农田潮棕壤镉污染钝化剂效果稳定性研究

采用大田试验方法,在作物常规管理情况下,以不同镉(Cd)含量的农田潮棕壤作为供试土壤,以玉米为模式作物,以石灰、海泡石、斜发沸石、石灰+海泡石组合、石灰+斜发沸石组合及有机肥作为钝化材料,研究不同钝化剂对玉米籽粒Cd含量、土壤pH及土壤中有效镉含量的影响,考察不同钝化剂在不同Cd含量农田潮棕壤中的原位钝化效果。结果表明,2019年、2020年和2021年在不同Cd含量的农田潮棕壤背景条件下,施用1 500 kg/hm²石灰、3 000 kg/hm²石灰和1 500 kg/hm²石灰+3 000 kg/hm²海泡石组合平均分别降低土壤有效Cd含量32.42%、45.77%、23.00%,平均分别降低玉米籽粒Cd含量55.34%、75.33%、45.00%,平均分别提高土壤pH 0.45、0.37和0.63。同时3年大田试验中施用15 000 kg/hm²有机肥均显著降低了土壤有效Cd含量和玉米籽粒Cd含量。综合考虑钝化剂对土壤pH、玉米籽粒Cd及土壤有效Cd的影响及其田间钝化效果...     

不同钝化处理与叶面阻控剂对Cd污染稻田的修复效果

在湖北省荆州市松滋市纸厂河镇受Cd污染地区开展大田试验,分析不同钝化处理与叶面阻控剂对土壤中pH、有效Cd及糙米中Cd含量的影响。结果表明,不同处理能够在一定程度上提高土壤pH(0.16%～6.06%),降低土壤中有效Cd含量,与对照相比,土壤有效Cd含量降低了3.57%～33.33%。叶面阻控剂对土壤pH和有效Cd含量无显著影响,但能有效抑制Cd在水稻植株内的转运,降低糙米中Cd含量。土壤调理剂、重金属钝化剂能够适当调节土壤pH,降低土壤有效Cd含量,进而降低水稻对Cd的吸收。3 750 mL/hm²叶面阻控剂+1 200 kg/hm²土壤调理剂+1 200 kg/hm²重金属钝化剂处理效果最好,糙米中Cd含量最低,土壤中有效Cd和糙米中Cd含量分别下降了33.33%、44.95%。     

不同生物质炭和矿物钝化材料对镉污染稻田土壤的修复研究

选择常见的3种秸秆生物质炭(水稻生物质炭、小麦生物质炭和玉米生物质炭)和3种矿物钝化材料(钙镁磷肥、磷矿粉和硅肥),在田间开展不同施用量对Cd污染稻田土壤的钝化修复试验,比较不同材料的修复效果,并对其使用成本进行评估。结果表明,除高用量硅肥处理降低了水稻产量外,其他钝化材料对水稻产量没有显著影响;玉米生物质炭和钙镁磷肥处理的土壤pH升高幅度和对土壤有效态Cd含量的降低幅度均大于其他钝化材料;钙镁磷肥降低糙米Cd含量的效果最好,中、高施用量处理糙米Cd含量分别降低至0.179 mg/kg和0.137 mg/kg,下降幅度达45.9%和58.5%;3种生物质炭材料中仅高施用量水稻生物质炭可显著降低糙米Cd含量;从钝化材料的使用成本来看,生物质炭类材料明显高于矿物钝化材料,综合不同钝化材料的修复效果和使用成本,钙镁磷肥是一种值得推荐的钝化修复材料。     

立体修复技术对镉铅复合污染麦田土壤的作用效果研究

针对镉(Cd)、铅(Pb)复合污染土壤中小麦籽粒重金属超标问题,以Cd、Pb复合污染石灰性土壤为研究对象,选用Cd、Pb低积累小麦品种‘济麦22’,探究杏核生物炭单独施用以及与叶面调理剂(ZnSO4、MgSO4、氨基酸复合菌剂)联合施用对Cd、Pb复合污染麦田的修复效果。结果表明：生物炭单独施用修复效果有限,单施生物炭处理根际土有效态Cd、Pb含量占总量的比值与对照(CK)相比差异不显著,而添加10 t/hm²生物炭(C2)处理效果优于5 t/hm²(C1)处理,10 t/hm²生物炭+叶面喷施调理剂联施与单施生物炭相比,各处理根际土壤有效态Cd、Pb含量占总量的比值差异不显著,对Cd而言,只有生物炭+氨基酸复合菌剂处理(C2+A)小麦籽粒Cd降低22.56%(P>0.05),对于Pb而言,生物炭+ZnSO4处理(C2+Zn)和C2+A处理小麦籽粒Pb含量分别降低27.36%和28.06%(P<0.05),Pb含量可降至我国食品安全标准限值以下(0.2 mg/kg,GB 2762—2017),生物炭+MgSO...     

