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。     

土壤镉污染对小麦生长及镉吸收的影响

为明确小麦对镉的吸收状况,以扬麦13号为材料,采用盆栽试验,分析了不同外源镉污染水平（0、5、10、20 mg·kg^-1和50mg·kg^-1）对小麦生长状况、光合生理指标、磷含量及镉吸收的影响,并使用目标危险系数（THQ）法预估了食用该小麦籽粒对人体健康产生的风险。结果表明,低浓度的外源镉（<10 mg·kg^-1）未显著影响小麦的生长速率、各部位生物量、光合生理指标和小麦各部位的磷含量。但当外源镉浓度增大时,小麦生长速率受到抑制。当外源镉浓度>20 mg·kg^-1时,小麦生物量、蒸腾速率及磷含量显著降低。小麦各部位的镉含量及籽粒中镉的THQ值都随镉污染水平的增大而增加,各污染水平下THQ值均大于1,且儿童的THQ值大于成人。研究结果显示,虽然中、低浓度的外源镉不会对小麦生长造成显著的影响,但在该环境中生长的小麦籽粒中的镉含量仍然会对人体造成明显的不利影响,表明仅依靠镉对小麦的生长影响不足以说明镉对小麦及人体的危害,必须综合各个指标来讨论。     

凹凸棒石施用对镉污染土壤理化性质及小白菜生长的影响

[目的]明确凹凸棒石对重金属污染土壤中镉的治理效果。[方法]以小白菜为试验材料,开展小白菜盆栽试验,分析施用凹凸棒石后小白菜的长势、土壤养分和土壤重金属镉含量。[结果]适量添加凹凸棒石可有效增加小白菜的产量,提高酸性土壤的p H,但过量[≥2.0%(m/m)]添加会导致土壤速效养分降低;施用凹凸棒石对镉污染土壤的修复具有显著效果,可有效降低土壤有效镉含量和小白菜对镉的吸收。[结论]试验推荐凹凸棒石添加比例为1.0%。     

土壤铅、镉污染对小白菜生长与积累的影响

采用盆栽试验研究了黄斑田和培泥砂田中铅（Pb）、镉（Cd）污染对小白菜生长和植株体内Pb、Cd积累的影响。结果表明,Pb、Cd污染对小白菜生长及积累的影响因土壤类型、重金属种类和浓度而异。浓度较低时（Cd〈0.5 mg.kg-1,Pb〈250 mg.kg-1）,Pb、Cd污染对小白菜生长的影响不明显;而高浓度污染（Cd 2mg.kg-1,Pb 500 mg.kg-1）可抑制小白菜生长。小白菜植株中Pb、Cd积累随其浓度增高而增加。Pb、Cd复合污染时,土壤中高浓度的Pb可促进Cd在小白菜植株中的积累;而土壤中Cd的存在对Pb在小白菜植株中积累的影响不明显。Pb、Cd对小白菜生长及其积累的影响是砂壤土（培泥砂田）明显于粘壤土（黄斑田）。Cd在小白菜植株中的迁移能力高于Pb。     

改良剂对镉污染土壤上小白菜镉积累转运及生理特性的影响

为了缓解土壤镉污染对小白菜的胁迫,以园林绿色废弃物堆肥、生物炭和腐植酸为复合改良剂,研究了不同改良剂添加量对土壤理化性状、小白菜生物量、镉积累转运、叶片色素含量和生理特性的影响。结果表明：随着改良剂施用量的增加,土壤pH值、EC值和有机质含量增加,土壤有效态镉含量降低。施用改良剂后,小白菜根和叶的生物量分别提高了46%~53%和30%~64%。改良剂添加显著降低了小白菜根和叶中镉含量,同时根和叶的富集系数（BAF）分别降低了12%~30%和34%~49%,转运系数（TF）显著低于对照,但仍大于1。改良剂施用显著提高了小白菜叶片中的叶绿素a、叶绿素（a+b）和类胡萝卜素含量。小白菜的丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性、脯氨酸含量等抗逆性指标明显降低。研究表明,改良剂施用改善土壤理化性状,提高小白菜生物量和叶片色素含量,降低抗逆性指标,同时显著降低小白菜对镉的积累转运。     

