紫云英翻压对稻田土壤镉有效性及水稻镉积累的影响

为了研究翻压紫云英对重金属污染土壤中Cd的有效性及水稻Cd吸收积累的影响,以当地传统施肥为对照,在大田条件下研究了添加紫云英对水稻生物产量、Cd含量和土壤p H值、有效Cd含量的影响。结果表明:翻压紫云英对水稻生长起到了促进作用,与单施化肥相比,所有紫云英处理的水稻地上部生物产量均有提高,平均增产率为11%。同时,水稻的Cd含量均有下降,稻谷Cd含量平均降低23.8%,稻草Cd含量平均降低50.2%,水稻Cd积累量平均降低了40.8%。翻压紫云英提高了土壤的p H值,降低了土壤Cd的生物有效性,相关分析表明,土壤有效Cd含量与p H值呈极显著负相关,而水稻Cd积累与土壤有效Cd含量呈显著正相关。本研究表明,在Cd污染稻田土壤上,应避免单施化肥,选用紫云英为代表的绿肥作物配合化肥施用,既能提高水稻产量,还能一定程度上降低土壤Cd活性和水稻Cd积累。     

种植翻压紫云英配施化肥对稻田土壤理化性状和水稻产量的影响

为探讨稻田在翻压等量紫云英作绿肥的情况下化肥减量施用对土壤可持续生产能力的影响,依托长期种植紫云英定位试验,以不施肥(CK)为对照,研究化肥(100%F)、紫云英配施100%、80%、60%和40%化肥(MV+100%F、MV+80%F、MV+60%F、MV+40%F)对水稻收获期土壤容重、土壤总孔隙度、土壤毛管孔隙度、土壤养分、水稻产量及产量性状的影响。结果表明：与对照不施肥相比,紫云英配施减量化肥能显著降低土壤容重,提高土壤总孔隙度;紫云英配施化肥可显著提高土壤毛管孔隙度。翻压紫云英可以替代20%~40%氮肥;与单施化肥(100%F)和紫云英配施化肥(MV+100%F)相比,紫云英配施减量20%~60%化肥可显著降低土壤有效磷含量;与对照不施肥相比,紫云英配施化肥可显著降低土壤速效钾含量,降幅为5.5%~17.8%,并可显著提高土壤有机质含量,增幅为15.0%~26.0%。单施化肥(100%F)、紫云英配施100%、80%、60%和40%化肥水稻产量较对照不施肥提高30.0%~39.6%,以紫云英配施80%化肥水稻产量最高。紫云英配施减量20%~40%化肥水稻产量较配施化肥100%增加2.7%~7.1%。分析产量主要构成发现,紫云英配施化肥主要是通过增加有效穗来提高产量。综合考虑土壤理化性状、水稻产量等水稻可持续发展因素,豫南稻区紫云英翻压量22500 kg/hm²时,化肥减施20%~40%均可在此地推广,以化肥减施20%为最优。     

湘早籼45号头季与再生季产量及镉积累分配对灌溉方式的响应

为给再生稻的安全生产提供科学依据,以湖南省主栽早稻品种湘早籼45号为材料,比较研究2种灌溉方式（淹水灌溉和间歇灌溉）下水稻头季与再生季的产量、土壤有效镉含量、各器官镉含量与积累量、镉转移系数与富集系数。结果表明,间歇灌溉显著提高水稻生物量及产量,头季产量间歇灌溉比淹水灌溉高13.86%,再生季产量也以间歇灌溉处理略高;淹水灌溉处理显著降低水稻镉含量和积累量,其中头季与再生季糙米镉含量分别较间歇灌溉处理降低37.93%与43.90%,植株总镉积累量分别下降52.41%与53.40%。灌溉方式对头季与再生季镉转移系数影响规律不一致,头季镉转移系数淹水灌溉显著大于间歇灌溉,再生季表现相反。淹水灌溉显著降低土壤有效镉含量与水稻镉富集系数,头季与再生季成熟期淹水处理土壤有效镉含量相比间歇灌溉分别降低10.81%与16.92%。可见,淹水灌溉使水稻产量、糙米镉含量、土壤有效镉含量与镉富集系数降低,但头季与再生季降幅存在一定差异,产量降幅以头季稻较大,糙米镉含量与积累量、土壤有效镉含量降幅以再生季较大。     

