湖南两种母质发育土壤的稻米镉积累差异

采用盆栽试验方法,以外源添加镉模拟土壤镉污染,研究了湖南两种母质发育土壤的稻米镉(Cd)积累差异。结果表明,在0.3~3.0 mg kg~(-1)的土壤Cd范围内,Cd对水稻产量无显著影响。水稻茎叶和糙米Cd含量随着土壤Cd浓度的升高而增加,麻砂泥添加Cd至0.9 mg kg~(-1)时,糙米Cd含量为0.20 mg kg~(-1),达到超标临界值,红黄泥添加Cd至3.0 mg kg~(-1)时,糙米Cd含量(0.19 mg kg~(-1))接近超标临界值。2种母质发育土壤上水稻茎叶对Cd的转运效率与土壤Cd浓度呈负相关,当添加土壤Cd至3.0 mg kg~(-1)时,麻砂泥和红黄泥上水稻茎叶对Cd的转运效率分别降低25.0%(P0.05)和27.2%(P0.05)。土壤Cd浓度影响水稻糙米对Cd的富集能力,随着土壤Cd浓度的升高,水稻糙米对Cd的富集能力下降。回归分析表明,麻砂泥和红黄泥上引起稻米Cd超标的土壤Cd含量临界值分别为1.37 mg kg~(-1)和3.56 mg kg~(-1),说明麻砂泥上的稻米Cd超标风险高于红黄泥,而这种差异主要归咎于2种母质发育土壤的p H、CEC、粒径分布及矿物组成差异。     

沈抚灌区耕地重金属Cd、Pb的变化特征分析

选择沈抚灌区东部13个自然村庄的农业种植区,以1500 m间距网格化布点29处,调查研究区历史耕作情况,选取18个停灌时间不同的耕地样点,每个样点按0～20、20～40、40～60 cm采集3层土壤样品,分析测定重金属Cd、Pb的全量及化学形态,并测定了地上作物的茎叶、籽粒中重金属含量,探究研究区不同停灌时间及利用类型耕地土壤中Cd、Pb的分布特征及变化规律。结果表明:0～20、20～40、40～60 cm土壤中Cd含量分别为0.65～1.57、0.66～1.18、0.61～1.18 mg·kg~(-1),停灌20～25年的土壤0～20 cm土层Cd含量最高,为1.57 mg·kg~(-1);各土层Pb变化范围分别为21.07～38.59、14.97～30.59、15.71～25.66 mg·kg~(-1),未随停灌时间发生明显变化;Cd在20～40、40～60 cm土层迁移率分别为0.42～0.50、0.46～0.52,而Pb仅为0～0.34、0～0.68;玉米茎叶、籽粒中Cd含量分别为0.33～0.47、0.02～0.07 mg·kg~(-1),水稻茎叶、籽粒中Cd含量分别为0.33～0.89、0.02～0.09 mg·kg~(-1),Pb含量分别为1.51～2.32、0.47～0.62mg·kg~(-1),Cd、Pb在作物茎叶、籽粒中未随不同耕作方式及停灌时间表现出明显差异;水田土壤可交换态Cd含量占总量的37.33%,旱田可交换态Cd含量占总量的7.82%～13.95%;水田土壤可交换态Pb含量占总量的9.03%,旱田占总量的0.87%～4.18%。研究结果可为重金属污染耕地的利用管理及污染修复提供依据。     

不同茶树品种吸收累积镉的差异研究

为了解不同品种茶树对镉的响应差异,比较了9个当前主栽茶树品种对Cd吸收累积的差异特征。采用盆栽试验方法研究了不同品种茶树在对照、Cd处理(土壤Cd含量1 mg·kg~(-1))条件下,茶树地上部分干物质质量、Cd在茶树各部位的含量、富集转运系数以及茶树根部镉相关转运蛋白基因的表达。结果表明,Cd处理下不同茶树品种地上部分干物质质量出现不同程度增加。两种处理下,Cd在茶树中的分布趋势均表现为根枝干成熟叶新梢,Cd处理下,这四个部位平均Cd含量分别为32.79、0.293、0.112、0.044 mg·kg~(-1)。Cd处理下,土-根的富集系数和根-枝干、根-成熟叶、根-新梢的转移系数范围依次为7.17～30.12、0.017～0.078、0.002～0.007、0.000 3～0.006 1。CsZIP1、CsZIP2、CsHMA2、CsCAX2在紫鹃中表达量最高,CsHMA1在中茶108、乌牛早、紫鹃、浙农117表达差异不显著。综上,当茶园土壤0.3≤Cd≤1.5 mg·kg~(-1)时,不同品种茶树的新梢Cd含量都远低于国家标准限值(Cd≤1mg·kg~(-1)),处于安全范围内。     

