三种类型阻控剂对不同品种水稻富集镉的影响

如何降低水稻中镉(Cd)的含量已经成为一个研究热点。在湖南省衡阳县某地受轻度镉污染的农田上种植两季水稻(早稻、晚稻),随机采购市场上销售的阻控剂(石灰、硅肥和叶面锌肥),研究这3种类型阻控剂对水稻富集镉及稻谷中镉含量的影响,这3种类型的阻控剂的施用方式是石灰和硅肥作为基肥施于土壤,叶面锌肥通过叶面喷施。结果表明:与没有施加阻控剂相比,除石灰和晚稻锌处理之外,其他处理增产效果显著。在3种类型的阻控剂中,叶面锌肥对籽实富集镉的阻控效果最佳,分别使早稻Y俩优792和晚稻农香130降低了51.28%和50.92%,基施硅肥阻镉效果次之。田间试验结果进一步表明施硅肥和喷施叶面锌肥可作为当地的水稻镉污染阻控剂,但叶面锌肥与稻谷中镉的交互作用需要更深入的探讨。     

镉污染土壤伴矿景天的萃取强化-螯合剂和植物激素的叶面调控

为提高Cd超富集植物伴矿景天(Sedum plumbizicola)的植物萃取能力,采用盆栽试验研究螯合剂乙二胺四乙酸(EDTA)和植物激素脱落酸(ABA)单独和联合作用的叶面调控对伴矿景天生长和Cd吸收转运的影响,并通过大田试验进行验证。结果表明:盆栽试验叶面喷施EDTA、ABA均能提高伴矿景天对Cd的转运,地下部至地上部的Cd转运系数为EDTA＞ABA,但叶面EDTA处理对生长旺盛期伴矿景天的生长有抑制。伴矿景天各部位Cd富集浓度差异很大,呈现新叶＞地下部＞茎＞老叶,新叶中Cd浓度是老叶的3.6~5.4倍,且主要富集在细胞壁和细胞器中,占总富集量的88%~94%。EDTA处理新叶细胞器中Cd浓度剧增,ABA处理新叶细胞壁中Cd浓度增加,ABA和EDTA联合使用可以缓解EDTA对生长的抑制,且更有利于Cd从根系向地上部转运。大田小区试验叶面诱导强化伴矿景天Cd萃取是可行的,ABA和EDTA联合处理显著增加伴矿景天总Cd积累量,增幅达到37.87%。研究结果为伴矿景天修复Cd污染土壤提供理论指导。     

不同阻控剂对珠三角稻田镉污染修复的效果探究

为研究与筛选珠三角地区水稻镉(Cd)污染有效阻控技术,选用多元硅镁2号、森美思钝化剂、生物炭、叶面阻控剂和硅肥于2017年在珠海开展了不同阻控剂对晚稻Cd污染修复大田示范试验。结果发现:示范试验地块施加阻控剂对晚稻具有一定增产效益;除单施叶面阻控剂处理(P)外,其余处理均能提高土壤pH值6.1%～21.3%,仅森美思钝化剂(X3)和配施硅肥(X1S)处理能够显著降低土壤有效态Cd含量(P0.05);所有施用阻控剂处理相较于空白对照(CK)均能显著降低稻谷Cd含量(P0.05),除CK与多元硅镁2号(M)处理外,其他处理稻谷Cd含量均低于国家标准限值,降低幅度最大为森美思钝化剂X3处理,生物炭与叶面阻控剂都能显著降低稻谷Cd含量且二者联用具有极显著交互效应(P0.001)。     

