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。     

我国稻米分类控镉思路及生产控制技术研究

重金属镉污染是我国稻米质量安全的突出问题。本文在充分调研、吸收稻米控镉技术成果和生产实践案例的基础上,开展相关验证研究,提出了以稻米镉含量与土壤重金属安全等级相结合的分类控镉思路,明确了稻米镉控制的生产技术应用区域分类和控镉基本要求,以及强调生态优化和源头控制,主推施用石灰、适度灌水、品种选择等3项措施,辅以土壤改良、种植调整的综合控镉技术,旨在为控制稻米重金属镉的含量和确保国家粮食安全生产提供技术支撑。     

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。     

四川稻米质量安全过程管控技术体系构建

稻米质量安全事关国计民生。本文通过对四川省水稻生产基地摸底调研,掌握了稻米质量安全状况及其危害因子的发生和形成规律。针对产地土壤本底Cd污染总体不严重,稻米Cd污染主要为土壤酸化和水稻品种所引起的质量安全问题,在试验基础上,优化形成了"产前产地环境和投入品质量安全控制+产中土壤pH值为基础的农艺控稻米Cd组合技术措施+产后稻米收获、运输、贮藏、加工和质量安全检测"的全过程安全管控技术体系,为解决四川省乃至西南地区Cd中度、轻度和非污染风险稻区的稻米安全生产问题提供了科学依据和技术支撑。     

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)。     

我国稻田土壤镉污染现状及安全生产新措施

水稻是我国重要的粮食作物,由于受重金属污染威胁日益增大,其安全生产问题备受关注。通过综述我国稻田土壤及稻米镉污染现状、镉污染土壤改良剂研究进展以及稻米对镉富集的品种间差异,认为在土壤中镉的去除修复技术无法在短时间内实现的前提下,镉排异型水稻品种的筛选与利用是实现其安全生产的一个新的有效措施。在此基础上,配合一些污染土壤改良剂的使用,会进一步增强其安全生产水平。     

农田土壤重金属污染现状与安全利用技术研究进展①

重金属污染农田直接影响粮食安全和农业可持续发展。安全利用技术主要通过降低土壤中重金属的生物有效性,减少重金属进入食物链的可能性,对我国现阶段有效地利用重金属污染农田资源和保障食品安全具有重要意义。因此,本文首先分析了农田土壤重金属污染成因与现状,然后综述了低累积作物品种筛选、水肥管理、间作或轮作等农艺调控,原位钝化和叶面阻控等安全利用技术研究进展,最后提出了强化重金属污染农田土壤安全利用研究及应用的对策。     

水稻三控施肥技术在贺州市八步区的应用效果

水稻三控施肥技术是以控肥、控苗、控病虫(简称三控)为特色的高效节本安全施肥及配套集成技术体系.2012年,在广西贺州市八步区实施三控施肥技术试验示范,在相同或相近的肥料投入情况下,使禾苗生长平稳,稳健,有效地减轻了病虫害发生程度;实施面积200.1hm2,总产173.5万kg,增产幅度达8.26％,取得较好的经济效益和社会效益.     

低镉水稻研究进展

稻米镉污染已成为全球粮食安全的一个重大问题.系统了解水稻体内镉响应基因调控机制及镉代谢的影响因素有助于推动低镉优质水稻新品种的培育.本文重点阐述了镉进入根细胞、镉从根转移至茎、从茎转移至籽粒的三种机制及主要影响因素,同时对目前已知的水稻镉代谢调控相关基因进行了综述,以期为利用分子育种技术选育低镉积累水稻品种提供参考.     

保护地菜田土壤氮素淋溶阻控措施及其效果研究

在保护地菜田条件下,以水果苤蓝为供试作物,研究优化施肥、C/N调控、种植填闲作物等3种不同措施对土壤硝态氮累积与淋溶的影响。结果表明,种植当季,优化施肥和C/N调控处理均可有效阻控硝态氮淋溶。综合考虑水果苤蓝生长期和填闲/休闲期,3种措施阻控硝态氮淋溶的强度,由强到弱依次为:种植填闲作物>优化施肥>C/N调控。建议控制施肥量的同时,采用合理的管理方式,多方面阻控硝态氮的累积与淋溶,保护环境安全。     

