肥料中重金属含量及其对干旱灌溉农区玉米吸收累积的影响

对干旱灌溉农区市售磷肥和复合肥中重金属Pb、Cd、As含量及其对玉米籽粒中含量影响进行了研究,结果表明:目前市售磷肥和复合肥中重金属含量差异很大,个别产品已超过了标准;施用不同种类磷肥对玉米籽粒中Pb、As含量影响很大;不同玉米品种对磷肥中Pb、As吸收累积程度不同、差异显著,且同一品种对Pb、As吸收累积能力也有显著差异。     

长期施肥对土壤及玉米籽粒中Pb、As含量的影响

【目的】探究褐土区长期施肥农田土壤重金属Pb、As含量的动态变化规律。【方法】基于22年的氮磷化肥与有机肥配施长期定位试验,通过对0—20及20—40 cm土层及2013年玉米籽粒Pb、As含量的测定,分析褐土农田Pb、As的累积状况、年际变化特征、剖面分布特征及对玉米籽粒Pb、As含量的影响。【结果】不施肥处理土壤Pb、As含量均有所减少,其他施肥处理均有所累积;土壤Pb含量整体呈升高趋势,较基础土样升高了1.77—8.41 mg·kg-1,升高幅度为4.42%—20.95%;土壤As含量则呈下降趋势,较基础土样降低了17.10%—41.54%;Pb具有表聚性,As在20—40 cm土层的含量要高于耕层;2013年不同施肥处理土壤重金属Pb、As含量均未超过土壤环境质量二级标准;其中磷肥和有机肥对褐土中Pb、As含量的处理间差异影响不显著;2013年玉米籽粒中Pb、As含量低于国家食品安全限量标准。【结论】施肥处理均表现出重金属Pb累积现象,因此应注意控制肥料的施用量。     

滕州矿区土壤与玉米籽粒重金属富集特征

[目的]研究土壤重金属对玉米籽粒中重金属含量的影响,为提高玉产质量提供理论依据。[方法]对滕州矿区农田根系土壤及表层土壤和玉米籽粒中5种重金属含量进行分析。[结果]5种重金属含量均低于各自对应的国家标准限值;玉米对Hg的吸收富集能力最强,对As和Pb的吸收富集能力最弱;玉米籽粒与根系土壤间As的相关系数最大,是由于籽粒中As含量随土壤中As含量的增加而增加,其他重金属间的相关性相对较弱;土壤中Cd对植株的影响能力最强,Hg和Pb仅具有一定的潜在影响能力,As和Ni的影响能力相对较弱。[结论]有效控制土壤重金属的输入量、pH和增加有机质含量等,对降低有效态重金属含量具有重要作用。     

N、P、K肥对玉米幼苗吸收和积累重金属的影响

采用室内盆栽试验,研究复合污染土壤中施加氮肥(NH4Cl)、磷肥(Na2HPO4)和钾肥(KCl)对高生物量经济作物玉米(Zea mays L.)幼苗生长以及吸收和积累重金属的影响.结果表明,不同施肥方式和浓度处理对玉米生物量变化以及吸收重金属有不同影响,NH4Cl能显著提高玉米地上部生物量、土壤Pb、Cd有效态含量,增加玉米对重金属Pb、Cd、As的提取量,最大分别可提高1.7、2.0倍和1.2倍.不同施肥方式和处理浓度均显著影响土壤有效态Pb含量,Na2HPO4在中浓度处理时显著降低土壤Pb的有效性,高浓度时则显著增加土壤有效态As含量,使玉米地上部对As的积累量有明显提高.在不同的浓度水平下,钾肥处理使玉米提取Pb含量显著高于氮肥和磷肥,其中低浓度KCl处理使玉米提取Pb量比对照增加2.4倍.对Pb-Cd-As复合污染农田土壤来说,施用氮肥(NH4Cl)处理对强化玉米的修复效果最好.     