化肥减施下紫云英不同翻压量对双季稻产量及养分利用效率的影响

为了探索紫云英替代化肥的可行性和适宜翻压量,利用连续11 a田间定位试验,共设置7个处理,分别为CK(不施紫云英和化肥)、GM_(22.5)(单施紫云英22.5 t/hm~2)、100%CF(常规施肥)及60%化肥施用量条件下将紫云英翻压量设15.0(GM_(15.0)),22.5(GM_(22.5)),30.0(GM_(30.0)),37.5(GM_(37.5)) t/hm~2 4个水平,研究化肥减施下不同紫云英翻压量对双季稻产量、氮磷钾积累量、氮磷钾利用率及土壤肥力的影响。结果表明:与CK相比,施肥处理均能显著增加早晚稻及全年两季籽粒产量(P0.05),增幅分别为79.1%～91.1%,44.8%～50.7%,56.8%～64.7%。单施紫云英可显著增加水稻产量(P0.05),与CK相比,早晚稻及全年两季籽粒产量增幅分别为23.9%,12.4%,16.4%。60%化肥与不同量紫云英配施处理早晚稻及全年两季籽粒产量与常规施肥相比差异不显著,紫云英翻压量为15.0～30.0 t/hm~2时,早晚稻及全年两季籽粒产量均随紫云英翻压量的增多而提高,当紫云英翻压量多于30.0 t/hm~2时,则呈下降趋势。在所有的化肥配施紫云英处理中,早晚稻籽粒氮、磷、钾养分积累量均以翻压紫云英30.0 t/hm~2时最高。与常规化肥相比,紫云英与化肥配施可提高氮、钾肥回收利用率、农学效率和偏生产力。与CK相比,各施肥处理均不同程度地提高土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量。紫云英翻压量为22.5～30.0 t/hm~2时,土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量均显著高于常规化肥处理(P0.05)。因此,在本试验施用60%化肥条件下长期翻压紫云英有利于促进水稻增产及水稻氮、磷、钾素的吸收,提高双季稻氮、磷、钾养分利用效率及土壤肥力。     

不同品种和地区对稻米镉含量与品质的耦合影响

为了研究不同水稻品种在不同种植地区的稻米镉含量及其与品质的关系,以分别种植在湖南长沙和广东惠州的‘齐丰占’、‘湘直粳’、‘玉香油占’等46个不同遗传背景的水稻品种(系)为研究对象,采用原子吸光光谱法测定稻米镉含量和FOSS全自动流动注射仪测定米质各性状指标。结果表明:(1)不同基因型水稻品种的镉积累存在极显著水平的品种间差异,在长沙地区种植稻米平均镉含量大约是惠州地区的两倍。(2)不同水稻品种(系)在惠州地区种植的稻米品质明显优于长沙地区。(3)不同水稻品种(系)在长沙地区种植的精米镉含量与胶稠度、蛋白质含量间具显著相关性;而在惠州地区主要与糙米率、精米率呈显著水平的负相关;与其他米质性状的相关性均未达显著水平。惠州地区稻田环境更利于种植水稻,‘湘晚12选32’、‘湘晚籼12号’、‘湘晚6选31’等为低镉积累品种,可推广;‘佳福占’、‘9311选’、‘R云育90’等镉含量已超过国标,不可作为生产推广品种。     

紫云英还田对水稻产量、土壤团聚性及其有机碳和全氮分布的影响

采用田间试验方法,探讨紫云英-有机肥配施对土壤团聚结构、有机碳和全氮分布及水稻产量的影响。试验设置了有机肥1 500 kg/hm2+0 kg/hm2紫云英翻压量(CK)、有机肥1 500 kg/hm2+紫云英翻压量30 000 kg/hm2(B1)、有机肥1 500 kg/hm2+紫云英翻压量45 000 kg/hm2(B2)和有机肥1 500 kg/hm2+紫云英翻压量60 000 kg/hm2(B3)共4个处理。结果表明,翻压紫云英未显著提高大团聚体的含量,却明显提高了团聚体稳定性,改善了土壤结构,且团聚体稳定性与土壤有机碳含量呈正相关;随着紫云英翻压量增加,水稻生育期逐渐延长(CK相似文献   

