不同粒径磷矿粉钝化土壤重金属Cd、Pb的机制研究

采用盆栽试验,研究磷矿粉不同粒径(0.1、1.5、150μm)的3种不同用量(1、2、4 g·kg^-1土)钝化土壤重金属Cd和Pb的效应及机制。结果表明,磷矿粉的粒径越小、用量越大,上海青产量越高,叶面积越大,植物体内Cd、Pb的含量越低,土壤中交换态Cd、Pb的含量越低,残渣态Cd、Pb的含量越高。与对照相比,0.1μm磷矿粉高用量(4 g·kg^-1土)的处理上海青的产量和叶面积分别显著增加87.3%和147.9%,叶中Cd和Pb含量分别显著降低46.9%和61.9%,根中Cd和Pb含量分别显著降低47.9%和35.3%,土壤交换态Cd和Pb含量分别降低44.8%和44.9%。150μm磷矿粉低用量(1 g·kg^-1土)处理叶面积、植物体内Cd、Pb含量与对照都没有达到显著差异。1.5μm磷矿粉处理效果介于0.1μm和150μm磷矿粉处理之间。可见,0.1μm磷矿粉钝化土壤重金属效果最好,其机制是降低了植物容易吸收的交换态Cd和Pb的含量。     

淹水灌溉协同钝化剂对水稻Cd吸收和积累的影响

在严格管控区Cd污染稻田开展田间试验,探讨淹水灌溉协同石灰和土壤调理剂对土壤Cd的有效性,以及水稻Cd吸收和累积的影响。结果表明：淹水灌溉协同钝化修复技术可有效降低土壤Cd的有效性和水稻Cd的吸收和积累。淹水灌溉协同石灰和调理剂处理下,土壤pH值较对照显著（P<0.05）提高0.97个单位,且土壤有效态Cd含量以及水稻根、茎和叶片Cd含量较对照分别显著（P<0.05）降低36.4%、63.0%、80.3%和42.4%,糙米Cd含量降至0.15 mg·kg^-1。淹水灌溉协同石灰和调理剂处理还显著抑制Cd向糙米部位的累积。糙米Cd的富集系数和Cd累积量较对照分别显著（P<0.05）降低67.8%和62.8%。因此,淹水灌溉协同土壤钝化修复技术是一种有效实现Cd污染稻田水稻安全生产的措施。     

氮素和水分对贝加尔针茅草原土壤酶活性和微生物量碳氮的影响

在内蒙古贝加尔针茅草原,分别设对照(N0)、1.5 g·m^-2(N15)、3.0 g·m^-2(N30)、5.0 g·m^-2(N50)、10.0 g·m^-2(N100)、15.0 g·m^-2(N150)、20.0 g·m^-2(N200)和30g·m^-2(N300)(不包括大气沉降的氮量)8个氮素(NH₄NO₃)梯度和模拟夏季增加降水100 mm的水分添加交互试验,研究氮素和水分添加对草原土壤养分、酶活性及微生物量碳氮的影响。结果表明:氮素和水分添加对草原土壤理化性质和生物学特性有显著影响。随施氮量的增加土壤总有机碳、全氮、硝态氮、铵态氮含量呈增加的趋势,相反,土壤pH值呈降低的趋势。土壤脲酶和过氧化氢酶的活性随施氮量的增加而升高,多酚氧化酶则随施氮量的增加呈下降的趋势。氮素和水分添加对草原土壤微生物量碳氮含量有显著影响,高氮处理(N150、N200和N300)显著降低了微生物碳含量,微生物氮含量随施氮量的增加呈上升趋势。水分添加能够减缓氮素添加对微生物的抑制作用,提高微生物量碳、微生物量氮含量。草原土壤养分、土壤酶活性及土壤微生物量碳氮含量间关系密切,过氧化氢酶与全氮、总有机碳、硝态氮呈显著正相关,多酚氧化酶与铵态氮、硝态氮、全氮呈显著负相关。微生物量氮含量与土壤全氮、铵态氮、硝态氮含量以及过氧化氢酶和磷酸酶活性呈显著正相关,与多酚氧化酶呈负相关;微生物量碳与过氧化氢酶呈负相关,与多酚氧化酶活性呈正相关。     