镉铅污染灰潮土中添加磷对草莓生长及重金属累积的影响

采用盆栽试验研究了重金属镉(Cd)、铅(Pb)复合污染土壤中添加磷对草莓生长和重金属累积的影响.结果表明,重金属Cd、Pb污染降低了草莓产量和维生素C含量,且不同浓度处理对草莓产量变化及吸收重金属的影响有很大不同,但在不同浓度处理下,Cd、Pb在草莓各组织的累积量均为根部＞茎叶部＞果实;添加磷肥后不仅能显著降低Cd、Pb对草莓产量和品质的影响,还能降低Cd、Pb在草莓各组织中的累积.因此,添加磷肥在重金属Cd、Pb复合污染土壤修复方面具有较大的应用潜力.     

砷、铅、镉低积累玉米品种筛选研究

以8个玉米(Zea mays)品种(云瑞88、云瑞6号、云瑞518、云瑞220、云瑞10号、红单6号、红单3号、鄂玉10号)为试验材料,采用田间试验,探讨重金属砷-铅-镉(As-Pb-Cd)复合污染土壤条件下,8个玉米品种生物量、产量变化及籽粒As、Pb、Cd含量的差异,并通过聚类分析分别获得玉米籽粒As、Pb、Cd低积累玉米品种。研究结果表明,不同玉米品种在重金属As、Pb、Cd复合污染的条件下,生物量和产量存在显著的差异性;除云瑞518籽粒Cd含量不符合饲料卫生标准(GB 13078-2001)外,其余7个玉米品种籽粒中As、Pb、Cd的含量均符合国家饲料卫生标准;通过聚类分析获得籽粒As低积累的品种2个,Pb低积累的品种1个,Cd低积累的品种3个;综合分析,最终筛选出云瑞88、云瑞220、云瑞6号、云瑞10号作为As、Pb、Cd低积累的品种。     

水稻镉、铅、砷低含量基因型的筛选

筛选低重金属含量水稻品种或减少水稻对种植土壤中重金属的吸收是控制稻米重金属含量的最直接有效的办法.本研究采用ICP-MS法测定了78份水稻品种的糙米中镉(Cd)、铅(Pb)、砷(As)含量.同时比较其中的20份品种在3个试验点的糙米Cd,Pb,As含量.结果表明:水稻籽粒中Cd,Pb,As的积累存在着明显的品种差异,其中Cd和Pb积累的基因型明显较As积累的基因型丰富;相关性分析表明,糙米中Cd和Pb含量存在极显著相关性(P＜0.01);筛选得到Cd,Pb含量低的基因型5个,Cd,As含量低的基因型1个,As,Pb含量低的基因型2个,Cd,Pb,As含量均低的基因型1个;土壤Cd,Pb,As含量对糙米Cd,Pb,As含量有较明显的影响;且糙米Cd,Pb和As含量对土壤环境的反应也各不相同.     

油菜各部位对土壤中活性态重金属的累积特征分析

对成都平原46个样点土壤中活性态重金属(Cd、Cu、Pb、Cr、Zn)含量及其组成,以及在各样点种植的油菜各器官对重金属的累积特征进行分析,其结果表明:土壤中重金属活性最高的是Cd,其次分别为Pb、Zn、Cu,最低的是Cr;Pb、Cd主要累积在油菜的壳部,而在籽粒中累积最低;Cr、Cu主要累积在油菜的根部和壳部,而在茎部中累积最低;Zn主要累积在油菜的籽粒,而在茎部累积最低。土壤中活性态重金属的含量与油菜各器官中重金属的含量间存在一定的相关性,油菜籽粒中的Cu与土壤中的活性态Cu呈显著正相关;油菜根部中的重金属与土壤中的活性态重金属均呈负相关关系;油菜壳部和茎部的重金属与土壤活形态重金属虽有一定的相关性,但相关性不显著。     

