不同治理措施对中度Cd污染水稻农田的 应用效果研究

摘要：通过大田种植试验，探索不同治理措施对中度Cd污染水稻农田的应用效果。结果表明：与对照相比，土壤调理剂（叶面阻控剂）、土壤调理剂+叶面阻控剂使土壤pH分别提升0.02、0.17个单位；土壤降低有效Cd含量、颖壳降低Cd含量及降低颖壳富集能力的效果均为土壤调理剂+叶面阻控剂>叶面阻控剂>土壤调理剂，有效Cd含量降幅9.23%~11.71%，颖壳Cd含量降幅31.25%~100.00%，BCF颖壳减少0.001~0.013；水稻增产效果为土壤调理剂+叶面阻控剂>土壤调理剂>叶面阻控剂，增幅0.59%~3.98%。综合考虑，在中等Cd污染水稻农田的常规种植下，土壤调理剂+叶面阻控剂联合治理效果相比较好，为该区稻田Cd污染土壤改良及安全利用提供科学依据。     

不同治理措施在中度Cd污染水稻田的应用效果研究

通过大田种植试验，探索不同治理措施在中度Cd污染水稻田的应用效果。结果表明：与对照相比，土壤调理剂（叶面阻控剂）处理和土壤调理剂+叶面阻控剂处理使土壤p H值分别提升0.02和0.17；土壤降低有效Cd含量、颖壳降低Cd含量及降低颖壳Cd富集能力的效果均为土壤调理剂+叶面阻控剂处理>叶面阻控剂处理>土壤调理剂处理，土壤有效Cd含量降幅9.22%～11.65%，颖壳Cd含量降幅31.25%～100.00%，颖壳Cd富集系数减少0.001～0.013；水稻增产效果为土壤调理剂+叶面阻控剂处理>土壤调理剂处理>叶面阻控剂处理，增幅0.59%～3.98%。综合考虑，在中等Cd污染水稻田的常规种植模式下，土壤调理剂与叶面阻控剂联合治理效果较好。该结果可以为稻田Cd污染土壤改良及安全利用提供参考。     

熟石灰对土壤Cd、Pb、As含量及水稻重金属累积的影响

【目的】探明施用熟石灰条件下稻田土壤重金属Cd、Pb和As含量及其水稻不同器官对重金属的富集能力,为熟石灰在重金属污染治理中的应用提供参考。【方法】通过田间试验,以不添加熟石灰处理为对照(CK),研究熟石灰不同添加量处理(低量1 500 kg/hm²、中低量3 000 kg/hm²、中量4 500 kg/hm²、中高量6 750 kg/hm²和高量9 750 kg/hm²)水稻产量及土壤性质的变化,并分析水稻不同生育期各器官Cd、Pb和As重金属的动态含量。【结果】熟石灰施用量在1 500～6 750 kg/hm²,随施用量增加土壤pH和有效磷含量不断提高,碱解氮和速效钾含量逐渐下降;熟石灰施用量≥6 750 kg/hm²时土壤有效态Cd和Pb含量的降低效果最为显著,同时有效态As含量最高。水稻根、茎秆、叶片及糙米对Cd、Pb和As的累积随熟石灰用量增加而逐渐降低,当熟石灰施用量≥4 500 kg/hm²时糙米C...     

不同改良剂对Cd污染土壤及水稻Cd吸收转运的影响

本研究以位于浙江省金华市某村农田重金属Cd轻度污染土壤为研究对象,以不添加改良剂为对照(CK),比较石灰类调理剂、甲壳素、生物炭等3种改良剂对水稻安全生产的影响。结果显示,不同改良剂处理提高了土壤pH值和有机质含量,但无显著变化;且均降低土壤中有效态Cd含量,其中生物炭和石灰类调理剂处理有效态Cd下降最显著,与对照相比分别降低了10.32%和8.29%。石灰类调理剂处理对水稻体内各部位的富集系数及转运系数均表现出最低。石灰类调理剂及生物炭用量在1 200 kg·hm^-2和2 250 kg·hm^-2下,可使稻谷籽粒(糙米)中的Cd含量控制在食品安全国家标准的限量以内。综上所述,石灰类调理剂处理对Cd污染农田土壤治理效果最好。     

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...     

