农田重金属对“土壤-植物-微生物”系统的生态效应

以农田"土壤-植物-微生物"系统为对象,综述了重金属在农田生态系统中的生态效应。认为重金属对"土壤-植物-微生物"系统的影响表现在以下3个方面:影响土壤的生化特性,抑制土壤有机质的分解及矿化过程;被农作物吸收富集,并影响农作物的生长发育;影响微生物种群结构及生物活性,从而影响有机质矿化过程。     

土壤与植物中硫行为研究进展

对土壤与植物中硫行为若干机理性或关键性问题的近期进展进行了综述，内容包括土壤有机硫的矿土，土壤对硫的吸会，硫的营养生理功能，硫与植物营养元素的互作及机理等四个方面最后提出了今后应加强研究的问题。     

土壤-植物系统中硒的浸提形态研究进展

硒是环境中重要的生命元素,对人和动植物体的健康有重大的影响。本文结合国内外的最新研究进展,对土壤-植物系统中硒的浸提形态做了较为详细的综述。首先,重点介绍了目前研究较多的土壤硒的浸提形态,然后介绍了植物中硒的浸提形态,最后展望了硒在浸提技术上的发展趋势,以便为今后的研究提供参考。     

土壤重金属污染的植物修复研究进展

随着工业的发展,重金属在土壤和水体中的含量越来越高。植物修复可部分解决这一问题正引起人们的普遍关注。     

土壤—植物系统中重金属污染的治理途径及其研究展望

由于工业“三废”的排放,使农田遭受不同程度重金属的污染,重金属通过在作物体内富集进入食物链,对人畜健康构成了威胁。文章对土壤重金属的污染现状、治理途径及其原理、优缺点、可行性作了简要的回顾,对土壤重金属污染植物修复技术类型、原理、特点以及基因工程等现代生物技术在重金属污染植物修复技术中的应用前景作了进一步的展望,为实现对重金属污染土壤进行有效的生态整治与安全高效益的利用提供了新的技术途径。     

超积累植物吸收重金属机理的研究进展

综述了近十年来研究超积累植物吸收和储藏重金属的机理以及影响超积累植物吸收重金属的根际环境因素的进展，以期推动国内在这一国际热点领域的研究。     

铬砷及其交互作用对其土壤-植物系统迁移的影响

通过黑麦盆栽试验,研究铬、砷及其交互作用对其土壤-植物系统迁移的影响。结果表明:(1)Cr单独处理中,随着Cr浓度的增大,土样中残余Cr含量随之增大,但残余Cr占外源Cr的比例降低,说明外源Cr会促进土壤中Cr向植物的迁移;(2)交互处理中,随着As水平的提高,同一Cr处理浓度的土壤中Cr残余量增大,即As的加入抑制了土壤中Cr向植物的迁移,且随着As浓度的增大,这种抑制作用越明显;(3)As单独处理中,随着As处理浓度的增大,土样中残余As量也逐渐增大,但土壤中残余的As量大于加入的外源As,植物体内吸收的As受外源As的影响较小;(4)交互处理中,同一As水平下,随着Cr浓度的增大,植物样中As含量变化比较平缓,而且不同As水平下植物体中As含量的变化趋势基本一致,即土壤中As向植物迁移受外源Cr的影响很小。     

再生水短期灌溉对土壤-作物中重金属分布影响的试验研究

再生水是农业灌溉的重要水资源。该文在田间小区开展了为期4年的再生水灌溉试验，研究了重金属在土壤-作物系统中的转化与分布规律。结果表明：短期内重金属在土壤中的累积不明显，且土壤和作物籽粒中的重金属含量都远低于国家标准规定的允许值，再生水短期灌溉对土壤环境和作物均不会造成污染影响；同时，不同再生水灌溉水量条件下，土壤中重金属含量无显著差异，再生水灌溉带入土壤中的重金属量小于作物收获所带走的重金属量，带出量和带入量对土壤中重金属平衡的影响较小。     

Accumulation and Fractionation of Rare Earth Elements in a Soil-Wheat System

Time series bioaccumulation of rare earth elements (REEs) in field-grown wheat with and without a dressing of extraneous REE fertilizer at different growth stages and fractionation of REEs during their transport in a soil-wheat system were determined. Time-dependent accumulation of extraneous REEs was found in different parts of wheat. An upward transport of extraneous REEs from roots to shoots under a soil dressing and a downward transport from leaves to roots with a foliar dressing were also observed. Moreover, fractionation of REEs occurred in the soil-wheat system. Compared to the host soil a positive Eu anomaly in the stems and grains as well as heavy REE enrichment in the grains were found. The ability of the different wheat organs to fractionate Eu from the REE series was ranked in the order of stems ≥ grains > leaves > roots.     