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。     

水稻“三控”施肥技术与应用分析

水稻三控施肥技术是一项以"控肥、控苗、控病虫"实现高产稳产、节本增效、环境友好、增进稻米安全的新型施肥技术,因而科学合理进行水稻施肥也就十分必要。     

水稻镉吸收与转运机理的研究进展

长期食用含镉（Cd）的大米会引起一系列的疾病，严重危害人体健康，因此控制稻米镉含量对粮食安全具有重要意义。本文从根部镉吸收、根向茎叶的转运和茎叶向籽粒转运三个角度系统总结，从生理角度综述了这三个重要过程涉及的生理机制，从分子生物学角度总结了相关基因的分子调控机制，归纳并讨论了一些存在争议的问题。深度探讨了调控吸收、转运和籽粒积累这三个过程来降低稻米镉含量的有效措施，分析其原理及实用价值。提出了选育镉低积累品种为最根本最有力的镉污染治理措施，为明确水稻镉污染治理方向提供重要的参考。     

不同调控措施对个旧矿区水稻土 As修复及水稻 As累积的影响

在大田试验条件下,研究了复合钝化剂A1(蛭石+硫酸亚铁),A2(纳米活性炭+硅钾钙镁肥)、A3(火山石+钙镁磷肥+有机肥)和B1(叶面硅肥)单一和联合7种不同的调控处理(A1、A2、A3、B1、A1B1、A2B1、A3B1)对云南省个旧矿区稻田As污染土壤的修复效应及对稻米As累积的影响。结果表明:添加土壤钝化剂后土壤pH值均有不同程度的升高;非专性吸附态和专性吸附态As含量均有不同程度的降低,联合调控处理效果优于单一处理;不同处理对水稻均有不同程度的增产效果,A1B1、A2B1、A3B1 3种联合调控处理后水稻产量分别增加28.0%、27.2%和29.7%,联合调控增产效果较单一好;不同处理水稻根系、茎叶、糙米中As含量和无机As含量都有不同的程度的降低,A2B1联合调控处理糙米中As含量和无机As含量分别降低60.3%和77.1%,效果较其它处理好;不同钝化剂处理下,根系到茎叶、茎叶到糙米、根系到糙米的转运系数都明显降低,A2B1联合调控处理效果较其它处理优。综上,采用土壤钝化-农艺联合调控措施,即基施蛭石和硫酸亚铁联合钝化剂,同时在水稻灌浆期和抽穗期喷施叶面硅肥(A2B1),能有效修复个旧矿区As污染土壤,有效降低糙米中As的含量和无机As含量,有效提高矿区稻米安全质量,该项技术可在As污染的农田推广应用。     

盐碱地水稻结实初期不同叶面肥喷施对稻米品质的影响

针对我国东北松嫩平原西部苏打盐碱地大规模开垦种稻过程中稻米品质较差的实际问题,开展了水稻结实初期不同叶面肥喷施对稻米品质影响的田间试验研究。试验在正常氮磷钾肥料施用基础上,进行不施叶面肥对照(CK)、锌铜叶面肥调控(ZC)、镁素叶面肥调控(MG)、微生物叶面肥调控(MF)、微生物+镁素叶面肥调控(MF-MG)和微生物+锌铜叶面肥调控(MF-ZC) 6种处理。结果表明,5种不同叶面肥喷施处理均显著提高了稻米加工、营养和食味品质,其中ZC和MG的综合表现较好,MF处理部分降低了稻米的外观品质,MF-MG和MF-ZC组合处理的效果略低于ZC或MG的单独处理。综合来看,盐碱地稻田短期内微量元素配合微生物菌剂调控稻米品质提升效果不理想,微量元素单独调控是提升盐碱地稻米品质的重要措施。     