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。     

土壤镉污染对水稻孕穗期植株生长及镉积累的影响

为了明确Cd对水稻孕穗期植株生长的影响及其在植株体内的积累分配特征,以水稻品种中优169为试材,通过盆栽试验,研究了土壤不同含量Cd对水稻孕穗期植株根系活力、干物质量以及Cd积累和分配的影响。结果表明:水稻孕穗期根系活力和器官干物质量均随土壤Cd含量的提高而降低,当Cd含量为5 mg/kg时,水稻根系活力和器官干物质量均受到明显抑制;随着Cd含量的提高,水稻根系和地上部的Cd含量以及积累量均明显增加;1 mg/kg的Cd处理下水稻根系Cd富集系数和分配比例下降,而转运系数以及地上部的富集系数和分配比例增加;5 mg/kg的Cd处理下水稻根系和地上部的Cd富集系数、转运系数以及地上部的Cd分配比例下降,而根系的Cd分配比例增加。较高程度的Cd污染,抑制了孕穗期水稻的生长。Cd污染增加了水稻各部位对Cd的积累,但高Cd污染时Cd向水稻地上部迁移与分配的能力会降低。     

玉米秸秆生物炭对镉污染土壤中小白菜生长的影响

本研究以小白菜为试验材料,采用模拟镉污染土壤的盆栽试验,研究玉米秸秆生物炭(施用量为10 g/kg、20 g/kg、30 g/kg)对镉污染土壤中小白菜生长的影响。结果表明:与常规土壤相比,镉污染土壤中小白菜的生长受到抑制,自然伸展高度、叶片开展度和单株鲜质量均下降。在镉污染土壤中,随着小白菜的生长,土壤中镉含量降低,小白菜可食用部位镉含量增加,施用适量的玉米秸秆生物炭可有效降低土壤中镉含量,缓解镉对小白菜的胁迫,使叶绿素含量、可溶性蛋白质含量和可溶性糖含量有所增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性下降。综合各项指标,发现施用20 g/kg玉米秸秆生物炭对镉污染土壤胁迫的缓解效果最佳。     

不同改良剂对石灰性镉污染土壤的镉形态和小白菜镉吸收的影响

采用盆栽试验,分别在正常土壤(A)、低镉含量土壤(B)、高镉含量土壤(C)三种土壤上种植小白菜,研究4种改良剂(鸡粪、腐植酸、海泡石和生物炭)对小白菜生长、镉含量及土壤各形态含量的影响。结果表明,高施用量的鸡粪能显著提高小白菜的生物量,增加42.7%~79.8%。在B土壤中,除海泡石外,鸡粪、腐植酸和生物炭均增加小白菜地上部的镉含量;在C土壤中,4种改良剂对小白菜吸收镉均有促进作用。施入不同改良剂对土壤中镉形态的影响不同,在A土壤中镉主要以交换态和铁锰氧化态形式存在,在鸡粪和腐植酸处理下,土壤中镉主要以交换态和碳酸盐结合态形式存在,海泡石则增加了土壤中残渣态和有机态的比例。相关分析表明,小白菜镉含量与土壤中交换态镉、碳酸盐结合态镉、铁锰氧化态镉和有机态镉存在极显著正相关关系(P<0.01),与土壤总镉含量的相关性最好。     

氮磷钾肥配施对轻镉污染红壤中小白菜生长及镉累积的影响

采用网室盆栽试验方法,研究了氮磷钾(NPK)肥配施对轻镉污染红壤中小白菜生长及镉(Cd)累积的影响.结果表明:与对照比,除第四纪红土红壤中Cd 1.0 mg/kg、N 0.1 g/kg、P0.1 g/kg处理外,其他处理中小白菜体内含Cd量均有降低;缓解镉毒害方面,高P处理优于低P处理;高P和中低量NK肥配施在保证小白菜体内Cd含量最低的同时又能保证其最适的产量,其产量超过实际最高产量的89％.花岗岩红壤和第四纪红土红壤在含Cd 0.5 mg/kg时,NPK肥最佳配比均为N 0.1 g/kg、P 0.3 g/kg、K0.15 g/kg;含Cd 1.0 mg/kg时,花岗岩红壤最佳NPK最佳配比为N0.15 g/kg、P 0.3 g/kg、K 0.15g/kg.     

小白菜对镉污染土壤的植物修复

通过盆栽试验,研究了小白菜在不同水平镉(Cd)污染土壤中的耐受性以及富集指标,并施加不同水平螯合剂对修复效果进行强化。结果表明:低水平Cd处理对小白菜的株高、干重有促进作用,而高水平Cd处理则表现出抑制作用,在土壤Cd添加量为200mg/kg时小白菜的株高、干重分别比土壤未添加Cd的小白菜降低了26.6%和42.6%;植株体内Cd积累规律为根部大于地上部,各部位含Cd量及Cd吸收总量均随着土壤Cd添加量的增加而递增,在土壤Cd添加量为150mg/kg时达到最大值,之后则下降。另外,在本试验条件下,施加螯合剂均提高了小白菜对Cd的吸收,但高水平的螯合剂处理却导致小白菜死亡;土壤脲酶及过氧化氢酶的活性随着土壤Cd浓度的增加而降低,而种植小白菜后可以增加土壤脲酶及过氧化氢酶的活性,促进酶活性的恢复,说明小白菜具有修复Cd污染土壤的潜力。     

