水肥氮镉耦合下土壤酶活性及玉米生长与镉吸收响应的初步研究

采用正交设计,通过土培盆栽试验,研究水、肥、氮、镉耦合条件下,土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和中性磷酸酶活性及玉米生长和镉吸收的响应。结果表明,在高镉(2 mg·kg~(-1))条件下,施用有机肥并低量(常规用量的50%)灌溉时土壤过氧化氢酶、脲酶活性最高,而蔗糖酶活性最低。未添加外源镉时,高氮(0.2 g·kg~(-1))条件下的土壤脲酶活性最低,而中性磷酸酶活性最高。在高氮高镉条件下,玉米生物量骤减。随着施氮量(0～0.2 g·kg~(-1))增加,玉米生物量有提高的趋势。随着外源镉添加量(0～2 mg·kg~(-1))增加,玉米地上部镉含量整体呈增大趋势。高氮条件下,添加中量(0.1 mg·kg~(-1))外源镉时,玉米生物量最大,且地上部吸镉量最高。     

不同改良剂对土壤－叶菜系统Ｃｄ迁移累积的调控作用

为筛选适合在中轻度镉污染土壤上有效降低叶菜吸收镉的改良剂及用量,采用镉污染菜地土壤进行盆栽试验,研究不同用量的石灰、泥炭和碱渣对小白菜(Brassica chinensis L.)生物量、镉吸收量,土壤pH及有效态镉含量的影响.结果表明,3种改良剂对小白菜生长均无显著的抑制作用;与不施改良剂的处理相比,石灰、泥炭显著抑制小白菜对镉的吸收,地上部镉含量与石灰和泥炭用量均呈显著负相关关系(R=-0.668、-0.785,P<0.05),碱渣对小白菜地上部镉含量的影响不显著,但显著增加根系镉含量;改良剂均显著提高土壤pH,但对DTPA-Cd影响不同,石灰显著降低DTPA-Cd,泥炭、碱渣均有增加DTPA-Cd含量的趋势;泥炭对土壤-小白菜系统Cd迁移的调控效果最佳,其最佳用量为20 g·kg-1土,石灰次之,碱渣不适合.     

新型硅酸盐钝化剂对镉污染土壤的钝化修复效应研究

通过活化蒙脱石中硅(Si)元素制备新型硅酸盐土壤重金属钝化剂,并在高效钝化重金属的同时为作物生长提供营养成分。采用盆栽试验研究了新型硅酸盐钝化剂对土壤pH和镉(Cd)形态分布的影响,同时考察了钝化剂对小白菜生物量、株高及Cd含量的影响,探讨了钝化剂对土壤镉污染可能的钝化机理及效果。结果表明,在Cd含量为3 mg·kg~(-1)和5 mg·kg~(-1)污染土壤上施加新型硅酸盐钝化剂均可显著增加小白菜的生物量并降低其重金属含量,土壤Cd含量为3 mg·kg~(-1)时施加5‰硅酸盐钝化剂可使小白菜生物量增加25%、Cd含量降低59.17%;添加5‰钝化剂可使土壤pH升高约1.4个单位,且土壤中弱酸溶解态镉含量分别降低19.8%和9.40%。由此可见,新型硅酸盐钝化剂可有效降低酸性镉污染土壤中可迁移态Cd含量并促进作物生长。     

生物炭与氮肥配施对高粱生长及镉吸收的影响

为探讨生物炭与氮肥配施对高粱生长及镉(Cd)吸收的影响,采用盆栽试验,研究了在中、轻度Cd污染土壤(以YB1、YB2表示)上分别进行0、2%和5%3个生物炭用量(以B0、B2、B5表示)配施0、200、500 mg·kg~(-1)3个施氮水平(以N0、N200、N500表示)对土壤理化性质、有效Cd含量、高粱光合特性及其Cd吸收的影响。结果表明:两种土壤上,增加生物炭用量能提高土壤pH和有机质含量,并在5%添加量时显著降低土壤CaCl_2-Cd含量;氮肥水平仅在YB1土壤上显著影响土壤CaCl_2-Cd含量。YB1土壤上,氮肥水平对高粱净光合速率、气孔导度和蒸腾速率有显著影响,均有随施氮量增加而增加的趋势;而高粱地上部Cd含量与CaCl_2-Cd含量显著正相关,在B5N0处理中最低(3.87 mg·kg~(-1)),B0N200处理中最高(6.79 mg·kg~(-1))。YB2土壤上,生物炭用量对高粱净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率均有极显著影响,气孔导度和蒸腾速率有随生物炭用量增加而降低的趋势;高粱地上部Cd含量与气孔导度、蒸腾速率显著正相关,与生物量显著负相关,在B2N500处理中最低(3.79 mg·kg~(-1)),B0N0处理中最高(5.32 mg·kg~(-1))。研究表明,生物炭与氮肥配施能影响土壤理化性质、高粱光合特性和生长等因素,进而影响高粱地上部对Cd的吸收,不同土壤条件下影响高粱地上部Cd吸收的主要因素存在差异。     

