不同污染类型水稻土中镉的化学形态分布特征及其影响因素

土壤Cd的活性不仅取决于其在土壤中的全量,更大程度上取决于化学形态。以广东省6种不同类型的污染水稻土为研究对象,通过BCR三步法对土壤中Cd的形态分布特征进行分析,并采用逐步回归法探讨了影响Cd化学形态的主要因素。结果表明:供试土壤Cd赋存形态均以酸提取态为主,根据RAC(Risk assessment code)风险评价指标体系,钢铁厂周边、冶炼厂周边、火电厂周边水稻土Cd处于超高风险水平,大宝山矿山污染的上坝村水稻土、乐昌铅锌矿周边水稻土和中山水稻土(三角洲沉积土)处于高度风险水平。全量Cd是影响各形态Cd最主要的因素,pH、黏粒、活性Mn也能影响不同形态Cd分配,但残渣态Cd含量不受土壤性质影响。     

海南岛典型水稻土硅形态空间分布特征及其有效性的影响因素

【目的】深入研究海南岛典型水稻土硅形态的分布状况及其有效性的影响因素,为海南岛典型水稻土硅养分的高效施肥管理和硅肥产业的发展提供科学依据。【方法】运用逐级提取法、GIS分析及逐步回归分析相结合的方法,分析海南岛5种典型成土母质(海相沉积物、河流冲积物、玄武岩、花岗岩、砂页岩)发育的水稻土硅形态的空间分布特征和影响有效硅的主控因子。【结果】海南岛典型水稻土有效硅平均含量为44.79 mg/kg,且所有样点有效硅含量低于100 mg/kg,属于缺乏水平。土壤有效硅、有机硅与铁锰氧化结合态硅的高含量主要分布在琼北和东南部,土壤全硅和无定形空间分布呈互补趋势。花岗岩发育水稻土有效态硅占比最低,无定形硅占比最高,玄武岩发育的水稻土有效态硅、有机态硅和铁锰氧化物结合态硅占比最高。除成土母质外,海南岛典型水稻土植物有效态硅主要受土壤pH和速效氮的调控。【结论】海南岛典型水稻土缺乏硅素现象严重,针对不同母质发育的水稻土实施合理施肥和田间管理模式已是当务之急。     

土壤重金属形态分布特征与生物效应的研究进展

在综述近年来土壤中重金属化学形态分析及其与生物有效性分析和土壤酶活性之间关系的研究进展的基础上,总结了重金属形态与土壤酶活性以及土壤污染指标的关系,进而提出了需要解决的问题和今后的发展方向。     

土壤重金属形态分布特征与生物效应的研究进展

在综述近年来土壤中重金属化学形态分析及其与生物有效性分析和土壤酶活性之间关系的研究进展的基础上,总结了重金属形态与土壤酶活性以及土壤污染指标的关系,进而提出了需要解决的问题和今后的发展方向。     

成都平原农田土壤Pb的形态特征及其生物效应研究

在成都平原农田土壤和作物中Pb含量分析的基础上,研究了土壤Pb形态分布特征及其影响因素,以及不同形态Pb对水稻、小麦、油菜籽Pb累积的影响。结果表明:成都平原土壤Pb活性形态(可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态)含量相对较高,占总量的40%以上,其含量主要受土壤pH、有机质的影响。作物Pb含量以小麦籽粒最高,稻谷其次,油菜籽最低,对Pb的富集能力为:水稻>小麦>油菜。稻谷与小麦Pb含量主要受土壤有机结合态Pb含量的影响,而油菜籽Pb含量与土壤可交换态和碳酸盐结合态Pb含量间呈显著正相关。     

水稻土剖面无机磷素分布特征的研究

[目的]研究水稻土剖面无机磷的分布规律。[方法]以吉林省龙井市周边采集的水田土壤为材料,测定不同形态无机磷含量。[结果]铝结合的磷酸盐（Al-P）、铁结合的磷酸盐（Fe—P）、闭蓄态磷（O-P）在剖面中总体分布趋势为随土层深度的增加先增加后减少,表现出在剖面中部积累;水溶性磷在剖面中总体分布趋势为随土层深度的增加先减少后增加,呈现出表层积累;钙结合的磷酸盐（Ca—P）在剖面中总体分布规律性不强。[结论]水溶性磷较易被淋洗和迁移;在大量施用磷肥的情况下,Al-P、Fe—P和O-P有积累和向下迁移的趋势。     

