我国稻田系统镉污染风险与阻控

过去30年的工业化和环保措施不到位导致我国部分地区农田土壤Cd污染较为严重。南方部分地区稻米Cd含量超标严重,危害农产品安全和人体健康。农田Cd不断输入、土壤酸化以及种植Cd积累能力较强的籼稻品种是部分地区稻米Cd含量超标的主要原因。我国人群Cd平均摄入量在过去30年里增加了一倍。本文综述了人体Cd摄入量的安全阈值,鉴于食用大米是我国人群Cd摄入的主要来源,重点介绍稻田系统控制稻米Cd积累的主要生物地球化学过程以及水稻Cd吸收积累与转运的分子遗传机制,在此基础上还建议了稻米Cd积累阻控的农艺和育种措施。     

不同产地西洋参氨基酸种类及含量分析

为研究不同种植区西洋参氨基酸的含量和品质，按食品安全国家标准GB/T5009.124-2016，对加拿大多伦多市、陕西省留坝县、吉林省抚松县、山东省文登市来源的4 a生西洋参进行氨基酸种类和含量测定及对比分析。各产地西洋参均检测出17种氨基酸，其中含有人体必需的赖氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸和半必需氨基酸精氨酸；含有蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酸和精氨酸等8种药用氨基酸。人体必需氨基酸及药用氨基酸含量对比分析结果表明，加拿大多伦多市来源西洋参的这两类氨基酸含量最高，分别为46.20 mg/g 和61.93 mg/g，占总氨基酸含量的 54.0%和72.3%，其次是陕西省留坝县来源的西洋参，分别为45.70 mg/g和61.63 mg/g，占总氨基酸含量的51.9%和70.0%。主成分分析及综合评价结果表明，从氨基酸含量及营养均衡性角度来看，陕西省留坝县西洋参是最接近原产地加拿大的西洋参。     

不同产地西洋参主要活性成分检测与品质评价

为了了解不同产地西洋参的质量,应用高效液相色谱(HPLC)法、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法和分光光度法对不同产地西洋参有效成分进行测定和分析。结果表明,总皂苷、还原糖、总糖、氨基酸以及微量元素含量在不同产地西洋参中存在不同程度的差异。总皂苷含量从低到高的顺序依次为吉林抚松、山东文登、陕西留坝和加拿大多伦多样品,分别为3.12%、3.26%、3.44%和5.19%;留坝样品还原糖含量最高,为6.18%;多伦多样品总糖含量最高,为35.30%。各地西洋参样品微量元素存在差异,多伦多的铝、镁和钼含量最高,留坝的钙、钼、钾和硒含量较高,文登的钴、钾、锰、钠、铁、硒、锌、铝和镍含量较高。所有检测样品的重金属和有害元素含量均在国家对中药材的限定标准之内。     

前言

正我国部分地区农田土壤重金属污染现状较为严重,导致农产品重金属含量超标,危害人体健康。与此同时,我国人多地少,为了确保粮食安全,仍需安全利用中轻度污染农田,并生产出安全的农产品。2016年,国务院颁发了《土壤污染防治行动计划》,要求到2020和2030年,受污染耕地安全利用率分别达到90%左右和95%以上。因此,中轻度污染农田土壤重金属的修复与阻控成为近年来农业环境科学研究的热点。     

土壤与人体健康

土壤可以通过多条途径对人体健康产生正面或负面的影响。本文从土壤通过食物链提供人体必需的矿质营养、人体来自于土壤-食物链的有害重金属暴露、以及土壤中抗生素抗性基因传播等方面探讨土壤与人体健康的关系。土壤对人体健康的影响具有非均等性,贫困地区与低收入群体往往更容易受到土壤对人体健康的负面影响。在未来人口增长与全球气候变化双重压力下,土壤与人体健康的关系将变得更为突出。本文还提出了消减土壤对人体健康负面影响的一些干预措施选项及未来的研究方向。     

秦巴山区西洋参病害种类调查

为明确秦巴山区西洋参病害的种类和发生特点,提高对西洋参病害防控的针对性及预见性,我们采用田间调查和实验室鉴定等方法,对留坝县、勉县和太白县等西洋参主要种植区病害发生情况进行了研究。结果表明,秦巴山区危害西洋参的主要病害共20种,其中侵染性病害有14种,非侵染性病害6种。西洋参灰霉病、锈腐病、黑斑病、根腐病和菌核病为当地主要病害,发生较为普遍,为害严重。     