调理剂对旱直播稻土壤物理性状、氮素吸收与迁移的影响

常规稻田土壤氮素环境风险较为严重,急需改善稻田土壤物理性状,降低氮素累积,减缓旱直播稻田土壤氮素迁移,提升旱直播稻氮素吸收及产量。在旱直播条件下选用生物炭、腐殖酸调理剂,设计4个处理,即CK(对照)、BC(生物炭24 000 kg/hm²)、HA(腐殖酸1 500 kg/hm²)、BC+HA(生物炭12 000 kg/hm²+腐殖酸750 kg/hm²),研究旱直播稻田土壤物理性状、氮素吸收及迁移状况。结果表明,物理性状方面,BC处理能够显著降低土壤容重5.96%(P<0.05),提升土壤田间持水量10.93%,显著提升>0.25 mm土壤团聚体含量和平均质量直径(MWD),有效改善土壤团粒结构;同时生物量与氮素吸收方面,BC处理能够获得最大总干物质量21 957.67 kg/hm²、稻谷干物质量7 949.17 kg/hm²及氮素吸收量169.42 kg/hm²;氮素迁移方面,BC+HA处理能够显著降低4个土层硝态氮含量...     

土壤调理剂对小麦产量及土壤理化性状的影响

为综合应用土壤调理剂提高耕地质量提供科学依据，开展土壤调理剂对小麦产量和土壤性状的影响研究。结果表明：小麦基施土壤调理剂可显著提高穗数、每穗实粒数、千粒重和产量，其中NPK+土壤调理剂1 500 kg/hm²处理的效果最好，其穗数为619.5万穗/hm²，每穗实粒数为41.1粒，千粒重为38.9 g，产量为8 397.0 kg/hm²，分别较其余处理增加33.0万～168.2万穗/hm²,2.8～7.5粒，0.4～2.8 g,502.5～3 343.5 kg/hm²。小麦基施土壤调理剂可显著提高化肥的利用率，NPK+土壤调理剂1 500 kg/hm²处理的氮肥利用率为43.7%，磷肥利用率为33.6%，钾肥利用率为50.9%，比NPK处理分别高2.1百分点、4.2百分点和5.6百分点；小麦基施土壤调理剂可显著改善土壤的理化性状，NPK+土壤调理剂1 500 kg/hm²处理前后相比，土壤pH提高0.21个单位，土壤容重降低0.09 g...     

含硅土壤调理剂对土壤pH值及水稻产量的影响

通过开展田间小区试验，研究含硅土壤调理剂对土壤pH值及水稻产量的影响。结果表明：施用土壤调理剂有助于提升土壤pH值，土壤pH值增加0.12～0.13；通过增加水稻株高、降低空秕率提高水稻产量，其中以土壤调理剂750 kg/hm²+有机硅功能肥225 kg/hm²的处理水稻产量最高；提高了水稻种植成本，降低了净收益和产投比，不利于水稻可持续性生产。     

不同改良剂对Cd污染土壤及水稻Cd吸收转运的影响

本研究以位于浙江省金华市某村农田重金属Cd轻度污染土壤为研究对象,以不添加改良剂为对照(CK),比较石灰类调理剂、甲壳素、生物炭等3种改良剂对水稻安全生产的影响。结果显示,不同改良剂处理提高了土壤pH值和有机质含量,但无显著变化;且均降低土壤中有效态Cd含量,其中生物炭和石灰类调理剂处理有效态Cd下降最显著,与对照相比分别降低了10.32%和8.29%。石灰类调理剂处理对水稻体内各部位的富集系数及转运系数均表现出最低。石灰类调理剂及生物炭用量在1 200 kg·hm^-2和2 250 kg·hm^-2下,可使稻谷籽粒(糙米)中的Cd含量控制在食品安全国家标准的限量以内。综上所述,石灰类调理剂处理对Cd污染农田土壤治理效果最好。     

