撒施石灰对稻田及水稻重金属积累的影响

为提高农产品的质量安全,以水稻作为试验材料,在4个田畈开展撒施石灰的土壤改良试验示范,并调查其对稻田土壤pH值、重金属(Cd、Pb、Cr、As、Hg)活性,及对水稻吸收积累重金属的影响。结果表明,撒施石灰的改良稻田与未改良稻田相比,早稻及晚稻收获期土壤pH分别显著提高0.38和0.32个单位。在本试验条件下,晚稻比早稻更易吸收积累重金属,而且稻草中的重金属含量远高于稻谷中含量。总体来看,稻田撒施石灰是一项高效率、低成本、易推广的调控农产品重金属积累风险的农艺技术。     

加气灌溉模式下稻田土壤水溶解氧的变化规律

基于小区试验资料研究了加气控制灌溉模式下稻田土壤水溶解氧的变化规律,结果表明:加气灌溉均能够提高不同灌溉稻田土壤的水溶解氧(DO),灌水后根区较高的土壤水溶解氧含量一般能够持续5 d左右,72 h内控灌+高加气量处理的土壤水溶解氧均值与其他处理差异明显;稻田土壤水溶解氧含量随土壤深度的增加而减少,表明加气灌溉对0~20 cm土层土壤水溶解氧含量影响显著,对深层土壤影响较小。因此可知,制定合理的水稻加气控制灌溉制度,可为水稻生长提供有利的根区供氧条件,对促进水稻生长、提高水稻产量有重要意义。     

不同污染源对水稻土及水稻籽粒的重金属污染研究

为了解不同来源的重金属对土壤的污染程度及其在水稻中的累积特点,利用3种典型的提取剂对四个不同污染源地区水稻土中As、Cd、Cu、Zn的有效态进行提取,分析不同来源重金属的生物有效性差异及其主要影响因素,进而以土壤参数和重金属有效态含量为自变量,建立各地区水稻籽实中重金属含量的最优预测方程。结果表明,工业废水和污水灌溉源地区土壤中As和Cd的有效态含量较高,矿山废渣源地区土壤中Cu、Zn有效态含量较高。水稻籽实中重金属可以用重金属有效态及土壤参数进行预测,籽实Cd含量可以用Ca Cl2溶液提取态含量进行有效预测,而籽实As和Cu的含量可以用EDTA提取态含量进行有效预测,但籽实Zn的预测性较差。四个污染源地区中,污水灌溉源和矿山废渣源地区重金属的生物累积预测性较好。     

不同土壤改良剂对酸性土壤改良效果

【目的】探索施用不同改良剂对酸性土壤性质、水稻吸收养分和产量、水稻吸收重金属的影响,为酸性土壤改良提供技术依据。【方法】通过水稻田间试验,选择3种不同土壤改良剂(生石灰、亿土康、楚戈)及不施改良剂共4个处理,检测各处理土壤pH、交换性铝、交换性酸和阳离子交换量、水稻植株和籽粒氮磷钾含量、水稻重金属含量,测定水稻产量及产量构成因子,分析土壤性质、水稻氮磷钾含量、水稻产量及水稻重金属含量变化。【结果】与对照(不施用改良剂) 相比,改良剂均能提高土壤pH、减少土壤中交换性酸和交换性铝含量,以施用石灰效果最佳。不同改良剂均能增加土壤阳离子含量,增幅在21%～24%之间,其中以施用亿土康土壤阳离子含量最高。改良剂能提高水稻籽粒氮磷钾和植株全磷含量,但降低了植株全氮和全钾含量。施用土壤改良剂能提高水稻有效穗、千粒重和增加水稻产量。施用土壤改良剂减少水稻对重金属Cd的吸收,不同改良剂对水稻吸收Cr影响不同。【结论】适宜的改良剂能提高酸性土壤pH、减少交换性铝和交换性酸含量,增加土壤阳离子含量,提高水稻对养分的吸收,增加水稻产量和减少水稻对重金属Cd的吸收。     

