污泥重金属镉(Cd)钝化及在设施蔬菜上的应用效果

以生活污泥、钝化剂和"绿冠F1"小油菜为试材,采用盆栽培养试验法,研究6种钝化剂对生活污泥重金属Cd钝化特征,以及污泥不同施用量和是否配施钝化剂对油菜生长和土壤环境质量的影响,以期为生活污泥在设施蔬菜上的应用提供参考依据.结果 表明:粉煤灰能显著降低城市生活污泥中有效态Cd含量.施用污泥能够显著增加蔬菜产量、提高土壤含水量、pH和有机质含量,降低土壤硝态氮含量,同时也增加了土壤和植株Cd浓度,提高了污染风险;但是污泥和粉煤灰的配施可有效降低土壤中有效态Cd和植株可食用部分Cd含量.综合分析,添加粉煤灰的4.0％污泥处理对于增加蔬菜产量和品质、降低土壤中有效态Cd含量以及蔬菜可食用部分Cd含量效果最佳.     

小白菜和小青菜对镉、汞、砷的富集效应及影响因素

以小白菜和小青菜为试材,采用盆栽试验,研究了镉(Cd)、汞(Hg)和砷(As)3种重金属元素对2种蔬菜生长的影响及其在蔬菜地上部的累积效应,探讨了土壤重金属总量、有效态含量与蔬菜地上部重金属含量的相关关系以及土壤理化性质对重金属在蔬菜可食部位累积的影响。结果表明:2种蔬菜地上部干物重与土壤Cd含量呈显著负相关,土壤Hg、As含量对蔬菜干物重的影响不显著;小白菜富集3种重金属元素的能力大于小青菜,3种元素在地上部的富集能力大小顺序为CdHgAs;土壤Cd总量与地上部Cd含量呈显著正相关,Hg总量与小白菜Hg含量显著正相关、与小青菜Hg含量相关性不显著,As总量与2种蔬菜As含量相关性均不显著;土壤有效态Cd、As含量与2种蔬菜的Cd、As含量均呈显著的正相关;土壤有效态Hg与小白菜Hg含量显著相关,与小青菜Hg含量相关性不显著;提高土壤pH和有机质含量均显著抑制蔬菜可食部位对Cd的富集,但对抑制As、Hg累积的影响不显著。     

生物炭对设施黄瓜根际土壤菌群结构及植株生长的影响

以黄瓜为研究试材,研究不同梯度生物炭添加处理对设施黄瓜生长、产量及土壤养分和微生物丰度的影响。在土壤表层0~30 cm处每hm~2分别均匀施入0、5、10、20、40、60 t生物炭,在结果盛期测定生长指标、土壤养分和细菌物种群落,在结果末期测定产量指标。试验结果表明,在黄瓜结果盛期,生物炭各处理对其茎粗、根系数、根体积、总产量均有不同程度的提高。生物炭为20 t·hm~(-2)时,可提高黄瓜的根系数36.11%、根体积72.41%、干质量11.66%、总产量12.15%,及显著提高土壤中的碱解氮含量39.86%、速效磷含量135.95%、速效钾含量81.35%、有机碳含量82.89%、全氮含量73.77%。在20~60 t·hm~(-2)时,可明显提高结果盛期根际土壤细菌中变形菌门、放线菌门、厚壁菌门丰度;通过调控并提高变形菌门生丝微菌属、变形菌门紫色非硫细菌属等细菌数量和比例。说明生物炭在结果盛期对黄瓜生长、产量及根际土壤养分和细菌群落影响显著。     

化肥对薄层黑土中镉、铅活性及小白菜生长的影响

在食品安全领域,重金属污染已经对人类的健康造成了严重的威胁。以小白菜和薄层黑土为研究对象,通过盆栽试验,分别模拟被镉和铅污染的土壤,通过施入不同类型的化肥,研究被镉、铅污染的薄层黑土中,化肥对镉、铅活性及日常生活中食用的小白菜生长的影响。结果表明:在镉、铅污染的土壤中,不同施肥处理对土壤中镉、铅存在形态所占比例的影响不同;不同施肥处理对小白菜地上部鲜重、干重及叶长的影响不同,其中硝酸钙、骨粉和硝酸钾处理的小白菜上述3项指标值相对较高,而在氯化铵、普钙和氯化钾处理中,上述3项指标值则相对较低;不同施肥处理对小白菜对镉、铅的吸收量影响不同。     

