轮间作对伴矿景天和苋菜生物量及Cd含量的影响

通过苋菜与Cd超富集植物伴矿景天间作和轮作的盆栽试验,探索间作和轮作对苋菜、伴矿景天生物量及其地上部Cd含量的影响,考察伴矿景天修复Cd中轻度污染菜地土壤的应用效果。结果表明,间作和轮作都没有显著影响苋菜和伴矿景天的单株生物量及其地上部Cd含量,轮作显著影响土壤pH值和乙酸铵-Cd含量。土壤pH值和乙酸铵-Cd含量与苋菜和伴矿景天地上部Cd含量没有显著相关性。     

猪场废弃物对Cd超标土壤生菜生长及Cd含量的影响

为了比较同一猪场废弃物对Cd超标土壤生菜生长及其Cd含量的影响,从广东省博罗县某规模化养猪场同时采集猪粪、沼液与沼渣,通过在Cd超标土壤中添加不同用量猪场废弃物(按每千克土壤0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 g氮用量计算)的盆栽试验(连续2茬生菜),研究生菜生物量与Cd吸收对这3种废弃物的响应关系。结果表明:猪场废弃物种类或用量均显著影响生菜地上部的生物量,其贡献大小为废弃物用量废弃物种类;第1茬生菜生物量随猪场废弃物用量的增加而降低,第2茬生菜生物量与沼液或沼渣用量之间呈"Λ"形关系,但随猪粪用量增加而显著提高。猪场废弃物种类和用量均显著影响生菜地上部Cd含量,其贡献大小为废弃物种类废弃物用量。猪粪与沼渣降低生菜Cd含量,沼液提高生菜Cd含量;生菜Cd含量随猪粪用量增加而显著降低,随沼液用量增加而显著提高。生菜Cd含量的变化主要受生物量稀释效应的影响(猪粪处理第1茬例外),每千克该土壤的沼液、猪粪、沼渣用量分别≤370 m L、10 g、15 g时,生菜正常生长。     

Bacillus halotolerans G20联合生物炭及钾长石对生菜吸收镉和改良土壤的影响

[目的]本文旨在探究细菌与不同钝化剂联合阻控生菜吸收重金属、修复重金属污染土壤的作用。[方法]采集南京市某矿区镉污染土壤为盆栽试验土壤,选用生物炭(B)和钾长石(K)作为钝化剂与镉抗性细菌Bacillus halotolerans G20菌株联合,探究不同处理对生菜(Lactuca sativa L. var.ramosa Hort.)地上部干质量、Cd含量、营养品质和根际土壤pH值、有机质含量、Cd形态变化的影响。[结果]与对照相比,菌株G20、生物炭、钾长石及其固体菌剂均能增加生菜地上部干质量,降低生菜Cd含量。其中,菌株G20与生物炭制备的固体菌剂(G20L+B)使生菜地上部Cd含量显著降低53.1%,降至0.15 mg·kg~(-1),低于国家食品安全生产限量标准。该固体菌剂处理还能显著提高生菜根际土壤细菌数量(16.5%)、pH值(0.3)和有机质含量(44.6%),降低根际土壤有效态Cd含量(45.4%),显著增加生菜中维生素C含量(32.9%),降低亚硝酸盐含量(38.8%),减轻Cd对生菜的毒害,提高生菜品质。[结论]B.halotolerans G20与生物炭制备的固体菌剂具有修复中度Cd污染土壤,保障蔬菜安全生产的潜力。     

野茼蒿对镉的富集及其镉耐性

通过盆栽试验研究了不同镉(Cd)浓度(0、30、60、90、120、150、180mg.kg-1)胁迫下野茼蒿(Crassocephalum crepidioides(Benth.)S.Moore)的生长及其对Cd的富集特征。结果表明,随着Cd添加水平的增大,处理组野茼蒿的主根长、株高、叶绿素含量、根和地上部生物量均呈降低趋势,且主根长、株高、根和地上部生物量均显著低于对照植株;当Cd添加水平不断提高,处理组野茼蒿根和地上部Cd浓度呈显著增加趋势,而累积总量呈先增加后下降的趋势,但仍显著高于对照植株。处理Cd浓度为180mg.kg-1时,野茼蒿地上部Cd浓度最高,为1288.12mg.kg-1;处理Cd浓度为60mg.kg-1时,野茼蒿地上部Cd累积量最高,为每盆4.28mg。当Cd浓度≤90mg.kg-1时,野茼蒿生长正常,未出现Cd中毒症状。野茼蒿地上部Cd富集系数和转移系数分别为3.48～21.71和1.12～2.31。因此,野茼蒿对Cd具有较强的耐受性和转运能力以及其地上部对Cd的累积能力,适合于Cd污染土壤的植物修复。     

