不同种植年限粉葛对农田土壤镉的富集特征

为揭示不同种植年限粉葛对土壤重金属镉的富集特征,以江西新余中度镉污染农田种植的一年生、两年生粉葛为研究对象,分析不同种植年限间粉葛（Pueraria thomsonii Benth）块根（葛粉和葛渣）、葛头、主藤、侧枝和叶片中重金属镉的含量及其富集情况。结果表明,除叶片外,两年生粉葛各部位镉含量显著高于一年生的;粉葛不同部位镉含量大小排序为侧枝>主藤>葛头>叶片>葛渣>块根>葛粉;粉葛对土壤镉富集系数均>1,说明粉葛对土壤中镉的吸收能力较强。除一年生粉葛葛粉外,一年生粉葛块根和两年生粉葛块根、葛粉中镉含量均超过国家食品安全限量标准。相关分析表明,粉葛各部位镉含量与土壤总镉和有效态镉含量呈显著正相关,粉葛各部分中镉含量随种植年限具有明显的累积效应。因此,在中度镉污染农田宜选择种植一年生粉葛,且食用方式以葛粉最佳,以达到生态和经济效益双赢。     

不同改良剂对土壤有效镉含量及小麦镉吸收的影响

通过大田试验,研究了5种改良剂在轻度污染土壤中对小麦镉吸收和土壤有效镉含量及pH值的影响。结果表明:添加了改良剂的处理土壤pH值均有不同程度的增高,土壤有效镉含量和小麦籽粒镉含量均有所降低。其中,石灰处理下pH值提升1.35,与对照处理差异达显著;石灰和钾长石处理下,土壤有效镉含量较对照分别显著降低36.4%和26.0%;石灰处理下,小麦籽粒镉含量与对照差异达显著,较对照降低0.065mg/kg。因此,施用一定量的石灰可以有效防控小麦生产的镉污染风险。     

不同改良剂对土壤－叶菜系统Ｃｄ迁移累积的调控作用

为筛选适合在中轻度镉污染土壤上有效降低叶菜吸收镉的改良剂及用量,采用镉污染菜地土壤进行盆栽试验,研究不同用量的石灰、泥炭和碱渣对小白菜(Brassica chinensis L.)生物量、镉吸收量,土壤pH及有效态镉含量的影响.结果表明,3种改良剂对小白菜生长均无显著的抑制作用;与不施改良剂的处理相比,石灰、泥炭显著抑制小白菜对镉的吸收,地上部镉含量与石灰和泥炭用量均呈显著负相关关系(R=-0.668、-0.785,P<0.05),碱渣对小白菜地上部镉含量的影响不显著,但显著增加根系镉含量;改良剂均显著提高土壤pH,但对DTPA-Cd影响不同,石灰显著降低DTPA-Cd,泥炭、碱渣均有增加DTPA-Cd含量的趋势;泥炭对土壤-小白菜系统Cd迁移的调控效果最佳,其最佳用量为20 g·kg-1土,石灰次之,碱渣不适合.     

施硒对不同镉污染土壤当季及后茬水稻镉吸收转运的影响

为探讨施硒对当季和后茬水稻镉吸收转运的影响,本研究选取基本性质相似的中、重度镉污染稻田土壤为对象,采取盆栽试验的方法,研究不同施硒量(0.5、1.0、2.0、4.0 mg·kg^-1)对当季及后茬水稻各部位镉与硒含量的影响,并探讨其作用机理。结果表明：中度镉污染稻田土壤仅施硒2.0 mg·kg^-1处理使当季稻米镉含量降低28.6%(P<0.05);施硒对重度镉污染土壤当季稻米镉含量均有降低作用,其中施硒1.0 mg·kg^-1处理的降镉效果显著,镉含量降低36.1%(P<0.05);施硒处理使两种土壤后茬稻米镉含量显著降低30.9%～50.7%(P<0.05)。适量施硒(1.0、2.0 mg·kg^-1)使当季水稻镉TF_茎/根降低21.5%～28.3%(P<0.05),而对后茬水稻镉转运则无显著影响。中、重度镉污染土壤施硒,可增加当季和后茬水稻植株各部位硒含量,硒含量增幅随施硒量增加而增加。稻米镉富集系数随稻米硒含量增加呈自然对数降低(P<0.05)。中...     

