珠江三角洲污灌区土壤中重金属含量特征

通过现场采样及室内测试方法,分析了珠江三角洲污灌区土壤中9种重金属Cd、Cu、Zn、Pb、Mn、Ni、As、Cr、Se的含量分布特征.结果表明,污灌区土壤9种重金属的全量平均含量均已超出广东省土壤背景值,其中Cd的污染程度最重,Se的污染程度最轻;污灌区土壤以Cd元素的有效系数最高,Ni元素的有效系数最低.Zn、Pb、Cu以及Cd元素随采样深度的增加其全量逐渐减少,Cr、Ni、As以及Se元素随采样深度的增加其全量呈上下波动状态或几乎不变,而Mn元素则是随采样深度的增加其全量先略有减少而后骤升.Cu、Cd、Zn等3种元素全量与有效态含量以及这3种元素全量间均呈显著或极显著的正相关关系.     

绿洲连作棉田土壤重金属富集特征及评价

对新疆绿洲区不同连作年限棉田土壤中重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn富集特征进行研究,并根据地质累计指数法对污染程度进行分级。结果表明,随连作年限延长,元素As、Cd、Zn含量总体呈上升趋势,而元素Hg、Cu、Pb、Cr含量总体呈下降趋势,元素Ni的全量整体变化不大;As逐年累积达轻度-中等污染,元素Cd累积达中等-强污染,元素Hg在土壤中含量水平已达到强-极强污染程度。棉田土壤中As、Cd与全磷含量达极显著相关性,表明长年连作条件下,磷肥的施用影响重金属元素的富集程度,因此棉田的耕作制度及施肥量应作适当调整,避免加重重金属污染。     

广西锰矿区废弃地土壤重金属污染评价

对广西3个锰矿区的废弃地土壤重金属含量进行了分析,并对其进行了污染评价。结果表明,3个锰矿恢复区土壤的Cu、Pb、Cd、Zn、Mn和Cr 6种重金属元素全量均超过相应广西土壤背景值,其中Cd含量均超过国家土壤环境质量二级标准。3个矿区土壤中的Mn和Zn无显著差异,Mn含量均大大超过170~1 200 mg/kg适中标准的上限值。从单因子污染指数来看,Pb、Zn、Cu未对3个矿区造成污染,Cr为轻微污染,Cd为重污染;综合污染指数显示3个矿区总污染等级达到了重污染。可见,Mn和Cd是这3个矿区的主要污染元素。     

饲养环境中土壤对牛饲料重金属元素含量影响

通过设立研究区的方法,研究了贵州不同污染条件下土壤和牛饲料中Cu、Zn、Pb、Cd污染状况和饲料与土壤重金属含量的相关性.结果表明:(1)贵州地表介质具有高Cd含量的背景分布特征,3个研究区内土壤中Cd的含量均超过我国<土壤环境质量标准>中三级土壤的最高限量值,非污染区、中度污染区和污染区土壤Cd含量分别是一级土壤的15.10倍、23.15倍和50.70倍,4种重金属的污染程度为Cd>Pb>Zn>Cu.(2)除非污染区外,牛饲料存在着Pb、Cd元素的污染,污染区饲料中Pb、Cd的含量分别是限量标准的16.50倍和13.16倍.(3)饲料中Zn、Pb、Cd含量与土壤元素之间呈显著的正相关,r>0.95,饲料中Cu元素与土壤元素之间含量呈负相关,相关系数r=-0.69.(4)随污染程度的增加,Cu元素在土壤一饲料之间的迁移系数逐步降低,Zn元素随污染程度的增加迁移系数逐步增加.而Pb、Cd两元素的迁移系数在中度污染区最高,在污染区中有所下降.     