光叶苕子配施不同钝化剂对娃娃菜生长及Cd富集的影响

为通过豆科绿肥光叶苕子的合理利用来有效降低土壤重金属有效性及主作物重金属含量,本研究采用盆栽试验研究豆科绿肥光叶苕子配施不同钝化剂(生物炭、硅肥、钙镁磷肥)对娃娃菜产量、根系形态、光合作用及其Cd转运效应等的影响。结果表明,单施光叶苕子可增加娃娃菜产量和根冠比,显著增加了根表面积、根体积、气孔导度、蒸腾速率和叶绿素,显著降低土壤有效Cd含量(23.20%,P<0.05),显著降低娃娃菜地上和地下Cd含量,分别降低了22.34%和15.83%。光叶苕子配施不同钝化剂显著增加地上部分生物量,且生物炭处理主要提高地上部生物量,增产效果好,而硅肥主要增加地下部分生物量;其次,光叶苕子配施钝化剂降低根表面积、根尖数、蒸腾速率、胞间CO₂和叶绿素含量;与单施光叶苕子相比,光叶苕子配施硅肥可增加土壤有效Cd含量(18.34%,P<0.05)和娃娃菜地下部分Cd含量(26.71%,P<0.05),但对地上部分Cd无显著影响;光叶苕子配施钙镁磷肥对土壤有效Cd和娃娃菜地下部分Cd含量无显著影响,但可增加地上部分Cd含量(31.22%,P<0.05)。在所有处...     

有机无机配施对生菜生长及其Cd Pb含量的影响

为了比较等氮水平下不同有机肥及其与无机肥配施对土壤重金属的钝化效果,通过在0.2g·kg-1氮水平下单施商品有机肥、猪粪、牛粪、鸡粪和花生麸,及5种有机肥分别与无机肥(尿素+磷酸二氢钙+硫酸钾)配施(N:N=1:1)的盆栽试验,研究它们对重金属污染土壤上生菜(Lactuca sativa)生长及其Cd、Pb含量的影响。结果表明,与CK相比,有机肥可提高生菜的生物量(商品有机肥单施除外),有机肥单施时,鸡粪处理生菜的鲜重最高,配施时牛粪和鸡粪处理生菜的生物量最大。无论单施或配施,花生麸和鸡粪处理降低生菜地上部Cd含量的效果最好,且鸡粪较好地降低了生菜地上部Pb含量。牛粪和花生麸配施的Pb含量显著低于单施,猪粪和商品有机肥单施的Pb含量显著低于配施,其余单施和配施之间没有显著差异。因此,鸡粪是5种有机肥中较适合施用于重金属污染菜地土壤的有机肥。     

间作对莎草与蚕豆体内铅镉锌化学形态分布的影响

通过室内盆栽实验,研究了莎草(Cyperus glomeratus L.)和蚕豆(Vicia faba L.)间作条件下两种植物体内Pb、Cd、Zn化学形态分布的变化,并进一步探讨了间作体系影响莎草与蚕豆对重金属Cd、Pb、Zn吸收累积的主要机制。结果表明:与单作相比,间作使莎草地上部生物量减少了54.55%,根部生物量减少了41.67%,叶绿素与可溶性糖含量分别减少了33.33%与36.39%;间作后蚕豆地上部的生物量提高了11.71%。蚕豆根际土壤有效态Pb、Cd和Zn含量显著降低。Pb在两种植物体内的化学形态以氯化钠提取态(FNa Cl)为主,间作使莎草地上部乙醇提取态(FE)Pb含量显著增加了23.43%,根部各化学形态Pb含量增加6.92%~17.80%;间作后蚕豆地上部活性较强的FE-Pb和FW-Pb含量显著降低了16.00%和42.60%,根部各化学形态Pb含量降低了1.32%~44.76%。Cd在两种植物体内的化学形态以FNa Cl和FHCl为主,间作使莎草地上部残渣态(FR)含量显著增加了43.45%,根部FHCl和FR含量显著增加了6.26%和30.01%;间作后蚕豆地上部FHCl-Cd含量显著降低了26.37%,根部各化学形态Cd含量降低了6.09%~68.33%;在两种植物体内的化学形态以FHAc、FW和FNa Cl占优,间作使莎草地上部FE-Zn含量显著增加了12.5%,根部各化学形态Zn含量增加5.32%~23.54%;间作后蚕豆地上部和根部各化学形态Zn含量均降低。蚕豆地上部和根部Pb、Cd、Zn均与土壤有效态Pb、Cd、Zn含量呈显著正相关,表明间作降低蚕豆Pb、Cd、Zn的含量与体系植物根际土壤有效态Pb、Cd、Zn含量下降密切相关。     

