不同改良剂抑制水稻吸收镉的研究——在酸性土壤上

通过田间小区试验研究了锌肥、石灰,硅肥、钙镁磷肥、铬渣钙镁磷肥、石膏、牛粪、粉煤灰等8种改良剂在pH为5.27—5.63的酸性Cd污染土壤上抑制水稻吸收镉的效果。结果表明,以硅肥、钙镁磷肥或铬渣钙镁磷肥高用量(1.5kg/m~2)时效果最佳,不仅可显著提高土壤的pH,降低土壤中植物有效态镉含量和水稻米镉含量,而且可提高稻谷产量。     

复合改良剂对稻米与土壤镉污染的阻控效果研究

以中山市当地的马坝油粘、金农丝苗、美香占2号3个水稻品种为研究对象,添加复合改良剂在大田进行试验,研究复合改良剂对稻米与土壤镉污染的阻控效果。结果表明,复合改良剂能显著降低水稻植株内镉含量,能显著钝化土壤有效态镉;水稻镉含量存在品种与部位差异,马坝油粘比美香占2号具有更强的根际土壤有效态镉钝化效果,致使马坝油粘各部位镉含量均低于美香占2号。水稻植株各部位镉含量分布规律为根茎叶糙米壳。复合改良剂在当地使用量为900 kg/hm~2时,在镉污染不严重的土壤中水稻糙米的镉含量可降到国家标准的限量(0.2 mg/kg)以内。     

钝化剂对农田土壤镉污染的原位钝化修复效应研究

选择野外镉(Cd)污染农田,以小麦(第一季)、水稻(第二季)为模式作物,以蒙脱土、钙镁磷肥、磷矿石、重钙、普钙为钝化修复材料(施加浓度为1.3 kg·m-2),并配施石灰(0.52 kg·m-2),研究其对小麦、水稻产量及籽粒中Cd含量、土壤pH以及土壤中Cd形态分布的影响,考察不同钝化剂对农田土壤Cd污染的原位钝化修复效果。结果表明:施用不同钝化剂后均显著抑制小麦和水稻籽粒对Cd的吸收,而配施石灰能更进一步抑制小麦和水稻对Cd的吸收。第一季,钙镁磷肥和蒙脱石配施石灰的抑制效果最好,钙镁磷肥配施石灰和蒙脱土配施石灰降幅分别达到78.7%和72.8%;第二季,钙镁磷肥和重钙配施石灰的抑制效果最好,钙镁磷肥配施石灰和重钙配施石灰降幅分别达到82.83%和67.43%。研究发现钝化剂显著降低土壤酸溶态Cd含量,而小麦和水稻籽粒中Cd含量与土壤pH呈极显著负相关关系,相关系数分别为-0.817和-0.718;与土壤酸溶态Cd呈显著正相关关系,相关系数分别为0.769和0.613;同时发现施用钝化剂后小麦、水稻的产量均有显著提高,增幅最大的为可溶性磷肥重钙和钙镁磷肥,原因可能是施入的改良剂减缓了Cd毒性,同时提供了作物生长所需的钙、镁、磷等必需营养元素。根据田间试验效果,钙镁磷肥配施石灰对降低小麦和水稻中Cd含量的效果最显著,可推荐作为Cd污染土壤的改良剂。旱作条件下,蒙脱石配施石灰也是Cd污染农田改良剂的较好选择,而稻作条件下则不宜使用。     