不同基因型玉米品种对Pb的富集特征

为了研究不同基因型玉米品种对Pb的富集特征,选用2个Pb低富集玉米品种(曲辰11号、曲辰3号)和2个Pb高富集玉米品种(靖丰8号、旭玉1446),开展Pb胁迫(2 000 mg·kg-1)下的大田试验,研究了玉米植株生物量的变化、各部位Pb含量、Pb总吸收量、富集与转运规律、土壤p H值及有效态Pb含量。结果表明:(1)与对照相比,Pb胁迫导致4个玉米品种根、茎、叶和籽粒生物量不同程度的下降,总生物量下降9.65%~20.46%,但低富集玉米品种生物量的下降程度小于高富集玉米品种;(2)玉米各部位的Pb含量分配规律为根叶茎籽粒,分别为95.39~121.02、25.56~43.21、14.06~25.41、2.52~5.38 mg·kg-1;低富集玉米品种根的Pb含量高于高富集玉米品种,而茎、叶和籽粒的Pb含量低于高富集玉米品种;玉米植株对Pb的总吸收量为4.46~7.94 mg·株-1,低富集玉米品种植株的Pb总吸收量显著低于高富集玉米品种;(3)不同基因型玉米品种对Pb的富集系数和转运系数均小于1,表现为低富集玉米品种低于高富集玉米品种;(4)不同基因型玉米品种土壤p H值为6.60~6.82,且低富集玉米品种显著高于高富集玉米品种,土壤有效态Pb含量范围为969.86~1 116.15 mg·kg-1。     

间作修复对玉米镉含量影响的整合分析

  【目的】  分析间作修复对镉(Cd)污染农田玉米Cd含量影响,旨在为实现污染农田边生产边修复提供基础支撑。  【方法】  本研究以“玉米”、“Cd”、“间作”为关键词,在“中国知网”和“Web of Science”数据库检索2006—2020年期间发表的文献,筛选出符合要求的文献33篇,获得数据770组。以玉米单作为对照,利用整合分析(meta-analysis)方法揭示间作修复对玉米Cd含量影响,明确间作植物种类、玉米品种、土壤性质和栽培措施等因素的综合效应。  【结果】  与单作玉米相比,大田间作修复能显著降低玉米籽粒、茎叶和根Cd含量,尤其对籽粒Cd抑制作用最显著。蜈蚣草+籽粒苋、蜈蚣草、籽粒苋和龙葵等间作植物对玉米籽粒Cd含量有显著抑制作用;东单、海禾28和绿玉269等玉米品种籽粒Cd含量也显著受间作修复抑制。在弱酸性或中性土壤上,间作修复对玉米籽粒Cd的抑制作用增强;无论是安全利用类还是严格管控类农田,间作修复均能显著降低玉米籽粒Cd含量;间作行距对玉米籽粒和茎叶Cd含量影响不显著,但0～30 cm行距显著降低根Cd含量。盆栽间作修复涉及到的间作植物以及玉米品种较多,Meta分析结果表明,盆栽间作修复对玉米Cd含量降低作用不显著;此外,间作植物鸡眼草、黑麦草和苜蓿,以及主栽作物金珠蜜等间作修复效果在大田或盆栽试验下差异较大。  【结论】  间作修复可以显著降低玉米Cd含量,提高Cd污染玉米农田修复效率。选用合适的主栽玉米品种和间作修复植物是提高间作修复效果的重要因素;间作行距及土壤pH、Cd含量等因素对修复效果影响还需深入探讨。     

废料碳酸钙对低累积作物玉米吸收重金属的影响:田间实例研究

通过田间试验方法,研究了在铅锌矿废水污染的土壤上施用废料碳酸钙对第1、2季低累积玉米(Zea mays)产量以及重金属Cd、Pb、Zn和Cu含量的影响,并分析了施用废料碳酸钙后土壤pH和土壤有效态重金属含量的变化。结果表明,施用废料碳酸钙,玉米产量均有显著提高,其中高量废料碳酸钙处理效果最佳,第1季增产154%,第2季增产275%,玉米对Cd、Zn和Cu吸收量降低,玉米籽粒Cd、Zn和Cu含量降低到了国家食品卫生标准允许的含量水平。与对照比较,废料碳酸钙不同用量水平均能不同程度地提高土壤pH,降低土壤有效态重金属含量,并抑制茎叶Cd和Cu向玉米籽粒的转移,从而造成玉米籽粒重金属含量降低。     