土壤水分对Cd污染土壤蔬菜产量和Cd积累的影响

取韶关矿区典型Cd污染菜地土壤,采用盆栽试验研究不同田间持水量(40%和80%)对菜心和蕹菜产量及Cd吸收积累的影响,结果表明:提高土壤田间持水量能显著提高土壤p H值和蔬菜产量,降低蔬菜中的Cd含量。在2种Cd水平(土壤Cd含量4.00 mg/kg、8.00 mg/kg)下土壤田间持水量80%的处理比土壤田间持水量40%的处理,菜心分别增产60.0%和101.8%,菜体Cd含量分别降低23.0%和168.4%;蕹菜分别增产148.0%和137.8%,菜体Cd含量分别降低136.4%和214.8%。在2种Cd水平下,蔬菜的Cd含量均与土壤p H值呈极显著负相关。     

混合淋洗剂对污染土壤中重金属的去除及植物生长的影响

以重金属污染水稻田土壤为研究对象,采用盆栽试验,研究EDTA和混合试剂(EDTA、GLDA、柠檬酸)7次淋洗后土壤理化性质、重金属含量、赋存形态等的变化,并在淋洗后的土壤中种植三季作物。通过分析各季作物生物量以及地上部和地下部重金属含量,评价其农用价值,以期达到多种重金属污染农田土壤的修复及安全农用目的。结果表明:与EDTA处理相比,混合试剂(MC)对土壤中Cd、Pb、Cu和Zn也有较好的去除率,分别为44.30%、28.78%、26.44%和11.49%,且第二次淋洗土壤中重金属去除率最高;此后重金属的去除率随着淋洗次数的增加持续降低。淋洗处理降低了小白菜生物量,提高了小白菜地上部和地下部重金属含量。与对照相比,淋洗处理玉米的生物量差异不显著,然而玉米地上部Cd、Pb和Zn含量显著降低,所有处理两季玉米地上部重金属含量均低于国家饲料卫生标准。研究表明,与EDTA处理相比,MC处理土壤重金属乙酸铵提取态含量较低,对植物生长影响较小,是一种修复多种重金属污染土壤的较为温和的淋洗剂。     

有机物料及其用量对生菜生长与Pb含量的影响

为了降低叶菜中重金属Pb的含量,选择有机肥、猪粪、牛粪、鸡粪和花生麸5种有机物料为材料,分别以0.5%、1%、2%、4%4个水平的用量施入重金属污染土壤,通过种植3茬生菜(Lactuca sativa L.)的盆栽试验研究有机物料对重金属污染土壤上生菜生长及其Pb含量的影响。结果表明,与对照相比,有机物料利于生菜生长,有提高生菜生物量的趋势;大部分有机物料处理没有显著影响生菜地上部分的Pb含量;5种有机物料中,仅牛粪有提高生菜地上部Pb含量的趋势;生菜Pb含量平均值高低的顺序为牛粪>鸡粪>花生麸>有机肥>猪粪,但不同有机物料之间没有显著差异。与对照相比,大部分处理没有显著影响土壤的DTPA-Pb含量,初步揭示了供试有机物料没有显著影响生菜地上部Pb含量的原因。     