生物炭对复合污染土壤——作物中镉砷累积和转运的影响

针对镉砷复合污染土壤中小麦籽粒重金属积累问题,采用生物模拟方法,以镉砷复合污染区土壤为研究对象,探究杏核生物炭(C1和C2分别表示3%和6%生物炭添加量)对复合污染土壤—小麦/玉米系统中镉砷累积和转运的影响。结果表明：添加生物炭(C1、C2)显著降低了小麦季根际/非根际土壤Cd、As有效性,并且小麦籽粒中Cd、As含量分别比CK平均降低19.25%和50.70%,但前者差异不显著。对玉米而言,生物炭C1、C2处理显著降低穗中Cd和As含量,降幅分别为85.67%,61.28%和98.36%,96.48%;此外,施用生物炭显著降低了小麦—玉米体系中镉砷的转运和累积,但对小麦镉由秸秆向籽粒转运及籽粒中镉累积的影响未达显著水平。总之,添加3%生物炭可降低小麦籽粒和玉米穗中镉、砷含量,且对玉米穗中重金属镉、砷降低效果更明显,综合分析生物炭对镉、砷在复合污染石灰性土壤—小麦/玉米体系中迁移和累积的阻控效应,推荐施用3%生物炭为宜。     

采用植保技术降低水稻镉含量初探

研制降镉产品,采用叶面喷雾的植保技术降低水稻镉含量,具有较好的市场潜力。运用含有阻镉剂的矿物质和富硒腐植酸研制产品,对水稻镉降低有明显的促进作用,含阻镉剂样品镉含量能降低35.7%～71.4%,含富硒腐植酸样品镉含量能降低33.3%～61.9%。     

叶面喷施不同形态硒对草莓吸收和转运硒的影响

采用温室大棚试验,研究了叶面喷施硒酸钠和亚硒酸钠对提高草莓硒含量的影响以及硒在草莓植株中的转运和分布,旨在为富硒水果的开发和生产提供理论依据。本试验在草莓初花期进行叶面喷施亚硒酸钠和硒酸钠,当喷硒量为20、40、60 g Se·hm~(-2)时,亚硒酸钠处理40 d后草莓果实样品中硒含量分别为0.03、0.10、0.15 mg·kg~(-1)FW,分别为对照的3、20倍和30倍;硒酸钠处理40d后草莓果实硒含量分别为0.05、0.12、0.17 mg·kg~(-1) FW,是对照处理的5、24倍和34倍。但是叶面喷施的硒持续供给果实的能力有限,随着草莓果实的连续生长,后期采收的草莓中硒含量显著下降。叶面喷硒后,叶片吸收的亚硒酸钠约有30%转移到了根部,而硒酸钠则更多地累积于叶片中,转移到根部的量不到15%。草莓初花期叶面喷施硒可以显著提高前期草莓果实中硒的含量,随着采收期的延长,草莓中硒的含量显著下降,喷施亚硒酸钠的处理硒向根部转移的能力高于硒酸钠的处理。     

叶面阻控剂在重金属污染耕地土壤安全利用中的应用

我国土壤污染问题中重金属最为突出,当前有大量受重金属污染的耕地土壤亟待实现安全利用。重金属叶面阻控剂产品因其具有施用效果好、操作简单、成本可控、对土壤不造成二次污染等特点而广泛应用于受污染耕地安全利用的过程中。从主要种类、阻控机理和应用效果3个方面对叶面阻控剂的研究和使用现状进行了综述,并指出了叶面阻控剂作为一种新型外源阻控技术所存在的不足以及今后研究应用的方向,以期为我国受重金属污染耕地土壤安全利用提供科学依据。     

生物炭与叶面硒肥联合施用对生菜吸收镉及土壤镉形态的影响

  目的  为探明生菜吸收富集镉的能力对生物炭与叶面硒肥的响应程度,抑制有毒有害元素镉的吸收。  方法  通过盆栽试验,以生菜为研究对象,在镉污染土壤中添加生物炭,并在生菜叶片上喷硒处理,探索了生物炭与叶面喷硒的联合施用对镉污染土壤理化指标（pH和有机碳）和土壤不同形态镉含量以及对生菜镉吸收累积的影响。  结果  ① 土壤中添加生物炭与叶面硒肥都可以有效降低生菜可食部镉含量,其中喷施低浓度硒的效果更好。当生物炭添加量为30 g kg?1,叶面喷硒浓度为1 mg L?1时,生菜地上部镉含量由0.314 mg kg?1降至0.049 mg kg?1,低于国家食品安全标准（GB 2762—2017）中规定的叶菜类镉限量值0.20 mg kg?1。② 镉胁迫下,添加生物炭与叶面硒肥的交互作用对生菜镉含量和镉富集与转运能力均产生了显著性的影响,相对于生菜根部镉含量,添加生物炭的效应高于叶面硒肥的效应,而对于地上部镉含量,叶面硒肥的效应高于添加生物炭的效应。③ 生物炭添加可通过改善土壤pH和有机碳含量降低酸可提取态、可还原态、可氧化态镉的比例,增加残渣态镉的比例,从而有效地降低生菜对土壤中镉的吸收累积,减少生菜中镉含量。  结论  综合来看,生物炭与叶面硒肥联合施用可以降低生菜镉含量,其效果明显高于两者单独施用的效果,为无公害蔬菜的种植提供理论指导。     

