浙江省商品有机肥中重金属含量变化趋势及风险管控对策

  【目的】  有机肥是农业生产的重要肥源，了解有机肥质量安全现状，可为有机肥合理施用和管控提供参考。  【方法】  于2017年采集浙江省96家有机肥生产企业共99个商品有机肥样品，研究分析其Hg、As、Cd、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni 8种重金属含量、分布特征、污染成因及施用风险。并与2013年文献进行比较，分析重金属含量的变化。  【结果】  1) 商品有机肥中Hg、As、Cd、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni的平均含量分别为0.17、5.5、0.63、17.3、33.2、213.8、660.5、17.7 mg/kg，变异系数为54.9%～151.3%，含量差异较大。相比2013年，Cd、Pb、Cr、Hg和As含量在2017年均有所降低，降幅为23.0%～72.7%，其中Hg和As含量大体呈逐年下降趋势，2017年较2009年平均含量分别下降74.2%和51.8%，Cr和Pb平均含量较2010年分别下降74.9%和54.4%，Cd平均含量在近4年降幅明显，2017年较2013年下降72.7%。但商品有机肥中As仍有8.1%超标，Cu、Zn含量偏高，Ni含量有增加趋势。Cu、Zn、Ni是浙江省商品有机肥主要风险因子。2) 主成分和相关性分析表明，Cu-Zn、Cr-Ni-Hg、Cd-Pb重金属污染来源具有同源性。Cu、Zn、As以饲料添加来源为主，Cr、Hg、Ni主要来源于饲料原料本身，Cd、Pb则以饲料原料本身、生产粘结剂或生产环境来源为主。3) 商品有机肥成分配方复杂，猪粪原料占比较大，其次为鸡粪和牛粪。根据NY 525—2012有机肥重金属限量标准，以猪粪为主要原料的有机肥As超标率9.6%，以鸡粪、羊粪为主要原料的有机肥未出现重金属超标，根据德国腐熟堆肥重金属限量标准，以猪粪和鸡粪为主要原料的有机肥Cu、Zn超标样品较多，Ni只在以猪粪和鸡粪为主要原料的有机肥中出现超标。4) 长期施用含重金属商品有机肥，存在土壤重金属积累风险。按有机肥年施肥量30 t/hm2推算，Cu、Zn和Cd风险相对较大，安全使用年限分别为14、18、34 年。  【结论】  浙江省商品有机肥总体质量安全程度较高，有机肥中Cr、Pb、Hg、As、Cd含量近年来得到较好的控制，但Cu、Zn、Ni含量偏高，部分As含量超标，长期施用条件下存在土壤重金属累积风险，因此需加强对有机肥中重金属的管控，制定商品有机肥中Cu、Zn、Ni限量标准，以保障土壤长期可持续利用。     

不同提取剂对土壤有效态Hg提取的效果浅析

采集浙江省水稻和蔬菜主产区的土壤及其对应植物样本各16个,分析目前常用的土壤重金属有效态提取剂HCl、二乙基三胺五乙酸(DTPA)、NH₄OAC、CaCl₂和硫代乙醇酸(TGA)对土壤有效态Hg提取的效果。结果表明,从提取能力来看,蔬菜土和水稻土都表现为TGA>NH₄OAC≈CaCl₂≥HCl>DTPA;从相关性分析来看,HCl、NH₄OAC和CaCl₂提取的有效态Hg含量与水稻籽粒Hg含量呈显著正相关,能够较好地反映土壤和水稻的Hg污染情况。     

重金属污染土壤几种生物修复方式比较

土壤重金属污染是全球普遍存在的问题,生物修复因其环境友好且成本效益高而得到广泛关注。但不同生物修复技术有其优势和局限性,充分了解每种修复技术的特点,才能更经济、有效地对污染土壤进行修复。本研究阐述对比了目前的土壤重金属生物修复方法,包括植物修复（植物挥发、植物固定和植物提取）、转基因植物提取、螯合辅助植物修复、微生物辅助植物修复等技术的机制、优势、局限性和适用性等方面的差异。综述提出有效的生物修复技术需要土壤化学、植物生物学、遗传学、微生物学和环境工程等多学科的有机结合。根据污染土壤的特点,结合具有相应改良特性的转基因植物,是实现污染土壤大面积修复的有效方法。同时,农艺措施对天然超级积累植物的生物量和重金属提取能力的刺激作用还需要进一步挖掘。植物修复可以与其他几种传统修复技术有效结合,利用转基因技术建立土壤+植物+微生物的组合是未来修复技术发展的最佳途径。     