不同微塑料对水稻土性质、镉有效性及其形态的影响

土壤中重金属与微塑料(MPs)复合污染越来越普遍,然而关于MPs对土壤中重金属的有效性和形态的影响及其机制尚不清楚。本文以镉(Cd)污染水稻土为研究对象,通过土培试验探究不同MPs类型[聚乙烯微塑料(PE-MPs)、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯微塑料(PBAT-MPs)]及不同添加量(0.5%、1%、2%,m/m)对土壤理化性质和酶活性的影响,并分析MPs对土壤Cd有效性及形态的影响及其机制。结果表明,1%、2%PBAT-MPs处理能显著提高土壤pH、溶解性有机碳(DOC)含量、铵态氮含量、脲酶活性、脱氢酶活性和过氧化氢酶活性,并显著降低总溶解性氮(TDN)、硝态氮和速效磷含量;而PE-MPs处理降低了土壤DOC含量,增加了土壤TDN含量。可见,PBAT-MPs对土壤理化性质及酶活性的影响比PE-MPs更显著。PE-MPs和PBAT-MPs均能显著降低CaCl₂-Cd含量,分别降低了4.6%～8.7%和4.3%～22.4%。与空白相比,0.5%、1%和2%PE-MPs处理下酸溶态Cd占比增加了1.0%～1.8%,可氧化态Cd占比降低了1.0%～1.3%;1%和2%P...     

水稻土镉污染与水稻镉含量相关性研究

采用盆栽试验的方法,考察了水稻土中重金属镉(Cd)的浓度对水稻生长及Cd富集的影响以及Cd在水稻植株的分布情况,并进一步研究了糙米(可食部位)对Cd的富集量与土壤中Cd总量的关系.结果表明,在各个浓度Cd胁迫下,根、茎叶、稻壳、糙米相比,2个品种水稻都是根累积的Cd含量要高于茎叶和稻壳、糙米,即根>茎叶>稻壳>糙米;在水稻的茎叶细胞中,Cd主要分布在细胞壁,细胞可溶性成分,细胞器Cd的分布量较少,即细胞壁>可溶性部分>细胞器及膜部分;随Cd浓度增加,茎叶中的Cd积累量极显著增加,各细胞组分中的Cd含量均显著增加;根据国标GB 2762-2005对大米中Cd的限最标准(≤0.2 mg·kg~(-1)),水稻土土壤总Cd临界值分别为2.0mg·kg~(-1)(博优225)、3.1 mg·kg~(-1)(矮糯).因此,在污染土壤上宜选种食用部位重金属积累低的水稻品种,以减少人类吸收重金属的风险.     

赤泥颗粒和赤泥对污染土壤镉形态分布及水稻吸收的效应

赤泥能促进土壤中镉形态转化(离子交换态向残渣态转化),但赤泥碱性很强,对土壤的功能有一定的破坏,为此采用盆栽试验研究了赤泥粉和改性赤泥颗粒对酸性潮泥田土壤镉形态分布及水稻生长的影响.结果表明,同比例(5％ W/W)赤泥颗粒的pH值较赤泥粉下降2.4个单位,但随着时间的推移,改性后赤泥颗粒中OH-有缓释的趋势;同比例(5％ W/W)赤泥颗粒对镉污染土壤的形态分布影响在修复前期比赤泥粉小,在修复后期与赤泥粉基本相同甚至稍大,但两者对水稻生长影响不同:添加赤泥颗粒导致水稻增产18.3％,添加赤泥粉导致水稻减产33.3％;赤泥粉和赤泥颗粒均能抑制水稻对土壤中镉的吸收,添加量越高,抑制效果越明显;添加合适的赤泥颗粒能促进水稻的生长,反之抑制水稻的生长,通过试验,初步确定水稻生长状况最好的赤泥颗粒添加量为3％( W/W),此时离子交换态最大降幅为32.1％,残渣态最大增幅为13.7％,水稻增产37.35％,糙米镉含量减少43.8％,低于国家食品卫生标准限值(Cd≤0.2 mg·kg-1).     

水分调控和钝化剂处理对水稻土镉的钝化效应及其机理

采用盆栽试验,研究了水分管理和钝化剂处理对红壤性水稻土重金属镉的钝化效应及其作用机理。结果表明,在土壤镉含量为0.75 mg·kg-1下,添加海泡石复配磷肥可以显著提高土壤pH值,长期淹水、常规管理水分条件下,土壤交换态Cd分别降低了20.4%和15.7%,碳酸盐结合态Cd分别下降了15.5%和14.1%,糙米Cd分别降低了52.3%和46.0%。未添加钝化剂条件下,长期淹水处理的根表Fe(Ⅱ)含量比常规处理增加了1.2倍,根表Cd含量则是常规处理的82.6%。土壤经钝化处理后,长期淹水和常规管理水分条件下,根表Fe(Ⅱ)分别增加了40.1%和70.0%,而根表Cd分别降低了35.3%和42.4%。糙米Cd含量与根表Fe(Ⅱ)含量呈显著负相关,与根表Cd含量呈显著正相关。土壤Fe2+和Cd2+对水稻根表吸附点位的竞争以及土壤镉较低的生物有效性是钝化处理组糙米镉含量下降的主要原因。     

