重金属镉、铜、镍复合污染对土壤酶活性的影响

采用回归正交设计方案，研究了Cd、Cu、Ni复合污染对6种土壤酶（脲酶、转化酶、蛋白酶、磷酸酶、过氧化氢酶、脱氢酶）活性的影响。结果表明：6种土壤酶活性与Cd，Cu，Ni复合污染之间均呈显著或极显著的相关关系，但Cd，Cu，Ni复合污染对各种土壤酶活性的影响存在着明显差异。在复合效应影响中，重金属对土壤酶活性的抑制效应顺序为：Cd〉Cu〉Ni，Cd，Cu对土壤酶的活性多表现为抑制作用，而Ni多表现为激活作用，Cd，Cu，Ni对磷酸酶均表现出一定的激活效应。Cd，Cu，Ni复合污染对脲酶和脱氢酶具有相当大的毒性。因而认为脲酶、脱氢酶活性可作为指示土壤Cd，Cu，Ni复合污染程度的主要预警指标。     

麦茬处理方式对机播夏玉米的生态生理效应

为探求适合黄淮海平原机播夏玉米的最佳麦茬处理方式,采用大田试验,研究了麦茬处理方式(平茬、立茬、除茬)对机播夏玉米的生态生理效应.结果表明,平茬有利于提高土壤含水率、平衡和改善耕层土壤温度,较好地满足玉米生长对土壤温度和水分的需求.3展叶时,玉米叶面积、干物质重等指标都以除茬处理最好;6展叶时,平茬处理玉米的株高、单株干重、叶面积、光合速率均表现最优,产量也最高.所以平茬处理为机播夏玉米的生长提供了较好的生态条件,促进了夏玉米的生长发育和产量的提高,有很大的推广价值.     

沈抚灌区土壤重金属污染健康风险初步评价

采用现场采样及室内测试方法对沈抚灌区农田土壤中Cu、Hg、Ni和Cd等重金属的含量进行了测定分析,利用污染指数法对灌区土壤环境质量进行了评价,并应用美国环保局推荐的健康风险评价模型对灌区土壤重金属通过土壤摄食途径所引起的健康风险作了初步评价。结果表明,灌区土壤中重金属的平均浓度范围分别为Cu：22．1～40．8mg·kg^-1,Hg：0．036-0．310mg·kg^-1,Ni：29．8～44．4mg·kg^-1,Cd：0．145～0．956mg·kg^-1。4种重金属浓度平均值大小为Ni〉Cu〉Cd〉Hg;土壤中Cu、Hg、Ni和Cd所引起的成人和儿童的平均个人风险均低于可接受水平10^-6,且在这两类调查人群中,健康风险大小顺序均为Cd〉Ni〉Hg〉Cu;儿童比成人更易受到土壤重金属的影响,致癌风险是成年的3倍;灌区土壤环境质量环境评价结果显示,灌区土壤重金属污染处于轻微水平。     

大冶矿区周边农田土壤和油菜重金属污染特征研究

以大冶典型铜矿区为中心,辐射周边农田,探索农田土壤重金属污染特征及重金属在油菜中的积累变化规律。结果表明,以湖北省土壤背景值进行评价,土壤受到重金属不同程度的污染,其中Cd严重超标,Cu次之;采用国家二级标准进行评价,Zn、Cr和Pb未对土壤造成污染。进行内梅罗综合污染指数法评价发现,以土壤背景值为评价标准,各采样点均达到重金属严重污染水平;以国家二级标准评价时,只有2号采样点土壤属于中度污染水平,其他样点土壤都受到了较为严重的重金属污染。矿区农田油菜各部位重金属含量变化幅度较大,包括Cu、Pb、Zn、Cd和Co在内的5种重金属含量分布规律都是茎叶〉籽粒≈根,Mn则是籽粒〉茎叶〉根。油菜地上部植株中Cu、Pb、Zn、Cd含量均超出食品卫生标准最高限值,且Cd、Pb超标倍数远大于Cu、Zn。富集系数变化规律为Mn〉Zn〉Cd〉Ni〉Cu〉Pb垌Co。     

