镁、锰、活性炭和石灰及其交互作用对小麦镉吸收的影响

采用盆栽试验,研究了在镉污染土壤上施用石灰、硫酸镁、硫酸锰和活性炭不同用量以及交互作用对小麦生长和吸收重金属镉的影响。研究结果表明,在试验条件下施用适量的硫酸镁、硫酸锰或与石灰配合能明显提高小麦籽粒产量,单施石灰或与活性炭配合施用降低了小麦籽粒产量;与对照(CK)相比, 所有处理秸秆产量均下降。施用硫酸镁能显著降低小麦籽粒和秸秆中Cd浓度,且随用量的增加而增大。低量硫酸锰能有效降低小麦籽粒和秸秆中Cd浓度,高量反而增加小麦对Cd的吸收。石灰、活性炭单独施用或配合施用都能明显减少小麦对Cd的吸收,但籽/杆中Cd比却随石灰用量的增加呈明显的上升趋势。叶面喷施硫酸镁对降低小麦吸收镉的效果与土施相当,但叶面喷施硫酸锰却比土施硫酸锰显著降低了小麦籽粒中的镉浓度与吸收量。硫酸镁与硫酸锰,或石灰、硫酸镁和硫酸锰3种物质配合施用,对小麦籽粒镉浓度和吸收量的降低表现出明显的正交互作用,对抑制小麦体内镉从秸秆向籽粒的转移具有显著效果。     

石灰及配合施用镁和硅对土壤pH和镉有效性的影响

【目的】为了研究在低浓度镉污染土壤上,施用不同量石灰以及石灰与镁、硅配合施用对土壤pH和镉有效性的影响,寻求降低土壤中镉生物有效性或毒性的有效实用技术措施。【方法】本研究分室内小量土壤(10g)培养试验和模拟田间的较大量土壤(1.5kg)网室培养试验,试验设置对照、4个石灰用量、4个石灰用量加镁和4个石灰用量加硅,共13个处理6次重复,淹水培养60d(室内)和120d(网室)并定期测定土壤pH和有效镉的变化规律。【结果】淹水后所有处理的土壤pH都随培养时间的延长而向中性趋近,初始pH越高的处理其最终pH降幅也越大。土壤有效镉含量的变化与土壤pH呈负相关。所有处理土壤有效的含量都低于或显著低于对照,不同物料和组合对土壤有效镉含量的降低效果依次为石灰+Si石灰+Mg石灰,高量石灰处理明显优于低量石灰处理,石灰配施镁或硅能进一步降低土壤中镉的有效性。【结论】施用石灰能有效降低土壤镉的有效性,在石灰的基础上配合施用硅或镁的效果更佳。     

淹水条件下不同中微量元素及有益元素对土壤pH和Cd有效性的影响

本试验的目的是研究土壤淹水培养条件下不同中微量元素及有益元素对土壤pH和镉(Cd)有效性的影响,为Cd污染土壤中中微量元素及有益元素的合理施用提供技术支撑。结果表明,不同中微量元素和有益元素对土壤pH和Cd有效性的影响存在显著差异。淹水后,土壤pH由6.4迅速上升至7.0,维持一段时间后缓慢回落,60 d时降至6.7;土壤Cd的有效性经历了与pH变化相反的变化过程。Ca2+、Mg2+、S、硅酸钠和碳酸钙等能显著降低土壤中有效Cd含量,而Zn2+、Cu2+和Fe3+能显著增加土壤有效Cd含量。因此,建议在镉污染土壤种植水稻时,宜施用碳酸钙,硅酸钠和含硫肥料,慎重使用铜肥和锌肥。如果必须施用这些元素时,应把用量控制在生产推荐量以下。     