硫肥与磷肥联用对稻田土壤Cd有效性的影响

为探究硫肥与磷肥联用对稻田土壤中镉（Cd）的钝化效果,采用土壤培养试验,研究了2种硫肥（硫磺和硫酸钠）与钙镁磷肥联用对稻田土壤中Cd有效性变化规律和Cd形态转化的影响,共设置6种处理：对照（CK）、钙镁磷肥（P）、硫磺（S1）、硫酸钠（S2）、钙镁磷肥+硫磺（PS1）及钙镁磷肥+硫酸钠（PS2）,并分析了土壤Cd有效性与有效硫、有效磷、pH及Eh的关系。研究结果显示,在土壤中施用不同钝化材料后,土壤有效Cd含量均明显降低,其中PS1处理有效Cd含量最低,较CK降低了49.8%;钙镁磷肥能够提高土壤pH值,较CK升高了0.39;硫磺能显著降低土壤Eh值,较CK降低了23.2%,并促进了SO₄^2-向S^2-的还原;硫磺和钙镁磷肥联合施用可以显著增加土壤有效磷的含量,与CK相比较,PS1处理土壤有效磷含量提高了81.9%;硫磺和钙镁磷肥联合施用,通过对Eh、有效硫和有效磷的调控,可协同促进土壤的可交换态Cd向残渣态Cd转化。研究结果表明,在缓解稻田Cd污染方面,硫磺和钙镁磷肥的联用具有潜在应用前景。     

贝壳粉对农田土壤镉污染钝化修复效应

通过静态培养试验和盆栽试验,研究了贝壳粉对Cd污染农田土壤的修复效应及其对土壤质量的影响。结果表明：静态培养试验中,随贝壳粉施加量的增加,土壤pH上升,而土壤有机质、速效氮、速效磷和速效钾含量则降低。贝壳粉对土壤中TCLP-Cd的钝化率最高达64.13%,各处理较对照差异显著（P<0.05）。施加贝壳粉后土壤过氧化氢酶、过氧化物酶、脲酶活性增幅最高分别达到64.31%、30.26%、17.08%。盆栽试验中,施用贝壳粉可以使土壤中重金属Cd由水溶态和还原态向氧化态和残渣态转化。贝壳粉处理使油菜叶片叶绿素含量提高,但对植物鲜质量没有显著影响（P>0.05）,油菜地上部Cd含量较对照下降了3.13%~26.71%,地下部Cd含量较对照下降了12.22%~31.49%。当贝壳粉投加量达到1%时,油菜可食部分Cd含量符合国家食品中污染物限量标准（GB 2762-2017）。施用贝壳粉钝化修复Cd污染土壤切实可行,可进一步开展大田试验验证效果。     