太原市污灌区土壤重金属污染现状评价

对太原市污灌区土壤重金属分布特征进行了分析评价,结果表明重金属Pb、Zn、Cu、Ni、Mn、Cr、As、Hg、Cd含量均值均未超过土壤环境质量标准（GB15618—1995）,但其平均值均显著高于太原市土壤背景值。各重金属间的相关分析表明,Pb、Zn、Cu、Ni、Mn、Cr、As、Cd之间呈极显著相关,说明这8种元素污染源可能相同。Hg是本区表层土壤重金属污染的主要因子,重金属元素的污染程度依次为Hg〉Cd〉Pb〉As〉Cu〉Zn〉Cr〉Mn〉Ni。土壤重金属单项污染指数均值均大于1,综合污染指数为2.81,总体上,污染水平为中度及其以上。各种重金属单因子污染指数和综合指数在研究区有相似的空间分布格局,总体分布趋势为东南部小店地区和中南部晋源区相对较高,南部清徐县相对较小;通过因子分析并结合污灌区污染源调查,表明Hg除受污水灌溉的影响外,燃煤释放的Hg可能是重要来源之一,Cd、Zn、Pb和Cu可能来自污水灌溉和大气沉降,以污水灌溉的贡献为主,Ni、Mn、As、Cr来自污水灌溉。Hg、Cd是太原市污灌区土壤中需要优先控制的重金属。     

马铃薯苗期喷施草铵膦的剂量对3种下茬作物出苗率的影响

在前茬抗草铵膦马铃薯的苗期喷施10%草铵膦水剂6 000、7 500、9 000 mL/hm2,分析了不同浓度的10%草铵膦水剂对下茬小麦、玉米和扁豆出苗率的影响。结果表明,在前茬马铃薯喷施10%草铵膦水剂的下茬小麦出苗率均略低于喷清水对照;下茬玉米出苗率大于等于清水对照;下茬扁豆出苗率在低剂量下与清水对照相等,中剂量下高于清水对照,高剂量下低于清水对照,但均未达到显著水平。上茬喷施推荐剂量的草铵膦,对下茬玉米的出苗率没有不良影响,高剂量对下茬小麦和扁豆出苗率有一定的影响,但均未达到显著水平。     

大棚菜田种植年限对土壤重金属含量及酶活性的影响

为了探讨大棚种植年限对大棚菜田土壤重金属累积、土壤酶活性的影响以及二者的关系,采集不同种植年限(0、5、10、15、20、25、30 a)大棚菜田土壤样品共140份,测定土壤样品中重金属的含量以及土壤酶活性。结果表明:大棚菜田土壤中重金属Zn、Pb、Cu的含量和种植年限极显著相关;重金属Cd、Ni、Mn的含量和种植年限显著相关;重金属Cr的含量和种植年限不相关。大棚菜田土壤中过氧化物酶、多酚氧化酶、淀粉酶活性和种植年限极显著相关,磷酸酶、蔗糖酶活性和种植年限显著相关,过氧化氢酶、脲酶、蛋白酶活性和种植年限相关性不显著。随着种植年限的延长重金属Zn、Cu含量对多酚氧化酶、过氧化物酶活性有抑制作用,其敏感性顺序为:过氧化物酶对Zn敏感性>多酚氧化酶对Zn敏感性>过氧化物酶对Cu敏感性>多酚氧化酶对Cu敏感性。土壤中过氧化物酶、多酚氧化酶可以作为重金属Zn污染的指示酶,过氧化物酶可以作为重金属Cu污染的指示酶。该文为设施污染土壤环境质量评价提供依据。     

长期污灌农田土壤重金属污染及潜在环境风险评价

以西安市某典型污灌区农田土壤为研究对象,分析长期污水灌溉对表层土壤重金属含量及富集状况的影响,采用内梅罗指数法和Hakanson潜在生态危害指数法对其污染现状及潜在环境风险进行评价。结果表明：长期污灌已导致农田土壤Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn7种重金属相对自然背景有不同程度累积,其富集比例依次为100%、82.69%、100%、100%、80.77%、98.08%和100%,仅有土壤As平均含量低于其背景水平;以国家土壤环境质量标准二级限量值作为污染评价阈值,其中Cd和Hg污染表现突出,按其污染指数平均值排序为Cd〉Hg〉Ni〉Cu〉Zn〉As〉Cr〉Pb;土壤重金属综合潜在环境风险为＂强＂等级,Hg、Cd的环境影响占据主导;随污灌年限增长,离灌渠越近,农田土壤重金属的污染水平和环境风险越高。鉴于该区土壤重金属已呈现较强生态危害性,应及时采取必要防治措施,调整土地利用结构,确保农田环境及农产品安全生产。     