硅素调理剂在镉超标菜地中的应用效果

【目的】探讨不同用量的硅素调理剂对镉超标菜地叶菜吸收镉和土壤镉有效性的影响作用,以明确施硅对土壤镉的调控效应,为合理利用硅素调理剂来减少叶菜镉含量提供参考。【方法】2009 年在广州市郊镉超标菜地设置两个田间试验,研究硅素调理剂在4种施用水平下对土壤镉活性及叶菜吸收、累积镉的效应。【结果】硅素调理剂对镉超标菜地上菜心和生菜的增产效应不明显,但在用量为60 kg•667m-2时可显著增加两种叶菜体内硅含量,降低其镉含量;两种叶菜地上部硅含量分别比Si0处理增加了1.00和2.40倍,根系硅含量分别比Si0处理增加了0.95和2.37倍;在该用量水平下,两种叶菜地上部镉含量分别较Si0处理降低了25%和32%,根系镉含量较Si0处理降低了17%和15%。施用硅素调理剂后土壤DTPA-Cd含量较对照显著降低,#1菜地土壤pH较对照无明显变化, #2菜地土壤pH显著增加,但不同用量间差异不显著。【结论】适当施用硅素调理剂对降低叶菜体内镉含量效果显著,可以作为一种有效抑制镉超标菜地叶菜镉吸收的改良措施。     

两种生态型东南景天套种对其生长和吸收土壤中Zn的影响

采用不同隔膜处理(即无隔膜处理、400目尼龙筛布隔开和PVC板隔开),将超积累和非超积累2种生态型东南景天套种,探讨不同程度根系互作对2种生态型东南景天的生长和吸收Zn的影响.结果发现,不同程度的根系互作对非超积累生态型东南景天的地上部生物量、根系生物量以及根系Zn浓度有显著影响.当2种生态型东南景天共享1个根际土壤(无隔膜处理)时,非超积累生态型东南景天的地上部生物量显著增加,比根系完全隔开处理增加了25%左右;与另外2种根系互作处理相比,当与超积累生态型的根系采用400目尼龙筛布隔开时,非超积累生态型东南景天的根系锌含量和土壤中NH4COOH提取态Zn含量显著增加,其地上部和根系生物量也显著降低.     

几种矿物材料对Cd污染土壤中Cd形态分布及植物有效性的影响

采用盆栽试验,研究了海泡石、钙基膨润土、钠基膨润土、汉白玉和石灰5种矿物材料不同添加量对Cd污染土壤p H、有效Cd、Cd形态分布及小白菜生物量、Cd含量的影响。结果表明:几种矿物材料均可显著提高土壤p H,并显著降低土壤有效态Cd含量,且降低幅度随添加量的增加而增大。与对照相比,添加矿物材料后土壤p H提高0.1~0.7个单位,有效Cd含量降低9.19%~18.92%。几种矿物材料对土壤Cd形态的影响均以酸提取态和残渣态的变化较为明显,酸提取态Cd比例降低3.27%~8.68%,残渣态Cd比例升高1.35%~4.75%,添加海泡石和钠基膨润土处理的变化更为突出。小白菜地上部和根部Cd含量随矿物材料用量的增加而降低,分别较对照降低16.03%~42.95%和20.69%~50.34%,海泡石、钠基膨润土和石灰的降低效果更好。值得注意的是,除海泡石和钙基膨润土外,施用钠基膨润土、汉白玉和石灰在降低小白菜Cd含量的同时亦可造成其地上部生物量的显著降低。     

混合无机改良剂对酸性多重金属污染土壤的改良效应

为筛选适合于治理和修复酸性多金属污染土壤的无机混合改良剂,通过正交土壤培育实验,研究了不同剂量的石灰石、沸石和羟基磷灰石组配的混合改良剂对广东省韶关市大宝山周边的酸性多金属污染土壤的改良作用,根据其提高土壤p H和固定土壤Cu、Zn、Pb、Cd的效果,从中筛选出效果较好的6种混合改良剂配方,并以红油麦菜为供试植物进行盆栽试验。土壤培育实验显示,15种混合改良剂均显著提高了土壤p H,对土壤中Cu、Zn、Pb、Cd有很好的固定效果。统计分析显示,混合改良剂对土壤中Pb、Cd、Zn固化效果的影响依次为石灰石>羟基磷灰石>沸石,对Cu固化效果影响依次为石灰石>沸石>羟基磷灰石。盆栽试验发现:6种无机混合改良剂显著增加了土壤p H值,降低了Cd、Cu、Zn、Pb的有效态含量,且土壤p H值和Cd、Cu、Zn的有效态含量呈显著负相关。当土壤p H为6~7时,红油麦菜的生长健康,其中混合改良剂(4 g·kg-1沸石+2 g·kg-1石灰石+6 g·kg-1羟基磷灰石)处理后,红油麦菜可食部分的生物量最高。当土壤施加改良剂的用量过大、土壤p H过高时(处理A与B),植物的生长状态较差。虽然混合改良剂显著降低了土壤中Pb、Cd的有效态含量,但红油麦菜地上部的Cd含量均显著超过食品卫生标准,Pb含量超过或接近食品卫生标准。因此,石灰石、沸石和羟基磷灰石混合无机改良剂在改善红油麦菜的生长和提高产量上有很大效果,但不能保障红油麦菜在大宝山周边的酸性多金属污染土壤上的安全生产。     

