、26、66 mg·kg^-1）和不同种类（常规锰肥、缓释锰肥）锰肥对根际土壤Cd、Mn有效性和小麦Cd、Mn吸收转运的影响。结果表明：施用锰肥可显著增加土壤有效态Mn含量,且缓释锰肥在小麦生长后期对土壤Mn的供给显著高于常规锰肥。与对照（不施锰肥）相比,常规锰肥在小麦生长前期使土壤有效态Mn含量增加了8%~61%;缓释锰肥在小麦生长后期使土壤中有效态Mn含量增加了6%~105%。施用常规锰肥显著增加了小麦拔节期根部Mn含量,而施用缓释锰肥在小麦灌浆期和成熟期显著增加了小麦根部Mn含量。施用锰肥处理显著降低了小麦拔节期和孕穗期根部Cd含量和成熟期地上部Cd含量。所有处理中,仅施用中、高浓度常规锰肥和中浓度缓释锰肥显著降低了小麦籽粒中Cd含量,降幅分别为14%、27%和17%。相关性分析显示,在小麦全生育期,小麦根部Mn含量与地上部Cd含量、小麦根部向地上部Cd转移系数均呈负相关关系。研究表明,施用锰肥可通过增加土壤有效态Mn含量,促进小麦根部Mn吸收,从而抑制小麦根部Cd吸收,减少小麦根部Cd向地上部的转运。在中、重度Cd污染土壤中,单施锰肥不能保证小麦的安全生产,需要同时采取更多有效措施或综合农艺技术,进一步降低Cd在小麦籽粒中的积累。     

秸秆和猪粪对小麦镉吸收的影响

采用盆栽试验,以黄棕壤和潮土为供试土壤,每种土壤上按照有机碳加入量一致的原则设置5个处理,分别为对照(不添加有机物)、1.1%和2.7%秸秆处理、2%和5%猪粪处理,研究施用秸秆和猪粪对小麦Cd含量、土壤Cd形态、pH值、有机质组成的影响,为利用有机物调控小麦Cd污染提供科学依据。结果表明,施用秸秆和猪粪均可显著降低小麦各部位Cd含量。施用秸秆和猪粪均可促进土壤Cd由活性较强的交换态向其他形态转化。土壤交换态Cd含量与小麦Cd含量呈极显著正相关。秸秆对土壤pH值总体上无显著影响,猪粪可显著降低潮土pH值,增加黄棕壤pH值。施用秸秆和猪粪可使土壤胡敏酸(HA)与富里酸(FA)的比值HA/FA显著升高。土壤HA/FA与交换态Cd含量呈极显著负相关;土壤交换态Cd含量与pH值只有在猪粪施入黄棕壤的处理中呈极显著负相关,在其他处理中均呈正相关。综上,施用秸秆和猪粪均可通过促进土壤Cd形态的转化抑制小麦对Cd的吸收,其机制主要与土壤有机质组成和pH值有关。     

有机物料与石灰对土壤pH和镉有效性的影响

本文采用土壤培养实验,探讨了不同有机物料(猪粪、鸡粪、泥炭和活性炭)、石灰及其有机物料与石灰配合施用对镉(Cd)污染土壤的pH和Cd有效性的影响,旨在为土壤Cd污染治理提供有效的方法和技术。结果表明:不同处理对土壤pH和Cd的有效影响显著。土壤pH随猪粪或石灰用量增加而增加,随培养时间而逐渐降低,60 d后趋于稳定;石灰+有机物料在0~5 d对土壤pH的影响较大,15 d后趋于稳定。土壤有效Cd含量与不同处理引起的土壤pH变化呈负相关,也与猪粪或石灰用量呈显著负相关,即二者用量越高,对土壤Cd有效性效的抑制效果越好。与对照相比,活性炭和泥炭处理能显著降低土壤Cd的有效性。石灰与猪粪配施比单施石灰对降低土壤有效Cd的效果更优。所有处理的土壤有效Cd含量都随时间的增加而降低,特别是高量石灰处理,其次为高量猪粪和高量活性炭处理。培养60 d后,这3个处理的土壤有效Cd含量分别从0 d时的0.063、0.112和0.105mg/kg降至0.044、0.061和0.075 mg/kg。     