单壁碳纳米管对紫花苜蓿根际土壤中PAHs降解及微生物群落的影响

为探究单壁碳纳米管（SWCNTs）对紫花苜蓿根际土壤中多环芳烃（PAHs）降解及微生物群落的影响,以高浓度PAHs污染土壤为供试土壤种植紫花苜蓿,并添加不同含量的SWCNTs,通过室内盆栽试验,分析了根际土壤中PAHs的降解效应及微生物群落响应。结果表明：添加0.5 g·kg^-1和5 g·kg^-1 SWCNTs使土壤中PAHs的去除率分别显著降低了3.43%和6.98%（P<0.05）,SWCNTs对PAHs降解的抑制作用主要来源于5环和6环高分子量PAHs。添加SWCNTs对紫花苜蓿生长并未产生毒害作用,当SWCNTs的添加量为5 g·kg^-1时,紫花苜蓿根长、地上部鲜质量和根鲜质量与对照（不添加SWCNTs）相比分别显著增加了21.44%、49.13%和100.00%（P<0.05）。qPCR和高通量测序结果表明,添加SWCNTs对土壤细菌生物量、丰富度和多样性无显著影响,但显著改变了土壤细菌群落组成。较高添加量的SWCNTs（5 g·kg^-1）显著降低了污染土壤中PAHs潜在降解菌属Phenylobacterium、Reyranella、Brevundimonas和Pseudorhodoferax的相对丰度。研究表明,添加SWCNTs抑制了根际土壤中PAHs的去除,尤其是5环和6环PAHs,同时改变了土壤中微生物群落,并且抑制了与PAHs降解相关的微生物。     

施加脱硫石膏对紫色土壤-水稻系统重金属累积的影响

采用田间试验研究了施加不同用量（2、4、8、16 t·hm^-2）的脱硫石膏对紫色水稻土重金属（Cd、Pb、Zn、Cu）全量、形态分布和水稻重金属吸收及分配的影响,为脱硫石膏农用的安全性提供科学依据。结果表明：施加脱硫石膏后,土壤Pb全量较对照显著增加14.00%~68.77%（P<0.05）,脱硫石膏用量低于4 t·hm^-2时土壤Cd全量与对照差异不显著,超过该用量时Cd全量较对照显著增加16.28%~19.94%,而土壤Zn、Cu全量与对照无显著差异,且土壤重金属全量均符合《土壤环境质量标准》（GB 15618-1995）;同时施加脱硫石膏后,土壤中Cd可交换态占比降低,残渣态占比增高,并促进Pb的可交换态向有机结合态和铁锰氧化态转化,Zn铁锰氧化态占比增高,对Cu的赋存形态无明显影响;脱硫石膏处理组水稻根、茎叶和籽粒中重金属含量有不同程度的降低,水稻根、茎叶及籽粒对Cd、Pb的富集系数下降,且籽粒中Cd、Pb、Zn、Cu含量均符合我国《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762-2012）。水稻各部分对Cd、Pb的积累与其可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化态和有机结合态含量均呈正相关,其中籽粒Cd含量与可交换态Cd含量呈极显著正相关（P<0.01）。在脱硫石膏2~16 t·hm^-2用量范围内,稻田土壤Cd、Pb全量有所增加,Zn、Cu全量无变化,Cd、Pb赋存形态向稳定态转化,水稻各部分Cd、Pb、Zn、Cu含量有不同程度降低,脱硫石膏可在水稻田安全利用。     

Cd在地肤[Kochia scoparia （L.）Schrad.]中的化学形态及亚细胞分布

为探究镉（Cd）在地肤[Kochia scoparia（L.）Schrad.]茎部与根系中的亚细胞分布特征，在不同pH和不同Cd浓度胁迫下，对成熟期地肤生物量及Cd在地肤根系、茎部的积累状况和化学形态特征进行研究。结果表明：所有处理地肤茎部生物量均高于根系，当Cd添加量为1.5~3.0 mg·kg^-1时，T处理（pH 6.1）地肤总生物量高于TS处理（pH 5.0）；地肤将58.09%~89.35%的Cd积累在茎部，所有处理地肤Cd的富集系数大小为茎>根系，表明地肤茎对Cd的积累能力强于根系，且在Cd添加量为1.5~9.0 mg·kg^-1时，T处理地肤茎Cd积累量高于TS处理；地肤根系和茎中超过85%的Cd贮存在细胞壁与液泡中，表明二者是地肤细胞中Cd区室化分布和解毒的重要场所；地肤根系细胞器Cd所占比例低于地肤茎部，这也是地肤将更多的Cd富集在茎部的一个重要原因；地肤茎和根系中均以移动性和毒性相对较低的醋酸提取态、氯化钠提取态及乙醇提取态Cd分配比例最大（T为82.96%~88.17%； TS为83.70%~89.70%），其中醋酸提取态含量最高（T为37.31%~56.24%； TS为40.98%~52.32%），氯化钠提取态与乙醇提取态Cd含量接近，这种Cd赋存形式是地肤降低Cd生物有效性和减少Cd毒害的一种重要防御机制。当土壤pH为6.1和Cd添加量为1.5 mg·kg^-1时，地肤对土壤Cd的解毒较好。研究表明，地肤具有对不同Cd胁迫水平的耐性，且对酸性土壤有较强的适生性，因此适用于湖南地区酸性农田土壤的修复治理。     