生物炭对水稻镉吸收的影响

为明确施用生物炭对水稻镉吸收的影响,研究了不同生物炭施用量(1.5%、3.0%、6.0%)对土壤pH、土壤有效态镉含量、水稻产量、水稻籽粒中镉含量的影响。结果表明:施用生物炭能够显著提高土壤pH,比对照组分别增加0.05,0.11,0.16。施用生物炭能够降低土壤中有效态镉的含量,比对照组分别降低2.4%、3.8%、7.1%。施用生物炭能够增加水稻产量,施用生物炭的3个处理水稻产量均高于对照处理,但差异不显著。施用生物炭能够抑制镉向水稻植株中迁移,显著降低水稻籽粒中镉的含量,比对照组分别降低20.2%、21.5%、25.8%。在镉污染土壤中施用生物炭可显著降低镉的有效性,降低了水稻镉污染的风险,对保障粮食安全具有重要意义。     

不同粒径贝壳粉对水稻吸收镉与硒的影响

为明确不同粒径贝壳粉对土壤镉、硒有效性及水稻吸收累积镉与硒的影响差异,采用田间试验,设置等量不同粒径贝壳粉施用处理,通过测定水稻植株各部位镉和硒含量,结合土壤pH、土壤有效态镉和有效态硒及其价态含量,对比分析不同粒径贝壳粉对水稻吸收累积镉和硒的影响。结果表明:施用贝壳粉可显著提高稻田土壤pH,降低土壤有效态镉含量,且贝壳粉粒径越小,效果越显著,10、60、200目贝壳粉处理的土壤有效态镉含量分别比对照(常规种植)降低8.68%、10.84%和17.50%,同时稻田土壤有效态硒含量得以提高,并以交换态硒为主,贝壳粉粒径越小,越利于交换态硒向+6价硒转化;施用贝壳粉可促进水稻降镉富硒,糙米镉含量比对照降低9.62%～49.02%,硒含量提高4.31～5.58倍,且水稻体内镉含量与硒含量呈显著的负相关性,其中60目和200目贝壳粉处理的糙米镉含量均符合《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762—2017)的要求。研究表明,在实际生产中可选用粒径60目以上的贝壳粉作为镉污染农田稻米降镉富硒的修复材料。     

石灰与Cd~(2+)复合作用对三七Cd含量及其累积特征的影响

【目的】研究石灰与Cd2+复合处理条件下,三七生物量和Cd含量及累积特征。【方法】开展田间小区试验,测定不同石灰施用量[0 (CK)、750和1 500 kg/hm2]、Cd2+(0、0.6、3.0、6.0、9.0和12.0 mg/kg)处理条件下,土壤pH、土壤有效态镉含量、三七生物量、Cd含量等指标。【结果】(1)随石灰施用量的增加,土壤pH升高,土壤中有效态镉含量显著降低。当石灰施用量为1 500 kg/hm2时,与CK相比,有效态镉含量显著降低(P0.05),降低幅度为9.2%～38.1%。(2)在1 500 kg/hm2石灰和3.0mg/kg Cd2+处理下,三七主根、茎叶和总生物量分别比CK增加了74.4%、41.4%和31.1%。(3)在Cd2+为3.0、6.0、9.0和12.0 mg/kg时,施加1 500 kg/hm2石灰与CK相比,主根中Cd含量显著降低了13.0%、5.8%、13.2%和17.6%(P0.05);在Cd2+为6.0、9.0、12.0 mg/kg时,施加1 500 kg/hm~2石灰与CK处理相比,茎叶中Cd含量显著降低了13.6%、12.4%、20.8%(P0.05)。【结论】施加石灰可以显著提高土壤pH (P0.05),降低土壤中有效态镉含量,减少三七对Cd的吸收累积,增加三七生物量。     