石灰对重金属污染土壤上镉形态及芥菜镉吸收的影响

通过盆栽试验研究石灰对镉污染土壤镉的形态和芥菜镉吸收的影响,结果表明,施用石灰后,土壤交换态和松结有机态镉的含量降低,碳酸盐结合态、紧结有机态和残留态镉的含量提高,交换态和松结有机态镉是土壤中活性镉和植株吸收镉的主要来源。施用石灰显著降低芥菜镉含量,提高芥菜产量。     

紫云英和石灰配施对水稻镉吸收的影响

通过盆栽试验研究了单纯紫云英翻压(GM),以及紫云英与石灰共施(GM0HL)、紫云英+常量石灰晚施(GM5HL)、紫云英+减量石灰晚施(GM5LL)等处理对土壤性状、水稻根表铁膜及水稻对镉吸收转运的影响。结果表明,相较于对照(CK),翻压紫云英可显著(P<0.05)提高土壤有机质含量2.1~2.7 g·kg^-1。相较于GM处理,增施石灰后,土壤pH值显著提高0.38~0.78个pH单位,且土壤有效态Cd含量显著降低21.71%~41.28%。在紫云英快速腐解末期,增施了石灰的处理(GM0HL、GM5HL、GM5LL),土壤Eh显著高于GM处理。与CK相比,GM0HL、GM5HL、GM5LL处理在分蘖期的水稻根表铁膜Fe含量分别显著下降43.34%、38.82%和29.00%,根表铁膜Cd含量分别显著下降43.72%、35.56%和12.72%。主成分分析的结果显示,土壤pH值和有机质含量是影响水稻Cd吸收的关键因子,提高土壤pH值和有机质含量可以降低土壤Cd有效性,增加水稻根表铁膜厚度和根表铁膜Cd含量,从而抑制水稻对Cd的吸收。在试验条件下,紫云英翻压5 d后减量施用石灰,既可以达到较好的降Cd效果,又能在一定程度上减少Cd污染耕地的治理投入。     

不同磷、钾肥对小麦产量及吸收镉的影响

研究了3种主要磷肥品种和3种主要钾肥品种对不同生育期小麦吸收镉的影响.研究表明:不同磷、钾肥处理对小麦吸收镉存在显著差异.施用磷肥都比无肥处理增加小麦对镉的吸收,其中以磷酸二铵的促进作用最大,其次为高量普钙处理;低量普钙和磷酸一铵处理小麦吸收镉相对较少.所有钾肥都比无肥处理增加小麦对镉的吸收,其中以高量KCl处理的促进作用最大,其次为低量KCl处理;硝酸钾和硫酸钾处理小麦吸收镉最少.小麦生育前期吸收的总镉量较少,中、后期明显增大;但植株体内的镉浓度却表现为前期高,后期低,呈现随生育期递进而逐渐降低的趋势,只有磷酸一铵和无磷处理表现为拔节期体内镉含量为最高.镉在小麦体内的累积与其生物量的增加呈正相关,从秸秆向籽粒转移的总镉量随着小麦籽/秆比的增加而降低.本试验土壤镉小于土壤环境质量污染二级标准,但籽粒含镉量均超过国家食品卫生标准允许量(0.1 mg·kg-1),表明土壤Cd污染指标与品种有关,而不是一个对所有作物种类或品种一成不变的固定值.在土壤Cd含量处于污染临界值附近或已受镉污染的土壤上,应选用低富集Cd的小麦品种,控制磷酸二铵和KCl的用量,或选用磷酸一铵、普钙、硫酸钾等肥料,配施碱性物质(如石灰),以降低土壤镉的活性,保证小麦的无公害生产.     