营养型阻控剂影响菜园土中水稻生长及其Cd吸收

为了探索以钙硅钾等营养元素为主要成分的土壤调理剂（营养型阻控剂）对镉（Cd）超标菜园土旱改水时水稻（OryzaSativa L.）生长及其Cd吸收的影响,于2014年下半年在Cd超标菜园土中施用营养型阻控剂,对不同用量（分别为0、1.5、3.0、4.5、6.0 g·kg^-1,分别记作CK、T1、T2、T3、T4）营养型阻控剂的水稻盆栽试验开展研究。结果表明：营养型阻控剂对菜园土中水稻生长没有较好的促进作用,没有提高稻谷产量。供试水稻品种黄超占各部位Cd质量分数大小顺序为根>茎叶>稻米>稻壳,且各部位间达到显著差异水平;所有处理稻米Cd质量分数均低于现行的食品安全国家标准中Cd限量指标;与CK相比,营养型阻控剂显著降低糙米、水稻茎叶、水稻根的Cd质量分数,且呈现随营养型阻控剂用量增加而降低效应更佳的剂量效应;与CK相比,处理T4对稻米、水稻茎叶、水稻根三者Cd质量分数的降低效应最佳,降幅分别为32.8%、39.7%、24.4%;营养型阻控剂显著降低水稻根、茎叶和稻谷中Cd的累积量。施用营养型阻控剂显著提高了土壤pH值,提高的最大值为0.3个单位,但对土壤DTPA-Cd质量分数有提高作用（处理T1的DTPA-Cd质量分数显著大于CK、T3）、对土壤有效态硅质量分数有降低效应（处理T2、T3的有效态硅质量分数显著小于CK）。营养型阻控剂可适用于Cd超标菜园土,通过降低根Cd生物富集系数来显著降低水稻根、茎叶和稻米Cd质量分数,本盆栽试验中营养型阻控剂降低稻米Cd质量分数的最佳用量为6.0 g·kg^-1。     