不同品种水稻对砷的吸收转运及其健康风险研究

为了比较不同品种水稻砷的积累特点,筛选可食用部分低砷积累水稻品种,研究通过盆栽试验,分析了江苏省常见的11个水稻品种根、茎、叶、谷壳和籽粒中的砷含量、砷的转运系数和根表铁膜厚度及其对砷固持的影响,并预估了不同品种水稻籽粒砷的健康风险。结果表明,不同品种水稻各部位的砷含量差异显著(P <0.05),泰瑞丰5号籽粒中的砷含量最高,而镇稻16号籽粒中的砷含量最低,后者大约是前者的一半。砷在水稻相邻部位的转运系数存在品种间差异(P <0.05),砷在水稻叶与籽粒间的转运系数最大的水稻品种是泰瑞丰5号,最小的是镇稻16号。根表铁膜量在不同品种间差异显著(P <0.05),其中淮稻6号的铁膜量是武运粳23的2.17倍。根表铁膜量与铁膜中的砷含量及水稻根叶中的砷含量均呈显著正相关关系(P <0.05)。不同水稻品种间的目标风险指数(THQ)也存在显著差异,其中泰瑞丰5号的THQ值最高,而镇稻16号的THQ值最低,两者相差0.99倍。研究表明,镇稻16号由于较低的砷吸收和转运能力,在中低砷污染土壤上种植风险较小,而泰瑞丰5号风险最大。     

铁和不同形态氮素对玉米植株吸收矿质元素及其在体内分布的影响——Ⅰ.对氮、磷、钾、钙、镁等营养元素的影响

用营养液培养方法研究了铁和两种形态氮素(NO3--N和NH4+-N)对玉米植株吸收氮、磷、钾等大量元素和钙、镁等中量元素及其在体内分布的影响。结果表明:与NO3--N相比,供应NH4+-N促进了玉米对氮的吸收,在缺铁条件下,降低了对磷、钾、钙及镁的吸收。铁和NH4+-N都显著提高了玉米植株各器官中氮的含量。与NH4+-N处理相比,NO3--N处理的新叶中磷含量显著增加,但铁的供应对植物体内磷的含量无显著影响。使用NO3--N显著提高了玉米新叶和老叶中钾的含量,根和茎中钾的含量无明显影响。铁的供应降低了新叶和老叶中钾的含量。供铁时,NH4+-N处理的玉米新叶中钙和镁的含量显著低于NO3--N处理,而在缺铁时则无显著差异。     

锰改性猪粪炭对水稻吸收累积土壤中汞镉的影响

为了探明KMnO4改性猪粪炭对水稻吸收累积复合污染土壤中汞镉的阻控效果，通过盆栽试验研究添加不同量的锰改性猪粪炭（MZC）对水稻中汞镉累积分布特征、根际土壤有效态汞镉含量和土壤理化性质的影响，并探讨了MZC阻控水稻籽粒吸收累积汞镉的可能机制。结果表明：与空白对照相比，添加0.5%MZC使水稻籽粒的总汞、甲基汞和总镉含量分别降低了50.4%、58.4%和79.3%，同时降低了31.1%和39.9%根际土壤有效态汞和镉的含量，但增加了70.3%根际土壤总Mn含量；且添加0.5%的原始猪粪炭对水稻籽粒中总汞、甲基汞和镉含量的降幅显著小于锰改性猪粪炭的，表明经过KMnO4改性可以显著增强猪粪炭对土壤汞镉的钝化能力。水稻籽粒、茎叶中的汞镉含量和根际土壤有效态汞镉含量都随着MZC添加量的增加呈明显的降低趋势。统计分析显示水稻籽粒和茎叶中的汞镉含量与根际土壤中有效态汞、镉呈显著正相关性，而土壤中有效态汞镉含量与土壤的pH、CEC呈负相关。添加MZC使土壤pH、CEC升高，降低了根际土壤中汞、镉的生物有效性，从而减少了水稻地上部分对汞镉的吸收累积。因此，锰改性猪粪炭是一种具有应用潜力的能保障汞镉复合污染农田水稻安全生产的土壤修复剂。     