白浆型水稻土生物硅肥土壤肥力效应的研究

通过田间试验研究了在白浆土上施用生物硅肥的对土壤肥力的影响。试验结果表明:生物硅肥的施入,降低了土壤中水溶性硅的含量,提高了活性硅、无定形硅和有效硅的含量,可能原因是由于硅素的施入,促进了Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀对水溶性硅的吸附,促进了生物硅肥中活性硅的解析和溶解,促进了硅酸凝胶与土壤还原铁锰生成混合凝胶;生物硅肥的施用促进了土壤氮的矿化,降低了土壤磷的有效性,提高了土壤PH值,而对土壤有效钾的含量没有明显的影响。     

生物炭调节盐化水稻土磷素形态及释放风险研究

为探明生物炭施用对盐化水稻土磷素形态及释放风险的影响,以滨海草甸盐化水稻土为基础,结合室内分析,研究了不同用量生物炭还田方式(CK:0 t·hm~(-2);B1:20 t·hm~(-2);B2:40 t·hm~(-2))条件下土壤磷含量、组分特征及磷素释放风险。结果表明:生物炭能提高土壤全磷、有效磷、总有机磷和总无机磷含量,提高幅度分别为:11.40%～35.70%、28.96%～46.63%、11.30%～29.19%和10.54%～25.98%。生物炭提高了土壤NaHCO_3浸提态磷(Ca_2-P)、NH_4AC浸提态磷(Ca_8-P)和NH_4F浸提态磷(Al-P)含量,随着施炭量的增加而增大,且各处理间差异显著;当施炭量为20 t·hm~(-2)时,土壤NaOH-Na_2CO_3浸提态磷(Fe-P)和闭蓄态磷(O-P)含量显著高于其他处理;施用生物炭对H_2SO_4浸提态磷(Ca_(10)-P)无显著影响。生物炭显著提高了土壤活性有机磷(LOP)和中等活性有机磷(MLOP)含量,但显著降低了土壤中等稳定性有机磷(MROP)含量,当施炭量为40 t·hm~(-2)时,土壤高等稳定性有机磷(HROP)含量最小,且显著低于其他处理。本试验中土壤的活性Al[Al(ox)]和活性Fe[Fe(ox)]均处于较高水平;施用生物炭显著提高了土壤磷吸持指数(PSI),增加了土壤固磷能力;土壤磷吸持饱和度(DPSS)为6.81%～8.34%,土壤磷释放风险指数(ERI)为54.55%～61.67%。综上所述,在本文试验条件下,施用生物炭可以改善盐化水稻土磷素状况,且不会增大土壤磷素释放的风险。     

辽宁省水稻土施锌效应及其施用技术研究

锌是植物营养中重要的微量元素之一,作为生物体中酶或辅酶的组成成分,参与生物机能的活动,如叶绿素、生长素的合成,能增强作物的呼吸作用,光合作用的氧化还原过程,对改善碳水化合物的合成和运输具有多方面的生理作用。因此,锌的供应状况,同样地影响作物的生育、产量和质量。为了探讨辽宁水稻高产措施,解决生产存在问题,促进水稻的增产增收,于1978～1984年,由辽宁省盐碱地利用研究所主持,组织省、市、地、县、场(乡)科研与生产部门共56个单位,在全省不同土壤类型,不同水稻品种及不同栽培条件下进行了施锌效应及其施用技术的研究,取得了显著的增产效果和很大的经济效益,为我省水稻增产,起到了重要的推动作用。     

水稻土的酸化特征及其起因

以浙江省为例,探讨了水稻土的酸化特征,并通过定点观察研讨了该省水稻土的酸化速率和酸化原因。结果表明:浙江全省水稻土pH值主要在4.50⁶.50之间,以酸性为主,pH值中值为5.70;与第二次土壤普查结果相比,目前水稻土呈现明显的酸化:pH值在5.5以下的土壤比例明显地增加,而pH值在5.56.50之间,以酸性为主,pH值中值为5.70;与第二次土壤普查结果相比,目前水稻土呈现明显的酸化:pH值在5.5以下的土壤比例明显地增加,而pH值在5.5⁷.5之间土壤的比例明显地下降,pH值中值下降了0.39个单位。定点调查表明,近30年内水稻土的pH值下降量在0.177.5之间土壤的比例明显地下降,pH值中值下降了0.39个单位。定点调查表明,近30年内水稻土的pH值下降量在0.17⁰.83之间,下降速率表现为蔬菜地>桑园地>苗木地。分析认为,氮肥施用量的增加、长期旱作及大气酸沉降是引起水稻土酸化的主要原因;与其它土地利用方式相比,长期种植水稻可减缓土壤的酸化。     