土壤施锌对不同镉浓度下玉米吸收积累镉的影响

采用盆栽试验研究了土壤施Zn量对不同Cd浓度下2种基因型玉米吉单209、长单374吸收积累Cd的影响。结果表明,土壤添加Cd浓度由6mg·kg-1增加到20mg·kg-1,2种基因型玉米地上生物量显著降低(P=0.016)。Cd6mg·kg-1处理时土壤施Zn提高了玉米生物量,Cd20mg·kg-1处理施Zn240mg·kg-1对生物量有所抑制。随添加Cd浓度的升高,2种基因型玉米植株对Cd的吸收呈线性增加。土壤施Zn降低了玉米植株中的Cd含量,2个品种玉米植株Cd含量在80或160mg·kg-1Zn时达到最低值(P<0.05)。添加Cd含量由6mg·kg-1增加到20mg·kg-1,土壤施Zn使地上部Cd含量降低幅度增加,而使根系的降低幅度减小。土壤外源Cd浓度的升高促进了2种基因型玉米地上部分的Zn含量。     

规模化养猪场处理废水对水稻中微量及重金属元素含量的影响

以迟熟中粳“淮稻5号”和经过无害化处理的规模化养猪场处理废水为供试材料,在减施N肥和不施入P、K肥的条件下,研究施入不同量废水对常规粳稻植株及籽粒中5种重金属元素和6种主要中微量元素含量的影响.结果表明:Pb、As、Ca、Mg和Fe元素含量均以基肥施入处理废水90 m3·hm-2、穗期施入处理废水120 m3·hm-2配施187.5 kg·hm-2 N肥处理为最高;Cd、Hg、Cr和Mn元素含量均以常规施肥处理为最高;Cu除籽粒外,以纯废水处理(基肥施入处理废水90 m3·hm-2、穗期施入处理废水120 m3·hm-2,不施入肥料)为最高;Zn除拔节期外,基肥施入处理废水90 m3·hm-2,穗期施入处理废水120 m3·hm-2配施187.5 kg·hm-2处理最高.As、Pb、Mg、Ca、Zn、Fe、Mn和Cu于各生育期在基施处理废水量相同的情况下,均随着穗期处理废水施用量的增加而增加,但是Hg、Cd和Cr与此相反.各处理中水稻籽粒Pb、Cd、Cr、As和Hg的含量均低于相应的污染物限量标准,而水稻植株和籽粒中Zn、Fe、Mn、Ca和Mg营养得到提高,特别是Fe和Ca的含量得到了强化.因此,与常规施肥处理相比,处理废水替代化肥能够提高水稻籽粒中的有益元素含量,同时并未引起重金属元素含量的显著上升,且使Hg、Cd和Cr含量下降.     

滇东北铅锌矿区废弃地的自然演替特征研究

为探究矿区废弃地的自然演替特征,于2020年10月对滇东北两铅锌矿区废弃地进行植物群落调查和群落土样采集分析。结果表明:两区均受到较严重的重金属污染,土壤Pb、Mn、Zn、Cu和Cd的含量均超过相关背景值。其中,两区土壤Pb和Zn以及富乐镇矿区土壤Mn和Cd的有效态占比大体上都呈现随演替进行而降低的趋势,富乐镇矿区土壤Cu的有效态占比呈现随演替发生而先增后减的趋势,矿山镇矿区土壤Mn、Cu和Cd的有效态占比在不同演替阶段呈现不规则波动。两区土壤全氮随着演替的发生均呈现先增后减的趋势;两区土壤全磷含量变化趋势不同,矿山镇矿区呈现持续增加,富乐镇矿区则呈现先减后增;两区土壤有机质含量都呈现持续增加的趋势。在矿山镇矿区中,Pb和Zn、Pb和SOM呈极显著正相关性,Pb和TP、Mn和TN、Cd和TN、Zn和SOM、SOM和TN呈显著正相关性,Pb和Cu、Zn和Cu、Cu和SOM、Cu和TP呈显著负相关性。在富乐镇矿区中,Pb和Zn呈极显著正相关性,Zn和Mn、Zn和Cu、Zn和SOM、Pb和TP、SOM和TN呈显著正相关性,Pb和Cu、Zn和Cd、Cu和Cd呈显著负相关性。研究表明,矿区次生演替过程与废弃农田和灾后森林等生境的次生演替过程相似,土壤重金属元素的有效态会随演替发生而降低。研究结果可为矿区废弃地的自然恢复提供参考借鉴。     