叶面阻控剂对黔中喀斯特地区水稻Cd富集特征的影响

为优选适用于贵州喀斯特地区Cd污染农田水稻生产的叶面阻控剂,在贵州中部典型Cd超标稻田开展田间试验,于水稻分蘖期、抽穗期喷施不同叶面阻控剂作为处理(编号分别为SI、SE、GWY、FE、ZN),以不施叶面阻控剂的处理为对照(CK),在成熟期采集水稻植株样品,探讨不同叶面阻控剂对水稻各部位Cd迁移转化的影响。结果表明:与CK相比,喷施叶面阻控剂对土壤pH、有机质、Cd含量无显著影响。SE、GWY、ZN、SI处理下,水稻产量分别较CK显著(P<0.05)增加13.56%、5.77%、5.74%、7.30%。与CK相比,ZN处理下糙米镉含量降幅最大(56.5%),其次是SE、GWY处理,降幅分别为52.3%和39.4%。与CK相比:SE处理下,水稻茎节的Cd富集系数下降44.8%;ZN处理下,水稻穗轴、糙米中的Cd富集系数分别下降55.0%、58.0%;SI处理下,水稻叶的Cd富集系数提高133.7%。SE、SI处理下,枝梗-稻壳的Cd转移因子分别较CK降低65.8%、40.8%。综上,SE、GWY、ZN能提高水稻产量,降低糙米中的Cd含量,调节Cd在水稻植株各部位的富集与转运,可以用作保障黔中地区Cd污染耕地安全利用的水稻叶面阻控剂。     

12种钝化剂在镉污染稻田上的应用效果对比

在轻度Cd污染稻田上开展12种钝化剂(硅钙镁钾肥、钙镁磷肥、过磷酸钙、海泡石、膨润土、沸石粉、木质生物质炭、果壳生物质炭、腐殖酸、商品土壤调理剂、复合改良剂1号和复合改良剂2号)的田间效果对比试验。结果表明,与不施用钝化剂的对照(CK)相比,12种钝化剂处理后,水稻糙米Cd含量降低了14%~71%,其中以钙镁磷肥和硅钙镁钾肥的效果最明显,其次为膨润土、果壳生物质炭、木质生物质炭、过磷酸钙、商品土壤调理剂、腐殖酸和复合改良剂1号,其余钝化剂的效果不明显。钝化剂主要通过降低土壤中的有效态Cd以阻控水稻吸收,过磷酸钙和硅钙镁钾肥处理的土壤有效态Cd含量较CK下降50%以上。根据12种钝化剂对水稻产量、有效态Cd含量和糙米Cd含量的综合影响,硅钙镁钾肥和钙镁磷肥能有效降低土壤中Cd的生物有效性,增加水稻产量,且稻米安全达标,在本试验条件下,在轻中度镉污染稻田上具有良好的应用效果。     

蚓粪-贝壳粉在重金属中轻度污染菜地的安全生产应用

我们以蚓粪和改性贝壳粉为原料,复配出目标阻控剂(R5)应用于田间试验,在富阳开展青蒜、小葱种植示范,与目前浙江省内市场上应用较多的一款登记土壤调理剂(LIME)做对比,研究两者对重金属污染土壤的酸碱度、重金属含量、Pb和Cd生物有效性、蔬菜重金属含量的影响。研究表明,施用目标阻控剂能明显提高土壤pH,改善蔬菜基地因常年种植导致的土壤酸化问题,降低土壤有效态Pb、Cd含量。本研究中,植株地下部重金属含量都高于地上部,常规处理下的青蒜和小葱对Cd的富集能力最强,且青蒜的富集能力要强于小葱。空白和调理剂处理中,青蒜地上部Cd超过食品中Cd限量(0.05 mg·kg^-1),目标阻控剂处理后,青蒜能实现安全生产。     