生物改良剂在修复水稻镉污染上的应用研究

为了探究生物改良剂在修复水稻镉污染中的应用效果,选取早稻品种株优819为研究对象,通过田间试验对其修复水稻镉污染能力和促生能力进行评价。共设置2个试验点,每个试点3个试验组,分别为常规施肥组、常规施肥+生石灰1 200 kg/hm~2组、常规施肥+生物改良剂600 kg/hm~2组,测定各组中水稻的株高、茎粗、叶宽、根粗、主根长、单株次生根数量、各小区单收单打测产、稻米中的镉含量和秸秆中的镉含量,对比各试验组间的差异。结果表明,施用生物改良剂后,水稻的株高、茎粗、叶宽、主根长、根粗和单株次生根数量相比常规施肥+生石灰1 200 kg/hm~2组和常规施肥组均有显著提升。在产量上,相比常规施肥+生石灰1 200 kg/hm~2组和常规施肥组,施用生物改良剂后分别增加了6.33%～7.59%和7.71%～7.81%。同时,施用生物改良剂还能有效降低水稻植株和稻米中的镉含量,相比于常规施肥+生石灰1 200 kg/hm~2组和常规施肥组,稻米中的镉含量分别下降30.43%～36.00%,水稻秸秆中的镉含量分别下降32.80%～35.80%。综上所述,施用生物改良剂能够有效促进水稻生长,显著提高水稻产量,降低水稻植株及稻米中的镉含量,修复水稻镉污染。     

4种改良剂对油菜生物量及吸收镉、铊浓度的影响

连续盆栽3季油菜,研究海泡石、钙镁磷肥、石灰、腐殖酸对油菜生物量的影响及降低油菜镉、铊浓度的效果。结果表明,海泡石、钙镁磷肥、腐殖酸、石灰的施入提高油菜生物量的效果第2季比第1季、第3季好。4种改良剂对油菜生物量的影响顺序依次为海泡石腐殖酸石灰钙镁磷肥;第2季海泡石降低油菜镉浓度效果最好,第3季以腐殖酸效果最好。降低油菜铊浓度效果,第1季以钙镁磷肥、石灰最佳,第2季以海泡石效果最佳,第3季以腐殖酸效果最佳。虽然4种改良剂抑制土壤镉、铊进入油菜的效果不同,但均有降低油菜中镉、铊浓度的效果。应用时可根据改良剂特点适时施入土壤,充分发挥改良剂吸附、固定镉、铊的作用。     

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。     

不同改良剂对水稻镉吸收及土壤有效镉含量的影响

通过大田试验研究了4种改良剂对水稻镉吸收和土壤有效镉含量及pH值的影响。结果表明:与对照(CK)相比,施用不同改良剂使灰棕潮田土、冲积黄泥田土、紫潮田土上水稻糙米镉含量降低30.2%~55.7%、33.8%~61.5%、28.3%~41.6%,土壤有效镉含量降低14.7%~40.0%、14.2%~32.7%、21.9%~39.8,土壤p H值分别提升0.28~0.89、0.19~1.33、0.37~0.85,改良剂中石灰对提高土壤pH值及降低水稻糙米镉含量的效果最好。因此,在成都平原轻度镉污染土壤上施用石灰,可以有效地防控水稻生产的镉污染风险。     

镉污染的土壤添加纸厂滤泥对水稻糙米镉含量的影响

利用盆栽实验研究了不同水稻品种(组合)和添加钝化剂后的糙米镉含量。结果表明,不同水稻品种(组合)对土壤镉吸收存在显著差异,未添加纸厂滤泥糙米镉含量顺序为:汕优63>威优46>金优207>湘晚籼13号>培两优981>辽粳5号;添加纸厂滤泥对降低糙米镉含量有较好的效果,所有糙米镉含量平均较未添加纸厂滤泥降低了30%;其中高镉吸收品种下降的幅度较大,而低吸收品种降低的程度较小;利用低吸收品种和添加钝化剂对降低土壤镉生物有效性具有极显著的效果,湘晚籼13号、培两优981和辽粳5号结合添加纸厂滤泥的糙米镉含量比常规栽培籼优63分别下降了52.1%(P<0.01)、50.0%(P<0.01)和56.3%(P<0.01)。产量分析表明,不同品种之间的水稻产量存在明显的差异,而添加纸厂滤泥对水稻产量没有明显影响。综合分析认为,籼粳杂交选育的优质常规水稻品种湘晚籼13号,结合添加纸厂滤泥可作为本地区镉污染水稻土综合控制技术措施加以推广。     