不同叶面肥及水稻品种对水稻糙米重金属累积的影响

【目的】研究不同水稻品种和叶面肥对水稻糙米富集多种重金属的影响。【方法】采用田间试验的方法,选用10个广西当地主要种植的晚稻品种,每个品种设置喷施硒肥（Se）、硅肥（Si）和CK施肥处理。测定和分析水稻糙米重金属As、Cd、Pb、Cr含量差异,比较不同晚稻品种As、Cd、Pb、Cr累积特性,筛选出适合广西当地种植的重金属低累积晚稻品种,同时分析出两种叶面肥对水稻糙米累积重金属的影响。【结果】不同水稻品种糙米对As、Cd、Pb、Cr的累积存在明显差异。其中桂育12糙米Cd含量最低,裕丰优158糙米As含量最低,荃香优822糙米Cr含量最低;10个水稻品种中,仅有华浙优1号检测出Pb含量。4种重金属在水稻糙米中富集能力大小依次为：Cd>As>Cr>Pb。喷洒硒肥（Se）和硅肥（Si）后水稻糙米Cd含量分别下降了44.8%和44.2%。富集系数分别降低了47.2%和47.4%。喷洒硅肥（Si）后,水稻糙米As含量及富集系数相较于对照处理分别降低了30.0%和19.0%。喷洒叶面肥后对水稻糙米Pb含量影响较小。【结论】选用品种桂育12在广西当地种植可以很好地降低糙米重金属中C...     

基于多目标元素的重金属低累积水稻品种筛选及其吸收转运特征

选择重庆市主推的13个水稻品种为受试对象,采用田间原位小区试验,比较不同基因型水稻品种籽粒对镉（Cd）、砷（As）、铅（Pb）、铬（Cr）等潜在危害大的重金属元素累积的差异,分析其在水稻植株各部位的转运与分配特征及其与籽粒吸收累积的关系,筛选多目标元素低积累品种,为水稻安全生产提供依据。结果表明：不同水稻品种籽粒Cd、As、Pb和Cr含量极值相差分别超过3、4、20倍和3倍,同一品种对不同重金属元素的累积能力也存在很大差异,重金属低累积水稻品种筛选需以多种污染元素为目标。运用重金属综合累积指数P_Z,将供试水稻品种重金属综合累积能力分为低（P_Z<0.7）、中等（0.7 ≤ P_Z < 1.0）和高（P_Z≥1.0）三类,其中Y两优1号、隆两优534和隆两优华占为重金属低累积品种。水稻品种基因型差异对重金属累积的影响以籽粒最大、茎叶部和根部次之。茎叶向籽粒的转运系数TF_SL-G是水稻基因型差异的重要体现,与籽粒重金属含量呈极显著正相关（P<0.01）。13种供试水稻平均产量在5.85~10.61 t·hm^-2之间,极值相差44.8%,产量较高的6个水稻品种的产量均超过9.00 t·hm^-2;平均穗粒数差异是决定产量的主要因素。兼顾水稻产量与籽粒重金属累积情况,推荐隆两优534、Y两优1号、袁两优908和渝香203品种为重庆地区适宜品种,既能获得高产也利于水稻安全生产。     

水稻品种及其器官对土壤重金属元素Pb、Cd、Hg、As积累的差异

在土壤中添加重金属元素Pb、Cd、Hg、As,研究43个不同类型水稻品种(系)成熟后不同器官重金属元素的含量差异。研究结果表明,Pb、Cd、Hg、As主要在水稻植株根中大量富集,其次是茎叶,在稻谷和精米中富集量最低;通过富集系数的比较,发现水稻对Cd富集能力最强,其次是Hg,然后是Pb,最低是As。不同类型的水稻品种对重金属元素的吸收规律为:①Pb在常规籼稻稻米和稻谷中的含量显著高于在粳稻和杂交稻中的含量,而茎叶中Pb含量在不同类型品种间不存在显著差异。②Cd在不同类型品种和不同器官中的含量均存在显著差异,在常规籼稻精米、稻谷中的含量最高,在杂交稻精米和稻谷中的含量居中,在常规粳稻中的含量最低;杂交稻和常规籼稻茎叶中Cd含量高于粳稻;而粳稻根中Cd含量显著高于籼稻和杂交稻。③Hg在不同类型品种精米中的含量之间存在显著差异,以杂交稻精米中汞含量最高,而在稻谷和茎叶中Hg含量不同品种类型之间不存在显著差异。④在不同品种类型之间精米和稻谷中As含量存在显著差异,常规稻和杂交稻含量较高,而茎叶As含量在不同品种类型之间不存在显著差异。     