腐植酸钠对镉胁迫小麦幼苗的生物效应

【目的】研究镉（Cd）胁迫土壤中施用腐植酸钠对小麦幼苗的生物效应,探讨腐植酸钠在抗重金属胁迫方面的生理作用。【方法】以春小麦品种为试验材料,采用盆栽试验的方法研究腐植酸钠不同施肥方式（种子浸种、土壤灌施、土壤混施）对Cd胁迫小麦幼苗生长发育及矿质元素（Cu、Zn、Fe、Mn、Cd）吸收和累积的影响。【结果】采用不同施肥方式施用腐植酸钠可促进小麦幼苗的生长发育,缓解Cd对小麦幼苗的毒害,促进小麦幼苗干物质的积累,其中以土壤混施方式生物量增幅最大;在背景土壤中,不同腐殖酸钠处理能明显抑制小麦幼苗对Cd元素的吸收,促进小麦幼苗对Cu、Zn、Fe、Mn营养元素的吸收和积累;随着Cd胁迫程度增加,不同腐植酸钠处理抑制小麦幼苗Cd吸收能力逐渐减弱,不同施肥方式对小麦幼苗Cu、Zn、Fe、Mn营养元素的吸收累积影响存在差异。【结论】在重金属污染土壤中增施腐植酸肥料,可以明显减轻重金属元素对植物造成的伤害,这对于改善土壤环境和实现农业绿色生产具有重要应用价值。     

腐植酸钠对镉胁迫小麦幼苗的生物效应

【目的】研究镉（Cd）胁迫土壤中施用腐植酸钠对小麦幼苗的生物效应,探讨腐植酸钠在抗重金属胁迫方面的生理作用。【方法】以春小麦品种为试验材料,采用盆栽试验的方法研究腐植酸钠不同施肥方式（种子浸种、土壤灌施、土壤混施）对Cd胁迫小麦幼苗生长发育及矿质元素（Cu、Zn、Fe、Mn、Cd）吸收和累积的影响。【结果】采用不同施肥方式施用腐植酸钠可促进小麦幼苗的生长发育,缓解Cd对小麦幼苗的毒害,促进小麦幼苗干物质的积累,其中以土壤混施方式生物量增幅最大;在背景土壤中,不同腐殖酸钠处理能明显抑制小麦幼苗对Cd元素的吸收,促进小麦幼苗对Cu、Zn、Fe、Mn营养元素的吸收和积累;随着Cd胁迫程度增加,不同腐植酸钠处理抑制小麦幼苗Cd吸收能力逐渐减弱,不同施肥方式对小麦幼苗Cu、Zn、Fe、Mn营养元素的吸收累积影响存在差异。【结论】在重金属污染土壤中增施腐植酸肥料,可以明显减轻重金属元素对植物造成的伤害,这对于改善土壤环境和实现农业绿色生产具有重要应用价值。     

长期不同施肥对钙质紫色水稻土重金属累积及有效性的影响

为探讨长期不同施肥对石灰性紫色水稻土重金属累积及有效性的影响,以四川省农业科学院土壤肥料研究所长期定位试验为依托,研究了8种不同施肥条件下[不施肥(CK)、氮肥(N)、氮磷肥(NP)、氮磷钾肥(NPK)、有机肥(M)、有机肥+氮肥(M+N)、有机肥+氮磷肥(M+NP)和有机肥+氮磷钾肥(M+NPK)]土壤理化性质、重金属全量及有效量的变化。结果表明:长期施用氮磷、氮磷钾肥会降低土壤pH、CEC含量,提高土壤有机质、碱解氮及速效磷含量,改善土壤肥力,且与有机肥配施效果更优。长期施用化肥,土壤Fe、Mn、Cu、Zn、Pb和Cd含量变化不明显,有机肥及其与化肥配施后土壤Fe、Mn、Pb含量变化也不明显,Cd略有增加,Cu、Zn含量显著提高,但均低于我国农用地土壤环境质量风险筛选值(GB 15618—2018)。化肥对Cu、Zn、Pb和Cd的有效量影响不明显,磷肥可显著提高有效Fe含量,降低有效Mn含量,而有机肥提高Cu、Pb、Cd有效量,对其有活化效应。相关分析结果表明,土壤重金属有效量与理化性质、元素总量间的相关性因元素的不同而异。研究表明,长期施用化肥及有机肥不会造成石灰性紫色水稻土重金属含量超标的风险。     