竹炭对镉污染土壤中玉米生长和镉积累的影响

以美玉(加甜糯)7号为试验材料，设计4个处理(CK,不添加竹炭；T1,1%竹炭；T2,2%竹炭；T3,5%竹炭),采用盆栽试验研究了不同处理下玉米生长、品质、体内镉积累和土壤酶活性的差异。结果表明，与CK处理相比，添加竹炭显著提高了玉米生长(株高、穗长、穗粗、穗位高、单穗质量)和品质(籽粒含水率、蔗糖、可溶性糖、维生素C),其中T2处理的最为显著，生长指标分别较CK处理提高了14.31%、33.03%、54.07%、38.18%和43.81%,品质指标分别较CK提高了10.71%、45.16%、26.40%和57.74%。在整个生育期内，添加竹炭可以显著降低玉米体内镉含量及提高土壤酶活性，T3处理的成熟期籽粒镉含量显著降低了53.97%,以T2处理的土壤酶活性提升效果最为明显。研究表明，添加竹炭在显著降低玉米籽粒中镉含量，提高品质及改良土壤生态环境方面发挥着重要作用。     

施锰微肥对镉污染土壤中玉米生长及镉吸收分配的影响

为定量研究锰(Mn)对镉(Cd)污染土壤的修复效果,以低(5 mg·kg~(-1))和高(10 mg·kg~(-1))Cd污染棕壤为供试土壤,通过盆栽培养试验,研究施加不同浓度的MnSO4(20、200、2 000 mg·kg~(-1))对土壤Cd形态、玉米生长和体内Cd吸收、Cd亚细胞分布的影响。结果表明:施Mn可以显著改变土壤中Cd的赋存形态,与对照(未施加Mn)相比,土壤可交换态Cd含量降低了4.75%～30.81%,且随着Cd浓度的增加,可交换态Cd降低比例逐渐增大。适量的Mn(20、200 mg·kg~(-1))可以促进玉米根系的生长,提高玉米各部位生物量,增产11.42%～17.51%,但过量的Mn(2 000 mg·kg~(-1))则会对玉米产生一定的毒害作用,导致减产。Mn降低了土壤中Cd的生物有效性,从而抑制玉米对Cd的吸收,籽粒Cd含量在低Cd污染土壤中降低了46.15%～53.85%,在高Cd污染土壤中降低了38.37%～52.33%。同时Mn增加了细胞壁对Cd的沉积和液泡区隔化作用,促进Cd在根部的固持,从而降低其向地上部转运。研究表明,Mn的施加对低Cd污染土壤的钝化效果优于高Cd污染土壤,适量的Mn更有助于玉米的生长发育以及降低玉米体内的Cd含量。     

铁改性生物质炭对镉污染土壤中小白菜镉吸收及产量和品质的影响

【目的】探究铁改性生物质炭对小白菜吸收镉以及产量与品质的影响。【方法】以广东韶关重金 属镉污染的菜田土壤为基质,通过室内盆栽试验,研究铁改性生物质炭不同施用量〔生物炭 / 土壤重量比分别为 0（CK）、0.1%、0.3%、0.5%、1%〕对小白菜根际、非根际土壤水溶态、交换态镉含量及镉吸收、品质及抗氧 化酶活性等的影响。【结果】铁改性生物质炭处理显著降低根际以及非根际土壤水溶态镉含量,铁改性生物质 炭添加量在 0.5% 时根际水溶态镉含量最低,为 CK 的 58.55%;铁改性生物质炭添加处理的根际与非根际土壤交 换态镉含量无显著性差异。同时,铁改性生物质炭添加可提高小白菜生物量以及 Vc、可溶性糖、可溶性蛋白质 含量,降低小白菜硝酸盐含量、镉含量与吸收量,显著提高小白菜超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD） 和硝酸还原酶（NR）活性。【结论】铁改性生物质炭添加量为 0.5% 时效果最佳,对镉污染土壤小白菜产量和 品质具有明显促进和改善作用,同时能够降低根际土壤水溶态镉含量,降低小白菜对镉的吸收风险。     

改良剂对镉污染土壤和小白菜养分含量的影响

以小白菜为材料,采用大棚盆栽土培的试验方法,用石灰、膨润土和微生物肥单施或配施作为改良剂,研究改良剂对镉污染土壤和小白菜营养元素含量的影响,试验共种植两茬小白菜.结果表明:所有添加改良剂处理的土壤碱解氮含量均比CK显著降低;第1茬试验中添加改良剂使土壤全磷含量显著高于CK(T7处理除外),土壤有效磷含量显著高于CK(T2处理除外),土壤速效钾含量显著高于CK(T1、T5处理除外).两茬试验中T1处理小白菜地上部全氮含量均显著高于CK;T2、T6处理小白菜地上部全磷含量均显著高于CK;第1茬试验中T1、T4、T5处理小白菜地上部全钾含量比CK显著增大.     