铜污染土壤添加有机物质的生物效应——Ⅰ.对黑麦草生物量的影响

试验研究了泥炭和堆肥对铜污染土壤盆栽黑麦草生物量的影响。结果表明,在未添加有机物质的情况下,随着污染土壤铜含量的增加,黑麦草生物量呈明显减少的趋势（呈显著负相关）,地下部分对铜毒害的反应比地上部分更敏感;导致黑麦草生物量减产２０％的土壤铜含量在２００￣４００ｍｇ／ｋｇ之间,添加有机物质能显著促进黑麦草尤其是其地下部分的生长,使中度,重度铜污染土壤上的三茬黑麦草生物量平均增加８０％￣２００％,并提高     

秸秆还田与旋耕对川中土壤物理性状及玉米机播质量的影响

为明确川中丘陵地区紫土小麦-玉米两熟种植模式下机播玉米生产适宜的秸秆还田方式与耕作方式,改善土壤的瘠薄、黏性过大等问题,提高耕层土壤的播种条件、播种质量,达到作物高产的目的,设置秸秆还田旋耕(RTS)、秸秆还田免耕(NTS)、秸秆不还田旋耕(RT)、秸秆不还田免耕(NT)4个处理,研究麦秸还田与旋耕对川中丘区紫色黏土物理性状及机播夏玉米播种质量的影响。结果表明:与秸秆不还田相比,麦秸还田显著增加了拔节期0~10 cm土层土壤毛管孔隙度和免耕处理0~10 cm全生育时期土壤含水量,显著降低出苗率、播种均匀度和幼苗整齐度等指标。与免耕相比,旋耕处理降低了0~10 cm土壤容重、含水量,增加了毛管孔隙度,出苗率提高9.9%,幼苗株高、茎粗、叶面积和干重显著提高。麦秸还田条件下,旋耕处理较免耕处理0~10cm土壤容重降低2.0%~12.1%,出苗率、播种均匀度、每穴苗数、幼苗整齐度显著提高,其中出苗率增加17.9%。玉米出苗率与0~10 cm土壤含水量呈显著正相关,播种均匀度与幼苗整齐度均与0~10 cm土壤容重呈显著负相关。可见,麦秸还田下旋耕处理改善了土壤结构,增加了土壤含水量,更有利于川中丘陵地区小麦-夏玉米种植模式机播玉米质量和幼苗素质的提高。     

残留地膜对棉花和玉米苗期根系形态和生理特性的影响

通过盆栽试验,研究不同残膜量(0、90、180、360、540、720、900 kg·hm~(-2))对苗期棉花和玉米生长(干物质、株高和叶面积)、根系形态(根长、根表面积)和根系生理(根系活力、过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD)的影响,并探究对两种作物根系影响差异显著的残膜量临界值。结果表明,在0~540 kg·hm~(-2)残膜量范围内,残膜对苗期棉花的株高和叶面积不会造成显著降低的影响;随着残膜量的增加,苗期玉米株高和叶面积逐渐降低,在90 kg·hm~(-2)残膜梯度下开始显著降低。随着残膜量的增加,苗期棉花和玉米的根长、根表面积以及根系活力、CAT和POD活性呈现先增加后降低的趋势,最大值出现在90~180 kg·hm~(-2)残膜量梯度范围内,最小值出现在900 kg·hm~(-2)残膜量。由于玉米的须根系众多,根系与残膜接触的面积大,导致苗期玉米产生显著差异的残膜量临界值小于苗期棉花。残膜量在90~180 kg·hm~(-2)区间内,残膜会作为一种适度胁迫,作物苗期根系会主动进行适应性的生长,超过该范围残膜会对作物根系的生长造成阻碍作用。     

The effect of nickel and copper deposition from a mining and smelting complex on coniferous regeneration in the boreal forest of northern Manitoba

Airborne pollutants in the form of SO₂ and heavy metals have been dispersed over the boreal forest in the Thompson area of northern Manitoba since 1961. Metal deposition has been found in soils and plant material to a distance of 35 km from the Inco nickel smelter. Studies were initiated in 1979 to determine effects of Ni and Cu on coniferous regeneration of jack pine (Pinus banksiana Lamb.) and black spruce (Picea mariana (Mill) BSP.).Studies included metal accumulation in cones, effects on seed quality, seed germination and seedling response in metal contaminated soils. Nickel and Cu accumulation in cones of both species declined rapidly with distance from the smelter. Seed quality and germination potential was not related to metals in cones or air pollutant influence in general. Nickel and Cu accumulation in surface organic soils was inversely related to distance from the smelter. A significant inverse correlation was determined between seedling growth and Cu/Ni concentrations in surface organic soils. Metal accumulation in soils within 5 km of the nickel smelter inhibited root growth of conifer seedlings.     