不同氮效率水稻品种苗期吸氮效率差异及其机理研究

以大田筛选得到的不同生物学特性的12个水稻品种为材料,研究了水培条件下这些品种苗期的吸N效率差异,结果表明大田N效率不同的品种在苗期水培条件下吸N效率也不相同,并且大田相同类型的品种在苗期N效率也不完全相同。供试7个大田高产品种中只有桂单4号、云粳38和黔育421这3个水稻品种在水培环境中同样保持较其它品种生物量大,N响应高的特性;另外3个大田高产品种南光、予粳7号和4007在苗期N效率表现很差;红稻Vmax虽然很大,但是生物量很小,所以综合表现一般。3个低产品种Elio、抚宁小红芒和黄金糯中,Elio在苗期N效率很高,另外2个品种N效率不高。研究发现,生物量(尤其是根系的生物量)和对NH4 的亲和力(1/Km)以及Vmax是水稻苗期吸N效率的主要决定因素。典型的苗期N高效品种有桂单4号、黔育421、Elio和云粳38,这些品种苗期N累积量高,N响应值高,原因在于桂单4号、黔育421和Elio在水平增加后Vmax都成倍增加,尤其Elio的Vmax一直都很高,而云粳38则主要是靠较高的生物量来获得高吸N量。典型的低效品种有南光、4007、武运粳7号和予粳7号,这些品种N累积量小,N响应值小,原因在于其中前3个品种在N水平增加后Vmax都降低,Km大幅度增加,而予粳7号虽然Vmax稍有增加,但亲和力则降低最大而成为所有品种中最低的,所以综合结果仍是低效。     

多元素及稳定同位素技术在有机食品鉴定中的应用

近年来基于原子光谱的分析技术作为有机食品的确证手段受到了极大的关注。本文介绍了目前基于原子光谱技术的多元素及稳定同位素分析技术及其在有机产品鉴定中的应用,分析了这些技术的局限性,并建议以分析技术与统计学相结合的模式能够更好地推动有机食品鉴别技术的发展。     

不同基因型小白菜硝酸盐积累量差异研究

本研究以浙江地区主栽的16个不同基因型小白菜品种为材料,在温室条件下,分析了不同基因型小白菜品种间硝酸盐、亚硝酸盐积累量及品质指标粗蛋白和总糖的变异情况;同时以硝酸盐及亚硝酸盐含量存在显著差异的4个不同基因型品种为材料,在实验室条件下测定了这4个品种的NO3-吸收速率。结果表明：小白菜不同基因型品种间硝酸盐积累量存在较大变异,且与亚硝酸盐积累量及品质指标间没有必然的联系,可以筛选出低硝酸盐且优质的品种。四月慢和绿领裕农一号为高硝酸盐积累品种;华冠青梗菜、夏抗F1青菜、夏帝和高华青梗菜为低硝酸盐积累品种。吸收液的NO3-浓度在5～20mM范围内,四月慢的NO3-吸收速率显著高于华冠青梗菜,同时,吸收动力学参数Vmax和Km值显示,高硝酸盐积累品种四月慢对硝酸根的吸收能力强于低硝酸盐积累品种高于华冠青梗菜。本研究结果为低硝酸盐积累品种的选育提供理论依据。     

常用钝化剂对叶菜类蔬菜重金属镉、汞、铅和铬积累的影响研究

为探明受重金属污染的蔬菜地适用的钝化措施,本研究采用田间小区试验的方式,设置对照(CK)、石灰0.3 kg/m2(LM)、石灰和生物炭1:2混施0.9 kg/m2(LC)、腐殖酸肥料0.225 kg/m2(FZ)4种处理措施,以浙江省主栽的青菜和空心菜为研究对象,比较了不同钝化剂在受重金属污染的蔬菜地的实施效果.结果表...     

石灰、生物炭配施硅/多元素叶面肥对水稻Cd积累的影响

为探明钝化剂配合叶面肥对水稻Cd积累的影响,在浙江典型Cd污染稻田,采用小区试验方式分析了对照（CK）、石灰4 500 kg/hm²（LM）、石灰+生物炭1：1混施9 000 kg/hm²（LC）3种模式基础上喷施含Si和多元素（DYS）叶面肥对水稻植株Cd积累的影响。结果表明：与CK相比,LM和LC处理糙米Cd含量分别降低70.1%和88.3%;LM配施含Si和DYS叶面肥使糙米Cd含量进一步降低45.3%和28.9%;LC配施含Si和DYS叶面肥则使糙米Cd含量进一步降低14.5%和13.7%。与LM和LC相比,加喷叶面肥使茎秆—稻谷Cd转运降低42.4%~62.7%,茎秆Cd浓度增加81.9%~123.0%,稻谷Cd浓度降低14.6%~64.2%。与CK相比,LC和LM处理显著提高土壤pH,降低土壤DTPA提取态Cd,且LC处理效果更好;LC处理使壤微生物碳、有机质、脲酶和蔗糖酶活性分别增加6.08%,7.92%,11.90%和0.72%,而LM则分别降低8.33%,14.30%,29.20%和12.10%;LM和LC分别使土壤黏粒含量降低5.73%和4.53%,且LM处理使砂粒含量增加29.70%,粉砂粒含量降低11.70%;LC则使土壤砂粒含量降低1.50%,而粉砂粒含量增加2.17%。综合分析,LC配施含Si或DYS叶面肥能够在有效降低稻米Cd含量的基础上保持土壤质量良性发展。     