矿物-有机质复合调理剂对Pb污染土壤的改良效果

为了探究矿物-有机质复合调理剂对Pb污染土壤的改良效果,通过小白菜盆栽试验研究了矿物-有机质复合调理剂(钾钙硅肥+褐煤腐植酸)对土壤理化性质、土壤有效态Pb含量、小白菜生长情况及小白菜吸收Pb的影响。试验结果表明:施加复合调理剂能显著降低土壤有效态Pb含量(施加量达到2 g·kg~(-1)时,比对照降低67.47%),提高土壤p H值(从5.34到6.25)和土壤有机质含量(10.98%~13.41%);施加复合调理剂后,土壤中矿物质元素(K、Ca、Mg、Si)有效态含量均有不同程度的提高,其中施加量与土壤中有效Ca和Si元素含量具有显著相关性。另外,施加复合调理剂能有效降低小白菜中Pb含量以及促进小白菜的生长。与对照相比,小白菜生物量和株高分别提高22.79%~49.90%和2.91%~7.15%,且均与复合调理剂施加量呈显著正相关。矿物-有机质复合调理剂不仅能改善土壤理化性质,降低土壤有效态Pb含量,减少Pb在小白菜根部和地上部分的累积,而且能提升土壤养分供应能力,可在实际中有效践行。     

3种生物炭对镉污染黄壤上小白菜生物量及品质的影响

以镉污染黄壤为供试土壤,小白菜为供试作物,采用盆栽试验,通过测定小白菜地上部鲜重与镉含量、土壤有效态镉含量以及小白菜可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C含量等,研究木炭、辣椒秸秆炭和菌棒炭添加后镉污染黄壤上小白菜的生物量及品质变化情况.结果表明:与对照相比,施用3种生物炭能明显促进小白菜的生长,木炭、辣椒秸秆炭和菌棒炭处理小白菜的地上部鲜重分别是对照(不添加生物炭)的1.19、1.31、1.34倍;生物炭的添加使得小白菜地上部镉含量较对照分别降低了13.37％(木炭)、39.47％(辣椒秸秆炭)和62.33％(菌棒炭);3种生物炭处理的土壤有效态Cd含量分别下降了11.05％、22.91％和31.86％;与对照相比,施加辣椒秸秆炭和菌棒炭后,小白菜可溶性糖和维生素C含量分别增加了2.65％～4.22％和6.90％～7.96％;此外,施加菌棒炭处理的小白菜可溶性蛋白含量较对照上升了0.31％.由此可见,添加生物炭能促进小白菜生长,抑制其地上部对镉的吸收;在用量为5％的情况下,施用菌棒生物炭还能一定程度提高小白菜的品质.     

改良剂对镉污染土壤上小白菜镉积累转运及生理特性的影响

为了缓解土壤镉污染对小白菜的胁迫,以园林绿色废弃物堆肥、生物炭和腐植酸为复合改良剂,研究了不同改良剂添加量对土壤理化性状、小白菜生物量、镉积累转运、叶片色素含量和生理特性的影响。结果表明：随着改良剂施用量的增加,土壤pH值、EC值和有机质含量增加,土壤有效态镉含量降低。施用改良剂后,小白菜根和叶的生物量分别提高了46%~53%和30%~64%。改良剂添加显著降低了小白菜根和叶中镉含量,同时根和叶的富集系数（BAF）分别降低了12%~30%和34%~49%,转运系数（TF）显著低于对照,但仍大于1。改良剂施用显著提高了小白菜叶片中的叶绿素a、叶绿素（a+b）和类胡萝卜素含量。小白菜的丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性、脯氨酸含量等抗逆性指标明显降低。研究表明,改良剂施用改善土壤理化性状,提高小白菜生物量和叶片色素含量,降低抗逆性指标,同时显著降低小白菜对镉的积累转运。     

