硒对镉胁迫下植物壶瓶碎米荠镉含量的影响

通过盆栽试验,设置单独Cd处理与Cd+Se复合处理(土壤镉浓度为0~200 mg kg~(-1)),研究不同处理下,壶瓶碎米荠(Cardamine hupingshanensis)植株的镉含量特征。结果表明:两种处理方式下,壶瓶碎米荠植株地上部和地下部镉含量随土壤中镉浓度升高而增加,呈线性相关。单独Cd处理,壶瓶碎米荠植株地上部镉含量变化范围为0.02~808.51 mg kg~(-1),地上部与地下部镉含量的平均比值为1.10,变化范围为1.05~1.23;富集系数的平均值为5.65,变化范围为4.04~7.85。Cd+Se复合处理,相同镉浓度处理下,壶瓶碎米荠地上部和地下部的镉含量均低于单独Cd处理组,最高浓度达到617.74 mg kg~(-1)和531.48 mg kg~(-1)。表明,壶瓶碎米荠是一种富集镉能力强的超积累植物,而添加硒可以降低其对Cd的富集,且不会影响其对Cd的吸收和向地上部转运的能力,在Cd污染场地的修复中前景较好。     

稻麦轮作下施用猪粪水对作物生长及农田土壤质量的影响

为解决猪粪水农田利用问题,确定其最佳施用量,降低可能带来的环境风险,在实验室条件下,基于自制土柱,研究了猪粪水不同比例替代化肥及猪粪水全量替代化肥下不同施用量对稻麦生产及农田土壤质量的影响,分析了稻麦株均穗数、叶绿素含量、穗和秸秆产量、穗和秸秆中氮磷含量、土壤渗滤液理化特性以及土壤氮磷、重金属含量的变化。结果表明：猪粪水50%和100%替代化肥氮均可不同程度地促进稻麦生长,提高稻麦植株产量,但处理间差异不显著;在猪粪水全量替代化肥氮条件下,当猪粪水用量为200%化肥氮时,稻、麦穗均获得最大产量;施用猪粪水提高了稻、麦穗和秸秆中氮磷含量,减缓了土壤有机质和全氮下降幅度,提高了土壤全磷含量,但过量施用猪粪水造成水稻烂根、死苗,小麦疯长,土壤渗滤液中氮磷浓度升高,污染地下水的风险增加,部分指标甚至超过《地下水质量标准（GB/T 14848-2017）》中Ⅳ类水标准;大量施用猪粪水还会造成铜、镉和铅等在土壤中积累,锌含量无明显增加。综上所述,在本研究条件下猪粪水替代化肥是可行的,建议猪粪水用量低于200%化肥时可在促进稻麦生长、培肥土壤和控制农田环境污染等方面具有较好的效果。     

不同贮存方式对猪粪水理化特性的影响

【目的】针对猪粪水贮存过程中氮素大量损失的问题,比较秋季和冬季条件下敞口和密封贮存对猪粪水贮存过程中理化特性的影响,以便为猪粪水贮存还田提供理论参考。【方法】在实验室条件下,比较了秋季和冬季敞口与密封贮存对猪粪水贮存过程中物质转化、氮素损失及无害化的影响,分析了猪粪水pH、电导率（Electrical conductivity,κ）、化学需氧量（Chemical oxygen demand,COD）、种子发芽率及NH₄⁺-N、NO₃^--N、总氮（Total nitrogen,TN）和重金属（As、Zn、Cu、Pb和Cd）含量的变化。【结果】猪粪水贮存过程中,pH先增加后保持相对稳定,κ、COD及TN、NO₃^--N和重金属含量均逐渐降低,NH₄⁺-N含量先增加后降低,种子发芽率逐渐增加;贮存后猪粪水中无机氮占比明显增加（冬季敞口贮存除外）,除Cu和Zn含量未达到《农田灌溉水质标准》（GB5084—2021）要求外,...     