水分管理配施锰肥对牡蛎壳粉调控水稻镉吸收的影响

为研究水分管理配施锰肥对牡蛎壳粉调控水稻Cd吸收转运的效果,采用盆栽试验,在两种水分管理（持续淹水、干湿交替）条件下,分析了水稻抽穗前后牡蛎壳粉配施不同用量硫酸锰肥（0、50、100 mg·kg^-1）对根际土壤Cd、Mn形态及含量和水稻Cd、Mn含量分布以及水稻根系Cd吸收转运OsNramp5基因表达的影响。结果表明：单施牡蛎壳粉（OS处理）在两种水分条件下均显著降低了土壤有效态Cd和有效态Mn含量,在持续淹水条件下对糙米Cd含量没有显著影响,但在干湿交替条件下显著降低了糙米中Cd含量。在持续淹水条件下,与OS处理相比,牡蛎壳粉配施锰肥（OSMn处理）可使土壤有效态Mn含量显著增加5.4%~10.9%;OSMn处理根OsNramp5相对表达量上调85.6%~105.9%,促进了水稻对Cd的吸收;OSMn50处理铁膜、根和秸秆中Cd含量分别增加了46.9%、52.9%、33.7%,但秸秆-糙米中Cd的转移系数降低了47.8%,糙米中Cd含量降低了30.0%,随着Mn肥添加量增加,OSMn100处理铁膜-根、秸秆-糙米中Cd的转移量分别增加了35.3%、23.9%,糙米中Cd含量增加了25.2%。在干湿交替条件下,随着Mn肥添加量增加,OSMn处理土壤有效态Mn、土壤无定形和游离态Mn氧化物含量显著增加,而土壤有效态Cd含量逐渐降低;与OS处理相比,OSMn50处理根OsNramp5的相对表达量增加了256.8%~322.8%,显著增加了水稻不同部位Mn含量,但对糙米和根中Cd含量没有显著影响;OSMn100处理秸秆-糙米中Cd的转移系数增加了38.9%,水稻糙米中Cd含量增加了15.3%。研究表明,在持续淹水条件下,牡蛎壳粉配施50 mg·kg^-1Mn肥可进一步降低水稻糙米中Cd含量,但过量配施Mn肥会促进水稻籽粒中Cd的累积,与干湿交替相比,牡蛎壳粉配施Mn肥在持续淹水条件下能更有效地降低糙米Cd累积。     

异质Cd胁迫对蚕豆和富集植物续断菊根系生长的影响

为了研究蚕豆和续断菊根系对异质Cd胁迫的生态学响应,探讨间作体系影响Cd累积的根系可塑性机理,以蚕豆和Cd富集植物续断菊为试验材料,设置异质Cd胁迫根箱模拟试验,将根箱平均分为左、右两室,分别填充Cd处理（50 mg·kg^-1）土壤和无Cd土壤,分别测定蚕豆和续断菊的根长、根表面积、根体积等形态指标,比较异质Cd胁迫对蚕豆和续断菊根系生长影响的差异。结果表明,异质Cd胁迫下,蚕豆的根长、根表面积、根体积表现为无Cd右室大于Cd胁迫左室,续断菊表现为Cd胁迫左室大于无Cd右室。蚕豆根系直径为0~0.5 mm、土壤深度为15~20 cm时,无Cd右室根长、根表面积和根体积是Cd胁迫左室的4.63、3.14倍和2.39倍;根系直径为0.5~1 mm和大于1 mm、土壤深度为30~35 cm时,无Cd右室根长分别是Cd胁迫左室的1.69倍和5.04倍,根表面积分别是Cd胁迫左室的1.78倍和5.05倍,根体积分别是Cd胁迫左室的1.85倍和33.00倍。续断菊根系直径为0~0.5 mm、土壤深度为0~5 cm时,Cd胁迫左室根长、根表面积和根体积是无Cd右室的1.66、1.36倍和1.57倍;根系直径为0.5~1 mm、土壤深度为35~40 cm时,Cd胁迫左室根长、根表面积和根体积是无Cd右室的2.86、2.16倍和2.81倍;根系直径大于1 mm、土壤深度为15~20 cm时,Cd胁迫左室根长、根表面积和根体积是无Cd右室的26.94、52.26倍和139.33倍。综上结果表明Cd胁迫抑制了蚕豆根系的生长,促进了续断菊根系的生长,这可能是蚕豆和续断菊间作模式修复Cd污染土壤的机理之一。     