苗期与拔节期淹涝抑制夏玉米生长发育、降低产量

为了探明夏玉米对不同淹涝时期与历时的响应规律,采用防雨棚下有底测坑试验在夏玉米的苗期、拔节期、抽雄吐丝期和灌浆期分别设置不同的淹涝天数(2、4、6、8、10d),分析了淹涝时期与历时对夏玉米生长发育及产量性状的影响。研究结果表明,淹涝对夏玉米株高的影响随着淹涝时期的后移而减小,苗期淹涝对株高影响最大,拔节期次之,抽雄吐丝期影响较小,且随着淹涝历时的增加株高呈降低趋势,而灌浆期淹涝对株高无显著性影响。苗期淹涝解除后,因玉米前期的补偿生长能力强,受涝处理的株高与对照(CK)间的差异随生育进程的推进逐渐减少;而拔节期淹涝植株的补偿生长能力较弱,各处理灌浆期的株高与CK间的差异仍较大。不同淹涝处理下叶面积指数(LAI)的变化趋势与株高一致,任一生育期发生淹涝,其LAI随着淹涝历时的增加逐渐降低。与CK相比,苗期、拔节期、抽雄吐丝期和灌浆期淹涝使株高和LAI平均分别降低5.49%～45.26%、2.38%～35.62%、1.60%～8.23%、0.63%～5.15%和17.36%～62.42%、14.81%～46.56%、4.40%～17.34%、1.97%～15.39%。淹涝对夏玉米生长发育进程也具有明显影响,特别是在生长前期,苗期淹涝对玉米生育进程的影响最大,其次为拔节期,抽雄吐丝期影响很小,灌浆期无影响。此外,任一生育阶段发生淹涝,其果穗长、出籽率、穂粒质量、穗粒数、百粒质量和产量均随淹涝历时的增加呈降低趋势;苗期、拔节期、抽雄期和灌浆期淹涝分别减产17.98%～54.97%、9.12%～100%、2.58%～28.63%和5.93%～20.28%,其淹涝历时分别达到2、4、6、4d时就会造成显著减产,减产率分别为17.98%、21.34%、12.99%和13.52%。可见苗期和拔节期是夏玉米淹涝的关键时期,生产上应避免该生育期发生淹涝。该研究可为对夏玉米农田排水方案的合理制定、洪涝灾害损失的评估以及抗灾减灾能力的提高提供参考。     

Poor growth of summer crops due to phosphate deficiency after rice cultivation—No involvement of soil-borne plant pathogens

Aerated steam treatment of drained rice soils at 60°, 80° and 100°C for 30 min had no significant effect on the dry matter production of maize seedlings indicating that soil-borne root disease micro-organisms are not involved in the poor growth of maize in these soils. No evidence of Mn or Fe toxicity was apparent in plant tissue analyses. The 100°C steam treatment significantly depressed the amount of phosphorus fertilizer required to provide an equilibrium P concentration in soil solutions of 0.13 μg ml^?1 (P_req) in both rice bank and bay soils. In bay soils this effect was also observed in 60° and 80°C treatments. Differences in concentrations of P_REQ between bank and bay soils were detected in untreated and 60°C treated soils. These differences were no longer apparent at the two higher temperatures. The effect of increasing heat treatment on the P_REQ of these soils was not reflected in the less sensitive Shukla single-value method for determining P sorptivity.Incorporation of sufficient P fertilizer to provide a minimum P concentration of 0.13 μg ml^?1 in both rice bank and rice bay soils eliminated differences in seedling growth of maize in these soils. Poor phosphate availability was therefore confirmed as the major constraint on the growth of maize seedlings growing in drained rice soils.     

