土壤调理剂和复合微生物肥对农田土壤和水稻镉、铅的影响

以湖南省重金属污染耕地修复综合治理试点区中标土壤调理剂产品和复合微生物肥产品为试材,在长沙县和湘乡市典型稻区开展田间试验,研究土壤调理剂、复合微生物肥对农田土壤和水稻中镉、铅含量的影响。结果表明:施用土壤调理剂能明显提高土壤的pH值,复合微生物肥对土壤的pH值无明显影响;施用土壤调理剂和复合微生物肥均能降低土壤有效镉含量及稻米和稻草中总镉、总铅含量,但土壤调理剂的降低效果要明显优于复合微生物肥,二者对土壤总镉、总铅含量没有明显的影响。     

4种土壤调理剂对镉污染稻田修复效果

在湖南省湘潭县典型镉污染稻区开展田间小区试验,研究4种天然矿物类土壤调理剂对农田土壤和水稻中镉、铅含量的影响。结果表明:与对照(不施用调理剂)相比,施用天然矿物类土壤调理剂的4个处理,土壤pH值提高0.31～0.63,土壤有效镉含量降低6.5%～15.9%,稻米镉含量降低34.5%～55.2%,稻米降镉效果顺序为:土壤调理剂A2土壤调理剂A3土壤调理剂A1土壤调理剂A4。施用4种调理剂对土壤总铅、稻米铅含量、水稻产量、产值及产投比的影响均不明显。     

"大三元"土壤调理剂各组分对酸性镉污染稻田的修复效果

为研究"大三元"土壤调理剂各组分对土壤镉、pH和稻米镉影响,选取中度镉污染土壤开展水稻田间试验。试验结果表明:"大三元"土壤调理剂各组分能够提高土壤pH值,降低土壤有效镉和稻米镉含量,提高水稻产量;其中复合微生物肥料能够降低早晚稻米镉含量29%和28%,降低早晚稻土壤有效镉36%和35%,全年两季水稻累计增产5.1%。复合微生物肥料的施用可以降低土壤有效镉和稻米镉,增加水稻产量。     

不同土壤调理剂对土壤及水稻重金属含量的影响

为贵州省重金属污染土壤耕地生产障碍修复提供基础数据支撑,以不施用土壤调理剂为空白对照,研究不同土壤调理剂施用对酸性稻田土的水稻重金属含量的影响。结果表明：在pH≤5.50的酸性土壤环境,施用楚戈土壤调理剂、海泡石粉和特贝钙土壤调理剂后,各处理间水稻籽粒重金属的含量无显著差异,但可一定程度降低水稻籽粒重金属镉和铬含量,镉含量降幅为1.49%～29.15%,铬含量降幅为20.00%;各处理间土壤重金属含量无显著差异,但可降低汞含量,降幅为13.69%～23.40%;3种土壤调理剂对水稻产量均无明显影响,且各处理间无显著差异;施用特贝钙土壤调理剂后,水稻籽粒对重金属镉、汞、砷、铅和铬的富集系数均低于1,且对镉的富集系数最大,为0.931 9。该区域主要为水稻籽粒镉超标,海泡石粉和特贝钙土壤调理剂均可使水稻籽粒镉降低至限量值以下,且以特贝钙土壤调理剂表现最优,降幅为43.56%。     

新型土壤调理剂对镉砷复合污染土壤修复效果的研究

为研究"润邦牌"土壤调理剂在稻田同步降低镉、砷含量的应用效果,选取湖南典型的红泥田,在施用本土壤调理剂后,考察土壤理化性质、水稻植株及土壤中镉和砷含量的动态变化。田间试验结果表明:该土壤调理剂可显著减少土壤和稻米中的镉砷含量,提高水稻产量。施用该土壤调理剂1 500～2 100 kg/hm~2,土壤中有效镉含量降低23.7%～44.8%,有效砷下降24.3%～40.5%,土壤pH值提高0.9～1.1个单位,稻米镉含量减少35.6%～51.1%,稻米砷含量降低22.0%～40.6%,水稻增产2%～5%。     