长期定位施肥对棕壤重金属全量及其有效性影响

以沈阳农业大学长期定位试验为基础,选取（0～20cm）不同年限土壤样品,分析了无肥对照（CK）、单施化肥（N4P2）、中量有机肥（M2）、高量有机肥（M4）和高量有机肥＋化肥（M4＋N2P1）5个处理下土壤重金属元素Cu、Zn、Pb和Cd全量及其有效态含量的变化。结果表明,20多年的定位施肥增加了土壤中重金属元素Cu、Zn、Pb和Cd全量,虽然有所波动但总的趋势明显,其中以M4＋N2P1处理对Cu和Zn增加最为明显,而Pb和Cd在M4处理增长量最大,单施N4P2处理对4种重金属元素全量影响不明显。施有机肥能显著提高Cu、Zn和Cd有效态含量,与对照相比分别平均提高61.28%、169.3%和123.7%,不同施肥处理土壤中Cd含量已超标,属污染水平。有效态Pb在N4P2处理要显著高于其他各处理,而各年份M4处理有效态Pb的含量要低于CK处理。20年来有效态Pb含量相对于CK平均降低了4%。土壤中4种重金属全量与其有效态含量相关性表明：Cu、Zn和Cd全量与其有效态含量呈极显著正相关关系,全量Pb与有效态Pb呈显著负相关而与有效态Cu和Zn不显著相关。     

亚热带加积型红土稀土元素特征及物质来源

亚热带红土沉积物物源并不像北方黄土研究那么深入,其成因、来源等一直存在争论,不同类型的沉积物有着不同的物源说。通过分析对亚热带沉积物的稀土元素含量、特征值、配分模式分析,得出:亚热带不同区域的加积型红土,其物质来源不同;加积红土层有明显的分异,同一剖面中的不同沉积层,其沉积环境可能发生了变化;均质红土部分上与北方黄土特征相似,网纹红土在某种程度上也与黄土接近,推测可能均与北方黄土存在一定的物质联系,是北方风尘、地区河湖沉积以及风化壳的高度混合体,其混合程度不同;黄棕色土与下蜀黄土表现出较一致的特征,相对于北方黄土,他们更加接近长江河漫滩沉积物,长江漫滩堆积物可能主导了其物质来源,而黄土对其的影响相对较小。长江河漫滩沉积可能对位于长江河谷附近的第四纪加积红土有较为重要的影响,而随着距离河谷距离的增加,北方风尘和区域各类沉积对物源的贡献增大。     

稀土农用对植物亚细胞结构的生物效应

稀土农用曾经为农业产生巨大的经济效益,但其环境安全问题也引起研究人员关注。细胞是构成植物体的基本结构与功能单位。从亚细胞水平总结了稀土对植物细胞的生物效应及其作用机制,并提出今后研究的方向。     

稀土元素对作物生长及作物品质影响的研究进展

稀土作为一类有益元素在农业领域广泛应用,近年来在粮食、蔬菜、水果等作物增产增质应用方面取得了丰硕成果。本文分别从稀土元素在作物不同器官的积累、作物体与土壤稀土含量的相关性、作物对稀土元素的选择吸收等方面综述了稀土元素在作物体内转运;概述了国内外稀土元素对作物保护酶活性、营养元素吸收与光合作用效率等影响的生理效应,以及稀土元素对作物生长发育影响和稀土元素对提高作物产量,改善品质,增长经济效益影响的研究进展,提出加强开展稀土对复合重金属和作物品质影响的分子机制,旨在为探索稀土纳米微粒的开发利用提供理论依据。     

稀土元素对苹果园艺性状及产量的影响

通过试验表明，对苹果树喷施不同量的农用稀土都有增产效果，以９００ｍｇ稀土／ｋｇ水喷施增产率最高１１．２％，并求出回归方程．苹果喷施稀土百果重，含糖量，花序坐果率与产量的直接通径作用大，百果重的单效应以及百果重和含糖量，新梢生长和百果重的互作效应成为影响产量的主要因素．     