不同水分管理模式下坡缕石修复稻田土壤镉污染效果

  目的  探究在合理的水分管理模式下提高坡缕石钝化稻田土壤镉的效率,及坡缕石施加对土壤理化性质、环境质量和水稻抗氧化胁迫的影响。  方法  采用盆栽试验方法,试验设置长期淹水、传统灌溉和湿润灌溉3种水分管理措施,每一水分管理模式下设0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和2.5% 6个坡缕石施加浓度,共18个处理,通过测定土壤pH、zeta电位、有效态镉、稻米生物量、稻米镉含量、土壤酶和叶抗氧化酶活性,分析不同水分管理措施与坡缕石用量组合修复镉污染的效果。  结果  长期淹水、传统灌溉和湿润灌溉下,坡缕石处理土壤pH分别增加0.49 ~ 1.24、0.49 ~ 1.47和0.42 ~ 1.64个单位,0.025 mol L?1 HCl提取态镉含量分别下降15.4% ~ 46.2%,11.5% ~ 39.7%和11.4% ~ 32.4%,毒性浸出法提取态镉最大降幅分别为47.4%、42.4%和40.2%（P < 0.05）。未施加坡缕石条件下,与传统灌溉比,长期淹水、湿润灌溉的稻米生物量降低11.2%和19.3%（P < 0.05）。3种水分管理模式下,坡缕石处理的稻米镉含量分别下降21.9% ~ 75.0%,17.8% ~ 70.2%和17.4% ~ 66.5%,土壤磷酸酶活性最大增幅分别为40.0%、57.1%和40.9%,叶超氧化物歧化酶活性最大增幅分别为33.9%、50.2%和37.4%（P < 0.05）。  结论  长期淹水下坡缕石钝化土壤镉的效率最高,1.0%坡缕石施加使稻米镉含量降至我国食品污染物含量限量标准0.20 mg kg?1（GB 2762—2012）以下,长期淹水联合坡缕石施加组合为镉污染稻田土壤修复技术。     

抗逆减灾的农业化学调控

系统地论述了在农业化控栽培工程中,抗逆减灾的农业化学调控产生的理论依据、技术特点及在水分、温度、光呼吸、盐分、养分、病害和综合调控方面的研究成果,以及在抗逆减灾中的实际应用和发展前景,从而为农业气象灾害的防御提供了新的调控手段和有效途径.     

叶面喷施壮丰安对冬小麦大穗型品种生长发育及经济性状的影响研究

小麦化学调控剂壮丰安由中国农业大学化控中心研制而成,在济宁市已推广10余年,成为了多穗型品种高肥水地块预防倒伏的常规技术措施,在小麦生产中发挥了重要作用。关于起身期叶面喷施壮丰安对多穗型品种茎节调控效应,对植株性状及产量影响,对叶面蒸腾程度的影响,对旗叶生理功能及产量器官的影响已有较多报道。但叶面喷施壮丰安对大穗型品种生长发育及其经济性状的影响尚未见报道,本试验研究选用大穗型品种,拟弄清壮丰安对其单茎株型,后期地下地上器官形态及活力衰减,产量构成因素的影响。     

枇杷对土壤重金属镉、砷吸收累积及控制研究初报

为探究枇杷对土壤镉和砷吸收积累情况以及叶面阻控剂对枇杷各器官镉、砷分配的影响,在果园中开展了中试研究。结果表明,枇杷叶片对镉吸收转运速率较高,新叶、成熟叶、老叶中镉含量无显著差异;对砷的转运速率较低,老叶中砷含量分别是新叶和成熟叶的4.86倍和4.32倍。随着树龄增大,枇杷茎中镉和砷含量逐渐递增。经叶面阻控剂处理后枇杷果实中砷含量较对照降低了11.8%,表明叶面阻控剂能够抑制枇杷植株中的砷向果实转运。     

生态脆弱区抗蚀促生生态综合治理技术

正黄河水利科学研究院科研创新"土壤侵蚀与生态治理"研究团队,依托国家"十三五"重点研发计划项目"鄂尔多斯高原砒砂岩区生态综合治理技术"和"十二五"国家科技支撑计划项目"黄河中游砒砂岩区抗蚀促生技术集成与示范"等10余项国家及省部级项目,研发出可有效恢复砒砂岩区植被的抗蚀促生新材料,实现了保水、抗蚀、增肥、促生多功能一体化,实现了阻控侵蚀与恢复植被功能一体化;研发出砒砂岩改性筑坝材料并进行了示范应用,实现了阻控砒砂岩结构遇水溃散与破坏的目标;创建了抗蚀促生材料-工程-生物措施体系与坡沟系统地貌单元高适配的二元立体配置模式,突破了砒砂岩治理措施体系与侵蚀空间分异相匹配的技术瓶颈。该技术在青海、新疆等省(区)的道路边坡生态护坡、水库开挖工程边坡、煤矿生态治理等工程中也得到了较为广泛的应用,获2018年河南省科学技术进步奖一等奖,被中国科协评选为2019年中国前沿领域科技成果和水利部2020年度成熟适用水利科技成果推广运用项目,可为黄河流域生态保护和高质量发展提供有力科技支撑,也可在全国其他生态脆弱区生态综合治理中广泛应用。