不同钝化剂对水稻Cd吸收的影响

通过田间试验,研究生石灰(3.00、3.75 t·hm^-2)、海泡石(12.00 t·hm^-2)及石灰-海泡石复合(6.00 t·hm^-2)4个钝化剂处理对低积累早稻品种Cd吸收的影响。研究表明,不同钝化剂处理与对照相比籽粒中Cd的含量均显著降低,降幅在60.0%~72.5%,且水稻籽粒中Cd含量均<0.2 mg·kg^-1。其中,海泡石效果最佳,石灰次之。各钝化剂的添加均显著提高了土壤pH值,其中,12.00 t·hm^-2海泡石处理效果最佳,pH增加了1.7;其次为3.75 t·hm^-2生石灰处理,pH增加1.1;6.00 t·hm^-2石灰-海泡石复合钝化剂和3.00 t·hm^-2生石灰处理的土壤pH分别增加0.9和0.7。不同钝化剂处理土壤有效态Cd含量显著降低,降幅在64.9%~93.2%。其中,海泡石处理的土壤有效态Cd的降幅最高,其次为3.75 t·hm^-2生石灰处理,降幅为74.2%。除3.75 t·hm^-2生石灰处理外,其他钝化剂处理对土壤有机质和主要养分含量无明显影响。3.75 t·hm^-2生石灰处理显著降低了土壤碱解氮和有效磷含量,降幅分别为20.7%和21.0%。水稻籽粒中,Cd含量的降低主要是由于钝化剂的施入提高了土壤pH,进而降低了土壤有效态Cd含量。本研究表明,施用生石灰、海泡石等钝化剂能显著降低水稻籽粒中的Cd含量,而原位钝化结合低积累品种的种植是实现受污染耕地安全利用和稻米安全生产的有效措施。     

采用“3414”配方法研究复配钝化剂对玉米积累镉铅的影响

为了探讨复配施用L(石灰)、S(海泡石)和B(生物炭)3种钝化剂对玉米植株吸收积累土壤Cd、Pb的影响,采用"3414"试验设计方案在云南省某矿区周边开展了田间试验。结果表明:3种钝化剂复配施用的不同处理均显著提高了土壤pH值;钝化剂处理可显著降低土壤有效态Cd、Pb的含量,其中L(0.6 t/hm²)+S(10.5 t/hm2)+S(10.5 t/hm²)+B(6 t/hm2)+B(6 t/hm²)处理对土壤Cd的钝化效率达46.9%, L(0.6 t/hm2)处理对土壤Cd的钝化效率达46.9%, L(0.6 t/hm²)+S(6 t/hm2)+S(6 t/hm²)+B(10.5 t/hm2)+B(10.5 t/hm²)处理对土壤Pb的钝化效率达26.8%;通过多元回归拟合分析,用钝化剂组合L+S+B的施用量预测的玉米籽粒中Cd含量最低,为0.0791 mg/kg,达到食品安全国家标准。因此, L+S+B是该矿区周边Cd、Pb污染农田修复效果最佳的钝化剂组合。     

东莞Cd轻度污染土壤种植水稻安全风险评估

[目的]更好地了解东莞重金属污染农田种植粮食的安全风险。[方法]选择在东莞典型的工业聚集区附近的一处轻度Cd污染农田,种植珠江三角洲地区常种的水稻品种天优390,试验区面积共0.33 hm²,对产出的糙米进行重金属含量安全风险评估。[结果]试验区土壤Cd全量为0.46～0.71 mg/kg, pH为6.65～7.33,Cd有效态含量为0.12～0.24 mg/kg,且Cd有效态含量占全量的23.1%～33.8%。在试验区的5个田块中,只有1个田块的水稻糙米Cd含量（0.13 mg/kg）低于《食品安全国家标准》（GB 2762—2017）的限量值（0.2 mg/kg）;其他4个田块中水稻糙米Cd含量达到0.21～0.30 mg/kg,超过了食品安全国家标准限量值,超标率达到了80%。[结论]在东莞pH偏中性的Cd轻度污染土壤中种植水稻存在很高的安全风险,不适合直接种植水稻,需结合土壤重金属修复技术才能实现安全利用。     