节水灌溉方式对水稻产量和稻田土壤性状的影响综述

水稻是我国最重要的粮食作物,同时也是用水量最多的作物。耗水量大、水分利用效率低是我国水稻生产面临的突出问题。随着我国人口的不断增长和经济的快速发展,水资源短缺日益严重。因此,发展节水灌溉对稳定水稻生产和节约水资源具有重要意义。不同节水灌溉方式对稻田灌水量、水稻产量和水分利用率有明显影响。土壤是水稻生长的重要载体,水分管理方式直接影响土壤有关性状,从而直接或间接引起根系生长发生变化,进而影响水稻生长发育和产量形成。本文综述了湿润灌溉、干湿交替灌溉、水稻强化栽培以及覆盖旱作等主要节水灌溉方式对水稻产量和稻田土壤主要性状的影响,并提出了未来在该方面的研究重点,以期为水稻高产节水栽培和土壤定向调控提供理论依据。     

不同灌溉模式对稻田土壤微生物数量的影响

采用单因素重复试验研究不同灌溉模式对稻田土壤微生物数量的影响.研究结果表明,不同灌溉模式,稻田土壤微生物数量不同,淹水条件下厌气性细菌数量高于其他灌溉模式的数量,好气性细菌、真菌和放线菌以及稻田土壤微生物总量以浅、湿、干间歇灌溉的最高,原因是由于该灌溉模式的土壤湿度适于微生物的生长.     

土壤—水稻系统重金属污染的研究现状和展望

对土壤—水稻系统的重金属污染的研究现状进行了综述。主要介绍了土壤中重金属污染的形态、分布状况、重金属对水稻的生理生态效应、水稻吸收累积重金属的影响因素及水稻对重金属抗性的分子生物学基础,并对未来的研究方向进行了展望。     

不同调控措施对土壤-水稻系统中镉累积与转运的影响

[目的]探讨不同调控措施对稻田土壤-水稻系统中重金属镉的累积与转运的影响.[方法]通过田间试验对几种污染源控制措施(沉降截源、清洁水灌溉、稻草还田/离田)及施用石灰对污染区醴陵及益阳农田系统中重金属的影响进行研究.[结果]与稻草还田对照处理相比,除施用石灰外,其他处理对土壤中镉的有效性影响并不显著.施用石灰能明显降低污...     

生物炭施用对节水灌溉稻田温室气体排放影响研究进展

对稻田温室气体排放特征,影响因素,水稻节水灌溉技术及其环境效应,生物炭在农业上的应用及其对农田土壤温室气体的减排效应进行了总结分析。针对节水灌溉引起稻田土壤有机碳含量降低的问题,提出应该从水稻节水灌溉技术与生物炭施用技术相结合的角度开展稻田温室气体排放规律及其对水碳联合调控的响应,节水稳产、固碳减排的稻田水碳管理模式等新的研究。     

稻田镉砷污染阻控原理与技术应用

我国农田土壤重金属污染治理已成为重大国家需求;水稻是重金属超标最为严重的粮食作物;镉/砷污染稻田是农田重金属污染治理的重点与难点。以农产品安全为目标,以定向调控重金属的活性、阻隔其转移的阻控技术,是农田重金属污染治理的新思路,对解决稻田重金属污染治理难题具有重大意义。铁是稻田中最为重要的活性元素,稻田铁循环是连接养分循环与镉/砷行为的枢纽;调控铁与碳/氮循环的耦合过程,可降低土壤中镉/砷向水稻根系迁移的活性,从而减少水稻植株吸收积累镉/砷。硅与硒等营养元素与水稻镉/砷吸收转运密切相关,外源施加硅/硒养分可降低水稻吸收、转运镉/砷的功能基因表达,提高其解毒功能基因表达,从而抑制镉/砷从水稻根系向籽粒的转运。基于以上原理研发了硅/硒营养调控的生理阻隔技术、铁循环调控的钝化技术,并研制了相应的产品。大田试验结果表明,生理阻隔和土壤钝化技术单独应用或组合应用,均可有效降低稻米中镉/砷含量,从而提高稻米的安全性,具有广阔的应用前景。     

江西省贵溪市污灌水田重金属污染状况评价研究

通过对贵溪市污灌水田土壤及水稻植株的重金属含量进行研究,初步发现该区土壤已受到严重污染,特别是Cu、Cd含量全部超标,其中Cu的污染是引起水稻减产的主要原因,而Cd污染则使得该区稻米品质迅速下降。     