镉与微量元素在小麦吸收过程中的相互影响

为开发小麦生理阻控降Cd材料,以郑麦1354和郑麦1860为供试小麦品种,通过水培试验方法,研究了不同Zn（1~10μmol·L^-1）和Mn （1~10 μmol·L^-1）供应量对小麦生物量和Cd/Zn/Mn含量的影响,以及不同Cd （1~50 μmol·L^-1）胁迫水平对小麦生物量和Cd/Zn/Mn含量的影响。结果表明,5 μmol·L^-1 Zn和10 μmol·L^-1 Mn处理显著提高了两种小麦的生物量。Mn （1~10 μmol·L^-1）处理使郑麦1354和郑麦1860小麦地上部Cd含量分别降低了22.8%~29.4%和15.2%~17.5%,地下部Cd含量分别降低了25.7%~30.0%和28.6%~31.6%,Zn（1~10 μmol·L^-1）处理使郑麦1354和郑麦1860小麦地下部Cd含量分别降低了20.3%~34.3%和18.9%~43.0%,此外还使郑麦1354地上部的Cd含量降低了10.1%~13.1%。不同Cd胁迫（1~50 μmol·L^-1）均有提高小麦生物量的趋势。随着Cd胁迫水平的提高,两个品种地上部和地下部Cd含量均呈升高趋势,地下部Zn含量呈先增加后降低的趋势,Mn含量呈逐渐降低的趋势,表明在小麦吸收金属元素过程中,Cd与Mn存在竞争关系,而与Zn的关系则较为复杂,且其竞争程度因品种而异。研究表明,适度提高Mn和Zn供应能显著降低小麦植株Cd含量,因此Mn和Zn是实现小麦降Cd的有效生理阻控材料。     

不同锌肥对土壤镉有效性及小麦镉吸收转运的影响

为探究施用锌肥对污染土壤中小麦Cd吸收转运的影响,采用盆栽试验,研究了两种锌肥(常规锌肥、缓释锌肥)及其不同用量(13、26、66 mg·kg^-1)对根际土壤Cd、Zn有效性和小麦Cd、Zn吸收转运的影响。结果表明：施用两种锌肥均可显著增加土壤有效态Zn含量,但施用缓释锌肥在小麦孕穗期、灌浆期和成熟期对土壤有效态Zn的贡献显著高于常规锌肥,且不同生育期小麦根部和地上部Zn含量高于相应浓度常规锌肥处理。在拔节期,施用常规和缓释锌肥均能有效降低小麦根部Cd含量,Cd含量分别比对照(未施锌肥)降低了23%～33%和3%～48%,且中、高浓度锌肥同时显著降低了根部-地上部Cd转移系数。常规和缓释锌肥对灌浆期和成熟期小麦地上部Cd含量的降幅分别为21%～54%和13%～43%。虽然高浓度缓释锌肥在小麦拔节期、孕穗期和灌浆期显著增加了土壤有效态Cd含量,但却显著降低了小麦灌浆期和成熟期根部-地上部Cd转移系数。施用高浓度常规锌肥也能显著降低小麦成熟期根部-地上部Cd转移系数。所有处理中,仅施用高浓度常规和缓释锌肥显著降低了小麦籽粒中Cd含量,降幅分别为19%和29%。相关性分...     

High potassium to magnesium ratio affected the growth and magnesium uptake of three tomato (Solanum lycopersicum L.) cultivars

Potassium(K) and magnesium(Mg) levels and their balances are two factors affecting the growth of plant. However, the responses of different crop cultivars to K/Mg ratios are less clear. This study was aimed at assessing the different responses of tomato(Solanum Lycopersicum L.) cultivars to the different K/Mg supply ratios. Three tomato cultivars(Zhongza 9(ZZ), Gailiangmaofen(MF), and Jinpengchaoguan(JP)) were grown in pots with three different K~+/Mg~(2+) ratios(4:0, 4:1 and 8:1, represented by K/Mg_(4:0), K/Mg_(4:1), and K/Mg_(8:1), respectively). Compared with K/Mg_(4:1) treatment, the leaf chlorophyll content, net photosynthetic rate, and total biomass of tomato seedlings under K/Mg_(4:0) treatments were decreased by 69.7, 89.1, and 53.1%, respectively. The Mg deficiency symptoms were observed when the Mg content in shoot became lower than 4 mg g~(–1) DW. Compared with K/Mg_(4:1) treatment, total biomass of tomato seedlings of K/Mg_(8:1) treatment was decreased by 21.6%; the shoot and root Mg contents were decreased by 10.4 and 21.8%, respectively; and Mg uptake of tomato was reduced by 34.1%. There were significant differences in biomass and Mg uptake for the three cultivars between the different K~+/Mg~(2+) treatments. The Mg uptake of the three different cultivars ranked as ZZJPMF under Mg deficiency and high K condition. In conclusion, the growth and Mg uptake and allocation of tomato were influenced significantly by imbalance K and Mg supply. JP and ZZ were the cultivars with the highest efficiency in Mg uptake.     