镉污染土壤对亚麻生长的影响

通过在浏阳市永和镇佳成村5种不同生长类型污染土壤上种植亚麻，以亚麻品种内亚9号为材料，探讨土壤重金属镉对亚麻生长的影响。结果表明：土壤重金属镉含量与亚麻原茎产量、种子产量相关系数分别为-0.15328、-0.15167，存在一定负相关，但相关性不显著。综上浏阳市永和镇佳成村亚麻种植基地土壤中的重金属镉影响了亚麻的生长，使其产生5种不同的生长类型。     

土壤锌铅镉污染对小白菜硝酸盐含量的影响

通过盆栽试验,研究了土壤锌、铅、镉污染对小白菜体内硝酸盐、亚硝酸盐含量的影响.结果表明：在供试浓度范围内,小白菜的生长效应与重金属施用水平有关,表现为小白菜的生长量随着铅、镉施用水平的增高而降低,差异达极显著水平（T＞t0.01）.锌处理组小白菜生长量则随着浓度的增加而增大.小白菜中硝酸盐含量随重金属施用量的增加而增加,差异达极显著水平（T＞t0.01）.其硝酸盐累积量高低依次为镉污染处理组、铅污染处理组、锌污染处理组;在重金属的单一污染中,小白菜硝酸盐累积量与其受污染程度呈正相关.     

土壤锌铅镉污染对小白菜硝酸盐含量的影响

通过盆栽试验,研究了土壤锌、铅、镉污染对小白菜体内硝酸盐、亚硝酸盐含量的影响.结果表明:在供试浓度范围内,小白菜的生长效应与重金属施用水平有关,表现为小白菜的生长量随着铅、镉施用水平的增高而降低,差异达极显著水平(T＞t0.01).锌处理组小白菜生长量则随着浓度的增加而增大.小白菜中硝酸盐含量随重金属施用量的增加而增加,差异达极显著水平(T＞t0.01).其硝酸盐累积量高低依次为镉污染处理组、铅污染处理组、锌污染处理组;在重金属的单一污染中,小白菜硝酸盐累积量与其受污染程度呈正相关.     

不同镉污染水平下氮肥对稻田土壤中镉迁移转化的影响

稻田镉污染已经成为严重影响粮食安全生产的问题。农艺措施调控是修复镉污染土壤最经济直接的手段,施肥作为重要的农艺措施对土壤镉的生物有效性有重要影响。氮肥对土壤镉的影响已有大量报道,但关于氮肥施入对不同镉水平条件下,尤其是高镉土壤中镉迁移转化及其生物有效性的报道还比较少。通过设置不同的镉污染水平[低水平(LT)为5 mg/kg,中水平(MT)为10 mg/kg,高水平(HT)为20 mg/kg],以稻田土壤为对象,通过氮肥的施入研究土壤镉的形态转化特征以及水稻各器官对镉吸收的影响。结果表明,镉污染土壤中施用氮肥降低了土壤中的pH值。pH值在污染土壤中的变化趋势要大于没有污染的土壤。施用氮肥在高镉污染土壤中的氧化还原电位(Eh)值在水稻生育期的变化要大于其他处理。镉的吸收主要集中在水稻的根部。高镉污染没有提高水稻中镉的转运系数。在镉污染条件下,施用氮肥对各污染水平条件下土壤中镉形态的变化趋势影响较小。在施用氮肥处理条件下,中高度污染水平(≥10 mg/kg)水稻收获后土壤中残余态镉比重要大于低度污染土壤。     

镉对土壤微生物的影响及微生物修复镉污染研究进展

随着工业的发展及农业化肥和农资物质的广泛施用,土壤重金属污染越来越严重,其中镉污染问题尤为突出。阐述了土壤中镉污染的现状以及镉污染对土壤微生物的影响。随着土壤中镉浓度的增加,对土壤微生物影响越大,高浓度(1 000 mg/kg)能导致微生物种群数量减少甚至完全消失。在总结已有的研究基础上,提出微生物生物量受到镉抑制临界值(浓度)范围可能分别为:20~40 mg/kg。同时综述了微生物(真菌、细菌和藻类菌体)对土壤中污染镉的修复技术,并对土壤镉污染治理和修复提出问题和展望。