甘蓝型油菜新品种‘沪白1号’的选育

甘蓝型双低油菜品种‘沪白1号’采用品种（系）间杂交后经系统选育而成,种子含油量45.0%,芥酸含量0.9%,硫苷含量18.0μmol∕g。在2017—2018年度上海市油菜区域试验中,平均产量2 597.6 kg∕hm²,比对照‘沪油21’增产6.61%;在2018—2019年度上海市油菜区域试验中,平均产量2 631.2 kg∕hm²,比对照‘沪油21’增产1.67%;两年的上海区域试验平均单产2 614.4 kg∕hm²,比对照品种‘沪油21’增产4.14%。‘沪白1号’适于我国长江下游地区种植。‘沪白1号’可作为蔬菜食用,在30万—45万株∕hm²直播密度下,单株菜薹重30 g,产量达9 000—13 500 kg∕hm²,菜薹中蛋白质含量25.3%,可溶性糖含量20.9 g∕（100 g）,维生素C含量3.02 mg∕kg。     

生物炭复配调理剂对镉污染土壤性状和小白菜镉吸收及其生理特性的影响

【目的】研究生物炭复配调理剂(由生物炭与泥炭、石灰混合配制而成)修复中轻度镉(Cd)污染农田土壤的可行性,为其在中轻度Cd污染农田土壤上的应用提供科学依据。【方法】在网室进行生物炭复配调理剂的盆栽试验,设4个不同的用量梯度,分别为0(对照)、80、160、240 g/盆,分别用H0、H1、H2和H3表示,每盆用土4 kg,每处理4次重复,研究不同生物炭复配调理剂用量对土壤性状、小白菜Cd吸收及其生理特性的影响。【结果】生物炭复配调理剂能显著提高土壤pH、土壤微生物氮(MBN)含量和脲酶活性(P<0.05,下同),同时显著降低土壤有效态Cd(DTPA-Cd)(最大降幅37.1%)、微生物碳(MBC)含量和酸性磷酸酶活性。生物炭复配调理剂能有效降低小白菜Cd吸收量(最大降幅85.7%),小白菜细胞中丙二醛(MDA)含量及超氧化歧酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性等抗逆性指标明显下降,同时小白菜Cd含量可降至0.10 mg/kg,符合食品安全标准;低用量(2%)的生物炭复配调理剂可使小白菜增产,高用量则不利于小白菜生长。【结论】生物炭复配调理剂可有效钝化土壤重金属Cd,改善土壤生化     

镉污染下镉低累积水稻筛选及其吸收积累特征

试验选取当地种植的3种水稻(甬优17、黄华占、湘早籼),通过盆栽实验，在不同程度(0.51、0.81、1.87 mg·kg^-1)的镉污染处理下，比较不同品种水稻籽粒对Cd元素累积的差异及其转运特征，筛选出适合当地种植的Cd低积累水稻品种。结果表明，甬优17的产量高于其他两个品种水稻，在低Cd含量土壤中，产量为10 345.5 kg·hm^-2,分别是黄华占和湘早籼产量的1.08和1.14倍。甬优17品种籽粒中Cd含量为0.51 mg·kg^-1,分别比黄华占和湘早籼籽粒中Cd含量低53.98%、42.22%,并且其秸秆向稻米的转运系数较低。综合分析，甬优17对重金属Cd的吸收转运能力较弱，且具有良好的生长状况，为适宜浙江省义乌市受污染耕地种植的品种。     

适于浙江省种植的镉低累积水稻品种筛选

推广应用镉(Cd)低累积水稻品种是解决我国南方镉轻度污染农田安全生产的重要途径。本研究连续2 a采用微区和小区试验分别比较了43个和6个水稻品种(系)对Cd累积的差异。结果表明,微区试验中,2 a稻米Cd含量相对偏差<20%的仅有8个,稻米Cd累积较低的品种有加33、南粳46、秀水137和甬优538;小区试验6个供试品种中,667 m²产量2 a均高于700 kg的品种为甬优538,稻米Cd含量低于0.1 mg•kg^-1的品种为甬优538和中浙优8号。甬优538为高产稳产、稻米Cd低累积水稻品种,适宜在浙江省镉低污染农田推广种植。     

熟石灰对土壤Cd、Pb、As含量及水稻重金属累积的影响

【目的】探明施用熟石灰条件下稻田土壤重金属Cd、Pb和As含量及其水稻不同器官对重金属的富集能力,为熟石灰在重金属污染治理中的应用提供参考。【方法】通过田间试验,以不添加熟石灰处理为对照(CK),研究熟石灰不同添加量处理(低量1 500 kg/hm²、中低量3 000 kg/hm²、中量4 500 kg/hm²、中高量6 750 kg/hm²和高量9 750 kg/hm²)水稻产量及土壤性质的变化,并分析水稻不同生育期各器官Cd、Pb和As重金属的动态含量。【结果】熟石灰施用量在1 500～6 750 kg/hm²,随施用量增加土壤pH和有效磷含量不断提高,碱解氮和速效钾含量逐渐下降;熟石灰施用量≥6 750 kg/hm²时土壤有效态Cd和Pb含量的降低效果最为显著,同时有效态As含量最高。水稻根、茎秆、叶片及糙米对Cd、Pb和As的累积随熟石灰用量增加而逐渐降低,当熟石灰施用量≥4 500 kg/hm²时糙米C...     