镉污染稻田水分调控与石灰耦合的季节性休耕修复效应

以镉(Cd)污染稻田为对象,研究休耕期间采用水分管理和施用石灰组合措施对土壤理化性状,及复耕后水稻产量和稻米Cd含量的影响。结果表明:与干旱处理相比,休耕淹水处理的土壤pH值下降,土壤有机质和阳离子交换量分布提高,并降低了土壤有效态镉和稻米镉含量;干旱或淹水休耕,水稻产量均增加;施用石灰显著降低了稻米镉含量,其作用效果随石灰用量的增加呈线性增加趋势,每施用石灰1 000kg/hm~2,土壤pH值提高0.24个单位、土壤有效态Cd含量降低0.007 5 mg/kg;干旱休耕时,晚稻降低稻米Cd含量效果最佳的石灰施用量为5120 kg/hm~2,稻米Cd含量为0.12 mg/kg;淹水休耕时,晚稻降低稻米Cd含量效果最佳的石灰施用量为4 636 kg/hm~2,稻米Cd含量为0.10 mg/kg。总体结果表明,镉污染稻田采取淹水+石灰的休耕模式更有利于降低复耕后稻米Cd含量。     

汞镉铅复合污染菜地施用石灰对菜心及土壤的影响

采用盆栽实验研究了在汞镉铅三级水平复合污染的菜地上施用不同量Ca(OH)2(石灰)对菜心生长、生理及品质的影响,同时探讨了汞镉铅在菜心中的富集量及土壤中有效态汞镉铅含量.结果表明,适量施用Ca(OH)2(使得土壤pH约为6.45左右)能明显降低重金属对菜心的毒害,促进菜心较好的生长,生物量较对照明显提高,品质也明显优于对照;但当Ca(OH)2施用过量致使土壤呈现强碱性时这种效果并不明显甚至有不及对照的趋势;而汞镉铅在菜心中的富集量以及土壤中有效态汞镉铅含量则随Ca(OH)2施用量的增加而降低.     

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。     

不同中微量及有益元素对土壤pH和镉有效性的影响

采用土壤培养方法研究了不同中微量元素及有益元素对镉污染土壤p H值和镉(Cd)有效性的影响。结果表明,不同中微量元素和有益元素肥料对土壤p H值和Cd有效性的影响差异显著,但同一元素的盐酸盐和硫酸盐对土壤Cd有效性的影响差异不明显。在65%~100%田间持水量的培养过程中,5d后土壤p H值显著下降,有效Cd提取量明显上升。在这些被测试的元素/物质中,Ca、Mg、Cu、硼酸和硫磺粉显著降低了土壤p H值,而碳酸钙和硅酸钠增加了土壤p H值;除Mg外,这些元素或物质导致的土壤p H值变化与Cd的有效性呈负相关。Fe、Mn、Mg、Si、Se对土壤Cd的有效性表现为拮抗关系,而Ca、Zn、Cu则表现为协同关系。根据本试验的研究结果,建议在镉污染的旱作土壤上施用中微量元素及有益元素肥料时,要避免施用硫磺粉、硼酸、氯化钙和铜肥;宜施用铁、锰、镁肥及硼砂、硅酸钠及亚硒酸钠,以降低土壤Cd的有效性。     

施用石灰和有机物质对酸性镉污染土壤的改良效果及其影响因素

通过在受铜冶炼厂"三废"污染的镉污染土壤上施用不同水平的石灰和有机物质(泥炭或堆肥),研究了施用石灰和有机物质对降低黑麦草吸收镉效果的影响.结果表明,施用石灰和有机物质可明显改善黑麦草的生长状况,以至在低水平石灰用量时还能表现出提高了黑麦草体内含镉量的现象;施用石灰不仅提高了土壤pH,降低了0.05 mol·L-1CaCl2提取的活性镉,而且还在一定程度上影响了镉在植物体内的分配,使镉在根系的累积增加,导致根系和地上部分含镉量之比明显上升;二种有机物质,堆肥的效果总体上优于泥炭,这与泥炭本身的pH较低有关,但配合施用石灰后效果均得到明显的改善.在本实验条件下,用土壤pH和0.05 mol·L-1CaCl2提取的活性镉均不能很好的反映出施用石灰和有机物质对黑麦草吸收镉的影响.     