不同镉污染程度农田降镉修复技术的筛选与评价

以镉低积累型水稻品种株两优819号、中嘉早17号、湘晚籼12号、13号和当地推广水稻品种中早39号、Y两优2108、连优3189为供试材料,在长沙县4个不同镉污染程度试验区,探究了水稻品种、施用生石灰、优化水分管理、施用土壤重金属调理剂和喷施叶面阻控剂等修复技术对土壤及稻米中Cd含量的处理效果。结果表明:对早稻土壤降Cd效果最好的为毛塘组试验区的T10处理,即中嘉早17联合优化水分管理、施加土壤重金属调理剂、喷施叶面阻控剂、施用生石灰修复方式,土壤降Cd率达到45.44%;对晚稻土壤降Cd效果最好的为毛塘组试验区的T4处理,即Y连优3189联合施用生石灰修复方式,土壤降Cd率达到88.16%。早稻米降Cd效果最好的为力元组试验区的T8处理,即中嘉早17联合施用生石灰、优化水分管理、施用土壤重金属调理剂修复方式,稻米中Cd含量只有0.036 mg/kg,仅为稻米国家标准的17.95%;晚稻米降Cd效果最好的为毛塘组试验区的T8处理,水稻品种为湘晚籼13号,稻米中Cd含量为0.033 mg/kg,为稻米国家标准的16.7%。早稻土壤与晚稻土壤的回归系数表明,晚稻土壤有效态Cd含量变化对晚稻米中Cd含量变化的影响大于早稻土壤中有效态Cd含量变化对早稻米中Cd含量变化的影响。聚类结果发现,各试验区对土壤和稻米降Cd的不同修复处理方式之间均存在较强的可替代性。     

含硅土壤调理剂对土壤pH值及水稻产量的影响

通过开展田间小区试验，研究含硅土壤调理剂对土壤pH值及水稻产量的影响。结果表明：施用土壤调理剂有助于提升土壤pH值，土壤pH值增加0.12～0.13；通过增加水稻株高、降低空秕率提高水稻产量，其中以土壤调理剂750 kg/hm²+有机硅功能肥225 kg/hm²的处理水稻产量最高；提高了水稻种植成本，降低了净收益和产投比，不利于水稻可持续性生产。     

不同钝化剂对蔬菜中铅、镉和铬吸收的影响

【目的】选取市场上常见的8种钝化修复产品,对比它们在大田环境下对菜叶类蔬菜的产量及吸收重金属的影响,筛选出适合福建省酸性土壤重金属污染的钝化剂。【方法】选取福建屏南县某Pb、Cd和Cr污染农田为试验地块,比较不同钝化剂对上海青(第一季)、夏阳白(第二季)的产量、重金属含量、土壤pH值和有效态的影响。【结果】(1)OSA土壤重金属钝化剂和特贝钙土壤调理剂分别显著增加上海青和夏阳白产量,增产84.2%和65.4%,增幅最大。(2)Yonker土壤调理剂和OSA土壤重金属钝化剂分别显著升高上海青和夏阳白土壤的pH值,达到5.25和4.76,提升效果最好。(3)海状元土壤调理剂显著降低了上海青和夏阳白中土壤DTPA提取态Cd含量,较对照降低31.0%和25.4%,效果最好。Yonker土壤调理剂和海状元土壤调理剂分别对上海青、夏阳白土壤中DTPA的Pb含量降低幅度最大。OSA土壤重金属钝化剂和康源土壤调理剂分别对上海青、夏阳白土壤中DTPA的Cr含量降低幅度最大。(4)OSA土壤重金属钝化剂显著降低了上海青和夏阳白的Pb含量,降低了41.5%和46.0%,效果最好。OSA土壤重金属钝化剂和Yonker土壤调理剂分别显著降低上海青和夏阳白中Cd含量,降低46.0%和34.6%,效果最好。万亩田有机肥和Yonker土壤调理剂分别显著降低上海青和夏阳白中Cr含量,降低73.2%和60.6%,效果最好。其中,OSA土壤重金属钝化剂、特贝钙土壤调理剂和Yonker土壤调理剂处理后上海青中的Cd含量从超标降低至国家安全标准以内。(5)相关性分析得,上海青和夏阳白中Pb、Cd和Cr的含量与土壤DTPA提取态含量呈极显著正相关(P0.01),但与土壤pH值呈极显著性负相关(P0.01)。说明钝化剂提高土壤pH值,降低土壤有效态含量,减少土壤中重金属向上运移,降低上海青和夏阳白的重金属含量。【结论】综合分析,OSA土壤重金属钝化剂和Yonker土壤调理剂对酸性土壤Pb、Cd和Cr复合污染的钝化修复效果佳。     