有机肥和EDTA强化小飞蓬修复溃坝区Cd污染土壤的研究

[目的]本文旨在寻求溃坝区不同程度度镉(Cd)污染土壤的植物修复技术。[方法]采用室外盆栽试验,研究了施用有机肥和EDTA对Cd超积累植物小飞蓬(Conyza Canadensis L.)的生长和吸收累积Cd的影响。[结果]轻度Cd污染水平(0.8 mg·kg~(-1))下,小飞蓬能保持良好生长,且能将更多的镉积累在地上部。在较高的土壤Cd污染水平(Cd含量0.8 mg·kg~(-1)基础上添加10 mg·kg~(-1)的Cd)下,小飞蓬地上部和根系的Cd含量均显著增加,植物的生长受到抑制。在供试的2种Cd污染情况下增施有机肥(20 g·kg~(-1)的牛粪),均有利于促进小飞蓬的生长,使得在植株Cd含量变化不显著的情况下,仍能明显增加土壤Cd的移出率。乙二胺四乙酸(EDTA)的施加显著增加了小飞蓬根系和地上部的镉含量,且植物体内的镉含量随EDTA施加量的增加而增加;虽然高浓度EDTA(438 mg·kg~(-1))的施加会抑制植物的生长,但是小飞蓬对土壤镉的移除率仍是显著增加。在较低的土壤Cd浓度条件下,增施有机肥或添加高量EDTA能极显著增加小飞蓬地上部总镉量,但添加低量EDTA对小飞蓬地上部总镉量影响未达显著水平;在土壤镉含量较高的情况下,则表现为增施有机肥并不能增加小飞蓬地上部总镉量,而添加低量EDTA或高量EDTA均可显著增加小飞蓬地上部总镉量。[结论]在低Cd污染溃坝区,通过增施有机肥和较高浓度的EDTA可以增加小飞蓬对土壤中Cd的去除效果;在土壤含Cd较高的情况下,通过低浓度的EDTA即可增加小飞蓬对土壤中镉的去除率。     

棉杆炭对镉污染土壤小白菜生长及镉迁移的影响

为探索生物质炭对污染土壤-作物体系中镉迁移的钝化效果,本研究以小白菜为对象,采用盆栽试验,在土壤Cd2+水平为0、1、6、12mg/kg和棉杆炭添加量分别为0、10、20、50g/kg处理下,测定土壤pH值、小白菜株高、生物量及小白菜地上部分和地下部分中镉的含量,探究施加棉杆炭对土壤-小白菜体系中镉迁移的影响。结果表明,棉杆炭添加可短期内极显著提高土壤的pH值(P 0.01)。在不同镉污染土壤中,添加棉杆炭可以显著增加小白菜的生物量(P 0.05),尤其是10g/kg棉杆炭添加处理,极显著增加了小白菜的生物量(P 0.01)。添加棉杆炭能够有效提高小白菜的成活率,对株高影响不显著(P0.05)。在1mg/kg土壤镉污染中,转运系数大于1,随棉杆炭量的增加,小白菜地上部分富集系数逐渐减少,地下部分的富集系数逐渐增加,说明镉从植物地下部分向地上部分转移量不断降低。在6mg/kg土壤镉污染浓度下,当棉杆炭添加量为10g/kg时,转运系数大于1,而当棉杆炭添加量大于10g/kg后,转运系数小于1,说明植物地下部分镉含量大于地上部分,棉杆炭的添加有效阻控了镉向植物地上部分的迁移。     