秸秆移除对降低土壤镉含量的效果有限

秸秆移除是重金属中低污染农田安全生产广泛采用的措施之一,其目的是通过移除积累在秸秆中的重金属,逐步降低土壤重金属含量。本文通过对文献报道的数据进行模拟计算,以评估水稻秸秆移除对降低土壤镉(Cd)含量的效果。基于田间试验数据,水稻秸秆Cd含量与土壤Cd含量呈显著的线性关系。根据回归方程和秸秆平均生物量估算,在土壤总Cd含量为0.5～5.0mg·kg~(-1)范围内,单季水稻秸秆可移除的Cd占耕层土壤Cd总量的0.23%～0.37%(平均值为0.27%),秸秆和籽粒Cd总移除率的平均值大约为0.30%。研究表明,水稻秸秆移除对降低耕层土壤Cd含量效果非常有限。     

硒肥对猕猴桃果实硒含量及其营养品质的影响

采用叶面喷施、根施及根叶并施方式对猕猴桃植株进行富硒处理。结果表明:3种施肥方式对于提高猕猴桃果实硒含量效果的顺序为叶面喷肥根叶并施根施,以叶面喷施0.5 kg硒肥最优,果实硒含量增加了103.5%;提高果实维生素C(Vc)含量的效果顺序为根施根叶并施叶面喷肥,根施0.5 kg硒肥最为显著,果实Vc含量增加了23.0%,而叶面喷肥后果实Vc含量下降;提高果实可溶性固形物含量的效果顺序为叶面喷肥根叶并施根施,以叶面喷施0.5 kg硒肥最优,果实可溶性固形物含量提高了37.2%。结合猕猴桃果实硒含量、营养品质、果树长势以及果园管理成本等因素,建议选用果树绽叶期根施硒肥0.5 kg·株-1作为富硒猕猴桃果园的施肥技术。     

生物炭和碳酸钙粉对高、低镉积累型水稻镉积累及根际微生物群落的影响

为研究钝化剂对不同镉（Cd）积累特性水稻品种镉积累的阻控效果,采用盆栽试验,研究了2种钝化剂（生物炭和碳酸钙粉）处理下高、低镉积累水稻镉积累特性,同时考察了2种钝化剂添加对高、低镉积累水稻根际土壤pH、有效态镉含量和细菌群落结构的影响。结果表明：与对照相比,施加碳酸钙能分别提高低镉积累品种和高镉积累品种根际土壤pH 1...     

田间水肥管理措施及石灰施用对水稻Cd As积累的影响

通过水肥管理及石灰施用等农艺措施阻控水稻Cd、As的积累被认为是经济、易行和有效的措施,但相关措施仍缺乏大田的验证和优化。为此,本研究在湖南省开展了多年多点水肥及石灰施用等农艺阻控对水稻Cd、As积累影响的田间试验。2014—2016年,连续3年在攸县和湘潭研究了常规灌溉、开花后淹水和全生育期淹水3种管理模式对水稻Cd、As积累的影响。结果均表明淹水能显著降低糙米的Cd浓度,但提高了As浓度,后期淹水和全淹水分别使糙米中的Cd浓度降低了15%~30%和26%~45%,但使As浓度提高了6%~25%和11%~65%。2016—2017年,连续两年在湘潭研究了秸秆、硅肥、硫肥和锰肥及其与石灰联用对水稻Cd、As积累的影响。结果表明硅肥和硫肥对水稻Cd、As积累的阻控效果不稳定,大田条件下单独施硅肥难以达到显著降低糙米中Cd、As浓度的效果,施用高剂量(2250 kg·hm-2)的硫肥能显著降低糙米中As浓度。施用生石灰(1500 kg·hm-2)对糙米Cd浓度没有产生显著影响,但施用Ca CO3(12 000 kg·hm-2)能显著降低糙米和秸秆的Cd浓度,甬优538的糙米Cd浓度降低了54%,可见,施用足够量的Ca CO3是阻控水稻Cd积累的有效措施。该研究的结果表明合理的水肥管理措施能降低水稻Cd、As的积累,施用Ca CO3将土壤p H上调至6.5左右是阻控水稻Cd积累的有效措施。