土壤镉含量影响水稻产量与稻穗镉累积分配的品种间差异

以谷粒镉（Cd）积累能力不同的3个晚稻品种（天优华占、星2号和湘晚籼13号）为材料,在人为设置的3个土壤Cd含量条件下,研究土壤镉含量提高对水稻产量与稻穗镉累积分配特性的影响及其品种间差异。结果表明：（1）土壤Cd含量提高使水稻产量下降,在添加1.0mg/kg Cd时各品种均显著减产,以天优华占降幅最大;土壤Cd含量提高对水稻产量构成因素的影响具有品种间差异,但其使各品种产量下降的主要原因基本一致,即主要由有效颖花数、结实率与收获指数下降导致。（2）稻穗与谷粒各部分Cd含量均随土壤Cd含量提高而显著提高,但并不呈直线增长趋势,3个品种的提高幅度表现天优华占>星2号>湘晚籼13号趋势。（3）稻穗Cd累积量随土壤Cd含量提高而显著提高,品种间稻穗Cd累积量呈天优华占>星2号>湘晚籼13号趋势。（4）稻穗Cd主要累积在实粒中,但实粒Cd所占比例随土壤Cd含量提高呈下降趋势,3个品种实粒Cd所占比例呈星2号>天优华占>湘晚籼13号趋势。可见,土壤Cd含量提高对水稻产量与稻穗Cd累积分配的影响具有明显的品种间差异,Cd污染程度不同的稻田应因地制宜选择水稻品种。     

翻压紫云英后化肥用量对稻田养分动态变化及产量效应的影响

研究了翻压紫云英后化肥用量对稻田土壤养分状况及水稻植株N、P、K累积吸收量的影响,并对水稻产量效应进行了分析。结果表明,翻压紫云英并配施化肥增加了水稻分蘖盛期后的土壤速效氮和速效钾含量,比单施化肥能更好地满足水稻生长中后期对N、K养分的需要,到成熟期,翻压紫云英并配施化肥时水稻植株N、K累积吸收量比仅施化肥处理的高,翻压紫云英更有利于水稻籽粒的形成。在翻压紫云英22500 kg/hm2后,以施用N 132kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2、K2O 90 kg/hm2（化肥常规用量的80%）对水稻增产效果最好,水稻产量达到9424.5 kg/hm2,比单施化肥增产5.19%,增产达显著水平。翻压紫云英后,化肥用量可以减少20%,利用紫云英作稻田绿肥,能达到增收节支、节能减排的良好效果。     

镉胁迫对糜子幼苗生长及抗性生理的影响

为了探明糜子(Panicum miliaceum L.)对镉毒害的形态和生理响应,采用室内水培试验,以‘晋糜9号’和‘陇糜6号’为试验材料,通过测定营养液(CK)、200μmol/L含镉营养液处理下(T)糜子幼苗地上部和根系形态指标、干物质和叶片生理等指标,研究镉胁迫对糜子幼苗生长及抗性生理的影响。结果表明：镉胁迫下2个糜子品种的株高、倒二叶叶长、叶宽、叶面积等指标基本均降低。随着胁迫时间的推移,2个糜子品种总根长、根表面积、根干重、茎干重、叶干重等指标呈现先增加后降低的趋势;2个品种根冠比均增加;胁迫后8 d‘晋糜9号’叶干重和茎干重下降幅度高于‘陇糜6号’。镉胁迫下2个品种的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量、氧自由基含量等指标均增加,其中‘晋糜9号’的MDA、氧自由基增加幅度均高于‘陇糜6号’。研究发现,长时间镉胁迫能够抑制糜子幼苗地上部和根系生长,提高MDA含量和氧自由基积累量,‘陇糜6号’可能通过提高POD活性以降低氧自由基积累和膜质过氧化程度,减弱地上部生长受伤害程度,以达到耐镉能力强于‘晋糜9号’。本研究结果可为镉污染地区应用新型...     

紫云英翻压量对豫南地区单季稻养分吸收和水稻产量的影响

依托长期种植翻压紫云英定位试验，探讨豫南稻田在翻压紫云英作绿肥的情况下对后茬作物水稻养分吸收、养分利用效率及产量等方面的影响，并由此确定紫云英鲜草的最佳翻压量。试验设置CK(不施肥)、CF(常规施化肥)以及紫云英鲜草翻压量分别为22.5,30.0,37.5,45.0,52.5,60.0 t/hm²,共8个处理。结果表明，与CK相比，常规施化肥和翻压紫云英处理分别增加稻谷产量21.72%和19.23%～29.20%(P<0.05)。在所有紫云英翻压处理中，紫云英翻压量为52.5 t/hm²时，稻谷氮、磷、钾含量和养分吸收量最高，但继续增加翻压量，稻谷养分含量和养分吸收量显著降低(P<0.05)。紫云英翻压量为37.5～60.0 t/hm²时，水稻地上部氮磷钾素累积量显著高于CK(P<0.05)。与CF相比，紫云英翻压22.5～37.5 t/hm²显著提高水稻磷、钾素养分利用效率及磷、钾素偏生产力(P<0.05)。因此，在豫南地区，长期紫云英翻压22.5～37.5 t/hm     