‘夏日赞歌’景天(Sedum spurium ‘Summer Glory’)对铅的耐性和富集特征研究

为探究‘夏日赞歌’景天(Sedum spurium‘Summer Glory’)对铅(Pb)的耐受及富集能力,利用盆栽试验研究了不同Pb浓度0(CK)、250、500、1000、2000、4000、8000 mg·kg~(-1)对‘夏日赞歌’景天的生长和生理特性的影响。结果表明,Pb处理浓度为0～4000mg·kg~(-1)时,随Pb处理浓度的增加,‘夏日赞歌’景天地上部和根部生物量、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性呈上升趋势,植物络合素(PCs)含量呈先增后减趋势,且各处理PCs含量均大于CK。当处理浓度为8000 mg·kg~(-1)时,MDA含量显著增加,地上部和根部生物量和SOD活性显著降低。‘夏日赞歌’景天地上部或根部Pb含量与土壤Pb含量均呈显著正相关,且根部Pb含量远大于地上部,根部Pb含量最大为604.13 mg·kg~(-1)。综上所述,‘夏日赞歌’景天对Pb胁迫有较强的耐受和富集能力,可作为Pb污染土壤修复和绿化的候选物种。     

生物炭对水稻根际微域土壤Cd生物有效性及水稻Cd含量的影响

采用根际箱培养的方式,研究了在Cd污染土壤中施用生物炭对根际和非根际土壤pH值、Cd生物有效性及Cd在水稻植株不同部位累积量的影响。结果表明:土壤pH值随着输入生物炭比例增加有上升趋势。在不同用量生物炭添加下,根际和非根际土壤Cd有效态含量均有下降,其中,根际土壤在中用量(50 g·kg~(-1))生物炭处理下降幅最大,达13.9%;非根际第一、二层土壤在高用量(100 g·kg~(-1))生物炭处理下达显著差异(P0.05),分别下降了27.4%和22.9%,而第三层土壤Cd有效态含量在中用量(50 g·kg~(-1))处理下效果最明显,下降了29.2%。施加生物炭均降低水稻各部位Cd含量,且与对照相比,水稻根和糙米中Cd的含量在中用量(50g·kg~(-1))生物炭处理下达显著性差异(P0.05),分别下降了49.8%和81.2%;茎叶和稻壳分别在高用量(100 g·kg~(-1))和中用量(50 g·kg~(-1))处理下降幅最大,分别下降了28.2%和47.1%。由此可见,在Cd污染土壤中添加一定量的生物炭能提高土壤的pH值,降低土壤中Cd的生物有效性并抑制水稻对Cd的吸收。     

蜀葵-胶质芽孢杆菌联合修复土壤镉污染

为探究胶质芽孢杆菌对蜀葵修复土壤Cd污染能力的影响,采用盆栽试验,以蜀葵为供试植物,研究了25 mg·kg^-1Cd胁迫下施用3、6、9 g·kg^-1的胶质芽孢杆菌对蜀葵生物量、Cd积累量、根际土壤有效态Cd含量和根际土壤酶活性的影响。结果表明:25mg·kg^-1Cd胁迫下,施用6 g·kg^-1胶质芽孢杆菌可显著提高蜀葵根、茎生物量(P<0.05),总生物量相比单一Cd处理提高了33.6%~73.2%;施用3、6、9 g·kg^-1的胶质芽孢杆菌,蜀葵整株Cd积累量是单一Cd处理的1.64、2.89、1.69倍,蜀葵根际土壤有效态Cd含量分别上升4.8%、13.1%和8.5%。25 mg·kg^-1Cd胁迫下施用胶质芽孢杆菌后,蜀葵根际土壤脲酶、蔗糖酶活性随施用浓度增加而升高,且处理间差异显著(P<0.05);脱氢酶活性在施用3 g·kg^-1和6 g·kg^-1胶质芽孢杆菌下活性显著增强(P<0.05);多酚氧化酶活性随施用胶质芽孢杆菌浓度上升而持续减弱且变化显著(P<0.05)。研究表明,25 mg·kg^-1Cd处理下施用6 g·kg^-1胶质芽孢杆菌可有效提高蜀葵修复土壤Cd污染的能力,蜀葵-胶质芽孢杆菌联合修复土壤Cd污染具有一定应用潜力。     