长期施肥对土壤及玉米籽粒中Cd和As累积的影响

为科学施肥、合理开发利用耕地提供理论依据,对23年施用氮磷化肥以及有机肥的试验田0~40cm土层土壤以及玉米籽粒进行Cd和As测定,研究长期施用不同肥料土壤Cd和As的盈亏状况、年际变化特征以及对农作物玉米籽粒Cd、As的影响。结果表明:不同施肥处理对土壤中Cd、As的累积没有明显规律,而长期大量施用有机肥是造成耕层土壤中Cd、As富集的主要原因之一;长期施用重金属含量较高的磷肥及大量的有机肥会促进玉米籽粒中Cd、As的富集。因此,要科学施用磷酸和有机肥,且有必要制定有机肥中重金属的安全限量标准,以降低施肥可能导致潜在重金属Cd、As的污染风险。     

玉米和不同蔬菜间套模式对重金属Pb、Cu、Cd累积的影响研究

通过田间小区试验,研究了玉米、青花、白菜和油毛菜间作及套作马铃薯、豌豆和西葫芦对重金属Cd、Pb、Cu累积含量的影响。结果表明,玉米与油毛菜间作与单作相比较,玉米中Cd含量显著下降了72.9%,油毛菜中Cu含量显著下降了49.8%,套作西葫芦时Pb含量显著下降了56.8%;间套作条件下,显著降低了重金属Cd、Pb、Cu在玉米和蔬菜可食部分的累积含量,与单作相比平均下降了30%、37.9%和28.6%。玉米和不同蔬菜间套模式是抑制作物可食部分吸收累积重金属Pb、Cu、Cd含量的有效措施。     

外源Pb对不同水稻品种籽粒中Pb含量的基因型差异研究

采用田间小区试验方法,选用福建省大面积推广应用的7个水稻品种为试材,在外施PbCl_2不同处理条件下,研究了不同基因型的水稻稻米对蕈金属元素Pb的吸收累积差异.结果表明,在不同浓度的Pb处理下,水稻糙米中Pb含量在品种间存在显著差异,而且不同水稻品种的籽粒对土壤中重金属Ph的敏感性不同,以此可找出适合污染地区种植的品种.     

不锈钢尾渣对玉米产量及重金属含量的影响

通过小区试验,研究了不锈钢尾渣对玉米产量及重金属含量的影响。结果表明,不锈钢尾渣对玉米增产效果明显,施加不锈钢尾渣玉米产量可平均增加30.0%;在配施有机肥和有机肥+常规化肥的处理下,随着不锈钢尾渣施加量的增加,玉米产量平均可增加10.1%;施加不锈钢尾渣可显著提高土壤pH值,对土壤有机质含量影响较低,对土壤阳离子交换量没有显著影响;施加不锈钢尾渣对土壤重金属含量无显著影响;对玉米叶片中Cu含量无显著影响,而Pb,Hg,As,Cd,Cr含量均显著降低;施加不锈钢尾渣对玉米籽粒中Hg含量无显著影响,而Cu,Pb,As,Cd,Cr含量均显著降低;不同处理土壤重金属土壤污染指数值均小于1,各处理组合未对土壤环境造成安全风险。     

沼液稻田消解对水稻生产、土壤肥力及环境安全的影响

通过大田试验研究了灌施沼液对水稻产量、重金属含量、土壤肥力和土壤环境质量的影响。结果表明,施用沼液能够有效提高水稻籽粒产量和稻秆生物量;提高稻秆N、P、K含量和籽粒N含量,促进N、P、K养分的累积。与无肥对照相比,随着沼液用量的增加稻秆As含量有增加的趋势,籽粒As以及稻秆和籽粒Pb含量没有升高风险,而稻秆和籽粒Cd含量随沼液用量增加呈下降趋势,稻秆和籽粒中Hg与Cr未检出。施用沼液土壤有机质得到明显提高,改善土壤p H;而土壤重金属Cd、Cr、As 、Pb、Hg含量均符合国家土壤质量二级标准值(GB 15618-1995),无重金属污染风险;但As、Cr含量与沼液呈显著或极显著正相关,长期施用沼液有可能导致土壤As、Cr含量超标。     