施加脱硫石膏对紫色土壤-水稻系统重金属累积的影响

采用田间试验研究了施加不同用量(2、4、8、16 t·hm~(-2))的脱硫石膏对紫色水稻土重金属(Cd、Pb、Zn、Cu)全量、形态分布和水稻重金属吸收及分配的影响,为脱硫石膏农用的安全性提供科学依据。结果表明:施加脱硫石膏后,土壤Pb全量较对照显著增加14.00%~68.77%(P0.05),脱硫石膏用量低于4 t·hm~(-2)时土壤Cd全量与对照差异不显著,超过该用量时Cd全量较对照显著增加16.28%~19.94%,而土壤Zn、Cu全量与对照无显著差异,且土壤重金属全量均符合《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995);同时施加脱硫石膏后,土壤中Cd可交换态占比降低,残渣态占比增高,并促进Pb的可交换态向有机结合态和铁锰氧化态转化,Zn铁锰氧化态占比增高,对Cu的赋存形态无明显影响;脱硫石膏处理组水稻根、茎叶和籽粒中重金属含量有不同程度的降低,水稻根、茎叶及籽粒对Cd、Pb的富集系数下降,且籽粒中Cd、Pb、Zn、Cu含量均符合我国《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762—2012)。水稻各部分对Cd、Pb的积累与其可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化态和有机结合态含量均呈正相关,其中籽粒Cd含量与可交换态Cd含量呈极显著正相关(P0.01)。在脱硫石膏2～16 t·hm~(-2)用量范围内,稻田土壤Cd、Pb全量有所增加,Zn、Cu全量无变化,Cd、Pb赋存形态向稳定态转化,水稻各部分Cd、Pb、Zn、Cu含量有不同程度降低,脱硫石膏可在水稻田安全利用。     

河北板蓝根产地土壤-植物中镉铅汞砷含量特征及其污染评价

采用野外调查和室内分析相结合的方法,研究了河北省安国市和蔚县板蓝根产地土壤-植物中Cd、Pb、Hg、As含量特征及其在菘蓝中的累积特性,并对板蓝根产地土壤和草药中Cd、Pb、Hg、As污染状况进行了评价,为该地区安全、合理地发展中草药生产提供数据支撑和科学依据。结果表明,安国市和蔚县板蓝根产地土壤中重金属Cd、Pb、Hg、As含量差异不大,土壤重金属含量的变异系数在11.70%~97.65%。以《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)一级标准值进行评价,综合污染指数评价结果显示45%板蓝根种植区土壤Cd、Pb、Hg、As污染等级为警戒限,其他处于清洁水平;而以《土壤环境质量标准》二级标准值进行评价,种植区单项污染指数及综合污染指数结果均0.7,土壤环境清洁。此外,菘蓝地上部(大青叶)Cd、Pb、Hg、As平均含量分别为0.22 mg·kg~(-1)、0.89 mg·kg~(-1)、0.04 mg·kg~(-1)、0.25 mg·kg~(-1),对重金属的富集能力表现为CdHgPbAs;菘蓝地下部(板蓝根)Cd、Pb、Hg、As含量均值分别为0.14 mg·kg~(-1)、0.57 mg·kg~(-1)、0.04 mg·kg~(-1)、0.26 mg·kg~(-1),对重金属的富集能力表现为CdHgAsPb。所有菘蓝样品中Pb、Hg、As含量均未超出《药用植物及制剂进口绿色行业标准》(WM2—2001),大青叶9.09%样品中Cd超标,且Cd平均污染指数0.7,属警戒限污染等级。因此,在中药材GAP(良好的农业规范)产地环境质量评价时,除板蓝根产地土壤完全符合土壤环境质量二级标准外,也不应忽视板蓝根和大青叶吸收和累积重金属的自身特性。     