雷州半岛土壤—水稻系统重金属含量特征及其迁移规律

【目的】研究雷州半岛土壤—水稻系统重金属污染程度及稻米的食用风险,以期为雷州半岛开展水稻健康安全食品认证工作提供科学依据。【方法】采集雷州半岛水稻种植地35份表层土壤样品和30份水稻作物样品,采用潜在生态风险指数法和人体健康风险评价方法对土壤—水稻系统中的砷（As）、镉（Cd）、铬（Cr）、铜（Cu）、汞（Hg）、镍（Ni）、铅（Pb）和锌（Zn）元素进行分析。【结果】雷州半岛水稻土壤重金属中Cr和Hg元素的变异系数大于1.000,属于强度变异性,受人为因素影响大;其他6种重金属元素的变异系数介于0.100~1.000,为中等变异强度,受人为因素干扰影响较小;各重金属变异强度大小为Cr>Hg>Ni>Cd>Cu>Pb>As>Zn。通过潜在生态富集系数计算得知土壤重金属Hg的平均潜在生态富集系数为4.657,属于强污染风险;其余7种重金属的潜在生态富集系数在1~3,属于中等污染风险。由潜在生态风险参数得出,廉江市Hg元素为极强污染,在赤坎区和吴川市为很强污染程度,在坡头区为中等污染程度,其余区域则为强污染程度;赤坎区Cd元素为很强污染,廉江市和遂溪县为强污染程度,其余区域为中等污染程度。雷州半岛水稻土壤重金属潜在生态风险指数平均值为309.24,属于强污染风险;各县（市、区）土壤重金属潜在生态风险指数排序为:廉江市>赤坎区>吴川市>遂溪县>雷州市>麻章区>霞山区>坡头区。从健康风险评价结果来看,研究区部分水稻中As、Pb和Cd的含量超过食品安全国家标准（GB 2762—2017）,超标率分别为73.33%、53.33%和6.67%,其中As的高危商（HQ）为2.9839,对人体健康存在潜在危害;Cd和Pb的HQ小于1,对人体健康产生的影响不明显。水稻中各重金属元素迁移系数平均值排序为Cd>Zn>Cu>Hg>As>Pb>Cr,其中Cd、Zn和Cu的迁移系数中位值分别为0.9547、0.4900和0.1685,其吸收富集能力强;而Hg、As、Pb和Cr的中位值均小于0.05,其吸收富集能力弱。土壤pH与水稻重金属含量的相关分析结果显示,土壤pH与As呈显著正相关（P<0.05）,与Cu和Ni呈极显著负相关（P<0.01）;表明土壤酸性越低,越有利于As元素积累在土壤中,而不利于其他7种重金属元素在土壤中的积累。【结论】雷州半岛水稻田土壤重金属受人类影响越大、理化性质越复杂,其在土壤—水稻系统中的迁移和富集能力越强,以致该地区受污染的程度通常越严重,其中As、Cd和Pb元素含量超标对人体健康存在一定危害,应加强对农业施肥和药剂喷洒以及生活污染的控制,以减轻雷州半岛水稻田土壤的重金属污染程度,保护当地居民健康。     

韶关工矿区水稻土和稻米中重金属污染状况及风险评价

为探明韶关市工矿业活动对矿区周边农业生产的影响,选取韶关市凡口铅锌矿(FK)、大宝山多金属矿(DBS)、曲江发电厂(QJ)三个典型工矿区为研究对象,采集周边村庄的54个稻田土壤及对应的54个稻米样品,分析了重金属含量特征,并采用潜在生态风险评价法和人体健康风险评价法对土壤-稻米中重金属进行生态风险及人体健康风险评价。研究表明,三个典型工矿区周边水稻土中重金属严重超标,Cd、Pb、Cu、Zn含量的超标率分别为100%、30%、50%、74%;水稻土均具有很高或高潜在生态风险,风险大小依序为QJFKDBS;其中Cd为最主要的风险元素因子。稻米中Cd、Pb、Cu、Zn含量超标率分别为94%、85%、2%和4%,Cd和Pb是稻米中最主要的健康风险因子。土壤重金属的人体健康风险评价结果表明,工矿区周边水稻土中重金属的非致癌健康指数均小于1,不会对周围居民造成明显的非致癌健康影响,其中Pb是最主要的非致癌风险元素因子;水稻土中的Cd致癌风险度基本在可接受风险水平,但仍不可忽视其对矿区儿童的潜在致癌风险;经口摄入是最主要的土壤重金属非致癌和致癌风险暴露途径。稻米中重金属的健康风险远高于土壤,对周围村民存在明显的非致癌风险,甚至慢性致毒效应;其中Cd和Pb是研究区域稻米中最主要的非致癌风险元素因子;稻米中Cd的致癌风险度在10~(-3)~10~(-2)范围,远远超过了可接受风险水平(10~(-6))。研究结果为当地如何采取有针对性的措施以防治土壤重金属污染、保障矿区居民健康提供了更全面的依据。     