采用“3414”配方法研究复配钝化剂对玉米积累镉铅的影响

为了探讨复配施用L(石灰)、S(海泡石)和B(生物炭)3种钝化剂对玉米植株吸收积累土壤Cd、Pb的影响,采用"3414"试验设计方案在云南省某矿区周边开展了田间试验。结果表明:3种钝化剂复配施用的不同处理均显著提高了土壤pH值;钝化剂处理可显著降低土壤有效态Cd、Pb的含量,其中L(0.6 t/hm²)+S(10.5 t/hm2)+S(10.5 t/hm²)+B(6 t/hm2)+B(6 t/hm²)处理对土壤Cd的钝化效率达46.9%, L(0.6 t/hm2)处理对土壤Cd的钝化效率达46.9%, L(0.6 t/hm²)+S(6 t/hm2)+S(6 t/hm²)+B(10.5 t/hm2)+B(10.5 t/hm²)处理对土壤Pb的钝化效率达26.8%;通过多元回归拟合分析,用钝化剂组合L+S+B的施用量预测的玉米籽粒中Cd含量最低,为0.0791 mg/kg,达到食品安全国家标准。因此, L+S+B是该矿区周边Cd、Pb污染农田修复效果最佳的钝化剂组合。     

生物炭与氮肥减量调控对氮高效玉米田土壤养分的影响

为研究生物炭与氮肥减量对氮高效玉米田土壤养分的作用效果,采用裂区试验设计,以氮肥减量施用为主区,品种为副区,主处理为C1(CK,纯N 300 kg/hm²)、C2(生物炭3 000 kg/hm²+纯N 300 kg/hm²)、C3(生物炭3 000 kg/hm²+纯N 255 kg/hm²)、C4(生物炭3 000 kg/hm²+纯N 210 kg/hm²)、C5(生物炭3 000 kg/hm²+纯N 165 kg/hm²),副处理为氮高效品种郑单958(ZD)和氮低效品种农华101(NH)。结果表明,生物炭结合氮肥减量有利于降低土壤pH值,提高全量养分及速效养分积累量,各养分含量在土层间存在差异,且氮高效玉米田土壤有机质和速效钾含量显著高于氮低效玉米土壤。其中,C3处理有机质含量较CK显著提高3.57%,C2、C4、C5全氮含量提高4.42%、4.42%、8.85%,C2、C3全磷含量提高...     

不同镉污染特征稻田施用土壤调理剂修复效果

选择长株潭地区不同镉(Cd)污染特征稻田,施用"宇丰"土壤调理剂,探明其在不同Cd污染稻田中的修复效果。结果表明:施用的石灰和土壤调理剂皆可显著提高酸性土壤p H值,有效降低土壤有效态Cd含量,显著降低水稻对Cd的吸收积累。施用石灰1 500 kg/hm2平均可提高土壤p H值0.35个单位,降低稻米Cd含量34.54%;而施用土壤调理剂1 500 kg/hm2则可平均提高土壤p H值0.30个单位,降低稻米Cd含量46.20%,效果优于石灰。施用石灰降低稻米Cd含量的效果主要受土壤Cd有效率的调控;而施用土壤调理剂降低稻米Cd含量是多途径抑制水稻对Cd吸收和转运的综合效果,因而"宇丰"土壤调理剂降低稻米Cd含量的效果更稳定,适应范围更广。     

有机肥与土壤调理剂配施对轻度盐碱地玉米生育期、产量及土壤盐分的影响

在水肥一体化条件下,将生物有机肥、商品有机肥与土壤调理剂配施,分析在轻度盐碱地施用不同用量的有机肥与土壤调理剂对玉米生育期、产量和土壤盐分的影响,为有机肥和土壤调理剂的配施应用提供技术支撑。结果表明：各有机肥与土壤调理剂配施处理对玉米的生育进程没有影响;各有机肥与土壤调理剂配施处理中,BM200+ST2处理(生物有机肥3 000 kg/hm²+土壤调理剂30 kg/hm²)玉米产量最高,BM300+ST2处理(生物有机肥4 500 kg/hm²+土壤调理剂30 kg/hm²)玉米产量居第二;生物有机肥与土壤调理剂配施的改土效果明显优于商品有机肥与土壤调理剂配施,且高施用量优于低施用量。从产量、投入和改土效果综合考虑,生物有机肥3 000 kg/hm²与土壤调理剂30 kg/hm²配施可实现玉米增产,并减缓土壤盐分表聚。     