混合改良剂对土壤和水稻糙米镉积累的影响

混合改良剂(RM)由石灰、沸石、过磷酸钙和生物质炭按71:23:5:1质量比配制而成。为研究该混合改良剂的施用效果,按4个添加量水平(0、0.1%、0.2%和0.5%)在杭州市富阳区和桐庐县镉污染稻田分别进行田间试验。结果表明,与对照比较,富阳和桐庐试验点产量分别增加3.0%~16.3%和2.3%~10.6%,产量增加最大为RM2(0.2%)处理;富阳和桐庐试验点各处理在水稻生长期明显降低了土壤有效态镉含量,其中,在成熟期土壤有效态镉含量分别降低了9.0%~30.3%和7.1%~29.4%,同时,对改良土壤pH值有一定的实效性;各混合改良剂处理水稻糙米镉含量降低至GB 2762—2017《食品中污染物限量》0.2 mg·kg^-1标准值以下,其中,水稻品种秀水11低吸收镉特征优于甬优5550。此混合改良剂对治理酸性稻田土壤重金属镉污染有明显效果。     

秸秆还田配施无机改良剂对稻田土壤镉赋存形态及生物有效性的影响

以成都平原德阳市旌阳区Cd污染稻田土为研究对象,通过大田试验研究了秸秆还田下配施无机改良剂对污染稻田土壤Cd形态分布特征及水稻生物有效性的影响。结果表明,秸秆(油菜秆、小麦秆)配合改良剂(海泡石、石灰、钙镁磷肥)施用均显著降低水稻糙米Cd含量,其中油菜秸秆配合海泡石效果较优,降低幅度为36.75%;油菜秸秆配合改良剂(海泡石、石灰、钙镁磷肥)施用提升了茎秆Cd含量(31.46%~140.73%),可能会影响秸秆还田利用。对土壤可交换态Cd含量影响表现为:水稻分蘖期,小麦秸秆配合石灰处理降低50.47%,效果较佳;水稻成熟期,小麦秸秆配合钙镁磷肥处理降低58%,效果较优。回归分析结果表明,土壤Cd形态由有效性较高的形态(可交换态)向有效性较低的形态(铁锰氧化物结合态、有机结合态等)转化,有助于减少水稻根系对Cd的吸收,降低糙米Cd的累积。综上,在抑制土壤活性态Cd,降低水稻Cd积累方面,油菜秸秆还田配合海泡石和小麦秸秆还田配合石灰效果均较优。     

生石灰和钙镁磷肥对晚稻生长及稻米镉含量的影响

为研究不同培肥措施对镉污染稻田的修复效果,采用小区试验的方法,研究了生石灰和钙镁磷肥及与化肥、有机肥配施对土壤镉有效性、水稻生长和稻米镉含量的影响。结果表明:施用生石灰、钙镁磷肥可以显著提高土壤pH值,其增幅为10.5%～16.1%,其中耦合石灰、钙镁磷肥和化肥(NPKML)处理增幅最大,达到16.1%,施用生石灰次之、钙镁磷肥增幅最小。有机肥与生石灰、有机肥与化肥和生石灰配施可使土壤有效镉含量降低7.9%～23.5%、使糙米的镉含量降低35.1%～47.5%,其中NPKML对两者的降低效果最佳。施用生石灰、钙镁磷肥等对水稻生长和稻谷品质没有显著影响。研究表明,有机肥、化肥、钙镁磷肥和石灰合理配施,对镉污染稻田修复具有较好的效果。     

不同土壤调理剂对酸性土壤的改良效果

[目的]模索施用不同土壤调理剂对酸性土壤的改良效果。[方法]供试品种早造为盐两优888,晚造为金稻优998,共设4个处理,研究钙镁磷肥、石灰、硅钙肥等土壤调理剂对酸性土壤的改良效果。[结果]在中潜底酸性稻田施用钙镁磷肥、石灰、硅钙肥等土壤调理剂,可提高土壤有机质、速效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁和p H,以施用钙镁磷肥加土壤调理剂效果最佳,早、晚造的有机质和全氮含量比对照分别高出1.50、0.17和1.70、0.10 g/kg,早、晚造的速效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁含量比对照分别高出0.20、4.00、16.60、1.60和0.19、5.00、18.50、1.70 mg/kg。同时,钙镁磷肥加土壤调理剂能提高水稻产量,早、晚造分别比对高出499.5、598.5 kg/hm~2,增幅达7.38%、12.20%,经方差分析均达极显著差异水平。[结论]施用土壤调理剂有利于水稻的生长发育,以施用钙镁磷肥加土壤调理剂对土壤的改良效果最好。     