受镉污染耕地小麦种植中安全利用措施优化研究

为比较不同类型的土壤调理剂与叶面阻控剂、养分管理对镉污染耕地小麦种植降镉（Cd）效果的影响，本文采用响应面法（RSM）中的中心组合设计Box-Behnken Design（BBD）研究了不同类型土壤调理剂、叶面阻控剂和养分调理措施在小麦种植中的降镉效果，探寻最优组合，试验结果显示，不同类别调理剂组合在小麦种植中的降镉效果存在明显差异，平均降镉率以生物型土壤调理剂组合效果最佳。响应曲面分析表明，每667 m² 300 kg生物型调理剂配施200 kg有机肥可达到较理想的安全利用效果，即小麦每667 m²产量353 kg、小麦籽粒镉含量0.058 mg·kg^-1、降镉率84.6%。     

森美思纳米材料在Cd、Cu复合污染稻田施用效果研究

森美思(SAMMNS)是一种应用于“三废”污染治理的纳米多孔复合材料。为验证森美思纳米材料在稻田重金属Cd污染的治理效果,在土壤Cd、Cu复污染稻田开展了森美思纳米材料不同用量的正规田间试验。试验显示,施用化肥会使土壤酸化,使糙米Cd量降低和糙米Cu量上升。水稻对Cd具有很强的富集效应,对Cu只是一般吸收。结果表明,施用森美思纳米材料能显著提升土壤pH值,有效降低土壤有效Cd量和糙米Cd量,土壤有效Cd量与糙米Cd量之间存在正相关性。施用3000 kg/hm²森美思纳米材料糙米Cd量均值比空白对照和施肥对照分别下降40.54%和30.62%,处理差异达到显著水平。施用森美思纳米材料对降低糙米Cu量也有一定作用,但不及降低糙米Cd量效果。施用森美思纳米材料对水稻有小幅增产效果。     

硅钙镁土壤调理剂对酸性镉污染土壤及稻米的降镉效果

为探讨硅钙镁土壤调理剂对稻田土壤及稻米的降镉(Cd)效果,采用田间小区试验,研究了硅钙镁土壤调理剂对酸性Cd污染稻田的土壤Cd形态、pH值、糙米Cd含量等的影响。结果表明:施用调理剂可以显著改善水稻的经济性状,提高水稻产量,与CK(未施用调理剂)相比,增产率在10.03%~13.13%;当调理剂施用量为2 250 kg/hm~2时,土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量较CK分别显著增加了17.30、2.00、37.93 mg/kg,土壤pH值显著提高了0.31;调理剂能显著降低土壤和植物体内Cd含量,与CK相比,调理剂施用量1 500、2 250、3 000 kg/hm~2的土壤有效Cd含量分别降低了10.64%、40.43%、44.68%,糙米Cd含量分别降低了13.85%、36.92%、40.00%。表明,硅钙镁土壤调理剂改良酸性Cd污染稻田的最佳施用量应在2 250~3 000 kg/hm~2。     