野生小花南芥体内AsA-GSH循环对土壤Cd、Pb胁迫的响应

为探讨植物在重金属胁迫下的防御机制,通过野外调查的方法,分析了云南省会泽县铅锌矿区三个采样区野生小花南芥（Arabis alpina L.var.parviflora Franch）体内抗坏血酸-谷胱甘肽（Ascorbate-glutathione,AsA-GSH）循环对土壤Cd、Pb胁迫的响应。结果表明：驰宏区、小马坪、三多多三个采样点的土壤Cd、Pb含量存在差异,驰宏区采样点土壤的Cd、Pb含量显著高于小马坪和三多多采样点,同时驰宏区小花南芥根长、根表面积、根体积和株高均较高。驰宏区采样点野生小花南芥的丙二醛（Malondialdehyde,MDA）、过氧化氢（H₂O₂）、抗坏血酸（Ascorbic acid,AsA）和还原型谷胱甘肽（Reduced glutathione,GSH）含量显著高于小马坪。小花南芥根和叶中抗坏血酸过氧化物酶（Ascorbate peroxidase,APX）和谷胱甘肽转硫酶（Glutathione S-transferase,GST）活性随土壤Cd、Pb含量的升高而显著提高;驰宏区野生小花南芥根部的谷胱甘肽还原酶（Glutathione reductase,GR）和谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione peroxidase,GPX）活性显著低于小马坪。综上所述,在土壤Cd、Pb污染条件下,野生小花南芥通过体内AsA-GSH循环保持较强的抗氧化物质再生能力,增强对Cd、Pb的耐性。     

不同肥料对镉污染土壤中两种菜心生长与Cd吸收的影响

以相对高累积Cd品种特青60天菜心和相对低累积Cd品种油绿80天菜心为材料,在两种Cd污染程度不同的红壤土上进行盆栽实验,研究四种不同肥料的施用对两种菜心生长及Cd迁移的影响。结果表明土壤Cd含量的增加促进了两种菜心根际土、根部以及茎叶Cd含量的提高。随着土壤Cd含量的增加,Cd对两品种菜心生长的抑制作用增强,但油绿80天菜心的生物量显著高于特青60天菜心。不同肥料处理均能减少油绿80天菜心和特青60天菜心的可食部分(茎叶)和根部对土壤Cd吸收,其效果如下:鸡粪有机肥硅镁肥复合微生物肥普通复合肥,其中鸡粪有机肥、硅镁肥处理的菜心茎叶和根部Cd的含量显著低于普通复合肥处理组。低积累Cd油绿80天菜心茎叶Cd含量显著低于高积累Cd特青60天菜心茎叶Cd的含量,平均含量为特青60天菜心的53.81%,其中在鸡粪有机肥条件下仅为特青60天菜心茎叶Cd含量的43.95%。在两个不同浓度Cd污染土壤条件下,鸡粪有机肥处理的油绿80天菜心分别比特青60天菜心增产33.53%和61.49%;油绿80天菜心对Cd富集和转移率均显著低于特青60天菜心,油绿80天菜心的富集系数为1.11和0.77,特青60天菜心的富集系数为2.07和2.26,油绿80天菜心的转移系数为1.24和0.96,特青60天菜心为2.89和1.99。因此油绿80天菜心比特青60天菜心更适合种植在Cd污染土壤,而使用鸡粪有机肥最佳,既能促进两种菜心的生长,且可减少对土壤Cd的吸收。     

一株氧化木糖无色杆菌对Cd的固定作用

【目的】研究一株氧化木糖无色杆菌LAX2对镉(Cd)的碳酸盐矿化作用及其对Cd污染稻田土壤的修复效果。【方法】将LAX2接种于含0~40mg/L Cd2+的牛肉膏蛋白胨液体培养基中,测定LAX2对Cd的耐受性。在LAX2发酵液中加入0.1mol/L CdCl2放置12h,利用X-射线衍射、红外光谱、扫描电镜和能谱对菌株LAX2矿化固结Cd的产物特征进行分析,并通过水稻盆栽试验验证菌株LAX2对Cd污染土壤的修复效果。【结果】菌株LAX2对Cd2+的耐受能力较强,当溶液中Cd2+质量浓度达35 mg/L时,其生长不受明显影响;但当Cd2+质量浓度为40mg/L时,LAX2生长受到明显抑制。矿化产物特征分析结果表明,菌株LAX2可通过碳酸盐矿化作用将Cd矿化为呈小颗粒团聚体的CdCO3晶体。Cd污染稻田土壤经菌株LAX2发酵液、无菌发酵液和菌体细胞修复后,水稻根部Cd含量分别下降了35.3%,19.4%和12.5%,茎叶Cd含量分别降低了26.7%,15.6%和8.4%,水稻籽粒中Cd含量分别降低了28.7%,16.4%和7.5%,土壤有效态Cd含量分别下降了56.9%,34.5%和21.0%。【结论】菌株LAX2可通过碳酸盐矿化作用固结土壤中的有效态Cd,从而减少水稻对Cd的吸收。     