不同调理剂对富硒高镉农田水稻降镉增硒效果研究

为探讨不同修复措施对硒镉高背景区水稻的降镉增硒效果，在田间试验条件下，设置不同土壤调理剂处理进行效果对比，分析其对水稻产量、不同部位镉硒吸收转运、土壤pH、有效态镉含量及镉的化学形态等的影响。结果表明：除单施钙镁磷肥外，其余处理产量均较对照显著增加，增产范围在11.95%~25.98%。不同调理剂均较对照降低籽粒中镉含量以及提升硒含量，各处理下籽粒硒含量均达到《富硒稻谷》标准，除石灰处理外其余各调理剂处理籽粒镉含量均在食品安全国家标准（0.2 mg·kg^-1）以下，其中生物有机肥对水稻籽粒降镉增硒效果最好。相较对照，施用不同调理剂土壤pH值增加0.10~0.61个单位，从而降低了土壤有效态镉的含量，使土壤镉向残渣态转化。其中森美思处理下土壤镉的弱酸提取态降幅最大，达到17.59%；生物有机肥处理下土壤镉的可还原态降幅最大，为40.13%。钙镁磷肥＋硫酸钾、森美思和生物有机肥处理下投入产出比显著高于其余处理，分别为3.39、3.31和3.18。综合来看，在硒镉高背景土壤中安全生产富硒水稻时，施用生物有机肥可以有效降低土壤镉有效性，抑制水稻中镉的迁移转运并促进籽粒对硒的富集，且具有较高的经济效益和可操作性。     

实地养分管理对水稻钙镁吸收的影响

为探求水稻钙和镁吸收规律,进一步提高产量,通过2 a10个点次的田间对比试验,比较了农民习惯施肥（FFP）和实地养分管理（SSNM）下水稻茎叶、植株及籽粒的钙镁吸收和产量的差异。结果表明：与FFP相比,SSNM产量提高了6.66%-20.37%,平均增产13.7%,8个试验点增产显著。FFP水稻茎叶和籽粒的含钙量分别为2.24-3.10 g.kg-1和0.10-0.27 g.kg-1,含镁量分别为0.80-1.38 g.kg-1和0.62-0.97 g.kg-1。水稻植株中氮镁积累量分别是1.55-20.08 kg.hm-2和7.69-14.86 kg.hm-2,1 000 kg籽粒吸收钙1.66-2.56 kg,吸收镁1.16-1.86 kg;SSNM水稻茎叶和籽粒含钙量分别为2.45-3.40 g.kg-1和0.12-0.29 g.kg-1,含镁量分别为0.85-1.37 g.kg-1和0.62-0.94 g.kg-1,水稻植株中氮镁积累量分别是16.71-22.91 kg.hm-2和9.33-16.35 kg.hm-2,1 000 kg籽粒吸收钙1.66-2.67 kg,吸收镁1.19-1.71kg。两种施肥方式下钙镁的含量和1 000 kg籽粒吸收钙镁量无明显差别;SSNM钙镁的积累量均高于农民习惯施肥。表明,寒地水稻钙镁需要量较高,每1 000 kg水稻需要钙镁含量平均为2.04 kg和1.51 kg,SSNM对水稻茎叶和稻穗钙镁含量影响不大,由于其提高了水稻产量,因此促进了钙镁吸收。     