强酸性轻度镉污染稻田安全利用技术模式探究——以浙江省永康市镉污染试验区为例

为探究适合强酸性镉(Cd)污染稻田土壤的安全利用技术模式，在浙江省永康市Cd污染试验区，连续2年开展田间Cd低累积水稻品种和土壤钝化材料筛选及其组合效果试验。结果表明：在品种筛选试验中，‘秀水519’(XS519)、‘浙糯106’(ZN106)、‘中浙优1号’(ZZY1H)和‘中嘉8号’(ZJ8H)可被推荐为当地适宜种植的低Cd累积水稻品种，其中‘秀水519’的Cd累积能力较低且稳定，2年的平均富集系数分别为0.090和0.159。在钝化材料筛选试验中，石灰对土壤p H值的提高效果显著，石灰、铁基生物质炭和钙镁磷肥能在一定程度上降低土壤有效态Cd含量(钝化率分别为14.8%、7.1%和6.9%),1 800 kg/hm²铁基生物质炭和2 400 kg/hm²土壤调理剂对‘中嘉8号’籽粒的降Cd效果较好，施用后籽粒含Cd量分别降低了32.2%和29.0%。在Cd低累积品种和钝化材料的组合试验中，施用2 250 kg/hm²铁基生物质炭和2 250 kg/hm²土壤调理剂均使水稻分蘖期和灌浆期的土壤pH...     

不同土壤调理剂对黔中地区水稻Cd积累转运和产量的影响

为验证土壤调理剂在黔中酸性Cd污染稻田上的应用效果,通过田间小区试验,分析不同土壤调理剂对土壤pH值、总Cd、有效Cd、水稻各部位Cd积累量和水稻产量的影响。结果表明:相对于空白对照,施用石灰和11种调理剂使土壤pH值显著(P<0.05)提高0.25~1.02个单位,土壤有效态Cd含量显著(P<0.05)降低8.90%~22.14%。施用石灰和11种调理剂均可有效降低水稻各部位Cd含量和Cd富集系数,其中,糙米中的Cd含量显著(P<0.05)降低19.09%~85.45%,根、茎、叶、糙米中的Cd富集系数分别显著(P<0.05)降低16.62%~69.90%、18.40%~94.18%、25.82%~78.02%、18.02%~85.46%。石灰和11种调理剂均能显著(P<0.05)降低Cd从叶到穗轴和从稻壳到糙米的转运。应用11种调理剂的经济成本均高于石灰,其中,特贝钙土壤调理剂的经济成本最低,为7 200元·hm^-2。综合分析降Cd效果和成本因素,试验条件下,以特贝钙土壤调理剂的效果最佳,可在黔中地区推荐使用。     

不同用量的牡钙酸清在油菜施用效果分析与探讨

【目的】探索牡钙酸清土壤调理剂在油菜上不同用量试验效果。【方法】试验共设5个处理，每个处理3次重复，每个小区面积30m2。处理1：不施肥；处理2：配方施肥(CK)；处理3：配方施肥+土壤调理剂(1500kg/hm²)；处理4：配方施肥+土壤调理剂(3000kg/hm²)；处理5：配方施肥+土壤调理剂(4500kg/hm²)。各小区除土壤调理剂施用量不同外，其他施肥及田间管理措施完全相同。【结果】试验结果表明：1.施用该土壤调理剂能一定程度上提高油菜的株高、有效分枝数、有效结荚数及千粒重；2.油菜产量随着该调理剂施用量的增加呈现递增的趋势，当土壤调理剂施用量为4500kg/hm²时油菜产量最高；3.施用该土壤调理剂，能提高土壤有机质、碱解氮、有效磷等养分含量，以及降低土壤可交换酸度，改善土壤酸化；降低土壤有效态铅含量，当调理剂用量为3000kg/hm²时，土壤有效态铅含量降低幅度最大；其他重金属有效态含量各处理间无明显及规律性变化；【结论】虽然施用土壤调理剂均提高油菜产量，但由于...