叶面喷施亚硒酸钠对葡萄果实品质及叶片衰老的影响

以3年生露地栽培葡萄户太8号为试材,采用不同浓度、不同时期叶面喷施亚硒酸钠的方法,探究提高葡萄果实硒含量方法及其延缓叶片衰老的效应。结果表明,喷硒后新抽生出副梢新叶中的硒含量与老叶中硒含量呈高度正相关(r=0. 99),硒在葡萄植株内具有移动性,可重复利用。不同浓度处理以50 mg/L亚硒酸钠处理后的果实品质最好;不同时期处理下始着色期处理后的果实品质最好。50 mg/L亚硒酸钠处理后延缓叶片衰老效果最明显。叶面喷施亚硒酸钠可有效提高葡萄果实含硒量从而提高果实品质,有效提高叶片叶绿素含量从而增加叶片光合量进一步延缓叶片衰老。     

土壤改良剂与叶面喷硒联合阻控对小白菜吸收镉的影响

为探究改良剂与叶面喷硒（Se）联合阻控减轻农产品受镉（Cd）毒害的效果,采用土壤培养及盆栽试验的方法,筛选不同用量的牛粪（7.5、15 g kg?1）与石灰（1、2、3、4、5 g kg?1）配施钝化土壤Cd有效性的最优处理,并探讨改良剂与叶面喷Se（1、2、4、8 mg L?1）联合阻控对不同程度Cd污染土壤（0.5、3、6 mg kg?1）中小白菜吸收Cd的影响。结果表明:（1）与未施改良剂处理相比,7.5 g kg?1牛粪与 5 g kg?1石灰配施对土壤Cd的钝化效果最显著,土壤有效Cd含量降低了37.9%。（2）与单施改良剂相比,施用改良剂与叶面喷Se显著抑制了小白菜对Cd的吸收,其中在中轻度污染土壤中（0.5 和 3 mg kg?1 Cd）叶面喷施 4 mg L?1 Se使小白菜Cd含量分别降低了 12.9% 和 78.7%,丙二醛含量分别降低了29.9% 和 60.6%;在重度污染土壤中（6 mg kg?1 Cd）叶面喷施 8 mg L?1 Se使小白菜Cd含量降低了 81.4%,丙二醛含量降低了71.9%;叶面喷Se使小白菜的抗氧化酶活性和谷胱甘肽含量均有不同程度的增加。     

不同施硒方式对水稻硒利用效率的影响

采用盆栽试验方法,研究土壤施硒和叶面喷硒两种施硒方式(均为硒酸钠形态)对水稻籽粒硒生物强化以及营养品质的影响机制。结果表明:等量施硒条件下,土壤施硒和叶面施硒两种方式均能显著提高水稻地上部和籽粒硒含量,土壤施硒水稻地上部和籽粒硒含量分别为叶面喷硒处理的8.9倍和5.3倍,说明在等量施硒条件下土壤施硒较叶面施硒更能有效提高籽粒硒含量。叶面喷硒处理的籽粒硒分配系数为土壤施硒的2倍,说明硒通过叶片向籽粒转运速率较通过根系到籽粒的转运速率更快。土壤施硒能够显著提高籽粒中镁、硫、铁、锰和锌等矿质营养元素含量。相比对照组,土壤施硒和叶面喷硒的水稻籽粒粗蛋白分别提高8%和4.5%,丝氨酸和酪氨酸含量说明施硒能够提高水稻营养品质,以土壤施硒效果更佳。     