镉污染稻田水分调控与石灰耦合的季节性休耕修复效应（英文）

以镉(Cd)污染稻田为对象,研究休耕期间采用水分管理和施用石灰组合措施对土壤理化性状,及复耕后水稻产量和稻米Cd含量的影响。结果表明,与干旱处理相比,休耕淹水处理的土壤p H值下降,土壤有机质和阳离子交换量分布提高了,并降低了土壤有效态镉和稻米镉含量;干旱或淹水休耕,水稻产量均增加;施用石灰显著降低了稻米镉含量,其作用效果随石灰用量的增加呈线性增加趋势,每施用石灰1 000 kg/hm~2的土壤p H值提高0.24个单位、土壤有效态Cd含量降低0.007 5 mg/kg;干旱休耕时,晚稻降低稻米Cd含量效果最佳的石灰施用量为5 120kg/hm~2,稻米Cd含量为0.12 mg/kg;淹水休耕时,晚稻降低稻米Cd含量效果最佳的石灰施用量为4636 kg/hm~2,稻米Cd含量为0.10 mg/kg,总体结果表明,镉污染稻田采取淹水+石灰的休耕模式更有利于降低复耕后稻米Cd含量。     

改良剂对复合污染红壤中镉锌有效性的影响及机理

采用盆栽试验,研究了施用石灰、有机肥、海泡石对红壤上小油菜生物量、Cd与Zn吸收量、土壤Cd、Zn形态转化、pH等的影响。结果表明,改良剂对无污染红壤小油菜的生长影响不大,但能显著提高污染土壤上小油菜的生物产量,同时明显降低小油菜对Cd、Zn的吸收浓度。改良剂单施的效果是有机肥>石灰>海泡石,而有机肥和石灰配施或3种改良剂配合施用优于单施。改良剂降低复合污染红壤Cd、Zn生物有效性的主要原因是,施用改良剂后,土壤重金属形态和pH值发生显著变化。施用改良剂,土壤Cd、Zn转变为植物不易吸收的形态,与植物生长有良好相关性的土壤有效态重金属含量显著减少;施用石灰使土壤pH升高约2个单位,施用海泡石和有机肥使土壤pH增加1.2个单位以上。     

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.     

石灰和泥炭配施对叶菜吸收Cd的阻控效应

为寻求有效阻控污染土壤上叶菜对镉的吸收、实现叶菜安全生产的技术方法,采用盆栽试验比较研究了石灰与不同用量的泥炭配施对Cd污染土壤上3茬叶菜吸收累积Cd的影响,并分析了土壤pH值和DTPA 提取态Cd含量的变化。结果表明：与不施改良剂对照相比,石灰与不同用量的泥炭配施对第2茬生菜和第3茬红苋菜的生长具有促进作用,使土壤pH 值升高了0.76~1.14个单位,土壤DTPA 提取态Cd含量降低了7.55%~32.0%,叶菜地上部Cd含量降低了35.5%~67.2%。与单施石灰处理相比,石灰泥炭配施效果进一步提升,土壤pH 值提高了0.04~0.32个单位,第2茬土壤DTPA 提取态Cd含量降低了2.06%~20.6%,前两茬叶菜地上部Cd含量降低了11.1%~24.6%。综合3茬结果,石灰、泥炭具有协同作用,两者配比为1∶5时对Cd的阻控效果最好,且后效可持续到第3茬叶菜。因此,石灰泥炭合理配施可以作为降低中轻度污染土壤上叶菜Cd含量的有效措施之一。     