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。     

镉、铅、锌复合胁迫对滇杨幼苗富集及转运镉的影响

为探究Cd-Pb、Cd-Zn和Cd-Pb-Zn复合污染的交互效应,以滇杨幼苗为研究对象,通过土培盆栽试验对Cd(50 mg·kg^-1)、Pb(500 mg·kg^-1)、Zn(500 mg·kg^-1)单一及复合胁迫下滇杨富集、转运Cd的特征进行深入分析,旨在为滇杨的矿区修复利用提供依据。结果表明：单一及复合胁迫可降低滇杨幼苗株高增长率,提高其地径增长率,其中Cd-Pb-Zn复合胁迫株高增长率降幅最大(24.45%),Cd-Zn复合胁迫地径增长率增幅最高(317.04%),而滇杨生物量仅在Cd-Pb-Zn复合胁迫时显著下降,降幅为30.28%。与单一Cd胁迫相比,Cd-Pb复合胁迫显著增加滇杨茎中Cd含量,Cd-Zn和Cd-Pb-Zn复合胁迫显著降低滇杨各器官Cd含量;单一Cd胁迫下滇杨Cd积累量为0.32 mg·pot^-1,Cd-Pb胁迫未显著改变Cd积累量(0.34 mg·pot^-1),而Cd-Zn(0.14 mg·pot^-1)和Cd-Pb-Zn胁迫(0....     

菌肥及泥炭土浸提液对植物提取土壤Cd的影响

采用温室盆栽试验,研究菌肥和泥炭土浸提液对东南景天生物量、Cd富集特征、土壤Cd有效性和土壤理化性质及对后茬水稻在落干条件下水稻Cd的影响。结果表明,菌肥和泥炭土浸提液均能提高东南景天对土壤重金属的提取效率,其中施用两次液体菌肥的效果最好,东南景天对Cd提取量为0.34 mg·pot^-1,是对照的3.1倍,泥炭土浸提液处理的东南景天Cd提取量为0.32 mg·pot^-1,是对照的2.9倍,这两种处理对Cd的提取率较高,达到13%~15%,土壤全量Cd的降低幅度达到17.55%~20.41%。东南景天收获后种植水稻,落干条件下促进了水稻对Cd的吸收,稻米和茎叶的Cd提取量较对照增幅分别为30.31%~396.24%和12.36%~257.65%,其中在菌肥及泥炭土浸提液联合处理下水稻对Cd的吸收最大,稻米和茎叶的Cd含量分别为2.14 mg·kg^-1和2.88 mg·kg^-1,水稻地上部对Cd总提取率达到3.15%。因此,施用两次菌肥是提高东南景天提取土壤Cd的有效措施,菌肥与泥炭土浸提液联合施用在落干条件下显著强化了水稻对土壤Cd的提取。     