塿土农业生态系统中微量元素研究Ⅰ不同施肥处理土壤微量元素的消长规律

根据８年化肥、有机肥配合试验，研究Ｍｏ、Ｂ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｆ、Ｃｄ在土中的消长规律。结果表明，有机肥极显著提高有效Ｍｏ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｕ的含量；磷肥极显著降低有效Ｍｎ、极显著提高水溶性下的含量。在当前生产条件下，欲维持土壤中Ｍｏ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｕ的原供应水平，每年应施３７．５ｔ／ｈｍ￣２优质厩肥或７５ｔ／ｈｍ￣２土粪。有机肥施用量和土壤中Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｆ、Ｃｄ的消长值之间有显著的相关关系。     

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。     

钙镁磷肥和硅肥对Cd、Pb、Zn污染土壤上小白菜生长和元素吸收的影响

采用盆栽方法研究在 Cd、Pb、Zn污染的酸性土壤上 ,钙镁磷肥和硅肥对小白菜生长及污染元素 (Cd、Pb、Zn)和养分元素 (N、P、K、Mn、Fe、Cu)吸收的影响 .结果表明 :钙镁磷肥显著促进小白菜的生长 ,显著抑制 Cd、Pb、Zn对小白菜的毒害及向地上部的迁移 ,对 N、K、Cu、Mn的吸收也有显著抑制作用 ;硅肥对小白菜生长的促进效果及对 Cd、Pb、Zn吸收的抑制效果较差 .提高土壤 p H是抑制小白菜重金属吸收的有效方法     

新乡市污灌土壤中重金属含量及植物质量评价

研究了新乡市污灌土壤受重金属污染的情况,同时对污灌土壤中所种植的蔬菜进行分析、测定.试验结果表明:污灌土壤中的Zn、Cu、Pb、Cr含量在国家标准以内,Ni、Cd含量超标,土壤已明显受到Ni、Cd的污染.按照国家食品卫生标准评价植物体中的重金属污染程度,结果显示:Cd、Cr、Pb、Cu、Zn的超标率分别为100%、100%、70%、60%、100%.重金属污染主要表现为Cd和Cr的污染.     

黄土高原不同地点小麦籽粒矿质元素的含量差异

【目的】研究同一区域不同地点小麦籽粒养分含量差异与土壤养分供应和作物养分吸收利用之间的关系,为科学施肥和培肥土壤提供依据。【方法】于2017—2018年分别在陕西永寿和杨凌布置田间试验,在施N 180 kg·hm^-2、P₂O₅ 100 kg·hm^-2、K₂O 75 kg·hm^-2的条件下种植来自我国不同麦区的20个小麦品种,收获期取样测定籽粒产量、各器官养分及土壤养分含量,分析两地间土壤养分供应与籽粒大、中、微量元素含量差异的关系。【结果】永寿小麦籽粒氮和钾含量比杨凌低10.6%和6.7%,两地小麦磷含量无显著差异。永寿土壤氮磷供应能力、小麦氮磷钾吸收和向籽粒的转移均高于杨凌;但试验年份永寿的降水总量及其分布均比杨凌的更有利于小麦生长和产量形成,由此引起的产量增幅高于籽粒氮钾吸收量增幅、与磷吸收量增幅接近,产量稀释效应是导致两地间氮磷钾含量变化的主要原因。永寿小麦籽粒钙和镁含量比杨凌高19.0%和10.3%,两地硫含量无显著差异。永寿土壤交换性镁供应能力低于杨凌,交换性钙与杨凌无差异,但永寿土壤较低的pH、速效钾和较高的有效硫更有利于小麦钙镁硫的吸收和向籽粒的转移;与杨凌相比,永寿小麦籽粒钙镁吸收量增幅大于产量增幅、硫吸收量增幅与产量接近,这是两地籽粒钙镁硫含量变化的主要原因。永寿小麦籽粒铁、锰和铜含量比杨凌高9.3%、22.2%和12.7%,锌含量比杨凌低63.1%。永寿 0—20 cm土层有效铁锰含量与杨凌无差异,铜锌含量低于杨凌;但永寿小麦灌浆期比杨凌长,有利于小麦从土壤中吸收微量元素,而锌吸收被较高的有效磷抑制,导致永寿小麦铁锰铜吸收和向籽粒的转移高于杨凌而锌吸收和转移低于杨凌,这是两地籽粒铁锰铜含量变化的原因。【结论】在同一区域的不同地点,土壤养分供应和降水差异引起的产量与养分吸收增减幅度不同是籽粒养分含量变化的主要原因。与杨凌相比,永寿小麦籽粒氮含量低的主要原因是产量稀释效应;小麦磷和硫含量不降低的原因是土壤较高的有效磷和有效硫供应使得小麦磷、硫吸收量与产量以相近幅度增加;小麦籽粒钾、锌含量低的原因分别是土壤钾锌供应不足和磷锌拮抗;小麦钙镁含量的增加主要是因为较低的土壤pH和速效钾促进了钙镁吸收和转移;小麦籽粒铁锰铜含量的增加主要归因于较长的灌浆期增加了这些元素的吸收和向籽粒的转移。农业生产中应根据当地土壤养分供应和气候特点有针对性地调控施肥,使小麦养分吸收与产量变化相协调,在实现增产的同时提高籽粒矿质营养品质。     