石灰用量对酸性土壤酸度及大麦幼苗生长的影响

【目的】研究生石灰用量对酸性土壤(pH3.9)降酸效果和大麦幼苗生长的影响,以期明确适宜的生石灰用量,为酸性土壤改良及生石灰的合理施用提供科学依据。【方法】试验于华中农业大学盆栽场进行,采用土壤培养和盆栽试验方法,依据Ca(OH)2滴定法计算出石灰需要量,设置不施生石灰和生石灰用量0.3、0.9、1.8、2.4和4.8 g·kg~(-1)等6个处理,分别于培养后10、20、30、40、50、60、70和90 d取样8次,监测土壤p H、土壤交换性酸总量、土壤交换性H+含量和土壤交换性铝含量动态变化;于培养后第90天播种大麦,2周后进行观测,研究不同生石灰用量改良后的土壤对大麦幼苗生物量、根系形态指标及根系活力的影响。【结果】土壤培养试验结果表明,生石灰施入初期(前30 d)可明显提高土壤p H,降低土壤交换性酸总量和土壤交换性铝含量。石灰用量越高,潜在酸的含量越低,以至于石灰用量4.8 g·kg~(-1)处理的土壤交换性酸总量、土壤交换性H+和交换性铝含量均降为零。但受土壤缓冲性能的影响,其降酸效果随着培养时间的延长而降低,到培养第90天,低石灰用量(1.8 g·kg~(-1))对于提高土壤p H已没有明显效果,而对降低土壤潜在酸效果显著。盆栽试验结果表明,施用生石灰可以显著提高大麦株高和生物量,促进大麦根系生长发育。在生石灰用量1.8 g kg~(-1)的范围内,大麦幼苗株高、生物量、根系总根长、总表面积和根系活力均随生石灰用量的增加而提高,大麦幼苗根系平均直径随生石灰用量的增加而降低;用量超过1.8 g·kg~(-1)后,生石灰对大麦幼苗生长的促进作用明显减弱。尤其是当生石灰用量为4.8g·kg~(-1)时,大麦根系活力显著低于石灰用量0.9 g·kg~(-1)处理,过量生石灰的施用,抑制了根系的生长。这表明生石灰用量1.8 g·kg~(-1)的改良效果最佳,与采用Ca(OH)_2滴定法计算出的石灰需要量1.76 g·kg~(-1)相吻合。【结论】在酸性土壤上施用生石灰能明显中和土壤酸性,显著促进大麦幼苗生长。在本试验条件下,酸性土壤(p H3.9)最佳生石灰施用量为1.8 g·kg~(-1)(相当于4 t·hm~(-2)生石灰用量),与采用Ca(OH)_2滴定法计算出的石灰需要量一致,证实该方法确定的石灰用量是适宜的。     

农田潮棕壤镉污染钝化剂效果稳定性研究

采用大田试验方法,在作物常规管理情况下,以不同镉(Cd)含量的农田潮棕壤作为供试土壤,以玉米为模式作物,以石灰、海泡石、斜发沸石、石灰+海泡石组合、石灰+斜发沸石组合及有机肥作为钝化材料,研究不同钝化剂对玉米籽粒Cd含量、土壤pH及土壤中有效镉含量的影响,考察不同钝化剂在不同Cd含量农田潮棕壤中的原位钝化效果。结果表明,2019年、2020年和2021年在不同Cd含量的农田潮棕壤背景条件下,施用1 500 kg/hm²石灰、3 000 kg/hm²石灰和1 500 kg/hm²石灰+3 000 kg/hm²海泡石组合平均分别降低土壤有效Cd含量32.42%、45.77%、23.00%,平均分别降低玉米籽粒Cd含量55.34%、75.33%、45.00%,平均分别提高土壤pH 0.45、0.37和0.63。同时3年大田试验中施用15 000 kg/hm²有机肥均显著降低了土壤有效Cd含量和玉米籽粒Cd含量。综合考虑钝化剂对土壤pH、玉米籽粒Cd及土壤有效Cd的影响及其田间钝化效果...     