不同基因型甘薯（Ipomoea batatas Lam.）吸收累积Cd的特征差异性研究

采用旱地小区试验,研究了Cd污染土壤中甘薯吸收累积Cd的品种差异,探讨了甘薯吸收累积Cd的相关机理。结果表明,甘薯品种间不仅生物量差异较大,对Cd的吸收累积能力也不同,8个品种的地上部茎叶生物量（DW）在4 594.9-8 232.2 kg.hm^-2,鲜样Cd含量范围为0.032 9-0.057 4 mg.kg^-1;地下部块根生物量（DW）在7 809.0-14 269.7 kg.hm^-2,鲜样Cd含量范围为0.002 2-0.011 0 mg.kg^-1,茎叶Cd含量明显高于块根,但均未超过国家食品中污染物限值标准（GB 2762—2005）（根茎类蔬菜〈0.1 mg.kg^-1）。而与无公害蔬菜质量标准（GB 18406.1—2001）进行比较（〈0.05 mg.kg-1）,有3个甘薯品种（心香、湘薯15、泉薯9号）的茎叶Cd含量超标。因此,轻度Cd污染土壤种植的甘薯其茎叶可能存在摄食健康风险,而块根基本无风险,若将Cd污染土壤改制种植甘薯,必须妥善处理其地上部茎叶。     

调理剂配合紫云英还田降低水稻土镉的生物有效性

  【目的】  研究紫云英(Astragalus sinicus L.)还田及配施石灰或生物炭等不同土壤调理剂,对镉(Cd)污染水稻土中Cd有效性及水稻吸收转运Cd的影响,以期为我国南方Cd污染稻田的修复和水稻的安全生产提供理论依据和技术支撑。  【方法】  盆栽试验在湖南省土壤肥料研究所科研实验基地进行,供试土壤为重度污染的水稻土 (总镉 1.27 mg/kg、有效镉0.15 mg/kg)。以水稻收获后冬闲为对照(CT),设冬季种植并翻压等量紫云英3个处理:紫云英单独还田(GM)、紫云英还田+石灰(GL)、紫云英还田+生物炭(GB)。在水稻分蘖期和成熟期,测定土壤主要理化性质和有效Cd含量,测定水稻各器官吸收和富集Cd量,并于成熟期测定水稻产量。  【结果】  1) GM处理提高了水稻分蘖期土壤有效Cd含量和水稻根部Cd富集系数,但GM处理降低了分蘖期水稻茎叶Cd含量,对稻米中Cd含量没有显著影响;GM处理对水稻成熟期土壤pH无显著影响,但提高土壤微生物量碳(MBC)的效果最好(P<0.05)。2) GL处理和GB处理均显著提高了土壤pH,降低了土壤Cd活化率和有效Cd含量,两处理分别平均降低了分蘖期水稻根部Cd累积量55.4%和57.8%。与紫云英单独还田(GM)相比,紫云英配施石灰还田(GL)减少了稻米中Cd的累积量,而紫云英配施生物炭还田(GB)提高了成熟期水稻根部Cd富集系数和茎叶–籽粒的Cd转运系数,导致水稻籽粒中Cd含量(0.08 mg/kg)显著高于对照(低于国家稻米Cd含量标准)。3)冗余分析(RDA)和随机森林模型预测结果显示,土壤pH、可溶性有机碳(DOC)和土壤有效磷(AP)是决定土壤Cd生物有效性的最重要的环境因子。  【结论】  紫云英还田提高了水稻产量,配施石灰或生物炭还田可通过提高土壤pH而有效降低土壤有效Cd含量。紫云英配施石灰可减少稻米中的Cd含量,而紫云英配施高量生物炭则会增加稻米Cd污染的风险。     

木醋液对不同品种小麦富集转运Cd以及根际土壤Cd形态转化的影响

为探讨木醋液在重金属污染农田土壤修复应用的可行性,采用田间小区试验,研究木醋液施用对Cd污染农田中当地3个普遍种植品种小麦的生长及对重金属镉(Cd)的富集、转运及根际土壤Cd含量和形态等指标的影响。结果表明：施用木醋液显著提高各品种小麦籽粒和秸秆的生物量(p<0.05),各品种小麦秸秆Cd分布系数提高8.91%～20.44%,而籽粒和根的分布系数分别降低13.93%～35.93%,4.76%～18.76%;各品种小麦秸秆和根的Cd富集系数显著提高(p<0.05),表现为C品种>A品种>B品种;各品种小麦Cd在根—秸秆转运系数(TF_根—秸秆)显著提高(p<0.05),而Cd在秸秆—籽粒转运系数(TF_{秸秆—籽粒})除C品种外均显著降低(p<0.05)。各品种小麦根际土Cd含量比种植前分别降低0.26,0.23,0.21 mg/kg,施加木醋液处理根际土Cd含量比种植前降低13.11%～16.97%。小麦种植前后土壤Cd的赋存形态差异显著(p<0.05),可交换态和铁锰氧化物结合态显著提高(p<0.05...     