两种外源性有机物料对设施土壤磷变化的影响

采用室内强化模拟试验研究了90 d培养期内稻草和草炭2种外源性有机物料对设施菜地土壤磷素转化的影响。结果显示,与对照相比,添加量为2 g C·kg-1和4 g C·kg-1的稻草处理土壤微生物生物量磷分别增加111.1%~310.0%和197.7%~356.3%,草炭处理分别增加23.7%~54.6%和63.2%~157.1%;添加量为2 g C·kg-1和4 g C·kg-1的稻草处理土壤有效磷平均降低了15.0%和20.2%,草炭处理土壤有效磷与对照差异在前期(45 d)并不显著;土壤易解吸磷30 d后持续降低,培养结束时稻草和草炭处理土壤易解吸磷均值分别降低了21.3%和10.9%。以培养结束时各组分磷占全磷的比例来看,稻草和草炭均可促进土壤无机态的Al-P、Fe-P、O-P及有机态的MLOP、HROP等组分向有机态的LOP和MROP转化,土壤微生物生物量磷、有效磷和易解吸磷均与Fe-P呈显著线性相关。研究表明,添加稻草和草炭有利于设施土壤磷素的管理,且稻草的效果总体上比草炭的要好;Fe-P是调控设施土壤磷素周转与流失的重要形态。     

生物炭与肥料复配对土壤重金属镉污染钝化修复效应

通过田间实验,研究了生物炭与有机肥及氮磷钾复合肥复配施用对菜地土壤重金属镉污染钝化修复效应,并探讨了作用机制。结果表明,菜地土壤添加不同钝化材料可显著降低油麦菜地上可食部位Cd的累积量,降幅可达32.6%~54.8%,各钝化处理的菜地土壤有效态Cd含量均出现显著降低,降幅可达7.04%~21.85%,施用生物炭可以显著提高菜地土壤pH值,有利于促进对土壤重金属Cd活性的钝化作用;而施用鸡粪却明显降低菜地土壤pH值,不利于菜地土壤重金属Cd的钝化作用。土壤pH值与油麦菜根部Cd累积量间呈显著的正相关性,但与油麦菜地上可食部位Cd累积量间的相关性并未达到显著性水平。该项研究可为生物炭与有机肥及氮磷钾复合肥复配修复污灌菜地土壤重金属镉污染提供一定的理论基础。     

蚯蚓对黑麦草在土壤体系中镉迁移影响的研究

[目的]探讨蚯蚓在高浓度镉污染土壤植物修复中的作用,以便为进一步利用蚯蚓改善植物修复技术提供理论依据.[方法]以灰漠土为供试土壤,在两种Cd浓度(200和500 mg/kg)处理下,模拟高浓度Cd污染土壤,设置了接种不同数量(10、30和50条)蚯蚓和不加蚯蚓的对照处理,并种植黑麦草以研究高浓度Cd污染土壤中不同数量蚯蚓活动对黑麦草富集Cd的影响.[结果]加入蚯蚓提高了黑麦草的生物量,在2个浓度的处理中加入10条蚯蚓黑麦草生物量增长最大,分别为对照的135.8;、146.3;.在200 mg/kg Cd处理下,蚯蚓提高了黑麦草地上部和地下部Cd浓度,30条蚯蚓对黑麦草地上部Cd的富集影响最大.在500 mg/kg Cd处理下,蚯蚓提高了黑麦草地上部Cd浓度,但对地下部Cd浓度影响不显著.[结论]蚯蚓活动不仅能促进黑麦草生物量的增长,而且能促进黑麦草对Cd的吸收.