不同镉污染特征稻田施用土壤调理剂修复效果

选择长株潭地区不同镉(Cd)污染特征稻田,施用"宇丰"土壤调理剂,探明其在不同Cd污染稻田中的修复效果。结果表明:施用的石灰和土壤调理剂皆可显著提高酸性土壤p H值,有效降低土壤有效态Cd含量,显著降低水稻对Cd的吸收积累。施用石灰1 500 kg/hm2平均可提高土壤p H值0.35个单位,降低稻米Cd含量34.54%;而施用土壤调理剂1 500 kg/hm2则可平均提高土壤p H值0.30个单位,降低稻米Cd含量46.20%,效果优于石灰。施用石灰降低稻米Cd含量的效果主要受土壤Cd有效率的调控;而施用土壤调理剂降低稻米Cd含量是多途径抑制水稻对Cd吸收和转运的综合效果,因而"宇丰"土壤调理剂降低稻米Cd含量的效果更稳定,适应范围更广。     

添加石灰、有机物料对酸性土壤镉活性的影响

本文研究了添加石灰(CaCO_3),有机物料(稻草、苕子)后酸性土壤 Cd 活性变化以及淹水,培养时间对酸性土壤 Cd 的活性影响。结果表明,施用石灰、有机物料后,酸性土壤 pH 上升,有效 Cd 含量下降,其有效 Cd 量与培养土壤 pH 呈明显负相关。淹水后,除施石灰处理外,所有处理土壤 pH 升高,有效态 Cd 降低,而培养时间对土壤 Cd 的活性无显著影响。土壤 Cd 的形态分级表明,和对照相比,添加石灰处理,松结有机态 Cd 和碳酸盐结合态 Cd 增多;添加有机物处理,土壤中松结有机态 Cd 和紧结有机态Cd 提高,进一步揭示了添加石灰、有机物料后土壤 Cd 活性降低的原因。     

田间水肥管理措施及石灰施用对水稻Cd As积累的影响

通过水肥管理及石灰施用等农艺措施阻控水稻Cd、As的积累被认为是经济、易行和有效的措施,但相关措施仍缺乏大田的验证和优化。为此,本研究在湖南省开展了多年多点水肥及石灰施用等农艺阻控对水稻Cd、As积累影响的田间试验。2014—2016年,连续3年在攸县和湘潭研究了常规灌溉、开花后淹水和全生育期淹水3种管理模式对水稻Cd、As积累的影响。结果均表明淹水能显著降低糙米的Cd浓度,但提高了As浓度,后期淹水和全淹水分别使糙米中的Cd浓度降低了15%~30%和26%~45%,但使As浓度提高了6%~25%和11%~65%。2016—2017年,连续两年在湘潭研究了秸秆、硅肥、硫肥和锰肥及其与石灰联用对水稻Cd、As积累的影响。结果表明硅肥和硫肥对水稻Cd、As积累的阻控效果不稳定,大田条件下单独施硅肥难以达到显著降低糙米中Cd、As浓度的效果,施用高剂量(2250 kg·hm-2)的硫肥能显著降低糙米中As浓度。施用生石灰(1500 kg·hm-2)对糙米Cd浓度没有产生显著影响,但施用Ca CO3(12 000 kg·hm-2)能显著降低糙米和秸秆的Cd浓度,甬优538的糙米Cd浓度降低了54%,可见,施用足够量的Ca CO3是阻控水稻Cd积累的有效措施。该研究的结果表明合理的水肥管理措施能降低水稻Cd、As的积累,施用Ca CO3将土壤p H上调至6.5左右是阻控水稻Cd积累的有效措施。     