施用沼液对土壤和玉米重金属累积的影响

为研究沼液不同施用量对土壤和植物重金属累积的影响,以玉米为供试材料,设计小区试验,通过施用不同量的沼液,分析不同沼液施用量对玉米产量的影响、土壤和玉米籽粒中的Cd、Cr、Pb、As、Hg等重金属含量的影响。结果表明:(1)施用沼液及常规化肥处理均能显著增加玉米的产量,增幅为5.56%～13.19%,当沼液施用量控制在5 000～7 000kg/(667m2)的范围内时,玉米能获得较高的产量;(2)玉米种植后,土壤中Cd、Cr、Hg含量与清水对照相比略有增加,而Pb和As变化不大,但均符合GB 15618-1995《国家土壤环境质量二级标准》;(3)随着沼液施用量的增加,玉米籽粒中Cd、Cr、Pb的含量略有增加,而As含量变化不大,Hg未检测出,但均符合食品限量标准(GB 2762-2005)。表明适量沼液的添加能有效实现沼液的资源化利用,同时不会对土壤和植物造成重金属污染风险。     

谷壳生物炭与石灰石组配对土壤中Cd有效性的影响

通过水稻盆栽实验,研究了不同添加量的组配改良剂谷壳生物炭和石灰石(TS)对Cd污染土壤的修复效果及水稻对Cd吸收累积的影响。结果表明:(1)添加TS(2~4 g kg~(-1))能显著提高土壤pH值,与对照相比,Cd含量为0.5 mg kg~(-1)和5.0 mg kg~(-1)土壤pH值分别增加了0.69~1.38和0.70~1.12个单位;(2)TS能显著降低土壤中Cd的生物有效性,在Cd含量为0.5 mg kg~(-1)和5.0 mg kg~(-1)土壤中,添加量为2~4 g kg~(-1)时,能使Cd的Ca Cl2提取态含量分别降低13.3%~86.7%和12.2%~73.6%,使Cd的TCLP提取态含量分别降低52.9%~76.5%和37.1%~76.8%;(3)添加TS(2~4 g kg~(-1))能显著降低水稻根系、秸秆、糙米对Cd的吸收累积,在2种不同Cd含量的土壤中(0.5 mg kg~(-1)和5.0 mg kg~(-1)),使糙米Cd含量分别降低了40.8%~60.0%和49.9%~86.6%,糙米Cd含量低于国家食品卫生标准0.2 mg kg~(-1)的限制。     

二种钾肥对海泡石钝化修复镉污染土壤效应影响的研究

为了揭示钾肥对Cd污染土壤钝化修复效果的影响,为土壤钝化修复过程中合理施钾肥提供理论依据。本文选取不同剂量(含量以K2O计算,分别为0.1 g·kg~(-1)、0.2 g·kg~(-1)和0.3 g·kg~(-1))的KCl和K_2SO_4作为典型钾肥,以海泡石(10 g·kg~(-1))作为钝化材料,通过油菜盆栽试验,研究了两种钾肥在海泡石钝化条件下对Cd污染土壤修复效应的影响。结果表明:K_2SO_4显著增加了油菜的生物量,其增幅为6.06%~10.05%。与单施海泡石钝化相比,在海泡石钝化时施用KCl和K_2SO_4两种钾肥,油菜地上部茎叶Cd含量分别增加16.38%~60.73%和15.62%~25.19%;施用KCl和K_2SO_4对土壤p H未产生显著性影响,却显著地增加了土壤有效态Cd含量,其增幅分别为25.51%~34.65%和18.5%~24.96%。添加海泡石可使土壤的Zeta电位向负值方向移动,提高土壤对Cd的负载能力;但添加海泡石下施用KCl和K_2SO_4均能提高土壤的Zeta电位,降低土壤对Cd的负载能力。等温吸附试验同样表明,添加KCl和K_2SO_4均能降低海泡石对Cd的吸附量,在水溶液中海泡石对Cd的最大吸附量为5.30 mg·kg~(-1),添加KCl和K_2SO_4后吸附量分别降低至2.87 mg·g~(-1)和4.92 mg·g~(-1)。KCl和K_2SO_4显著改善了土壤中K、Mn、Cu和Zn等营养元素的有效态含量。从上述结果可以发现,在海泡石钝化修复Cd污染土壤过程中,施K_2SO_4对钝化效果的影响小于施KCl。     