Pb、Cd复合污染对不同品种的小白菜生长及营养品质的影响

[目的]为了筛选出适应Pb、Cd复合污染土壤种植的高品质、低积累小白菜品种。[方法]本研究采用盆栽试验方式将15个小白菜品种分别种植在四种Pb、Cd复合污染土壤中,通过测定各品种小白菜株高和鲜重以考察重金属对其生长的影响；采用原子吸收法测定小白菜中Pb、Cd含量；采用2,6-二氯酚靛酚滴定法测定维生素C含量、水杨酸法测定硝酸盐含量、考马斯亮蓝G-250法测定可溶性蛋白质含量。[结果]随着Pb、Cd浓度增加,小白菜株高和可食部分鲜重呈先升后降趋势,且不同小白菜品种受重金属Pb、Cd影响的程度不同。15个小白菜品种可食部分Pb、Cd含量随Pb、Cd胁迫加剧呈上升趋势；轻度污染处理下,小白菜品种间Cd含量无显著性差异,其中Pb含量以义和快菜1269最低；脆嫩飘儿白次之,其Pb含量依次为0.05 mg/kg、0.06 mg/kg。但义和快菜1269硝酸盐含量超标,而脆嫩飘儿白相对较低。中度污染处理下,仅义和快菜1269 Pb、Cd均未超标,但其硝酸盐含量超标。重度污染下,无符合要求的小白菜品种。在轻度污染处理下,对小白菜维生素C含量和可溶性蛋白质含量测定,发现脆嫩飘儿白Vc含量居于第二；可溶性蛋白含量居于第三,为一个相对优质的小白菜品种。[结论]脆嫩飘儿白为一种适应轻度铅镉复合污染土壤种植的低积累、高品质小白菜品种。     

不同生育期脱水对稻米镉含量的影响

为进一步探究水分管理对稻米镉含量的影响,以6 个早稻品种、4 个晚稻品种为研究材料,通过盆栽试验研究了不同生育期脱水（分蘖期脱水,T1;孕穗期脱水,T2;抽穗期脱水,T3;乳熟期脱水,T4;蜡熟期脱水,T5;全生育期淹水,CK）对稻米镉含量的影响。结果表明：脱水处理、品种及二者交互效应对稻米镉含量的影响均达到极显著水平(P＜0.01),不同处理间精米镉含量的大小顺序为T3＞T1＞T2＞T4＞T5＞CK,W2（‘C两优7 号’）、W12（‘湘晚籼13 号’）、W8（‘金优59’）3 个品种的耐镉特性及稳定性较好,适合一般污染区大面积种植。精米镉含量在水稻品种类型之间存在极显著差异(P＜0.01),其含量由高到低为超级杂交稻、常规稻、杂交稻;生育类型不存在主效应。     

有机酸、EDTA对镉污染土壤上稻米品质的影响

为了寻求有效抑制污染土壤上水稻对重金属Cd的吸收、保持稻米卫生品质的技术方法,通过采用污染土壤盆栽实验,研究了有机酸、EDTA对镉污染土壤上不同基因型水稻稻米品质的影响,结果表明：随着镉污染浓度的增加,糙米中镉含量显著增加,直链淀粉、蛋白质、粗脂肪的含量降低。开花期施加外源有机酸、EDTA,镉污染水稻糙米中镉含量均不同程度下降。以EDTA降低籽粒镉的含量幅度最大,其次是有机酸+1/2EDTA,有机酸作用较弱。外源有机酸、EDTA同时提高了镉污染水稻籽粒蛋白质的含量,EDTA > 有机酸、有机酸+1/2EDTA,但不同程度降低了水稻籽粒中直链淀粉、粗脂肪的含量,以EDTA降低幅度较大。就稻米品质而言,在镉污染土壤上,以有机酸+1/2EDTA对于水稻品质效果优于EDTA、有机酸。在镉污染土壤上种植常规水稻品种‘Ⅱ优527’较高镉积累型品种‘秀水63’更易获得高产优质稻米。     