生物炭与不同形态氮肥配施对辣椒产量、品质及镉吸收的影响

为开发适宜安全利用类耕地辣椒镉(Cd)安全生产的碳基复混肥,采用盆栽试验,初步研究了生物炭与不同形态氮肥配施,酰胺态氮+生物炭(对照)、铵态氮+生物炭、硝态氮+生物炭,对辣椒产量、品质、Cd吸收转运和累积的影响。结果表明：硝态氮+生物炭处理果实产量与维生素C含量均显著高于其他两处理,辣椒果实鲜质量比酰胺态氮+生物炭(对照)和铵态氮+生物炭处理分别提高了36.07%和130.15%,维生素C含量分别提高8.39%和11.51%。硝态氮+生物炭处理辣椒果实Cd含量显著低于其他两处理,且低于中国食品安全限值(0.05 mg·kg^-1)。硝态氮+生物炭处理Cd从根向茎、叶的转运系数均显著高于铵态氮+生物炭处理。硝态氮+生物炭处理较其他两处理均显著提高了不可利用部位(根、茎、叶)Cd累积量。综上,硝态氮与生物炭配施能够实现辣椒产量与维生素C增加,果实Cd安全生产,推荐生物炭与硝态氮作为制备碳基功能型复混肥的原材料。     

秸秆及生物炭对土壤盐分含量和小白菜发芽的影响

以小白菜种子为试材,在土壤中添加秸秆或生物炭(WB,秸秆直接炭化形成和BF秸秆炭化时添加5%的FeCl3),研究其对土壤可溶性盐含量、小白菜发芽和幼苗生长的影响,以期减缓大棚土壤中可溶性盐对小白菜发芽和幼苗生长的影响。结果表明:添加0.5%和1.0%生物炭WB、0.5%生物炭BF或1.4%和2.9%秸秆显著减小可溶性盐含量。添加2.9%秸秆处理的发芽率显著高于对照(提高38.2%),添加生物炭处理发芽率与对照的无显著差异,且随生物炭添加量的增加先增大后减小。添加1.0%生物炭WB或1.4%和2.9%秸秆促进小白菜幼苗的生长,总生物量增加;生物炭添加量较大(5%)时,最大株高、最大根长、总生物量低于对照。土壤适量添加秸秆或生物炭可以减小盐分含量,促进小白菜发芽和生长。     

镉对两种菊科植物种子萌发、幼苗生长及富集的影响

以波斯菊(Cosmos bipinnata)、百日草(Zinnia elegans)为试验材料,通过培养皿萌发和水培试验,研究不同浓度Cd(0、0.5、1.0、5.0、10.0 mg·L^-1)胁迫对2种菊科植物种子萌发、幼苗期耐性及富集的影响,以期为以直接播种方式进行Cd污染土壤修复提供参考依据。结果表明：0.5 mg·L^-1 Cd处理对波斯菊发芽率产生显著的刺激效应,对百日草发芽率无显著影响;随Cd浓度升高,2种植物发芽率、发芽指数、活力指数显著降低。波斯菊根长、芽长随Cd浓度增加逐渐下降;百日草根长、芽长在0.5 mg·L^-1 Cd处理时未受到显著影响,10.0 mg·L^-1 Cd处理时幼根生长受到严重抑制,根长抑制指数达到94.74%;2种植物幼苗期(30 d)叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均没有受到明显影响。在Cd浓度为10.0 mg·L^-1时,波斯菊地上部Cd含量为88.54 mg·kg^-1,百日草地上部Cd含量为211.76 mg·kg     

氮镉互作下双氰胺对小白菜地尿素转化及土壤酶活性的影响

以"上海青"小白菜为试材,采用盆栽方法,研究了氮(0.2g·kg-1土)、镉(2.0mg·kg-1土)互作条件下,添加硝化抑制剂双氰胺(DCD,为纯氮的5%、10%、20%分别为处理1、2、3)对小白菜地土壤中NH_4~+-N、NO_3~--N、有效镉转化以及土壤酶活性的影响。结果表明:在试验范围内,添加DCD能显著降低土壤NO_3~--N的累积量,分别降低42.23%、98.45%,DCD施入量为纯氮的20%时土壤中NO_3~--N未检出;且施入双氰胺的量与NH_4~+-N的转化量、NO_3~--N的转化量呈极显著的正相关和负相关,相关系数分别为0.998、0.993。同时,能够显著影响土壤脲酶活性、蛋白酶活性、蔗糖酶活性、酸性磷酸酶活性和土壤有效镉的转化,且土壤脲酶活性与土壤有效镉之间存在极显著相关性,相关系数达0.999,土壤蛋白酶活性、蔗糖酶活性以及土壤酸性磷酸酶活性在不同处理下均有不同程度的变化,与对照相比,处理1与处理3显著提高了土壤蛋白酶及蔗糖酶活性,3个处理均显著提高酸性磷酸酶活性。这说明氮镉交互作用下,添加双氰胺能显著降低土壤NO_3~--N的累积量、显著提高土壤酶活性,可以作为试验范围内菜地土壤系统的有效改良材料。     