石灰及其后效对玉米吸收重金属影响的田间实例研究

通过田间试验方法,研究了在铅锌矿废水污染的土壤上施用石灰1 a后,继续施用石灰和石灰后效处理对后续第1、2季低累积玉米（Zea mays）的产量以及重金属Cd、Pb、Zn和Cu含量的影响,并分析了土壤pH、土壤DTPA提取态重金属含量和土壤重金属全量的变化。结果表明,连续施用石灰和石灰后效均显著提高玉米产量,其中连续施用石灰处理效果最佳,第1季籽粒产量是对照（无石灰）的6倍,第2季是对照的3.8倍。与对照相比,连续施用石灰处理显著降低了2季玉米籽粒Cd、Pb、Zn和Cu含量,石灰后效只能降低第2季玉米茎叶Cd、Pb和Cu含量,而籽粒Cd、Pb含量与对照相比略有升高,说明石灰后效能维持一年半左右。对照处理土壤Cd和Zn全量显著低于石灰处理,可能是土壤中Cd和Zn随着雨水的淋洗向下层迁移造成的。施用石灰可防止Cd和Zn对地下水的污染。     

江西省葛种植区中重金属镉调查及其富集特征

为探明葛种植区域土壤和植株中重金属镉含量,对江西省18个葛种植区进行野外调查和室内分析,揭示葛对镉的富集特征及转运规律,为研究葛安全质量控制技术提供理论依据。结果表明:调查区域土壤有效态镉和全镉含量分别为0.002～0.21 mg·kg~(-1)和0.05～0.25 mg·kg~(-1),葛根、葛头、主藤、侧枝和叶片中镉含量分别为0.002～0.28 mg·kg~(-1)、0.14～1.38 mg·kg~(-1)、0.07～1.83 mg·kg~(-1)、0.04～1.80 mg·kg~(-1)和0.05～1.91 mg·kg~(-1);葛根、葛头、主藤、侧枝和叶片/土壤富集系数分别为:0.97、5.30、5.84、4.14和2.05,葛头、主藤、侧枝和叶片/葛根转运系数分别为11.64、8.54、6.16和3.56;不同部位镉含量表现为主藤(0.71 mg·kg~(-1))葛头(0.58 mg·kg~(-1))侧枝(0.51 mg·kg~(-1))叶片(0.28 mg·kg~(-1))葛根(0.11 mg·kg~(-1)),且主藤镉含量显著高于叶片和葛根(P 0.05);相关分析表明,土壤有效态镉和全镉与主藤、侧枝和叶片呈显著正相关,葛根与葛头、主藤和侧枝呈显著正相关。参考土壤镉含量、葛中镉含量、转运系数和富集特征等,并结合聚类分析表明江西省不同葛种植区中镉含量以渝水、兴国、德兴等地区较高,而永丰、南城、鄱阳、上高等地区较低;葛对重金属镉具有较强富集作用,种植过程中要选择土壤环境质量高的区域,避免高风险地区种植。     

土壤中Cd高浓度污染背景下小麦幼苗富集Cd特征

为了研究土壤中高浓度Cd污染对小麦幼苗富集Cd的影响,取样分析了新乡市长期采用Ni-Cd电池生产废水灌溉的土壤和小麦幼苗中Cd含量。结果表明,污灌区土壤中Cd的含量为10.69～173.64 mg kg-1,平均含量为74.24 mg kg-1,是国家土壤环境二级标准的123.74倍。污灌区土壤Cd主要以有机结合态、碳酸盐结合态和可交换态存在,其生物有效性较高。小麦幼苗根部和茎叶部Cd含量显著高于对照样品,Cd在小麦幼苗分布规律是根部>茎叶部。由于小麦幼苗根和茎叶中Cd含量与土壤Cd含量和迁移性最强的可交换态含量呈极显著正相关(P<0.01),小麦子实中Cd大量富集超标,平均含量为2.55 mg kg-1,是国家食品卫生标准(GB 2715-2005)的25.5倍。     