不同改良剂对铬胁迫下土壤—小白菜系统的影响

本研究以小白菜为材料,采用盆栽试验研究了石灰、活性炭及石灰+活性炭处理对铬胁迫下小白菜铬吸收量及对铬污染土壤中铬形态分布的影响,旨在阐明改良剂抑制重金属铬对小白菜的毒害作用机理。其研究结果表明:(1)在铬污染土壤中,小白菜不同部位铬含量顺序依次为根>叶>叶柄,改良剂能有效抑制小白菜对土壤中铬的吸收,不同改良剂在不同铬处理下对小白菜吸收铬的抑制效果不同。(2)形态提取分析表明,施用改良剂处理使土壤铬的水溶态、可交换态和碳酸盐结合态减少,而有机结合态和残渣态增加,从而降低小白菜对土壤中铬的吸收。     

不同作物栽培模式下施用改良剂对重金属铅、镉的影响

[目的]研究水稻栽培和丝瓜栽培两种作物栽培模式下施用改良剂对土壤理化性质及重金属铅、镉的影响,为降低土壤重金属污染风险提供科学依据.[方法]在水稻栽培(R)和丝瓜栽培(V)两种作物栽培模式下,分别设不施改良剂(CK)、施用活性炭(AC)和石灰(L)等3个处理,共6个处理.通过单因素方差分析,研究不同作物栽培模式下改良剂因素对土壤理化性质及重金属铅、镉的全量和有效态含量及其在作物可食用部分中含量的影响.[结果]与水稻栽培模式相比,丝瓜栽培模式的土壤pH较高,有机质和重金属有效态含量较低;施用改良剂能促使土壤pH显著增加(P<0.05).丝瓜栽培模式下,活性炭可降低土壤有效态铅和有效态镉的含量,石灰可降低土壤有效态铅含量.与镉相比,铅在水稻和丝瓜可食用部分中含量较低,改良剂对降低作物铅的效果不明显;活性炭增加水稻可食用部分镉含量,石灰降低水稻可食用部分的镉含量.[结论]选择适宜种植作物并兼施土壤改良剂可有效降低重金属铅和镉的污染风险.     

镉胁迫下猕猴桃对镉的吸收及转运

在对湖南省猕猴桃成年果园8个猕猴桃品种(金魁、金艳、翠玉、东红、红阳、丰悦、魁蜜、米良一号)镉含量调查分析的基础上,选取镉富集能力有差异的米良一号与金艳猕猴桃进行镉胁迫(5、10、15、20 mg/kg)下对镉的吸收、转运的差异研究。结果表明：成年果园8个猕猴桃品种在土壤中度镉污染(0.9 mg/kg)时,果实镉含量均未超过国家标准值(0.05 mg/kg);猕猴桃果实成熟期镉含量最高;镉胁迫下,米良一号和金艳镉含量随镉处理浓度增大而上升,且在镉浓度较低情况下富集能力较强;根的镉分配系数最大(＞0.90),果实的最小,说明猕猴桃主要由根部吸收累积镉;米良一号整株吸收和积累镉量显著高于金艳,但金艳对镉的转移能力强于米良一号,金艳果实镉含量高于米良一号。     

施加石灰降低不同母质土壤中镉毒性机理研究

研究了土壤施加石灰后对镉的形态转化和迁移的影响。结果表明,水溶态镉随石灰用量的增加而急剧减少,ｐＨ＞７．５时９４％以上的水溶态镉进入土壤中;交换态镉在ｐＨ＜５．５时随石灰用量的增加而增加,ｐＨ＞５．５时随石灰用量增加而急剧减少;有机结合态镉在ｐＨ＜５．５时随石灰用量的增加而增加,ｐＨ＞５．５时随石灰用量增加而急剧减少;粘土矿物和氧化物结合态镉随石灰用量的增加而增加;残留态镉随石灰用量的增加而增加。ｐＨ＞７．５时镉主要以粘土矿物和氧化物结合态及残留态形式存在,ｐＨ７．５时粘土矿物和氧化物结合态及残留态的含量在旱地黄筋泥、水田黄筋泥、旱地红砂土、水田红砂土中分别高达９４％,８５％,７７％,５９％,其是导致镉毒性降低的主要原因。     