生物炭对设施菜田土壤理化性状及番茄生长的影响

为深入了解生物炭对设施菜田土壤质量保育效果以及对蔬菜生长的影响,以番茄为供试材料,采用田间试验定量分析方法,在设施菜田中施入不同用量的生物炭(1000、2000、3000、4000、5000 kg/hm^2),研究生物炭对菜田土壤理化性状及番茄生长、产量、品质的影响。结果表明:适量增施生物炭,番茄产量、总糖含量有所增加,可溶性酸含量显著减少。同时,施用生物炭可降低土壤容重4.7%~11.8%,土壤中有机质含量有一定程度提升。生物炭用量2000 kg/hm^2时增产最明显,较对照可增产10.52%,生物炭用量4000 kg/hm^2时土壤保育效果与番茄品质提升最显著。     

有机肥和生物炭对设施青菜生产及土壤养分积累利用的影响

为探明有机肥与生物炭对设施菜地种植及环境效应的影响,利用设施青菜(Brassica chinensis L.)田间小区进行试验,研究了有机肥、化肥单施和配施及添加生物炭对青菜产量和品质以及土壤养分和理化性状的影响。结果表明:与单施化肥处理相比,有机无机肥配施且添加生物炭的处理(T6),土壤碱解氮、有效磷、速效钾、可溶性盐含量分别降低了44.22%、25.19%、12.82%、41.97%;土壤有机质含量和pH分别增加了15.35%和7.16%;青菜可溶性糖、维生素C含量分别提高25.35%、8.13%;增产1.46%。有机无机肥配施且添加生物炭能有效改善土壤理化性质,减少化肥用量,促进青菜地上部磷钾养分的累积,提高青菜产量,改善青菜品质;同时减轻了设施菜地土壤盐渍化程度,增加了土壤pH,提高了土壤孔隙度。     

有机营养肥料对设施连作番茄生长及土壤肥力的影响

针对宁夏地区设施土壤连作障碍问题,研究了氨基酸肥、腐植酸肥、生物炭肥等有机营养肥料对番茄产量、品质以及土壤养分含量和微生物活性的影响。结果表明:单一有机肥和有机肥+生物炭肥3 t·(667 m~2)~(-1),单一腐植酸肥和腐植酸肥+氨基酸肥均能较好地改善土壤酸碱度;腐植酸肥施用后,土壤速效氮含量显著提高,速效钾含量显著高于其他处理;有机肥、腐植酸肥均能有效增加土壤微生物数量,腐植酸肥+氨基酸肥处理细菌数量显著增加,单独施加腐植酸肥,真菌与放线菌数量显著增加;有机肥1 t·(667 m~2)~(-1)+生物炭肥6 t·(667 m~2)~(-1)处理番茄产量最高。综上,腐植酸肥0.4 t·(667m~2)~(-1)+氨基酸肥0.03 t·(667 m~2)~(-1)、腐植酸肥0.4 t·(667 m~2)~(-1)+氨基酸肥0.03 t·(667 m~2)~(-1)+生物炭肥3 t·(667 m~2)~(-1)处理有利于改善土壤质量,提高番茄产量与果实品质。     

栽培技术对秀珍菇富集铅与镉的影响及培养基安全限量值的研究

采用棉籽壳与玉米芯作为原料,以秀珍菇“秀71”与“秀72”为供试菌株,设计3种培养配方调节棉籽壳与玉米芯构成比,使配方1、2、3中棉籽壳占比分别为53.6%、37.2%、24.3%,分别于第1茬、第3茬、第5茬收获,研究秀珍菇对铅、镉的富集规律,为平菇的安全栽培提供科学依据。结果表明:3种配方培育出的秀珍菇,子实体中铅与镉的含量均小于国家食品安全限量标准;对镉的富集能力大于铅。培养基配方、品种及收获期均能显著影响秀珍菇子实体中重金属含量;吸收铅与镉的能力均随着培育时间的延长而降低;“秀72”对铅、镉的富集能力显著高于“秀71”;配方2培育的同一种秀珍菇对铅的富集能力显著高于配方1及配方3,配方3培育的同一种秀珍菇对镉的富集能力显著高于配方1。“秀71”培养基中铅、镉的安全限量范围分别为0.891~3.284mg·kg^-1、0.049~0.052mg·kg^-1;“秀72”培养基中铅、镉的安全限量值范围分别为0.492~2.901 mg·kg^-1、0.039~0.045mg·kg^-1。