镉胁迫对不同基因型玉米生长和镉吸收分配的影响

为比较玉米不同类型及其基因型对重金属镉富集特性的差异,筛选出具有镉(Cd)低积累潜力的玉米品种,通过盆栽模拟试验,研究3种玉米类型(普通玉米、甜性玉米和糯性玉米)的6个基因型(掖单13、郑单-958、苏玉糯-2、沪玉糯-2、金珠蜜超甜和申甜-1)在镉中度污染胁迫(3 mg·kg^-1)与轻度污染胁迫(1 mg·kg^-1)下植株生长及镉吸收分配特征。结果表明,轻度镉胁迫(Cd1)能够促进所有玉米基因型的生长,而中度镉胁迫(Cd3)降低了掖单-13、苏玉糯-2和沪玉糯-2基因型的生物量,同一镉水平下植株的生物量表现为普通玉米>甜玉米>糯玉米。随着土壤镉含量的提高,镉在普通玉米基因型根中的分配量大于甜型玉米和糯型玉米,但同一镉水平下普通玉米茎、叶和籽粒中的镉含量显著低于甜性玉米和糯性玉米。参试6个玉米基因型中普通玉米郑单-958基因型对镉的生物富集和转运能力最小。依据我国食品中污染物限量标准(GB2762-2017)和饲料卫生标准(GB13078-2017),郑单-958基因型在土壤轻度镉污染(Cd1)下籽粒中镉含量为0.083 mg·kg^-1,未超过国家食品安全标准(≤0.1 mg·kg^-1),2个普通玉米基因型和2个甜玉米基因型籽粒中的镉含量在土壤中度(Cd3)、轻度(Cd1)镉污染下均未超过国家饲料卫生标准(≤0.5 mg·kg^-1)。本研究结果为中、轻度镉污染耕地进行玉米安全生产提供了理论依据。     

氮肥品种和用量对水稻产量和镉吸收的影响研究

采用盆栽试验,研究了Cd污染土壤上,不同氮肥品种和用量对水稻产量和Cd吸收的影响。结果表明,与磷钾配施的4个氮肥处理中,施用尿素处理水稻产量最高,其次为施(NH4)2SO4和NH4Cl处理,施NH4NO3处理水稻产量最低。与施(NH4)2SO4、NH4NO3和尿素处理相比,施NH4Cl处理可显著增加水稻对Cd的吸收,并促进Cd由秸秆向籽粒的转移;而其他3种氮肥对水稻秸秆和籽粒中Cd含量的影响效应相当。适量尿素[0.2g(N)·kg-1]处理能显著降低水稻籽粒Cd含量,而不施尿素和高量尿素处理都显著提高了水稻籽粒中的Cd含量。研究表明,在Cd污染的水稻土上,采用抗Cd污染的水稻品种和优化肥、水管理措施,可使稻米中Cd含量低于国家无公害大米的限量指标。     

含Pb、Cd细颗粒物暴露对水稻、马铃薯早期生长的影响

大气含重金属细颗粒物对陆生植物的早期生长有负面影响。通过搭建合理的暴露场景,在植物早期生长阶段,模拟不同程度大气污染条件,评价含Pb、Cd重金属细颗粒物对水稻、马铃薯2种受试植物出苗、幼苗生长和鲜重(陆上茎叶和地下块茎两部分)等生物量的影响。结果显示,暴露处理组人工土壤Cd、Pb元素浓度在试验结束时均有增加,其中Cd元素浓度比背景值增加了约8.8倍,Pb元素浓度增加相比背景值不明显。水稻陆上茎叶部分对Cd、Pb的富集量分别为0.002 0 mg·kg~(-1)和0.054 mg·kg~(~(-1));马铃薯地下块茎部分对Cd、Pb的富集量分别为0.185 0 mg·kg~(-1)和0.074 mg·kg~(-1)。暴露处理后对水稻的各生物量终点抑制效应不明显,而对马铃薯地下块茎鲜重的抑制率达到27%。由此可见,在模拟暴露条件下,人工土壤Cd污染元素浓度变化较大,马铃薯地下块茎对Cd元素富集效应明显。与空白对照组相比,暴露处理导致的Pb-Cd重金属复合污染对于马铃薯地下块茎生物量有显著的抑制效应和胁迫效应。同时,水稻陆上部分对于暴露的污染物及设定浓度表现出较好的适应性和低敏感性。