纳米矿物基土壤调理剂对水稻的降镉效果

将纳米矿物基土壤调理剂应用于湖南省株洲市镉污染稻田进行修复效果验证。结果表明:施用矿物基土壤调理剂对水稻产量无显著影响,但可显著降低稻米中的镉含量,并在一定程度上减少土壤有效态镉含量。施用该土壤调理剂100~300 kg,土壤有效态镉含量下降18.52%~31.48%,稻米镉含量则下降19.23%~38.46%,降镉效果随其施用量的增加而增强。     

复合菌剂对削减水稻镉吸收的生物技术研究

通过对2种土壤的盆栽对比试验,比较了施用复合菌剂对削减水稻吸收镉的生物效应。结果表明,施用复合菌剂的2种土壤中Cd垣含量平均降低了0.069mg/kg;结果还显示,施用复合菌剂能显著降低水稻糙米和稻草中的镉含量,并且使糙米镉含量达到国家粮食卫生标准(GB2715-2005(。其中潮泥田施用复合菌剂,水稻糙米和稻草中镉含量分别比对照降低了49.1%和50.6%;黄泥田施用复合菌剂,水稻糙米和稻草镉含量分别比对照降低了42.4%和59.5%。在重金属镉污染的土壤中施用复合菌剂,对削减水稻吸收重金属镉,减少或降低稻米中的镉含量,具有明显的生物效应。     

土壤改良剂对Cd污染石灰性稻田土壤Cd形态与水稻Cd积累的影响

【目的】镉(Cd)是一种有毒重金属，稻田Cd污染和稻米中Cd的积累已严重影响了现代农业高质量发展。研究不同土壤改良剂对南方Cd污染石灰性稻田中土壤Cd化学形态变化及水稻吸收积累Cd的影响，为选择适合修复南方石灰性稻田Cd污染的钝化材料和保障粮食安全生产提供理论依据。【方法】研究以Cd污染石灰性稻田为研究对象，通过大田原位修复试验，在等量氮磷钾养分投入条件下，研究了添加土壤调理剂(AF)、炭基微生物菌剂(CMF)和复合微生物肥+RBM微生物液体菌剂(RBM)对Cd污染稻田土壤化学性质、Cd形态含量变化以及水稻各部位Cd富集与转移的影响。【结果】施用土壤改良剂在一定程度上能保证水稻产量。与单施化肥处理相比，添加炭基微生物菌剂可以提高土壤有机碳含量，增幅为13.19%，而且施用土壤改良剂的处理均能增加土壤CEC，同时降低水稻成熟期土壤DTPA有效态Cd含量和土壤酸可提取态Cd含量，其中AF和CMF处理土壤酸可提取态Cd含量显著降低了8.84%和8.37%，促进了土壤Cd由活性强的形态向稳定态转化；通过BCR法分析土壤中Cd的4种化学形态发现，各处理土壤化学形态Cd含量大小均表现为残渣态>...     

受污染耕地安全利用措施验证试验

土壤重金属因不能被土壤微生物分解而易蓄积,影响玉米安全生产,危害人体健康,解决土壤重金属污染势在必行。为进一步验证施用叶面阻控剂、土壤调理剂、微生物菌剂对玉米籽粒中镉、铅重金属的吸附能力大小,为今后受污染耕地安全利用提供科学依据特安排本试验。结果表明,喷施叶面阻控剂可显著降低玉米籽粒镉含量;施用土壤调理剂可有效降低土壤有效态砷含量而降低玉米籽粒砷含量;施用微生物菌剂可显著降低土壤有效态镉含量而降低玉米籽粒镉含量。     