外源添加抑制剂对芦蒿吸收Cd和Pb的影响

以水生植物芦蒿为试验材料,通过人工培养液温室培养方法,研究了代谢抑制剂、P-型ATP酶抑制剂、蛋白合成抑制剂、离子通道抑制剂对芦蒿吸收Cd和Pb的影响.结果表明,代谢抑制剂(Na_3N)和P-型ATP酶抑制剂(Na_3VO_4)对芦蒿Cd和Pb的吸收均有一定的抑制作用,说明芦蒿对Cd和Pb存在主动吸收.钙离子通道抑制剂LaCl_3显著抑制芦蒿根部对Cd的吸收,而对Pb的吸收没有明显的抑制作用,说明芦蒿对Cd的吸收与钙离子通道有关;蛋白质合成抑制剂放线菌酮(CHD)对芦蒿Cd和Pb的吸收有显著的抑制作用,说明芦蒿对Cd和Pb的吸收与一些蛋白质或酶的诱导合成及其活性密切相关.     

水稻不同品种对镉吸收及分配的差异

采用盆栽土培法,研究了镉在20个水稻品种体内的积累与分配。结果表明,水稻不同品种对镉的积累能力差异显著。土壤镉浓度为100mg·kg-1时,镉在水稻不同品种茎叶内的浓度变化范围为24.39～140.27mg·kg-1,积累量变化范围为1.54～14.35mg·盆-1;镉在水稻不同品种糙米内的浓度变化范围为0.87～2.70mg·kg-1,积累量变化范围为56.68～291.61μg·盆-1。不同水稻品种对镉的积累能力在抽穗前和抽穗后表现一致。水稻吸收的镉分配到籽粒中的比例非常低,糙米的平均镉浓度仅为水稻茎秆的1/30。糙米中的镉浓度与品种类型有关,即籼型>新株型>粳型。本研究还表明,糙米中的镉浓度和积累速率与水稻产量呈显著正相关,即高产伴随高镉。     

土壤镉污染对小麦生长及镉吸收的影响

为明确小麦对镉的吸收状况,以扬麦13号为材料,采用盆栽试验,分析了不同外源镉污染水平（0、5、10、20 mg·kg^-1和50mg·kg^-1）对小麦生长状况、光合生理指标、磷含量及镉吸收的影响,并使用目标危险系数（THQ）法预估了食用该小麦籽粒对人体健康产生的风险。结果表明,低浓度的外源镉（<10 mg·kg^-1）未显著影响小麦的生长速率、各部位生物量、光合生理指标和小麦各部位的磷含量。但当外源镉浓度增大时,小麦生长速率受到抑制。当外源镉浓度>20 mg·kg^-1时,小麦生物量、蒸腾速率及磷含量显著降低。小麦各部位的镉含量及籽粒中镉的THQ值都随镉污染水平的增大而增加,各污染水平下THQ值均大于1,且儿童的THQ值大于成人。研究结果显示,虽然中、低浓度的外源镉不会对小麦生长造成显著的影响,但在该环境中生长的小麦籽粒中的镉含量仍然会对人体造成明显的不利影响,表明仅依靠镉对小麦的生长影响不足以说明镉对小麦及人体的危害,必须综合各个指标来讨论。     

赤泥、石灰对Cd污染稻田改制玉米吸收积累Cd的影响

利用Cd污染稻田改制玉米的大田试验,研究了施用赤泥、石灰对玉米吸收积累Cd的影响。结果表明,施用赤泥、石灰对春玉米、秋玉米产量无显著影响,但与施用石灰相比,施用赤泥能显著增加玉米产量和生物量;施用赤泥、石灰皆显著提高了土壤pH值、显著降低了土壤有效态Cd含量,减少了玉米对Cd的吸收积累;春玉米、秋玉米施用赤泥后其籽粒Cd含量分别比对照降低了27.5%和21.1%,施用石灰后则分别降低了26.4%和31.1%;施用赤泥、石灰皆抑制了玉米对Cd的富集和转运,且赤泥抑制玉米茎、叶、籽粒富集Cd的能力优于石灰,但石灰阻控玉米由茎向籽粒及叶片中转运Cd的能力优于赤泥。大田试验结果还表明,稻田改制玉米结合赤泥、石灰等钝化剂的施用可能是一条实现Cd污染农田安全可持续利用的有效途径,也利于保障国家粮食安全和农产品质量安全。