绿肥紫云英对稻田土壤系统氮素平衡的影响综述

为了系统了解稻田种植豆科填闲作物紫云英后氮素流通的变化情况,笔者综合阐述了紫云英对稻田土壤系统中氮素的输入、输出的影响,整体评价水稻-紫云英种植体系中氮素的平衡,结论主要包括：（1）紫云英能高效固氮并替代部分化肥、提高氮肥利用率;（2）通过提高水稻产量和氮含量,紫云英可以增加水稻收割携走氮量;（3）紫云英能够有效降低土壤氮素的径流损失;（4）紫云英可能具有降低土壤氮素淋溶损失的潜力,但是支撑数据较少;（5）紫云英能够显著减少稻田NH₃挥发,但是对N₂O的影响尚存争议。综上所述,紫云英在保障水稻产量的基础上,能够降低氮素损失所带来的环境风险,有效改善稻田土壤系统氮素平衡情况。     

不同基因型水稻镉积累动态差异分析

探讨镉(Cd)在籽粒Cd积累量差异较大的2个常规籼型水稻品种‘黄华占’（Cd低积累）和IR68144（Cd高积累）各器官中的分布差异和积累动态,分析了在大田栽培条件下2个品种全生育期和生殖生长期各组织器官的Cd积累动态过程。结果表明：成熟期两品种植株的大部分Cd都集中于根系和茎部,IR68144各器官的Cd含量都高于‘黄华占’。在整个生育期中,‘黄华占’根和茎中的Cd含量都呈缓慢上升趋势,IR68144根系Cd含量先上升后下降,最后于灌浆后期快速上升,其茎部Cd含量则先下降后上升;两品种叶片Cd含量在抽穗前变化趋势表现一直,而在抽穗后却截然相反。抽穗后,‘黄华占’剑叶和穗轴Cd含量先持续上升,后于黄熟期有所下降,而IR68144的剑叶和穗轴都呈持续上升趋势,两品种的颖壳和糙米的Cd含量也都整体上升,且同品种的两器官表现趋于一致。籽粒发育过程中,两品种糙米Cd积累量都不断地提高,但它们超过一半的Cd由抽穗后的第21~28天积累完成。     

两个黑麦草品种对镉吸收富集比较研究

采用盆栽试验研究比较两个黑麦草品种在不同Cd污染水平(0、75、150、300及600 mg.kg-1)下生长量、抗氧化酶活性、Cd含量及积累量的差异,以筛选出更适合作为土壤镉污染修复的品种。结果表明,随着土壤镉水平的增加,两个黑麦草品种根系干重、阿伯德地上部干重和植株总干重呈先增加后降低的趋势。土壤镉污染水平为75 mg.kg-1时,阿伯德地上部和植株总干重达到最大值(10.92 g.pot-1和12.03 g.pot-1),较对照分别增加了11.13%和10.67%。两个黑麦草品种各部位SOD活性、CAT活性和根系POD活性,均随土壤镉水平的增加呈先升高后降低的趋势,地上部MDA含量则逐渐升高。两个黑麦草品种镉转运系数、镉富集系数均大于1。黑麦草对Cd耐性和吸收富集存在基因型差异。比较两个品种黑麦草,在75~600 mg.kg-1Cd胁迫下,阿伯德品种地上部干重和总干重均高于邦德品种,且阿伯德地上部和根系镉含量及镉积累量高于邦德。阿伯德更适合作为土壤镉污染的植物修复材料。     

不同甘薯品种对镉的积累与转运特性研究

[目的]旨在为甘薯在中轻度稻田镉污染地区种植结构调整提供技术支撑。[方法]以20个甘薯品种作试验材料,采用旱地小区试验,研究中轻度稻田镉污染区甘薯的生长发育及其积累和转运Cd的差异。[结果]供试甘薯品种的蔓长、茎粗、生物量、产量以及茎叶、块根积累和转运镉的能力存在品种差异。有3个品种的茎叶镉含量超过无公害蔬菜质量标准(<0．05 mg.kg-1),所有品种茎叶和块根的Cd含量均符合国家食品中污染物限值标准 ( <0．1 mg.kg-1 )。茎叶和块根富集系数范围分别为0．225～1.222、0．022～0.160,转运系数范围为0.067～0.511,说明甘薯对土壤Cd仍有一定的吸收能力,但由茎叶向块根的转运能力较弱。[结论]‘QS816’、‘湘薯20’、‘湘108’、‘广87’可作为中轻度稻田镉污染区种植甘薯的优先选择品种,在种植结构调整方面具有潜在的应用价值。