施用石灰降低污染稻田上双季稻镉积累的效果

【目的】研究在不同镉（Cd）污染程度稻田上施用石灰（CaO）的效果以及双季稻稻米Cd积累的差异,为早、晚稻季下不同污染程度稻田上的稻米安全生产提供参考。【方法】在湖南省选取43个县（区）的典型Cd污染稻田作为试验点,以常规栽培作为对照,研究施用石灰（1 200 kg·hm^-2）后,轻度污染（土壤有效镉≤0.2 mg·kg^-1）、中度污染（0.2 mg·kg^-1土壤有效镉≤0.4 mg·kg^-1）、重度污染（0.4 mg·kg^-1土壤有效镉≤0.6 mg·kg^-1）和严重污染（土壤有效镉>0.6 mg·kg^-1）稻田土壤pH、土壤有效镉含量、稻米Cd含量以及稻米富集系数的变化。【结果】（1）从Cd污染稻田整体的角度分析,相比常规栽培,施用石灰能够极显著降低早、晚稻米Cd含量均值,降幅分别为31.0%和28.6%。（2）从不同稻季下不同污染程度稻田的角度分析,相比常规栽培,施用石灰能够降低早稻季中度、重度和严重污染稻田的稻米Cd含量均值,降幅分别为37.0%、38.7%（P＜0.05）和22.6%;施用石灰能够降低晚稻季轻度、中度、重度和严重污染稻田的稻米Cd含量均值,降幅分别为2.0%、31.3%（P＜0.05）、31.8%和22.9%。不同污染程度稻田施用石灰后能够提高土壤pH,降低土壤有效镉含量,使稻米Cd富集系数明显下降,实现对稻米Cd含量的调控。【结论】施用石灰能够有效调控早稻季的轻度、中度、重度以及晚稻季的轻度Cd污染稻田的稻米Cd含量均值,降至限量标准（0.2 mg·kg^-1）以下。因此,以石灰施用为基础,结合其他降Cd措施,实施“分稻季分污染程度”和“晚稻优先于早稻”的治理思路,能提高大田生产上稻米Cd含量调控的稳定性并降低治理成本。     

石灰降低稻米镉含量的效果及其影响因素

为探明施石灰降低镉污染酸性稻田米镉含量的效果及其影响因素,在湘潭市16个不同地点,开展石灰施用试验。以稻米镉含量的降幅为主要评价指标,分析了管理措施和土壤环境条件对施石灰降低稻米镉含量效果的影响。试验结果显示,施用生石灰750~1 800 kg/hm~2,土壤pH值平均提升0.16个单位,稻米镉平均含量由对照的0.29 mg/kg降至0.13 mg/kg。石灰施用量以1 800 kg/hm~2最佳,其稻米平均降幅可达58.3%。土壤本底pH值低于6.5时,随pH值的升高,施石灰降低稻米镉含量的效果增强。而随着土壤有机质含量和CEC的升高,施石灰降低稻米镉含量的效果呈明显的减弱趋势。     

不同改良剂对土壤－叶菜系统Ｃｄ迁移累积的调控作用

为筛选适合在中轻度镉污染土壤上有效降低叶菜吸收镉的改良剂及用量,采用镉污染菜地土壤进行盆栽试验,研究不同用量的石灰、泥炭和碱渣对小白菜(Brassica chinensis L.)生物量、镉吸收量,土壤pH及有效态镉含量的影响.结果表明,3种改良剂对小白菜生长均无显著的抑制作用;与不施改良剂的处理相比,石灰、泥炭显著抑制小白菜对镉的吸收,地上部镉含量与石灰和泥炭用量均呈显著负相关关系(R=-0.668、-0.785,P<0.05),碱渣对小白菜地上部镉含量的影响不显著,但显著增加根系镉含量;改良剂均显著提高土壤pH,但对DTPA-Cd影响不同,石灰显著降低DTPA-Cd,泥炭、碱渣均有增加DTPA-Cd含量的趋势;泥炭对土壤-小白菜系统Cd迁移的调控效果最佳,其最佳用量为20 g·kg-1土,石灰次之,碱渣不适合.