12种钝化剂在镉污染稻田上的应用效果对比

在轻度Cd污染稻田上开展12种钝化剂(硅钙镁钾肥、钙镁磷肥、过磷酸钙、海泡石、膨润土、沸石粉、木质生物质炭、果壳生物质炭、腐殖酸、商品土壤调理剂、复合改良剂1号和复合改良剂2号)的田间效果对比试验。结果表明,与不施用钝化剂的对照(CK)相比,12种钝化剂处理后,水稻糙米Cd含量降低了14%~71%,其中以钙镁磷肥和硅钙镁钾肥的效果最明显,其次为膨润土、果壳生物质炭、木质生物质炭、过磷酸钙、商品土壤调理剂、腐殖酸和复合改良剂1号,其余钝化剂的效果不明显。钝化剂主要通过降低土壤中的有效态Cd以阻控水稻吸收,过磷酸钙和硅钙镁钾肥处理的土壤有效态Cd含量较CK下降50%以上。根据12种钝化剂对水稻产量、有效态Cd含量和糙米Cd含量的综合影响,硅钙镁钾肥和钙镁磷肥能有效降低土壤中Cd的生物有效性,增加水稻产量,且稻米安全达标,在本试验条件下,在轻中度镉污染稻田上具有良好的应用效果。     

生物炭和肥料深施对芝麻田土壤酶活性和产量的影响

采用大田试验,研究了1500 kg/hm²生物炭+肥料深施、3000 kg/hm2生物炭+肥料深施、3000 kg/hm²生物炭+肥料深施、6000 kg/hm2生物炭+肥料深施、6000 kg/hm²生物炭+肥料深施对芝麻田土壤酶活性及产量的影响。结果表明:与对照相比,不同处理均能不同程度地提高芝麻田的土壤酶活性,不同处理间表现为6000 kg/hm2生物炭+肥料深施对芝麻田土壤酶活性及产量的影响。结果表明:与对照相比,不同处理均能不同程度地提高芝麻田的土壤酶活性,不同处理间表现为6000 kg/hm²生物炭+肥料深施>3000 kg/hm2生物炭+肥料深施>3000 kg/hm²生物炭+肥料深施>1500 kg/hm2生物炭+肥料深施>1500 kg/hm²生物炭+肥料深施>对照,生物炭+肥料深施能够显著提高生育后期的土壤酶活性。6000 kg/hm2生物炭+肥料深施>对照,生物炭+肥料深施能够显著提高生育后期的土壤酶活性。6000 kg/hm²生物炭+肥料深施能够显著提高芝麻的产量,分别比对照、1500 kg/hm2生物炭+肥料深施能够显著提高芝麻的产量,分别比对照、1500 kg/hm²生物炭+肥料深施、3000 kg/hm2生物炭+肥料深施、3000 kg/hm²生物炭+肥料深施提高63.50%、43.27%、28.58%。     

硅钙镁土壤调理剂对酸性镉污染土壤及稻米的降镉效果

为探讨硅钙镁土壤调理剂对稻田土壤及稻米的降镉(Cd)效果,采用田间小区试验,研究了硅钙镁土壤调理剂对酸性Cd污染稻田的土壤Cd形态、pH值、糙米Cd含量等的影响。结果表明:施用调理剂可以显著改善水稻的经济性状,提高水稻产量,与CK(未施用调理剂)相比,增产率在10.03%~13.13%;当调理剂施用量为2 250 kg/hm~2时,土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量较CK分别显著增加了17.30、2.00、37.93 mg/kg,土壤pH值显著提高了0.31;调理剂能显著降低土壤和植物体内Cd含量,与CK相比,调理剂施用量1 500、2 250、3 000 kg/hm~2的土壤有效Cd含量分别降低了10.64%、40.43%、44.68%,糙米Cd含量分别降低了13.85%、36.92%、40.00%。表明,硅钙镁土壤调理剂改良酸性Cd污染稻田的最佳施用量应在2 250~3 000 kg/hm~2。