澄迈县水稻土养分特征及其相关性研究

为了给澄迈县及类似地区水稻土养分资源的管理和利用提供科学依据,采集了114个水稻土样品进行土壤养分状况分析。结果表明:澄迈县水稻土平均pH值为4.75,酸性强度大,有7.02%的水稻土有机质缺乏;有效磷缺乏的水稻土占比为41.23%,土壤交换性镁缺乏和丰富并存,铁、锰、铜和锌有效含量较丰富,有效硼缺乏严重;土壤交换性钙和镁含量极显著正相关系数为0.811,土壤pH与土壤有效硫含量的极显著负相关系数达0.323。今后在农业生产中应采取调酸改良、稳定氮和钾肥用量、补充微量元素硼、平衡施用磷的测土配方施肥综合技术措施,提高水稻土综合生产潜力,实现澄迈农业可持续健康发展。     

水稻形态的分形特征及其可视化模拟研究

在试验观察的基础上 ,分析了水稻根系、穗、茎叶的分形特征 ,根据水稻的分形特征及L -系统的生成规则 ,建立了水稻根系、穗、茎叶等形态的模拟模型 ,通过模拟 ,实现了水稻形态的计算机三维重建。     

水稻土的酸化特征及其起因

以浙江省为例,探讨了水稻土的酸化特征,并通过定点观察研讨了该省水稻土的酸化速率和酸化原因。结果表明:浙江全省水稻土pH值主要在4.50~6.50之间,以酸性为主,pH值中值为5.70;与第二次土壤普查结果相比,目前水稻土呈现明显的酸化:pH值在5.5以下的土壤比例明显地增加,而pH值在5.5~7.5之间土壤的比例明显地下降,pH值中值下降了0.39个单位。定点调查表明,近30年内水稻土的pH值下降量在0.17~0.83之间,下降速率表现为蔬菜地>桑园地>苗木地。分析认为,氮肥施用量的增加、长期旱作及大气酸沉降是引起水稻土酸化的主要原因;与其它土地利用方式相比,长期种植水稻可减缓土壤的酸化。     

铅锌矿废水污染水稻土Cd的化学形态与生物有效性研究

土壤中金属的各种化学形态监测对评价它的移动性和生物有效性非常重要。对利用铅锌矿废水〉50a而受到重金属污染的水稻土及水稻植株进行了采样、分析。用微波消解法消解土壤中总量Cd和植物中Cd含量,分别用DTPA溶液和模拟胃肠液（氨基乙酸经HCl酸化至pH1．5于37℃模拟的胃肠液环境）浸提土壤Cd的植物有效态和动物从“吞食后生物有效态”（简称SBET态）,用Tessier连续浸提法（略有修改）进行土壤Cd的形态分析。所有溶液中的Cd均用原子分光光度计进行检测。结果表明,总体上,土壤Cd以残渣态存在,其占到总量的60％以上;土壤中Cd的植物有效性（DTPA提取量）明显比其动物有效性（SBET提取量）低,其仅相当于后者的13．8％,表明该地区土壤由于受到来自铅锌矿废水的Cd污染而对当地动物／3．的潜在生态危害远远大于当地种植的水稻等农作物;Fe—Mn氧化物结合态Cd与土壤Cd的植物有效性（DTPA态）及动物从“吞食后生物有效性”（即SBET态）相关性最好,有机结合态Cd次之。本研究可以为建立土壤Cd数据库提供基础信息,也可用于说明Cd的形态（分析）对矿区土壤Cd的生物有效性的重要性。     

黄壤性水稻土氧化铁形态及剖面分异特征

为探讨不同类型黄壤性水稻土耕层氧化铁形态及剖面分异特征,在贵州省内分别对潴育型、淹育型、潜育型黄壤性水稻土共11个典型剖面进行调查与室内分析。结果表明:(1)3种水稻土剖面风化发育程度高低排序为淹育型潴育型潜育型;(2)不同类型水稻土耕层氧化铁形态各异,其中耕层游离铁含量排序为淹育型潴育型潜育型,耕层无定型铁含量排序为潴育型潜育型淹育型,络合铁含量排序为潴育型淹育型潜育型,而晶质铁含量排序为淹育型潜育型潴育型;(3)氧化铁在剖面中分异程度表现为游离铁、晶质态铁含量在一定范围内随剖面加深而增加,无定型铁、络合铁含量在一定范围内随剖面加深而减少。研究结果可为贵州省黄壤性水稻土发生分类和系统分类提供相应依据。