不同修复剂对轻度重金属污染农田玉米土壤和农产品的影响

通过在轻度重金属污染农田中施用5种土壤调理剂、5种微生物菌剂,比较重金属在土壤、玉米籽粒中积累情况和对产量影响,筛选可降低土壤、玉米籽实重金属含量的适宜调理剂。结果表明,调理剂和微生物菌剂均降低了土壤中重金属的含量,调理剂对玉米籽粒中As含量、微生物菌剂对玉米籽粒中Cd和As含量的降低效果较好,3种土壤调理剂和2种微生物菌剂处理增加了玉米产量。综合考虑,江苏天象、南京宁粮两种土壤调理剂和迈科珍微生物菌剂对降低土壤、玉米籽粒重金属含量,增加产量方面效果较好,建议在该地区进一步探索研究。     

Soil conditioners improve Cd-contaminated farmland soil microbial communities to inhibit Cd accumulation in rice

The addition of silicon (Si) and organic fertilizers to soil conditioners can inhibit the transfer of heavy metal ions from soil to crops. However, it is not clear how Si and organic fertilizers affect soil properties and the micro-ecological environment and thereby reduce cadmium (Cd) accumulation in rice. In this study, the effects of L-type soil conditioners containing Si and organic fertilizers on bacterial and fungal community diversity, soil pH, organic matter, and available Si were analyzed with field experiments at two sites in Liuzhou City and Hezhou City, respectively, in Guangxi, China. With the increase of Si and organic fertilizer content in soil conditioner, rice yield respectively increased by 16.8–25.8 and 6.8–13.1%, and rice Cd content decreased significantly by 8.2–21.1 and 10.8–40.6%, respectively, at the two experimental sites. Soil microbiome analysis showed that the increase in abundance of Firmicutes and Actinobacteriota bacteria associated with Cd adsorption and sequestration, and Basidiomycota fungal populations associated with degradation of macromolecules favored the inhibition of soil Cd activity (soil exchangeable Cd decreased by 14.4–14.8 and 18.1–20.6%). This was associated with an increase in organic matter and Si content caused by applying soil conditioners. In conclusion, L-type soil conditioners, rich in Si and organic fertilizer, can reduce soil Cd bioavailability by regulating the dominant Cd passivating flora in the soil and ultimately reduce Cd accumulation in rice.     

不同类型调理剂对镉污染土壤修复效果和微生物群落的影响

【目的】研究土壤调理剂对镉（Cd）污染农田修复效果和微生物群落组成的影响,为应用不同土壤活性组分调理剂原位修复和治理Cd污染农田土壤提供科学依据。【方法】在粤东Cd污染农田开展田间试验,设空白对照,研究不同土壤活性组分调理剂（矿物型、有机型和微生物型）对土壤基本理化性质、Cd有效性和微生物群落结构的影响。【结果】施用土...     

不同土壤调理剂对镉污染水稻田控镉效应研究

选用森美思纳米陶瓷材料、楚戈、袁梦牌土壤调理剂、土调1号、改性海泡石五种土壤重金属调理剂,分别在湖南湘潭、湖北大冶、广东韶关、广西河池受重金属镉(Cd)污染水稻田开展大田控镉试验,探讨五种调理剂对不同类型土壤中Cd有效态含量、土壤p H值及稻米Cd含量的影响,结果表明:Cd污染稻田土加入不同土壤调理剂后,土壤p H值提高了0.54~2.06个单位,土壤有效态Cd含量显著降低(P0.05),与对照处理相比,有效态Cd含量下降11.4%~31.8%;施用土壤调理剂,可有效降低稻米Cd含量,与对照相比,森美思纳米陶瓷材料处理中稻米Cd降低了17.1%~44.2%,楚戈处理中降低了14.3%~66.1%,袁梦牌土壤调理剂处理中降低了43.6%~76.8%,土调1号处理中降低了18.2%~80.8%,改性海泡石处理中降低了72.2%~82.7%;施用五种土壤调理剂后水稻产量均未显著减少。     