三种螯合剂对芥菜修复铀镉复合污染土壤的影响

为探讨螯合剂对植物修复的影响,采用模拟土壤铀镉复合污染的盆栽试验,研究3种可降解螯合剂乙二胺二琥珀酸(EDDS)、草酸(OA)和柠檬酸(CA)在不同浓度(0、2.5、5.0、7.5 mmol·kg~(-1))下对芥菜吸收、转运、富集铀和镉的影响。结果表明:芥菜生长受螯合剂种类及浓度的影响,其中EDDS对芥菜有较强的毒害效用,且与浓度呈正效应,而低浓度的(2.5 mmol·kg~(-1))CA、OA均促进芥菜的生长,高浓度(7.5 mmol·kg~(-1))出现抑制;螯合剂促进芥菜对铀和镉的吸收、转运,其中,在7.5 mmol·kg~(-1)CA处理时,芥菜地上部、单株铀含量均达到峰值,分别为9.71、20.63 mg·kg~(-1)DW,是对照的6.03、2.84倍。在5.0 mmol·kg~(-1)EDDS处理时,芥菜地上部、单株镉含量达到峰值,分别为382.2、328.2 mg·kg~(-1)DW,是对照的4.67、2.35倍。在7.5 mmol·kg~(-1)CA处理下,芥菜的铀转运系数最高为0.118,是对照组的2.93倍,而EDDS处理下镉的转运效果较佳。从单株铀、镉富集量来看,CA促进芥菜富集铀的效果最佳,而EDDS促进芥菜富集镉的效果最佳,同时,对铀也有一定效用;此外,CA、EDDS的添加分别增强了土壤中铀镉的有效态含量。综合而言,施加适宜浓度的螯合剂能够提升芥菜对铀镉复合污染土壤的修复效率。     

外源有机酸对土壤pH值、酶活性和Cd迁移转化的影响

为了筛选植物修复土壤Cd污染适宜的外源有机酸,采用盆栽试验,在温室内以油菜为试验材料,在模拟重度Cd污染的土壤(原土Cd含量为0.838 mg·kg~(-1),人工喷洒CdCl_2水溶液,制备成Cd含量为4.838 mg·kg~(-1)的试验土)中加入5种有机酸:乙酸、草酸、柠檬酸、苹果酸和酒石酸,设置6个浓度:1、2、3、4、5、6 mmol·kg~(-1),以不加有机酸为对照(CK),测定了油菜收获时的土壤pH值、酶活性和油菜干物质量以及Cd累积量,并分析了土壤理化指标与土壤Cd形态之间的关系。结果表明:1、3、4、5、6 mmol·kg~(-1)乙酸处理,4、5、6 mmol·kg~(-1)柠檬酸处理,3 mmol·kg~(-1)苹果酸处理,3、6 mmol·kg~(-1)酒石酸处理可显著增大土壤pH值(P0.05),草酸处理pH值与CK差异不显著;但施加有机酸对土壤酶活性的影响不明显。1、4、6 mmol·kg~(-1)乙酸处理显著提高了油菜地上部干物质量,1、6 mmol·kg~(-1)乙酸处理根干物质量较CK增加了1倍以上,差异显著(P0.05),4、6 mmol·kg~(-1)苹果酸处理根干物质量较CK显著增加了77.13%和88.30%(P0.05),其余处理与CK差异不显著。1 mmol·kg~(-1)乙酸处理地上部Cd累积量较CK增加了51.52%,2mmol·kg~(-1)草酸处理根系Cd累积量较CK增加了1.58倍,1 mmol·kg~(-1)柠檬酸处理地上部+根系Cd吸收总量高于CK,差异均显著(P0.05);增加苹果酸量有利于提高根系Cd吸收总量,1、2 mmol·kg~(-1)酒石酸处理也提高了根系Cd累积量,但与CK差异均不显著(P0.05)。施加乙酸时,土壤pH值与铁锰氧化物结合态Cd和土壤总Cd显著负相关,施加柠檬酸时,土壤pH值与碳酸盐结合态Cd和试验结束时土壤中的总Cd量显著正相关,施加苹果酸时土壤pH值与可交换态Cd显著正相关,其余处理土壤pH值与Cd形态相关性不显著。在碱性土上种植油菜,施加5种有机酸均会增大收获时土壤的pH值,且不同有机酸施加量对土壤Cd形态的影响不同。5种有机酸中乙酸最有利于提高油菜干物质量和油菜Cd累积量。     