土壤pH对土壤镉形态及稻米镉积累的影响

通过盆栽试验,探究土壤pH对土壤镉形态、土壤养分、水稻各部位镉含量的影响及作用机理。结果表明:土壤pH可改变土壤镉的生物有效性、水稻各部位镉含量和根表铁膜铁含量,但对土壤全N、全P、全K和有机质含量影响较小;土壤pH 4~9时,土壤pH与可交换态镉、可还原态镉、残渣态镉含量呈极显著线性相关(P0.01),与水稻根、茎、叶镉含量呈极显著线性负相关(P0.01),与糙米镉含量呈显著线性负相关(P0.05),与根表铁膜铁含量呈极显著正相关(P0.01),但与土壤全N、全P、全K和有机质含量均无显著相关性;利用碱性土壤改良剂提高土壤pH,可以有效地防控稻米镉污染,但添加量对污染治理效果影响较大,且应考虑品种的适应性和酸性降水的影响。根据试验分析结果获得的回归方程,推测稻米镉污染治理的最佳土壤pH范围为6.49~7.34。     

改良剂对不同性质镉污染土壤中有效镉和小白菜镉吸收的影响

采用盆栽试验,研究了施用石灰、鸡粪、泥炭、石灰+鸡粪、石灰+泥炭处理对4种外加镉污染土壤上小白菜生物量、镉吸收量以及土壤有效镉含量和p H的影响。结果表明,各改良剂单施和有机物料+石灰配施均可以显著提高小白菜生物量,小白菜生物量较对照提高11.76%~59.38%,且改良剂配施效果优于单施;改良剂单施处理对小白菜的增产效果是鸡粪>泥炭>石灰,单施石灰能显著提高南方酸性土上小白菜生物量,对北方碱性土小白菜生物量影响不显著。与不施改良剂的对照相比,施用改良剂的处理明显降低了小白菜对镉的吸收量和土壤有效镉含量,且改良剂配施的效果好于单施,土壤有效镉含量较对照降低31.2%~67.0%;比较单施有机物料或单施石灰,在南方酸性土壤上,单施石灰效果好于单施有机物料,在北方碱性土上,单施有机物料效果则好于单施石灰。另外,在对土壤p H的影响上,单施鸡粪或石灰,鸡粪+石灰和泥炭+石灰四个处理均可以显著提高土壤p H,增幅在0.15~2.16个单位,且石灰、鸡粪+石灰和泥炭+石灰效果好于鸡粪处理,泥炭处理对南方酸性土p H影响不大,但可以降低北方碱性土的p H。     

不同矿物调理剂对Cd污染水田土壤性质及水稻Cd含量的影响

【目的】探究不同矿物调理剂对广西镉(Cd)污染水田土壤性质及水稻Cd含量的影响,为利用水田生产安全稻米提供参考依据。【方法】选用钙镁硅调理剂A和B、钙硅调理剂C和钙镁调理剂D(分别设为A、B、C和D处理),在广西某受Cd污染水田开展Cd污染大田修复治理试验,以不施用调理剂为对照(CK)。处理后于水稻成熟期测定土壤的pH、阳离子交换量(CEC)、总Cd和土壤有效态Cd含量及水稻根、茎、叶和籽粒的Cd含量,分析不同矿物调理剂对Cd污染水田土壤的修复治理效果及Cd在水稻各部位的残留状况,并对土壤总Cd含量、CEC和pH与有效态Cd含量进行相关分析。【结果】施用矿物调理剂可显著提高Cd污染水田的土壤pH和CEC(P<0.05,下同),二者分别较CK提高15.0%～16.6%和20.4%～23.8%;可显著降低Cd污染水田的土壤有效态Cd含量,较CK下降14.0%～19.3%。施用矿物调理剂后水田的土壤有效态Cd含量与pH呈显著负相关,pH的对数ln(pH)值与土壤有效态Cd含量的相关系数为0.4053;ln(pH)值与CEC呈极显著负相关(P<0.01),相关系数为0.6326;随...     