稀土元素对增强UV-B辐照下小麦抗氧化酶的影响

盆栽条件下,研究了增强紫外线B(UV-B,280～320nm)辐照对小麦幼苗抗氧化酶的影响以及施用稀土元素后的修复作用。结果表明, 与对照（CK）相比,增强UV-B辐照处理的小麦幼苗过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量显著升高（Ｐ＜0.05）,而超氧歧化酶(SOD)活性有所升高,峰值后移。施用稀土元素后可以抑制由于紫外线辐照所导致的MDA含量及POD活性的增加,且SOD、CAT的活性增强,提高了清除活性氧的能力,减弱了UV-B辐射对小麦抗氧化酶的影响。研究发现,各施用浓度为0.3%、0.1%和0.075%的稀土元素处理下,以0.075%的处理对紫外线B的抗逆效应最好。施用适量的稀土元素可改变小麦的抗氧化酶活性,提高小麦抗逆性。     

邛崃山岩-土-植系统重金属元素平衡动态分析

通过对邛崃山境内的杉木、桢南、落叶栎类等10余种树种及其立地环境调查,以及岩石、土壤、植物样品的采集,并在室内测试分析的基础上,探索岩—土—植系统中重金属元素之间的相互关系。结果表明:As元素岩石库风化对土壤地质潜在输入最高的是广柑林地,最低的是四川桤木林地,Hg元素最高的是杜仲林地,而最低的是桤木林地;Pb元素最高的是柳杉林地,最低的是桤木林地和柑桔林地;Al,Cd元素岩石库风化对潜在土壤地质输入最高的林地类型是柑桔林地和柚子林地。落叶栎类、杉木、桢楠林内枯枝落叶对As,Hg,Pb,Cd元素归还较大,柑桔、柚类归还偏低,Al元素归还能力较强的为杉木、茶树等,柑桔类和杜仲相对归还能力较小。从单个元素库存来看,茶树、落叶栎类、马尾松等对重金属元素的吸收较大,而柳杉、杉木吸收较小。As,Hg,Al,Cd元素的土壤库变化量均有所增加,表明植物的富集量低于地质背景岩石体的风化输入量,反映了该区土壤中污染物的浓度有增加趋势;而Pb元素则有增有减。     

重金属在土壤载体中的行为和环境响应

综述了21世纪初重金属在土壤环境中发生的吸附/解吸、溶解/沉淀、氧化/还原、络合(螯合)等行为的影响因素,如粘土矿物类型、微生物、腐殖质、pH、重金属性质、土壤酶和人为活动等方面的研究结果,得到了比较深入的进展。同时也显现了在复杂的野外条件下,重金属的行为特征研究明显不足;与植物的吸富关系研究尚处于起步阶段;不同区域和土壤类型中重金属及其化合物的行为差异缺乏科学的解释;重金属污染土壤的修复技术还存在风险;重金属复合污染研究也需进一步定量化。     

赤泥对重金属污染红壤修复效果及其评价

以赤泥作为原位固定剂,采用盆栽试验从土壤重金属Cd、Pb、Cu、Zn有效态含量,菜心(Brassicaparachinensis)生长及吸收积累Cd、Pb、Cu、Zn含量3个方面探讨不同赤泥用量对重金属污染红壤的固定修复效果,并用毒性淋出试验TCLP法对其生态风险进行评价。结果表明:菜心在未加赤泥的重金属污染土壤中生长受到严重抑制,在加入赤泥的土壤下生长良好,生物产量显著提高,茎叶干重与赤泥量呈二次相关,5.0mg/kg赤泥处理下菜心产量最大。土壤pH值随赤泥用量的增加而升高,二者呈显著正相关。土壤Cd、Pb、Cu、Zn有效态含量均与赤泥用量呈显著负相关关系;与未加赤泥相比,土壤Cd、Pb、Cu、Zn有效态含量降低范围分别为0.9%～34.2%,29.8%～96.8%,59.9%～96.4%,41.1%～92.7%。加入赤泥显著降低菜心茎叶重金属含量,其重金属含量随赤泥用量的增加而降低;与未加赤泥处理相比,茎叶Cd、Pb、Cu、Zn含量降低分别为68.6%～88.6%,87.3%～96.1%,76.6%～80.3%,79.1%～93.3%。2.5mg/kg赤泥处理下土壤生态风险最小。