紫色土锌锰氯与氮磷钾配施对大麦的营养效应

当土壤有效锰(DTPA—Mn)为13.3ppm时,大麦可不施锰肥。在有效锌为0.3ppm的土壤上施用锌肥时,不含氯的氮肥处理中,大麦增产述18～20%;而含氯氮肥仅增产5～6%。含氯氮肥各处理的土壤和植株锌、锰含量以及产量均比不含氯氮肥高,表明钙质紫色土上施用含氯氮肥优于不含氯氮肥。氯活化了土壤中的锌、锰,促进了大麦对锌和锰的吸收。     

腐殖酸改良铅污染土壤对蔬菜生长及其养分利用的影响

通过盆栽试验,研究了腐殖酸改良铅污染土壤对蔬菜生长与生物产量、养分积累和肥料农学利用效率的影响。结果表明,污染土壤中铅增多则不利于蔬菜生长、植株富集氮磷钾素和氮磷钾肥农学利用效率提升。铅污染土壤上施用腐殖酸对蔬菜产量的影响与施用量、污染严重程度有关,增加腐殖酸用量使轻微污染土壤上的蔬菜生物量减产,却使较重污染土壤上的蔬菜增产。施用腐殖酸和增加用量在较重污染土壤上能促进氮磷钾素的植株积累,但轻微污染土壤上腐殖酸用量对蔬菜吸收养分的影响因肥料种类、生长阶段、改良剂用量而异。轻微污染土壤上施用小剂量腐殖酸仅使钾肥农学利用效率显著降低,而使用大剂量的腐殖酸则使氮磷钾肥农学利用效率显著降低;较重污染土壤上施用小剂量腐殖酸显著降低了氮磷肥的农学利用效率,而施用大剂量腐殖酸则显著增加了氮磷钾肥的农学利用效率。因此,重度铅污染土壤改良可通过加大腐殖酸用量改土调肥实现逆境高产栽培,但轻度铅污染土壤上应慎用腐殖酸改良土壤。     

施用生物有机肥对芥蓝及土壤重金属含量影响的研究

采用土壤培养试验及盆栽试验方法,对施用生物有机肥对土壤及芥蓝体内重金属含量的影响进行了分析测试。结果表明:与不施肥处理比较,施用生物有机肥使惠州菜园土的Hg、Cu、Zn、Cd、Cr含量和南海菜园土的As、Zn含量有所提高,但提高的幅度较小。对照土壤环境质量标准(GB 15618—1995),除了广东南海菜园土由于其本底含Cd量较高而使其含Cd量只能达到三级水平之外,其他指标都达到一级或二级的水平,表明施用生物有机肥对土壤重金属含量的影响不大。与不施肥处理比较,施用生物有机肥处理除对在广东惠州菜园土上生长的芥蓝的Cr、Cd含量有少量提高外,对其Pb、N i、Zn、Cu含量以及在广东南海菜园土上生长的芥蓝的Cr、Cd、Pb、N i、Zn、Cu含量均有减低作用;并且,对照无公害蔬菜质量指标(广东省地方标准),所有的生物有机肥处理均符合无公害蔬菜的标准。