治理式休耕对“长株潭”镉污染稻田土壤理化特性及镉含量的影响

为探索治理式休耕对镉污染稻田的治理效果，在湖南“长株潭”镉污染稻田区域设置29个监测点，探讨对照（正常耕种）、一般休耕和治理式休耕对土壤理化性质、土壤养分状况、总镉及有效态镉含量的影响。结果表明：治理式休耕较不休耕对照土壤有效镉含量显著降低了20.60%，而不休耕对照和一般休耕处理间差异不显著。治理式休耕较不休耕对照土壤pH值显著提高了0.31个单位，并显著提高土壤交换性钙、镁含量15.34%和14.46%；治理式休耕还分别提高了土壤有机质、有效硫和有效硅含量15.45%、15.28%和10.44%。相关性分析表明，土壤有效态镉含量与土壤有机质含量和土壤pH值存在显著负相关关系。研究表明，治理式休耕可以有效治理酸性稻田镉污染，并能显著改善土壤酸化，调节土壤肥力，达到改土培肥的效果。     

不同钝化剂处理对稻米镉积累的影响及其时效性评价

通过田间试验对不同钝化剂处理降低稻米镉积累的时效性进行研究。结果表明,与钙镁磷肥、羟基磷灰石和对照处理相比,石灰处理可以显著提高土壤pH,明显降低土壤有效态镉含量和稻米中的镉含量。在4个水稻种植季中,2个石灰施用量处理平均降低稻米中镉含量41.5%和54.4%,在第2个水稻种植季中,稻米中镉含量降低幅度最大,降低幅度分别为55.5%和77.6%。研究结果可以为镉污染农田的安全利用、土壤镉钝化剂的施用和安全稻米的生产提供科学参考。     

牡蛎壳粉对稻田土壤酸化与镉污染的协同调控效应

【目的】土壤酸化与重金属污染是我国南方地区水稻生产中面临的两大障碍因素。牡蛎壳属于一种废弃的天然多孔的强碱性生物质材料，来源丰富，对其进行开发利用具有非常广阔的前景。研究旨在探究牡蛎壳粉对土壤酸化改良和重金属污染的协同修复效果。【方法】采用镉污染土壤分别添加不同剂量的热解改性牡蛎壳粉（质量比为0%、2%、4%、6%）开展水稻盆栽试验，研究牡蛎壳粉对土壤pH、土壤Cd形态分布特征以及水稻植株Cd吸收积累的影响。【结果】施加牡蛎粉后土壤pH值呈上升趋势，其中2%、4%处理移栽前提升了0.46,0.73个pH单位；分蘖期提升了0.49,0.63个pH单位。成熟期土壤pH值随牡蛎壳粉的添加而上升，上升幅度为0.48～0.56。添加牡蛎粉会降低水稻土壤中酸可提取态Cd浓度，其中2%处理显著下降82.04%。可还原Cd浓度随牡蛎壳粉的添加呈下降趋势，其中6%处理显著下降40%。与0%处理相比，2%、4%处理的可氧化态Cd浓度显著下降40%和30%,6%处理无显著变化。施加牡蛎壳粉后水稻各部位的Cd浓度呈下降趋势，其中4%处理根部Cd浓度下降47%。与不施加牡蛎壳粉相比，茎叶部Cd浓度在2%、4%、...     