Response of Rice Seedlings to Copper Toxicity and Acidity

Metal toxicity and soil acidity affect plant growth. A hydroponic experiment was conducted to simulate effects of pH and copper concentration [Cu] on early growth and biomass production of high-yielding rice seedlings (Oryza sativa L. cv. ‘NIAB 6’). The rice seedlings were allowed to grow in Yoshida nutrient solution with 1 (control), 8, 16, and 32 μM Cu at buffered pH levels of 4.5, 5.0, and 5.5, respectively. Shoot and root growth, leaf chlorophyll content, and root lipid peroxidation and K⁺ leakage of 15-day-old rice seedlings were determined. Results show that [Cu] had significant adverse effects on rice seedlings. Shoot height and root length were reduced by 18%–60% and 7%–69%, respectively, compared with the control, and shoot and root weight decreased by 26%–56%, and 25%, respectively, in response to progressive increases in [Cu]. Similarly, leaf chlorophyll content decreased by 150%–245% compared with the control treatment. Rice seedling roots suffered from significant increases in lipid peroxidation followed by K⁺ leakage (> 8–23 times) in response to increasing [Cu]. Averaged across [Cu], seedling growth and biomass were greater at pH 5.5 than at other pH treatments. In some instances, increasing pH minimized the adverse effects of Cu at low concentrations on rice seedlings.     

Evaluation of Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) populations naturalized in the flooding pampa of Argentina: I – Morphological and physiological characters at the juvenile stage

Twenty populations of Italian ryegrass (Lolium multiflorum) naturalized in the flooding pampa of Argentina and a commercial cultivar were evaluated in two representative soils of the region (environments). Seeds were sown individually in pots and maintained outdoors to evaluate seedling emergence, growth habit, tillering and leaf characters at the juvenile stage, to determine the degree of genetic determination (DGD) and resource allocations. Variability in final emergence, growth habit, tiller number, tillering index, leaf width and leaf area per plant was detected among entries, while (soil × entry) interaction or differences between soils were observed for characters related to emergence and number and size of leaves. The DGD could not be estimated for some characters due to the variance of (soil × entry) interaction component exceded the genetic component, but it ranged from 14 to 72 for the other attributes. To improve DGD estimations in future experiments, modification of experimental design by increasing the number of environments, replications or plants was discussed for each character.     

宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤重金属污染研究

通过野外采样和实验室分析,在分析土壤基本理化性质的基础上,重点研究宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤中重金属元素的含量和形态特征,并进行了污染评价。结果表明,宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤中Cu、Pb、Zn、Mn、Co、Ni、Cr的平均含量分别为31.8、41.3、102.6、704.6、14.4、37.4、83.2mg·kg-1,均高于陕西省和全国土壤元素背景值,尤其是Cu、Pb和Zn。土壤中Cu、Zn、Ni和Cr主要以残余态的形式存在,Pb、Mn和Co主要以可还原态和残余态的形式存在,重金属的迁移顺序为Mn（63.91%）〉Pb（60.08%）〉Co（51.70%）〉N（i37.12%）〉Zn（32.09%）〉C（r30.58%）〉Cu（19.95%）,其中,Mn、Pb和Co有50%~65%可以发生迁移,易被生物体利用,危害较大。评价结果表明,宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤主要受到了Pb的轻度污染。     

胡麻田施用噻吩磺隆对后茬作物的安全性研究

为了探明胡麻田施用除草剂噻吩磺隆对后茬作物的安全性,以期为施用噻吩磺隆胡麻田后茬作物的合理布局提供依据。采用大区对比试验设计,设15%噻吩磺隆低剂量和高剂量两个施药处理和清水对照,研究对后茬作物玉米、春油菜、荞麦、大豆、向日葵、马铃薯出苗生长和产量的影响,结果表明,胡麻田喷施15%噻吩磺隆345 g/hm2(低剂量),对玉米、大豆、向日葵、荞麦和马铃薯等5种后茬作物的出苗、株高、产量均无明显影响,相对出苗率均超过98.4%,株高抑制率为0.14%~1.41%,减产幅度在1.00%左右。喷施15%噻吩磺隆525 g/hm2(高剂量),对上述5种后茬作物株高和产量的负面影响均有所增强,对玉米、大豆、向日葵和马铃薯出苗率无明显影响,相对出苗率均达96.6%以上;对荞麦出苗影响显著,相对出苗率为95.93%,株高抑制率为0.42%~6.74%。胡麻田喷施低剂量、高剂量噻吩磺隆对后茬玉米、大豆、向日葵、荞麦和马铃薯均安全,对春油菜具药害。结合作物的抗药性及对环境的适应性综合评判,在甘肃省陇东地区,施用噻吩磺隆的胡麻田后茬可安排种植玉米、大豆、向日葵和马铃薯,不宜种植荞麦和春油菜。