农村混合污水灌溉对小麦生长及其根际微环境的影响

以土柱模拟试验为基础,利用不同稀释倍数的农村混合污水(污水∶清水为1∶0,1∶1,0∶1)灌溉小麦,进而研究农村混合污水灌溉(WG)对小麦生长、根际土壤养分、酶活性和微生物多样性的影响。结果表明,污水含量的高低对小麦生长及根际土壤养分、酶活性和微生物多样性有一定的影响。与清水灌溉(CK)相比,WG处理后:(1)小麦株高、径粗、鲜重和干重均显著高于CK(P0.05),小麦叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量显著增加(P0.05);(2)小麦根际土壤除有机质含量增加16.42%外,pH、土壤全氮、全钾、全磷、速效磷、速效钾和碱解氮含量及综合肥力均降低(0.95%～16.79%),且速效钾含量降低较为显著(P0.05);(3)小麦根际土壤酸性磷酸酶、脲酶和转化酶活性均显著高于CK(P0.05),过氧化氢酶活性显著降低(P0.05);(4)由Shannon、Ace、Chao、Coverage、Simpson指数及细菌和真菌在genus水平上的微生物群落结构分布可知,小麦根际土壤细菌多样性降低,真菌多样性增加。同时,改变了小麦根际土壤细菌和真菌在genus水平上优势种的相对丰度,但细菌优势种的种类没有发生改变,真菌优势种的种类发生改变。研究结果可为示范区农村混合污水灌溉模式的研究提供有力的理论依据。     

外源硒和耐硒细菌对镉胁迫下水稻生长、生理和硒镉积累的影响

镉是我国农田土壤中毒性最强和最普遍的污染物之一。硒镉间的拮抗作用已被大量研究所证实，但硒的施用量和耐硒细菌对植物硒镉积累的影响尚不明确。本文通过盆栽试验，研究了添加外源硒和接种耐硒细菌Lysinibacillus macrolides DS15菌株对镉胁迫下水稻的生长、生理代谢以及硒镉含量的影响。研究表明，外源硒使水稻株高显著增加，促进了水稻对硒的积累，降低了超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）和过氧化氢酶（Catalase，CAT）活性。与对照相比，低硒（0.5 mg·kg^-1 Na₂SeO₃）和高硒处理（2.0 mg·kg^-1 Na₂SeO₃）使水稻根际土壤有效镉含量分别下降了32.24%和9.43%，并减少了水稻地上部分对镉的积累和镉向地上部的运输。低硒处理对土壤中镉的钝化以及对镉胁迫的缓解作用均显著优于高硒处理。与对照相比，不接种L.macroides时高硒处理反而造成水稻镉含量显著增加。接种L.macroides使水稻生物量增加了1.79倍，降低了水稻的硒含量，使SOD和CAT活性升高，根际土壤有效镉含量下降了18.46%，降低了水稻对镉的积累和运输。外源硒和接种L.macroides的交互作用对水稻硒、镉积累和运输均有显著影响，低硒、接种处理可以降低水稻镉含量，而高硒、接种处理可减少镉向地上部分的运输。研究表明，适量的硒和接种DS15可以降低土壤中镉的有效性，减少水稻对镉的积累和运输。     

硒镉高背景区茶叶中硒和砷、汞、镉的积累与浸出特征研究

为阐明地质高背景区微量元素的生物地球化学循环,以及其在农作物中的积累和潜在健康风险,探讨了硒镉高背景区茶叶中硒、砷、汞、镉4种微量元素的积累特征,分析了采集时间、叶片成熟度、炒制温度对微量元素含量的影响;以硒的最大浸出量为参考,研究了富硒茶最佳的冲泡条件,并对4种微量元素的浸出特征和健康风险进行了评价。结果表明,所有茶园土壤均达到高硒水平,其中46.67%的土壤硒过量。镉的含量远超土壤风险筛选值,且57.31%为可交换态。所有茶叶均达到富硒茶标准,而砷、汞、镉未出现超标。土壤硒对茶叶中重金属的积累没有明显的拮抗作用,反而会促进汞的积累。高温炒制导致茶叶中63.51%的硒损失,而采集时间和叶片成熟度对茶叶中砷、汞、镉的含量有显著影响。硒的浸出主要受冲泡温度和次数影响,最高仅有26.06%的硒能进入茶汤;砷主要受冲泡次数和时间影响,而汞主要受冲泡温度影响。茶汤中硒、砷、汞、镉的浸出量很低,目标危害系数远小于1,没有明显的健康风险。研究表明,地质高背景区微量元素在茶叶中的积累特征及相关的健康风险与人为污染区存在较大差异。     