水稻不同生育期施用生石灰对稻米镉含量的影响

为了深入探究镉污染稻田土壤施用生石灰降低稻米镉含量的过程机理,采用盆栽试验,分别在水稻插秧前、分蘖期、孕穗期、灌浆期进行生石灰施加处理,水稻成熟后采集植株样品和土壤样品进行相关指标测定。试验结果显示,在水稻不同生育期施加生石灰均可显著提高土壤pH值,降低土壤有效态镉及根系镉含量,同时显著降低糙米镉含量(P0.05)。分蘖期施加生石灰对糙米镉含量的降低程度最大,其含量比空白对照下降55.2%,显著低于其他处理。在分蘖期施加生石灰后发现,水稻茎秆中的钙含量最高,显著高于其他处理(P0.05),而其茎秆中的镉含量反而最低,显著低于其他处理(P0.05)。多变量主成分分析显示,茎秆钙含量与镉含量显著负相关(P0.05)。综上认为,在水稻分蘖期施用生石灰不仅可以降低土壤有效态镉含量,减少根系对镉的吸收积累,还可以提高水稻茎秆中的钙含量,进而抑制镉由根系向茎秆的转移,表明这两个过程的叠加效应可能是水稻分蘖期施用生石灰降低糙米镉含量的关键因素。     

木炭施用对镉污染土壤小白菜生长及镉吸收的影响

以镉污染土壤和小白菜为供试对象,采用盆栽试验,研究了木炭在用量分别为5、10、25、50 g·kg~(-1)水平时对土壤理化性质、小白菜生长及吸收镉的影响。结果表明,木炭的施入可改善土壤理化性质,当施用量≥25 g·kg~(-1)时能显著提高土壤pH值;与对照相比,添加木炭的各处理土壤有机质含量、碱解氮含量和有效磷含量等指标均显著增加,土壤速效钾含量在木炭用量为25 g·kg~(-1)时达最大,达显著水平(P0.05)。木炭的施用还促进了小白菜生长,使其地上部生物量、叶绿素含量和根部生物量均呈增加趋势。同时,木炭的添加降低了土壤镉有效性,减少了小白菜对镉的吸收。与对照相比,在木炭用量为5~50 g·kg~(-1)范围内,土壤Ca Cl2提取态镉含量、小白菜地上部镉含量和小白菜根部镉含量的降幅分别为5.05%~20.57%、6.08%~35.98%和5.13%~31.50%,小白菜各部位对镉的富集随处理水平呈递减趋势。研究表明添加适当比例的木炭可以抑制蔬菜对镉的吸收,并改良土壤。     

施用棉秆炭对连作水稻镉吸收的阻控效应

为探寻棉秆炭施用对连作水稻生长及吸收镉的影响,本研究在添加含量为0、1、4、8 mg/kg镉溶液的土壤中施加0%、1.0%、2.5%、5.0%的棉秆生物质炭,待第二年连作水稻收获后,测定水稻生物量和水稻不同器官中的镉含量。结果表明,施用5.0%棉秆炭可以显著降低连作水稻穗的生物量,并显著增加连作水稻根的生物量。施用棉秆炭能够显著降低连作水稻各部位中的镉含量(P0.05),镉在连作水稻各器官中的含量分布规律为:根茎叶糙米稻壳。随土壤中镉浓度的升高,水稻各器官中镉含量增加;在镉污染条件下,随棉秆炭施用量的提高,水稻各器官中镉含量显著降低(P0.05);在4 mg/kg镉污染土壤中施用1.0%～5.0%棉秆炭和在8 mg/kg镉污染土壤中施用2.5%～5.0%棉秆炭,均能有效降低糙米中镉含量(≤0.2 mg/kg)。在镉污染土壤中,施用棉秆炭,连作水稻各器官中根部对镉的吸收量最高,施用棉秆炭抑制了连作水稻地上部分对镉的吸收,对镉由水稻地下部分向地上部分迁移具有阻控作用。     

不同改良剂对水稻镉吸收及土壤有效镉含量的影响

通过大田试验研究了4种改良剂对水稻镉吸收和土壤有效镉含量及pH值的影响。结果表明:与对照(CK)相比,施用不同改良剂使灰棕潮田土、冲积黄泥田土、紫潮田土上水稻糙米镉含量降低30.2%~55.7%、33.8%~61.5%、28.3%~41.6%,土壤有效镉含量降低14.7%~40.0%、14.2%~32.7%、21.9%~39.8,土壤p H值分别提升0.28~0.89、0.19~1.33、0.37~0.85,改良剂中石灰对提高土壤pH值及降低水稻糙米镉含量的效果最好。因此,在成都平原轻度镉污染土壤上施用石灰,可以有效地防控水稻生产的镉污染风险。     