重金属低积累玉米品种筛选研究

选择了9个在凤山县广泛种植的玉米品种在受重金属污染的田块进行试验研究,探讨籽粒中Pb、Cd、Cr、As、Hg等5种元素积累的差异,以期筛选出适合在当地受重金属污染田地种植的重金属低积累玉米品种。试验结果表明:除先达903、太平洋99等2个品种Pb含量未达到国家食品卫生标准外,其余品种5种重金属含量均未超标。通过综合分析比较,筛选出南校205、钻卡巴巴等2个品种为籽粒重金属低积累玉米品种推广。     

生活垃圾堆肥对土壤重金属含量及玉米产量、品质的影响

[目的]评估一定时期内施入生活垃圾堆肥对土壤重金属及玉米产量、品质的影响.[方法]以玉米为供试作物,施用化学肥料为对照,通过施用不同量的生活垃圾堆肥和化肥配合,研究连续两年施入垃圾堆肥对土壤和玉米籽粒重金属累积的影响.[结果]通过连续两年试验,土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾随施肥量的增加而增加,土壤肥力明显提高;而Cd、Pb、As、Hg等4种重金属含量随垃圾堆肥用量的增加而增加,Cr含量基本不变;玉米籽粒中Cr、Cd含量随垃圾堆肥用量的增加而增加.各处理土壤5种重金属Hg、Cd、Cr、As、Pb含量均未超出《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)的二级标准.玉米籽粒中Hg、Cd、Cr、As、Pb含量未超出国家食品卫生标准的标准值.当施肥量为30 000 kg/hm2时,玉米产量较对照有明显增加(P＜0.05).[结论]一定时期内,适量垃圾堆肥农用短期内能提高土壤肥力,并且不会引起土壤重金属污染,也不影响玉米籽粒的食用,使用多年后应及时监测.     

不同磷肥浓度下土壤-水稻系统重金属的时空累积特征

针对磷肥是水稻田重金属污染的主要来源,采用田间试验与室内分析相结合的研究方法,在吉林省九台市饮马河老稻田区,开展5种磷肥浓度处理对土壤-水稻系统重金属Cd和Pb的时空累积、分布特征研究.结果显示,磷肥中Cd和Pb含量高于土壤背景值,但没有超出国家土壤环境质量(二级)限定范围.磷肥施入土壤后,部分滞留在土壤里,少量向地上部分迁移.水稻根部累积重金属含量较高.随水稻生育期的变化,成熟期重金属在根、叶和籽实累积量最大,茎的重金属累积量在孕穗期达到最大.重金属Cd在水稻各器官的迁移能力为根>籽粒>叶>茎,Pb的迁移能力为根>叶>籽粒>茎,Cd在水稻地上部分的迁移能力要明显强于Pb.磷肥施用量和重金属含量的关系可用线性回归方程来模拟,相关性检验显示重金属累积量与磷肥施用浓度均达到显著相关(P＜0.01)(除根中Cd含量与磷肥浓度达到0.05显著水平),说明水稻栽培生产中过量使用磷肥,能产生重金属对土壤和稻米的污染,进而导致重金属对人畜健康的潜在威胁.     

间作对不同品种玉米和大叶井口边草吸收积累重金属的影响

采用土壤盆栽试验,研究砷(As)超积累植物大叶井口边草(PteriscreticaL.)与玉米品种云瑞6号(ZeamaysL.Yunrui6)、云瑞8号(ZeamaysL.Yunrui8)、云瑞88号(ZeamaysL.Yunrui88)间作对其吸收积累重金属的影响。结果表明,不同玉米品种对大叶井口边草的生物量都有一定的抑制作用,均不同程度地降低了其生物量。与玉米间作显著提高了大叶井口边草地上部和根部对As、Cd的吸收,同时显著降低了地上部对Pb的吸收,而地下部对Pb的吸收却有明显增加,尤其以云瑞8号的间作效应最显著。与单作相比,间作能显著提高玉米各器官重金属含量,只有云瑞88号的茎中As含量明显降低,由单作的310.89mg.kg-1降低至间作的145.86mg.kg-1。研究初步表明,大叶井口边草与云瑞8号间作可提高修复As、Cd、Pb污染土壤的效率。