叶面喷施硅调理剂对水稻砷累积及其赋存形态的影响

采用营养液培养生物学模拟方法,研究了喷施8种不同的叶面硅调理剂对苗期水稻累积总砷(As)和砷形态的影响。结果表明,叶面施用硅调理剂可降低水稻根和茎叶中砷含量,其中叶面施用Na2SiO3+鼠李糖脂处理(Si6)的水稻根系和地上部砷含量最低,分别为10.04,0.31mg/kg,比对照降低25.35%和33.10%(P<0.05);水稻中砷的赋存形态主要为As(Ⅲ),喷施该叶面硅调理剂减少水稻地上部和根系As(Ⅲ)含量,降幅分别为27.74%和21.50%(P<0.05);综合考虑水稻根系和地上部砷累积及砷由根系向地上部的转运,对不同的叶面硅调理剂处理进行聚类分析发现,喷施Na2SiO3+鼠李糖脂的处理为水稻砷低积累类群。因此,生物表面活性剂鼠李糖脂与含硅溶液配施是抑制水稻幼苗吸收和积累砷效果最好的叶面硅调理剂,可为我国砷污染区稻米生产安全提供技术支撑。     

土壤镉污染条件下叶面硒肥对生菜镉积累的影响

为探讨叶面硒肥对生菜(Lactuca sativa L.)镉胁迫的改善作用,通过盆栽试验,设置2个镉污染浓度(1 mg/kg,Cd1;3 mg/kg,Cd3)和3个叶面硒肥浓度(0 mg/L,Se0;1 mg/L,Se1;3 mg/L,Se3),研究了不同浓度叶面硒肥对生菜镉积累的影响。结果表明:①叶面硒肥的喷施可不同程度降低生菜对镉的吸收积累,较之Cd1+Se0处理,Cd1+Se1处理可显著降低生菜叶镉含量,降幅为26.29%;较之Cd3+Se0处理,Cd3+Se3处理下生菜叶镉含量显著降低49.05%。②喷施适宜浓度的叶面硒肥可不同程度提升生菜过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,降低丙二醛(MDA)含量,Cd1+Se1处理下,生菜的CAT、SOD活性分别显著高于Cd1+Se0处理40.38%、68.71%,而MDA含量则显著降低44.48%;Cd3+Se3处理下,生菜的CAT、SOD活性较Cd3+Se0处理分别显著提升77.48%、51.70%,而MDA含量则显著降低48.90%。因此,喷施适量的叶面硒肥可明显提升生菜抗逆特性,进而有效阻控生菜对镉的吸收,其中土壤镉含量为1 mg/kg(Cd1)时,叶面硒肥喷施浓度以 1 mg/L效果最佳,土壤镉含量为3 mg/kg(Cd3)时,叶面硒肥喷施浓度以 3 mg/L效果为最优。     

混种少花龙葵嫁接后代对镉胁迫枇杷幼苗光合生理的影响

采用盆栽试验,将4种少花龙葵嫁接后代分别和枇杷(大五星枇杷和川早枇杷)幼苗混种于镉含量为10 mg/kg的污染土壤中,研究了混种对两种植物光合生理的影响。结果表明:混种后,枇杷幼苗相应的叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素总量、净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度、气孔导度及可溶性糖含量均高于单种,叶表面蒸汽压亏缺降低;少花龙葵嫁接后代相应的SPAD值和净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度、气孔导度均高于单种,其可溶性糖含量较单种有所降低,混种大五星枇杷的少花龙葵嫁接后代的叶表面蒸汽压亏缺高于其单种,但混种少花龙葵嫁接后代的川早枇杷叶表面蒸汽压亏缺低于其单种。因此,少花龙葵嫁接后代混种枇杷可提高两种植物的光合作用,进而可促进两种植物的生长。     