土壤镉胁迫对甘薯品质和镉、锌吸收的影响

【目的】揭示土壤镉污染对甘薯品质及镉、锌吸收能力的影响。【方法】通过盆栽试验,分析不同镉水平胁迫下甘薯产量、营养品质及镉、锌吸收的变化,同时采用迁移系数分析镉、锌在土壤-甘薯系统中的迁移转化特性。【结果】随着土壤镉处理浓度的增加,甘薯块根产量呈下降趋势,最大程度可降低32.6%;块根果肉中蛋白质指标受影响程度较大,含量显著下降,最大程度可降低32.1%。镉胁迫会显著增加土壤和甘薯植株各部位的镉含量,但会抑制块根果肉对锌的吸收。种植甘薯可在一定程度上降低土壤中的镉含量,甘薯属于低镉吸收作物,当镉处理质量浓度不超过5mg·kg~(-1)时,块根果肉中镉含量基本低于国家安全限量标准(GB 2762-2017食品中污染物限量标准,Cd≤0.1mg·kg~(-1))。甘薯不同部位镉含量高低顺序为柴根茎段块根皮部叶片块根果肉,其中柴根和茎段部位对镉的迁移能力较大,镉主要富集在柴根部位。【结论】在镉污染程度不高的土壤中,可以通过种植甘薯来富集镉,同时柴根部位对镉的截留可以减少镉通过食物链向人体迁移。     

石灰及配合施用镁和硅对土壤pH和镉有效性的影响

【目的】为了研究在低浓度镉污染土壤上,施用不同量石灰以及石灰与镁、硅配合施用对土壤pH和镉有效性的影响,寻求降低土壤中镉生物有效性或毒性的有效实用技术措施。【方法】本研究分室内小量土壤(10g)培养试验和模拟田间的较大量土壤(1.5kg)网室培养试验,试验设置对照、4个石灰用量、4个石灰用量加镁和4个石灰用量加硅,共13个处理6次重复,淹水培养60d(室内)和120d(网室)并定期测定土壤pH和有效镉的变化规律。【结果】淹水后所有处理的土壤pH都随培养时间的延长而向中性趋近,初始pH越高的处理其最终pH降幅也越大。土壤有效镉含量的变化与土壤pH呈负相关。所有处理土壤有效的含量都低于或显著低于对照,不同物料和组合对土壤有效镉含量的降低效果依次为石灰+Si石灰+Mg石灰,高量石灰处理明显优于低量石灰处理,石灰配施镁或硅能进一步降低土壤中镉的有效性。【结论】施用石灰能有效降低土壤镉的有效性,在石灰的基础上配合施用硅或镁的效果更佳。     

共存阳离子（Ca、Zn、K）对土壤镉有效性的影响

采用盆栽与吸附试验,研究了镉污染赤红壤上.施用相同摩尔浓度的钙、钾与锌对小油菜生物量、镉吸收量及土壤镉吸附的影响.结果表明,低和高镉污染赤红壤上,施用锌明显增加小油菜地上部生物量,较对照分别增产21.1%和7.82%.不同阳离子(钠、钙、钾和锌离子)共存改变土壤吸附镉能力的程度不同,与钠体系相比.钙、钾和锌体系中土壤镉吸附量分别降低65.6%、72.0%和96.9%,共存离子降低土壤镉吸附量的次序为锌离子>钾离子和钙离子,锌离子的影响最为明显.高镉污染赤红壤上,钙和钾使小油菜吸镉量分别增加5.5%和14.4%,低于低镉污染赤红壤上钙和钾使小油菜吸镉的增加量(分别为16.6%和19.6%);锌明显降低小油菜吸镉量,高和低镉污染赤红壤上,较对照分别减少45.8%和35.0%.3种阳离子与镉共存时,对土壤镉生物有效性的影响差异取决于竞争吸附与竞争吸收的大小,其机制有待进一步探讨.