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。     

复合微生物有机肥在晚稻生产中的降镉效果

采用田间试验研究了复合微生物有机肥对重金属镉污染稻田的降阻作用与效果。结果表明:复合微生物有机肥可以促进土壤有效养分的活化,与对照相比可提高土壤碱解氮51 mg/kg、有效磷2.0 mg/kg和速效钾31 mg/kg,但水稻的增产效果不显著;可降低土壤镉的生物有效性,施用量在75 kg/667m~2及以上时,土壤有效镉含量显著地低于对照;可减少镉向稻谷中的迁移,降低稻谷镉含量,施用量在50 kg/667m~2以上时,稻谷镉含量显著地低于对照处理的。     

土壤调理剂对不同成土母质Cd污染稻田的修复效果

选择不同成土母质发育的典型Cd污染稻田,研究土壤调理剂对土壤Cd形态及水稻Cd吸收的效果,为修复不同成土母质Cd污染稻田土壤提供科学依据。研究结果表明,施用土壤调理剂对水稻产量无显著影响,但能显著降低水稻稻米和植株Cd含量,并显著提高土壤p H值,有效降低土壤有效态Cd含量。施用土壤调理剂主要受其强碱性对土壤的调酸及降低土壤Cd有效性的影响,并受成土母质的调节。     

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。     

矿物硅肥与微生物菌剂对水稻吸收积累镉的影响

采用室外盆栽试验和田间随机区组试验相结合的方法,研究基施矿物硅肥、微生物菌剂、矿物硅肥与微生物菌剂组配施用,对湖南地区晚稻成熟期内各部位中Cd的含量及产量的影响。结果表明,在盆栽试验中,与CK相比,微生物菌剂处理对水稻根部、茎鞘、谷壳和糙米中Cd含量的抑制效果最佳,降低幅度分别为46.19%、52.46%、38.39%和55.31%,而矿物硅肥处理对叶片中Cd含量的抑制效果最佳,降低幅度为54.39%;在田间随机区组试验中,与CK相比,矿物硅肥处理对水稻根部、茎鞘和叶片中Cd含量的抑制效果最佳,降低幅度分别为73.91%、71.28%和76.77%,而微生物菌剂处理对谷壳和糙米中Cd含量的抑制效果最佳,降低幅度分别为65.52%和69.57%。对于轻度污染土壤,施用三种改良剂后,糙米中Cd含量明显降低,分别为0.09、0.07、0.12 mg·kg~(-1),均能达到国家食品卫生标准(Cd0.2 mg·kg~(-1));水稻产量方面,施用改良剂均能使水稻增产,其中以矿物硅肥+微生物菌剂组配处理的效果最为显著,在盆栽试验和田间随机区组试验中,分别比对照增产28.06%和31.1%。     

南荻炭基土壤调理剂施用对水稻光合特性及产量的影响

叶片光合性能是作物产量形成的物质基础与决定因素。为了明确南荻炭基土壤调理剂施用后的水稻增产效应,采用盆栽试验,以籼型两系杂交稻‘深两优5814’为试验材料,探究SC1、SC2、SC3三种不同配方的南荻炭基土壤调理剂施用对水稻抽穗日期、叶片光合性能及产量的影响。结果表明:①南荻炭基土壤调理剂施用后,水稻抽穗日期提前4～12 d,达显著促进效应,其中土壤调理剂SC3促进效应最佳;②与CK相比,土壤调理剂施用后水稻Pn显著提升22.8%～62.4%,其中土壤调理剂SC2的增效作用最显著。此外,土壤调理剂SC1施用后可显著提高水稻叶片Gs、Ci和Tr,较CK分别提高57.0%、8.2%和18.2%;③水稻叶片中与光合作用相关中微量元素也显著增加,其中Mg含量增加22.79%～24.80%,Fe含量增加82.2%～89.8%,且3种土壤调理剂间无显著差异(P0.05);而对P含量的增加效应,土壤调理剂SC1显著高于SC2和SC3;④与CK相比,三种土壤调理剂对水稻的增产率达24.2%～35.0%,SC2的增产效果最佳。综上所述,南荻炭基土壤调理剂施用后通过促进水稻抽穗日期的提前,提高水稻光合效率,从而促进水稻产量的提高。