西瓜钾营养诊断的叶片含量法分析

采用不同土壤钾水平的多点田间试验,研究了施用钾肥对西瓜植株钾含量以及产量、品质的影响,探讨了西瓜植株各叶位钾含量与西瓜产量之间的相关性,分析了叶片钾含量诊断西瓜钾营养的临界指标。结果表明:西瓜新叶钾含量与西瓜产量达极显著相关关系,相关系数为0.600 8(P_(0.01)=0.575)。90%相对产量下新叶钾含量为32.6 g/kg时,西瓜产量可达91.39 t/hm~2。在极低钾含量(50 mg/kg和70 mg/kg)的土壤上,施用钾肥显著提高西瓜产量、开花期西瓜植株新叶和老叶钾含量;显著提高开花期、坐果期和膨大期西瓜植株茎和根中的钾含量。在低钾含量(84 mg/kg和85 mg/kg)的土壤上,施用钾肥显著提高西瓜产量,提高西瓜果实中的可溶性糖和可溶性固形物的含量而降低可滴定酸含量。随着钾肥施用水平的提高,新叶钾含量有提高趋势,老叶和挂果叶中的钾含量逐渐升高;施用钾肥显著提高坐果期和膨大期西瓜植株茎中钾含量。在中钾含量(170 mg/kg)和高钾含量(260 mg/kg)的土壤上,西瓜开花期新叶钾含量的最大值和最高产量相关联。总之,推荐开花期西瓜新叶钾含量32.61 g/kg为营养诊断临界值。     

生长介质中硅/砷比对水稻吸收和转运砷的影响

以2个水稻品种Jiahua-1和Italica carolina为试验材料,采用生物学模拟方法研究了水稻生长在含有AsIII或AsV介质中1周,不同硅/砷比对水稻吸收和转运砷的影响。结果表明,Italica carolina砷吸收量显著低于Jiahua-1(P0.05)。当水稻生长在含AsIII介质中,硅/砷比10∶1显著抑制了其对砷的吸收(P0.05),降幅为20.9%~22.5%,但硅/砷比对砷由根向地上部的转运无明显影响;当水稻生长在含AsV介质中,硅/砷比200∶1显著抑制了其对砷的吸收和向地上部的转运(P0.05)。水稻中砷浓度随硅/砷比的增加总体均呈下降趋势,且Italica carolina砷含量显著下降27.7%~32.6%(P0.05)。综上所述,AsIII和AsV处理条件下,硅/砷比分别为10∶1和200∶1时降低了水稻中砷吸收能力及其体内总砷浓度。因此,在砷污染的水稻种植区建议硅施用量高于土壤溶液中砷浓度10~200倍可有效抑制水稻对砷的吸收和转运,且种植水稻品种Italica carolina的健康风险明显低于种植Jiahua-1。     

叶面喷施硅和硒对水稻砷积累及光合参数的影响

本文采用盆栽试验，研究了在砷污染土壤上，水稻叶面分别喷施硅溶液、硒溶液和硅硒混合溶液对籽粒砷含量相对较低的水稻品种旌1优华珍和C两优华占以及籽粒砷含量相对较高的水稻品种丰优香占砷积累和光合参数的影响。试验结果表明，3种叶面喷施处理相比较而言，以叶面单独喷施硅降低水稻籽粒砷含量效果最好，优于叶面单施硒和叶面喷施硅硒混合液处理。叶面单独喷施硅与对照相比，显著降低了籽粒砷含量相对较低的两个水稻品种的籽粒砷含量，但对籽粒砷含量相对较高的水稻品种则没有显著影响。籽粒砷含量相对较低的水稻品种更多比例的砷固定在茎中使其稻米砷积累量较低。3种叶面喷施处理与对照相比均提高了水稻光合参数(如光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度)，光合参数与水稻砷浓度呈负相关关系，叶面喷施硅或硒对水稻叶片光合参数的影响差异可能是造成籽粒砷含量差异的重要原因，不同水稻品种叶片光合参数对外源硅或硒的敏感度或响应度不同。总之，叶面喷施硅溶液对改善水稻光合参数的效果最好，是减少水稻籽粒砷含量一项经济有效的措施，在生产应用实践中，要注意作物品种间的差异。