绿肥紫云英对稻田土壤系统氮素平衡的影响综述

为了系统了解稻田种植豆科填闲作物紫云英后氮素流通的变化情况,笔者综合阐述了紫云英对稻田土壤系统中氮素的输入、输出的影响,整体评价水稻-紫云英种植体系中氮素的平衡,结论主要包括：（1）紫云英能高效固氮并替代部分化肥、提高氮肥利用率;（2）通过提高水稻产量和氮含量,紫云英可以增加水稻收割携走氮量;（3）紫云英能够有效降低土壤氮素的径流损失;（4）紫云英可能具有降低土壤氮素淋溶损失的潜力,但是支撑数据较少;（5）紫云英能够显著减少稻田NH₃挥发,但是对N₂O的影响尚存争议。综上所述,紫云英在保障水稻产量的基础上,能够降低氮素损失所带来的环境风险,有效改善稻田土壤系统氮素平衡情况。     

沼液在我国农业生产中的应用研究进展

随着我国沼气产业的快速发展,在沼气产量快速增加的同时其主要副产物沼液的产量随之增加,并已成为影响沼气产业健康发展的重要掣肘。因此,寻找经济有效的沼液综合利用方式对解决沼液二次污染问题具有重要意义。沼液中含有一定量的氮磷钾等营养物质以及腐殖质、氨基酸和少量植物生长激素等,故沼液农用可促进农作物生长、提高农产品产量和品质。本研究将近年来国内沼液农用方面的文献进行整理归类,梳理沼液的概念与来源,分析沼液的物质组成及影响因素,重点介绍沼液在我国农业生产中的应用现状,包括沼液浸种、沼液还田、制作有机肥、用于水培以及沼液还田对农田土壤的影响等。无论是将沼液用于浸种还是还田,均需稀释一定比例后使用,且不同农作物不同地区的稀释比例不同。此外,提出我国沼液农用存在的一些问题,包括沼液质量标准和无害化标准缺失、沼液还田量缺乏计算依据、沼液还田的政策配套不够完善等。今后将在沼液无害化还田规范制定、沼液精准还田以及沼液还田的长效运行机制等方面下大力气。     

猪粪还田对黄淮海地区农业生产影响的研究进展及对策建议

黄淮海地区是我国重要的生猪养殖基地，猪粪还田在农业生产中被广泛应用。针对黄淮海地区猪粪还田问题，估算黄淮海地区的猪粪产量，详细介绍黄淮海地区猪粪还田对农作物产量、品质、土壤质量、土壤微生物、地表水环境、温室气体排放等方面的影响以及对农产品和土壤的潜在风险，并分析黄淮海地区猪粪还田工作存在的问题。结果表明，猪粪还田在大多数情况在对农业生产均表现出正向作用，在部分地区出现猪粪还田对农作物产量无显著影响的结果，但猪粪过量还田易造成农产品减产、品质下降、土壤重金属累积、地表水污染以及增加温室气体排放等。在此基础上，提出源头控制猪粪质量、加强猪粪无害化处理、严控猪粪还田量、完善猪粪还田方式、完善猪粪还田运行管理机制及相关配套政策等建议，并对猪粪还田工作进行展望，以期对该地区猪粪还田工作提供一定的参考价值。     

不同初始pH对猪粪水酸化贮存过程及氮素损失的影响

为减少猪粪水贮存过程中氮素损失，提高还田安全性，采用酸化贮存技术，以磷酸为酸化剂，比较了不同初始pH对猪粪水酸化贮存过程及氮素损失的影响。结果表明：试验用猪粪水中重金属浓度大小顺序为：Cu>Pb>Zn>Cd>As，贮存后重金属浓度均降低，符合《农用沼液：GB/T 40750-2021》标准，但贮存180 d后猪粪水氮素损失率达68.55%，贮存后猪粪水中氮素以氨氮为主，占比达51.73%；酸化pH与酸化剂用量的相关性公式为：y=-3.3113x + 22.999，R2=0.985；酸化贮存大幅减少了猪粪水氮素损失，损失率较CK降低了5.98-62.77个百分点，且贮存后氨氮占总氮占比大幅提高24个百分点以上，保氮效果与pH呈反比；磷酸酸化提高了猪粪水总磷和水溶性磷浓度，增加幅度与磷酸用量呈正比；酸化贮存后猪粪水EC、Cd和Pb浓度偏高，抑制根和茎生长，其负面效应与贮存pH呈反比；酸化贮存降低了猪粪水Cu浓度，Cu浓度与pH呈正比，对As和Zn的作用无明显规律。综上所述，建议将猪粪水pH调至6.0后贮存，酸化剂成本为13.89元·吨-1。