灌溉水质对污灌区土壤重金属含量的影响分析

利用统计学方法和空间分析,对鞍山宋三灌区稻田土壤重金属含量进行了分析研究。结果表明,利用工业废水进行灌溉的稻田,土壤环境质量明显低于利用河水和城市生活污水进行灌溉的区域,土壤重金属Cd和Hg分别超标1.8倍和2.2倍。空间分析结果显示,污灌区土壤重金属含量的空间差异明显,6种重金属污染物空间分布的峰值均出现在工业废水进行灌溉的区域。由此所得结论是:工业废水中的污染物质对农田土壤环境影响明显,应避免直接用于农田灌溉;在农田土壤环境保护工作中,在对重点污染物进行分析的同时,应加强对重点区域的监测。     

四川省水稻土中主要重金属对水稻籽粒的影响

按照重金属高、中、低含量水平,选取四川不同区域的水稻土、水稻籽粒97个样品进行分析,根据分析结果将水稻土、水稻籽粒中重金属的含量水平、集中趋势和宏观特征等相结合,引入吸收系数、复合污染概念,揭示了重金属在水稻籽粒中的聚集特征和迁移规律。     

秸秆还田配施石灰对水田土壤铜、锌、铅、镉活性的影响

秸秆还田是我国培肥地力和增加农田土壤碳固定的重要措施,但进入农田的秸秆存在着活化土壤重金属的风险。为了解不同来源的秸秆对污染水平不同农田土壤重金属活性的影响,采取相应措施防止因秸秆还田对农田土壤重金属的激活,开展了盆栽和田间小区试验研究秸秆还田配施石灰对水田土壤铜、锌、镉、铅活性的影响。盆栽和田间试验在轻度和重度污染 2 种土壤上同时进行。盆栽试验中施用秸秆包括重污染水稻秸秆、轻污染水稻秸秆和轻污染油菜秸秆 3 种,石灰用量设对照（0 kg·hm^-2）和石灰处理（750 kg·hm^-2）2 个处理;田间小区试验设对照（不施秸秆和石灰）、秸秆还田及秸秆还田+石灰 3 个处理。动态观察了试验过程中土壤有效态重金属、重金属形态及水稻籽粒中重金属积累情况。结果表明,试验初期（前 20 d）秸秆还田显著增加了水田土壤中水溶性有机碳与水溶性重金属的含量;与对照处理比较,水溶性重金属含量以重度污染土壤增幅较为明显。试验后期（60 d 后）秸秆还田对土壤重金属的活性的影响逐渐变得不明显。油菜秸秆还田土壤中水溶性重金属含量低于水稻秸秆还田,重污染水稻秸秆还田土壤中水溶性重金属含量高于低污染水稻秸秆还田。盆栽试验和田间试验的结果都表明,重污染水稻秸秆还田可轻微增加水稻籽粒中镉的积累,但轻度污染水稻秸秆还田与油菜秸秆还田对水稻籽粒镉积累的影响较小;3 种秸秆还田对水稻籽粒铅、铜、锌积累的影响不明显。配施石灰可显著降低土壤中水溶性重金属的含量,降低水稻籽粒中重金属的积累。研究认为,在污染农田管理上应控制重污染水稻秸秆还田,在秸秆还田的同时适量配施石灰。     

松嫩平原低洼易涝盐碱地井灌水稻节水灌溉技术

论述了低洼易8涝盐碱地水稻高产栽培的重要配套技术-节水灌溉技术的应用。即在中等和含盐碱较重稻田。宜采用浅-深-浅全期水层灌溉技术；在含盐量较轻的水稻田宜采用浅-湿润歇湿润灌溉技术。在含盐碱极少的稻田，宜采用浅-湿-干间歇灌溉技术。