三聚磷酸钠与柠檬酸复合强化蜈蚣草修复砷污染土壤

为研究化学活化剂三聚磷酸钠和柠檬酸配合施用对蜈蚣草萃取砷效率的影响,通过模拟实验,在含砷57.7 mg·kg^-1的水稻土中,探究了单一活化剂（三聚磷酸钠0.75 g·kg^-1土,柠檬酸0.75 g·kg^-1土）和三聚磷酸钠与柠檬酸配合施用（三聚磷酸钠：柠檬酸=0.375 g·kg^-1土：0.375 g·kg^-1土）对土壤有效态砷含量变化的影响;采用盆栽实验,探究了三聚磷酸钠和柠檬酸配合施用（三聚磷酸钠：柠檬酸=0.187 5 g·kg^-1土：0.187 5 g·kg^-1土）对蜈蚣草地上部萃取土壤砷的影响。模拟实验结果表明,与单一活化剂相比,三聚磷酸钠和柠檬酸配合施用对土壤砷的活化效果更显著。盆栽实验结果表明：与对照组相比,三聚磷酸钠和柠檬酸配合施用可使蜈蚣草羽叶干质量提高21.8%以上,砷萃取总量提高40.4%以上;根际土总砷含量下降,土壤脲酶和脱氢酶活性显著增加。研究表明在砷污染土壤施加三聚磷酸钠和柠檬酸,由于其提高了蜈蚣草植物干质量和土壤有效态砷含量,羽叶萃取砷效率明显提高。     

一株溶磷菌对盐地碱蓬修复盐渍土Cd污染的促进效应

为提高盐渍土Cd污染植物修复效率,探讨溶磷菌对盐地碱蓬生长和镉提取效果的影响,采用浸根法收集水培(含2%NaCl)盐地碱蓬的根系分泌物,将其作为唯一碳源培养5株具有Cd活化能力的溶磷菌并依据细菌OD值绘制生长曲线。挑选繁殖速度较快且溶磷和活化Cd能力显著性强(P0.05)的大肠埃希菌(Escherichia)在3个NaCl浓度(0.3、6、12 g·L~(-1))处理下,采用摇瓶实验研究该条件下大肠埃希菌对Ca_3(PO_4)_2和CdCO_3的溶解效应及代谢产物变化。进一步采用Cd平均含量为1.37 mg·kg~(-1)的污灌菜园土,在3个外源NaCl浓度(0、4、8 g·kg~(-1))处理下,利用盆栽实验研究大肠埃希菌对盐地碱蓬修复盐渍土Cd污染的促进效应。结果显示:随盐分增加(0.3、6、12 g·L~(-1)),菌株平均绝对溶磷量(扣除不接菌对照值)分别为80.19、78.79、77.54 mg·L~(-1),平均绝对活化Cd量依次为17.84、17.30、19.73 mg·L~(-1),说明盐分的增加没有阻碍菌株的溶磷功能,且随盐分的增强,可促进Cd的活化。不同盐分下菌株的代谢物组成有明显变化,0.3、6、12 g·L~(-1)盐分处理下菌株分泌的有机酸分别为5、10、13种,分泌的氨基酸分别为4、8、8种。其中缬氨酸的量随盐分增加显著增加(P0.05)。盆栽实验中,4 g·kg~(-1)盐分胁迫下,接菌处理的生物量和根际土壤溶液Cd含量较不接菌对照显著增加(P0.05),Cd总活化量平均增加3.17倍,全量和DTPA提取态Cd富集系数平均提高260%。综上,盐分胁迫下大肠埃希菌可正常生长并促进盐地碱蓬Cd富集。     

两种AMF对巨菌草根际土壤Cd生物可利用性以及Cd积累的影响

利用盆栽巨菌草(Pennisetum sp.)实验,研究了不同土壤镉(Cd)浓度(T0:空白;T1:5 mg·kg~(-1);T2:10 mg·kg~(-1);T3:15 mg·kg~(-1))条件下,接种两种丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)[摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae,Fm)和根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices,Ri)]后土壤中Cd的生物有效性、巨菌草生物量、巨菌草Cd积累量等的变化。结果表明:与不施加菌剂(CK)相比,接种AMF显著降低了土壤中Cd的生物可利用性,在5、10、15 mg·kg~(-1)处理下,接种Fm和Ri后可交换态Cd分别降低了18.65%、20.51%、6.53%和12.54%、16.64%、6.66%;在10、15 mg·kg~(-1)处理下,接种Fm和Ri,植物地上部分生物量分别增加了20.98%、36.94%和36.54%、43.88%,地下部分生物量增加了14.31%、21.79%和25.78%、12.83%。接种AMF显著提高了巨菌草对Cd的吸收能力,其中在5 mg·kg~(-1)处理下接种Ri,巨菌草的重金属富集系数(BCF)最高,达到0.77,由于植物地上、地下部分Cd的含量均增加,巨菌草的Cd转移系数(TF)并没有显著变化。     