腐殖酸和水旱轮作对镉污染土壤种植的稻糙米品质的影响

为了解腐殖酸和水旱轮作共同作用对镉污染土壤中种植的水稻稻糙米品质的影响,采用随机组合设计进行了土壤盆栽试验,在水旱轮作的两种土壤（稻田土和菜田土）中添加0、0.1、1.0和10.0 g/m2的腐殖酸,测定糙米中重金属镉元素以及微量营养元素铁、锌、镁和钙的含量。结果表明,在稻田土和菜田土中分别添加10.0和1.0 g/m2腐殖酸时,糙米中镉含量分别比空白对照降低了40%和14.8%;添加腐殖酸处理的水稻,其糙米中必需元素Fe、Zn、Mg和Ca的含量均比未添加腐植酸处理的高,且差异显著;尤其是当腐殖酸添加量为1.0 g/m2时,糙米中Mg含量增加了50.42~72.60 mg/kg;另外,水旱轮作降低了糙米中的镉元素含量,也提高了微量营养元素的含量。这说明腐殖酸和水旱轮作共同作用有利于提高水稻糙米的品质。     

钾硅钙微孔矿物肥对稻田土壤及稻谷镉污染的阻控效果

以晚稻杂交品种"威优644"为供试水稻,采用田间试验研究了钾硅钙微孔矿物肥对重金属镉污染稻田土壤及稻谷中镉含量的阻控效果。结果表明:施用钾硅钙微孔矿物肥可改善水稻植株的经济性状,使水稻增产6.9%~13.6%;同时,可抑制土壤镉的生物有效性,可使土壤有效镉降低7.9%~26.3%,从而使稻谷中镉含量降低37.8%~42.4%。综合试验结果,建议钾硅钙微孔矿物肥的施用量为50~75 kg/667m~2。     

施加钝化剂及叶面肥对大田小麦-玉米轮作Cd吸收转运的影响

为研究施加钝化剂、叶面肥对大田小麦-玉米轮作Cd吸收转运的影响，实现安全利用类耕地农作物的安全生产，通过大田轮作试验的方式，选用小麦秸秆生物炭、钙镁磷肥为土壤钝化剂，叶面硒肥为叶面阻隔剂，在田间共设置6个处理：小麦和玉米常规种植（CK）、基施生物炭（B）、基施钙镁磷肥（P）、叶面喷施硒肥（F）、叶面喷施硒肥的同时基施生物炭（BF）、叶面喷施硒肥的同时基施钙镁磷肥（PF）。小麦和玉米成熟后对其籽粒、秸秆、根系3部分的Cd含量进行检测，并对耕地土壤的pH值、有效态Cd、全量Cd进行测定。结果表明：与CK处理相比，小麦和玉米各处理土壤pH值有不同程度的升高，其中B处理和BF处理会显著提升土壤pH值；小麦和玉米各处理土壤中全量Cd无明显变化； P处理和PF处理可显著降低土壤有效态Cd含量。与CK处理相比，各处理农作物籽粒中Cd含量均有不同程度的降低，且叶面阻隔联合土壤钝化技术（BF、PF）的效果更好。较CK处理，PF处理小麦和玉米籽粒Cd含量下降最明显，降幅分别为39.91%、43.51%，BF处理小麦和玉米籽粒Cd含量分别下降了22.58%、33.53%，F、B处理和P处理变化较小，降低效果表现为B处理相似文献   

寒地白浆型水稻土生物硅肥的应用效果

本试验条件下,对生物硅肥和硅钙镁肥进行肥效试验,并探讨硅肥对水稻生长发育和产量的影响.结果表明:施用生物硅肥可以促进水稻生长发育,提高抗逆性,平均增产5.2%,施用40 kg/667m2和50 kg/667m2生物硅肥,增产效果最好,增产率分别是8.4%和7.5%.     

几种改良剂对Cd和Pb污染土壤小白菜生长的影响

采用盆栽试验研究了稀土镧、熟石灰、钙镁磷肥和柠檬酸4种改良剂对小白菜在重金属Cd和Pb污染土壤上生长的影响。结果表明:受Cd和Pb污染的土壤明显使小白菜受到毒害,但经稀土镧、熟石灰、钙镁磷肥和柠檬酸处理后,小白菜生物学产量增加,幼苗体内超氧化物歧化酶活性降低,丙二醛含量减少。其中,稀土镧对缓解Cd和Pb胁迫有较好效果。