EDDS对Cd胁迫下三叶鬼针草生长和抗氧化酶系统及Cd积累的影响

为探讨乙二胺二琥珀酸(EDDS)对镉(Cd)胁迫下三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)生长和抗氧化酶系统及Cd积累的影响,采用盆栽实验,研究了40 mg·kg~(-1)Cd胁迫下,施加0(CK)、0.5、1.5、2.5 mmol·L~(-1)和5.0 mmol·L~(-1)EDDS后三叶鬼针草生长和抗氧化酶活性及Cd积累的变化。结果表明:施加0.5 mmol·L~(-1)和1.5 mmol·L~(-1)的EDDS利于三叶鬼针草幼苗的生长,株高、根长、地上部鲜干重和地下部鲜干重均显著增加;施加0.5、1.5 mmol·L~(-1)和2.5 mmol·L~(-1)EDDS使地下部(根)和地上部(茎和叶混合)组织中Cd含量均显著大于CK,且在1.5 mmol·L~(-1)时Cd积累量达到最大(分别为31.954 mg·kg~(-1)和109.454 mg·kg~(-1)),富集系数和转运系数也达到最大(分别为3.521和3.426);随施加EDDS浓度的升高,植物地下部和地上部组织中过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现先增强后降低或持续增强的趋势,说明抗氧化酶系统被启动,以清除胁迫过程中积累的活性氧(ROS),缓解胁迫对植物造成的膜脂过氧化损伤。因此,施加适宜浓度的EDDS可促进三叶鬼针草幼苗的生长,增加三叶鬼针草对Cd的吸收和富集能力,有利于Cd污染土壤的修复,综合考虑螯合剂的成本以及对土壤造成的二次污染,宜选用EDDS的浓度为1.5 mmol·L~(-1)。     

生物炭与不同肥料配施对镉胁迫下烟株生长的影响

以豫烟12号为供试材料,采用盆栽土培试验,探讨在重金属镉胁迫下,生物炭与不同肥料配施后,烟株根系活力、保护酶活性、烟叶中镉含量及烟叶生物量的变化。结果表明：生物炭的添加在一定程度上提高了根际土壤的pH值,添加生物炭的施肥处理土壤中的有效态镉含量和烟叶镉含量均在旺长期（60 d）后显著下降。成熟期（90 d）时,复合肥处理和有机肥+复合肥处理在添加生物炭后,土壤中的有效态镉含量分别降低了22.2%和7.14%,烟叶镉含量分别降低了61.3%和40.3%。生物炭与复合肥配施和生物炭与有机肥+复合肥配施的烟株根系活力分别较未添加生物炭的对应施肥处理提高了11.24和18.85 μg·g-1·h-1,烟叶生物量较未添加生物炭的施肥处理分别增加了67.6%和21.4%。胁迫环境下,两种施肥方式添加生物炭后显著降低了烟叶的MDA含量,减少了烟叶的膜质过氧化程度,烟叶的SOD,POD和CAT保护酶活性较未添加生物炭的施肥处理也有所增加,且以有机肥+复合肥添加生物炭的施肥处理对烟叶保护酶活性的提高较为显著。因此,在有机肥和复合肥配施的情况下添加生物炭可有效改善烟株的镉胁迫环境,降低烟叶中的镉含量。     

四种盐生植物对Cd Pb复合污染提取修复效果比较研究

在不同浓度的盐分和Cd、Pb处理下,通过砂培盆栽实验,运用富集系数、转运系数、根净吸收能力、根净转运能力、植物提取率、提取净化时间等指标,比较草木樨、盐地碱蓬、大叶补血草、野榆钱菠菜四种盐生植物对Cd、Pb复合污染的提取修复效果,结果发现:盐地碱蓬地上部生物量达13.17 g·盆~(-1),地上部Cd含量高达97.04 mg·kg~(-1),其Cd、Pb吸收与转运能力均显著高于其他三种盐生植物。适当盐分胁迫促进四种盐生植物的生长,同时对Cd和Pb的吸收有促进作用。四种盐生植物对Cd、Pb的吸收和转运存在较大差异,较高重金属浓度下Pb的吸收速率明显高于Cd的吸收速率。盐地碱蓬对Cd最大提取率为31.80%,Cd提取量达938.20μg·盆~(-1),提取净化时间为3.14年,盐地碱蓬在盐渍化与重金属复合污染土壤修复实践中有较大应用潜力与价值。