易降解有机物及其施加方式对高粱吸收镉的影响

为探明易降解有机物及其施用方式对高粱吸收镉的强化效应,通过盆栽试验探讨了2 mmol·kg~(-1)草酸(OA)、2 mmol·kg~(-1)柠檬酸(CA)和1 g·kg~(-1)水溶性有机肥(DOF)分次(1～4次)施加对土壤中镉(Cd)的活性、高粱(Sorghum bicolor L.)生长及对Cd吸收的影响。结果表明:施加OA、CA和DOF提高了土壤中Cd的活性,且OA、CA分4次施加和DOF 1次施加时,土壤中DTPA-Cd含量最高,分别比CK显著增加了11%、30%和29%;OA、CA和DOF 1次施加对高粱生物量无显著影响,分2次施加则显著抑制了高粱生长,其中DOF处理的生物量较CK下降38%;OA、CA和DOF分2～3次施加促进了高粱对Cd的吸收,高粱根部、地上部中的Cd含量及富集系数显著高于CK;OA、CA分3次施加和DOF 1次施加时,高粱地上部分Cd积累量分别比CK显著增加了17%、30%和31%。总体来看,分3次施加CA对土壤Cd活化及高粱吸收Cd的效果最好。     

碱性缓释肥对水稻吸收积累Cd的影响

选择长株潭地区典型化工点源污染、污水灌溉面源污染和大气沉降面源污染的镉(Cd)污染稻田,研究碱性缓释肥对稻田土壤有效Cd、水稻Cd含量的影响。结果表明:与常规施肥相比,北山、梅林桥、大同桥三个试验点施用碱性缓释肥的水稻产量增加290.8(+3.9%)~605.0(+7.3%)kg·hm~(-2),平均增产467.8 kg·hm~(-2)(+5.7%,P0.05);三个试验点施用石灰和碱性缓释肥均能提高土壤p H,降低土壤有效Cd含量,其效果为碱性缓释肥小于石灰;三个试验点施用石灰和碱性缓释肥均能显著降低水稻稻米和茎叶Cd含量,在北山、大同桥酸性土壤中碱性缓释肥降低稻米Cd含量的效果优于石灰,两地的稻米Cd含量分别较施用石灰下降0.023mg·kg~(-1)(-13.5%)和0.080 mg·kg~(-1)(-26.7%),梅林桥偏中性的土壤上则为石灰降低稻米Cd含量的效果优于碱性缓释肥。     

巨大芽孢杆菌与柠檬酸联合强化青葙修复镉污染土壤研究

为研究柠檬酸和巨大芽孢杆菌对青葙修复Cd污染土壤的影响,筛选最佳添加量以提高修复效率,采用盆栽试验,以正交方式研究了添加不同浓度的柠檬酸(Citric acid)(0、2.5、5、7.5 mmol·kg~(-1)和10 mmol·kg~(-1))和巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)(0、108、109cfu·kg~(-1)和1010cfu·kg~(-1))对青葙(Celosia argentea Linn)修复Cd污染土壤的强化作用。结果表明:与对照处理(无柠檬酸和巨大芽孢杆菌添加)相比,柠檬酸和巨大芽孢处理使青葙各部分生物量、Cd含量及Cd积累量均增加。其中,109cfu·kg~(-1)的巨大芽孢杆菌+5 mmol·kg~(-1)柠檬酸处理增加效果最显著,使青葙叶、茎、根及地上部的生物量分别比对照处理增加48.7%、43.3%、78.8%和45.6%;叶、茎及根中的Cd含量较对照处理分别增加75.8%、76.3%和74.6%;地上部Cd积累量增加159%。该处理的青葙地上部Cd积累量为1.03 mg·pot-1,Cd去除率高达21.0%。因此,添加柠檬酸和巨大芽孢杆菌浓度为5 mmol·kg~(-1)和109cfu·kg~(-1)的处理最有利于提高青葙对Cd污染土壤的修复效率。