不同辣椒品种镉吸收积累能力及关键期研究

  【目的】   比较不同辣椒品种植株Cd的吸收和积累动态差异,明确Cd积累关键期,为生产上规避辣椒Cd积累提供技术支持。   【方法】   以8个辣椒品种为材料进行了田间小区试验,供试土壤全镉含量为0.194 mg/kg。在辣椒苗期 (移栽当天)、壮苗期 (移栽后32 天)、结果期 (移栽后65 天)、成熟期 (移栽后111天) 采样,分析辣椒植株根、茎、叶及果实生物量、Cd含量,计算不同组织间的Cd运转系数。   【结果】   供试8个品种分为菜椒和朝天椒两类。4次采集的样品,叶部Cd含量均为菜椒 > 朝天椒,果实Cd含量在结果期菜椒高于朝天椒,成熟期朝天椒显著高于菜椒。朝天椒果实以品种艳椒425的Cd含量最低,菜椒以品种苏椒5号Cd含量最低。壮苗期为辣椒植株Cd的快速积累期,朝天椒根、茎和叶Cd含量移栽后0到32天分别增加了14.9、51.2和51.9倍,菜椒分别增加了8.9、25.6和39.9倍。结果期Cd积累变缓,移栽后65天朝天椒根、茎和叶Cd含量比移栽后32 天分别增加了0.35、0.55和–0.13倍,菜椒分别增加了0.20、0.01和–0.29倍;成熟期 (移栽后111 天) 朝天椒根、茎和叶Cd含量比结果初期 (移栽后65天) 分别增加了–0.29、0.44和–0.40倍,菜椒分别增加了–0.34、–0.14和–0.32倍。不同辣椒品种Cd在植株内的转运能力有差异,4次采样根–茎Cd转运效率菜椒 > 朝天椒,而茎–叶、叶–果和茎–果Cd转运效率则是朝天椒 > 菜椒。辣椒果实Cd积累量与壮苗期茎的Cd含量呈极显著正相关 (P < 0.01),与茎–果、叶–果Cd转运效率显著相关 (P < 0.05)。   【结论】   壮苗期前 (移栽后0～32天) 为辣椒植株Cd的快速积累期,该时期辣椒根茎叶中的Cd含量可以增加数十倍,进入结果期Cd含量的增加速率大大降低。壮苗期辣椒茎的Cd含量与果实Cd积累量呈极显著相关。菜椒根中的Cd向茎的转运能力较强,而朝天椒茎叶中的Cd向果实中转运能力较强,因而,朝天椒果实Cd积累能力高于菜椒。     

不同钝化剂对小米椒吸收和积累镉的影响

采用田间小区试验,研究石灰、生物质炭、海泡石、钙镁磷肥等单一和复合钝化剂对小米椒吸收和积累Cd的影响,结合土壤性质和养分含量变化,以期筛选出能有效降低小米椒果实中Cd含量的钝化剂类型。结果表明:供试辣椒品种艳椒425对土壤中Cd有较强的吸收积累能力,不同部位的Cd含量为茎叶>根>果实;不同处理辣椒果实的Cd含量介于0.049~0.106 mg·kg^-1,除生物质炭处理外,其他钝化剂处理辣椒果实的Cd含量显著降低,降幅在25%~54%,其中,海泡石处理降幅最高,其次为复合钝化剂。除个别处理外,各钝化剂处理有效地降低了Cd的转运系数和富集系数,降幅分别在26%~44%和23%~52%。辣椒中Cd含量的降低主要是由于钝化剂的施入提高了土壤pH值,降低了土壤中有效态Cd含量;土壤pH值与对照相比提高了0.8~2.4个单位,有效态Cd含量降低了68%~93%,其中,海泡石处理效果最佳,其次为复合钝化剂。此外,不同钝化剂一定程度上提高了土壤有机质含量和主要养分含量。总体来看,海泡石和复合钝化剂能在改善土壤性质的同时有效降低辣椒对土壤中Cd的吸收、转运和积累,有利于保障辣椒的安全生产。