硫肥对伴矿景天修复镉污染土壤的影响

为探索穴施硫粉和硫酸亚铁肥对伴矿景天（Sedum plumbizincicola）修复中性Cd污染土壤的影响,筛选不同硫肥最佳施用量以提高植物提取效率,在阳朔县兴坪镇思的村土壤Cd全量为0.65 mg·kg^-1的农田上,采用田间小区试验方法,设计穴施低、中、高剂量硫粉、硫酸亚铁等7个处理,对比监测了强化修复前后土壤pH、Cd全量、有效态Cd含量和伴矿景天生物量及Cd含量。结果表明：与不施用硫肥的处理（CK）相比,60 d后穴施不同硫肥处理有效降低了土壤pH,提高了土壤有效态Cd含量,同时有效提高了伴矿景天地上部生物量和Cd含量。通过处理效果与成本对比可知,每公顷穴施79 kg硫粉、252 kg硫酸亚铁效果较好,与CK相比,土壤pH分别降低了0.94、0.67个单位,土壤有效态Cd含量分别提高了111.5%、169.5%,伴矿景天地上部生物量分别提高了11.9%、40.7%,地上部Cd含量分别提高了48.5%、132.1%,地上部Cd提取量分别提高了65.8%、226.3%。研究表明,硫粉和硫酸亚铁肥均是伴矿景天修复中性Cd污染农田土壤的潜在强化提取剂,且硫酸亚铁处理修复效率显著高于硫粉处理。     

有机物料对镉污染酸性土壤伴矿景天修复效率的影响

伴矿景天（Sedum plumbizincicola）是一种镉/锌（Cd/Zn）超积累植物,是Cd污染土壤吸取修复的理想植物。为提高伴矿景天（S.plumbizincicola）对Cd污染酸性土壤的修复效果,本研究以水稻秸秆、大豆秸秆、猪粪和水溶性有机肥4种有机物料为材料,分别按土质量1%、3%的施用量施入Cd污染酸性农田土壤,研究了4种有机物料对伴矿景天Cd修复效率的影响。结果表明：施用有机物料可提高土壤pH值和土壤有机质、碱解N、有效P和速效K含量,有效改善供试土壤理化性质;有机物料对土壤有效态Cd含量的影响因有机物料种类和施用量而异,以3%水溶性有机肥处理效果最好,较对照提高了50.0%。与对照相比,施用有机物料显著促进了伴矿景天生长,地上部和根部生物量分别增加了1.08%~40.69%和4.17%~54.17%;水稻秸秆、大豆秸秆和水溶性有机肥处理伴矿景天地上部和根部Cd含量分别较对照增加了10.02%~64.91%和10.95%~45.78%。单一种植伴矿景天修复后土壤Cd去除率为27.6%;施用有机物料辅助修复,土壤Cd去除率可达29.8%~50.7%。因此,在Cd污染酸性土壤伴矿景天（S.plumbizincicola）修复中,可考虑水稻秸秆还田和施用水溶性有机肥来提升修复效率。     

伴矿景天修复农田土壤镉污染的研究进展

我国土壤镉污染区与水稻种植区在空间分布上基本吻合,这严重威胁了粮食安全与人体健康,是亟需解决的土壤环境问题。伴矿景天是我国近年发现的镉超富集植物,是修复土壤镉污染的理想植物。本文以“伴矿景天”和“Sedum plumbizincicola”为关键词,从中国知网和Web of Science数据库共收集文献280篇,采用文献计量分析软件VOSviewer分析国内外研究现状,分别从伴矿景天对镉的吸收转运和富集机制、解毒机理、田间修复现状、修复效果强化措施和产后处理技术5个方面综述了现阶段的主要研究成果,并进一步阐述了伴矿景天田间修复推广应用面临的问题和挑战,提出未来研究应集中探索伴矿景天的修复效率提升和实际推广应用。     

丝瓜与伴矿景天间作对土壤Cd形态及丝瓜Cd吸收的影响

采用盆栽实验将丝瓜和超积累植物伴矿景天间作于重金属污染土壤中,并向土壤添加钙镁磷肥或向丝瓜根际添加固镉菌剂,研究间作对土壤Cd的形态及丝瓜重金属积累性的影响。结果表明,丝瓜与伴矿景天间作一定程度上减少了丝瓜的结果数量,同时存在增大丝瓜果实中Cd含量的风险;通过施加固镉菌剂或钙镁磷肥增加了丝瓜的结果数,且丝瓜果实中Cd含量均未超过国家标准的限定值。同时,景天和丝瓜对土壤Cd具有移除能力,丝瓜主要表现在茎叶对Cd的吸收,其中重污染土壤中的景天和丝瓜对土壤Cd的移除能力大于低污染土壤种植的景天和丝瓜。总体来看,丝瓜与超积累植物伴矿景天间作可用于低污染土壤进行边修复边生产。但是,由于存在较高食品安全风险,在间作的同时可采取施固镉菌剂或钙镁磷肥等措施来降低果实部分Cd含量。     

覆膜对伴矿景天生长和吸镉动态影响研究

为探讨覆膜对伴矿景天生长和吸镉动态影响,以湖南某休耕地试验区为供试农田,研究了镉锌超积累植物伴矿景天在垄上覆膜和未覆膜两种栽培条件下,移栽后不同时间的植物生物量、地上部镉浓度变化与吸取修复动态。结果表明:伴矿景天的单株鲜质量和干质量在移栽后157～214 d范围内增速最快。覆膜和未覆膜处理的单株鲜质量增速分别为3.92 g·d~(-1)和3.25 g·d~(-1),单株干质量增速则分别为0.23 g·d~(-1)和0.17 g·d~(-1)。随着生长时间的延长,伴矿景天地上部镉浓度呈先降低后升高再降低的变化趋势;而吸镉量则因生物量的增加而呈现逐渐增大的趋势,其中在30～63 d范围内的日平均吸镉量较高(覆膜和未覆膜处理分别为3.62 g·hm~(-2)·d~(-1)和3.10 g·hm~(-2)·d~(-1)),最小值为移栽初期的0～30 d(覆膜和未覆膜处理分别为0.90 g·hm~(-2)·d~(-1)和0.26 g·hm-2·d~(-1))和生育后期的214～240 d(覆膜和未覆膜处理分别为0.20 g·hm~(-2)·d~(-1)和0.25 g·hm-2·d~(-1))。覆膜和未覆膜处理下,伴矿景天的镉总吸收量分别为447.00 g·hm~(-2)和329.85 g·hm~(-2);供试田块0～20 cm土层土壤镉去除率分别为16.18%和12.16%。研究表明,相对于未覆膜处理,覆膜能显著提高伴矿景天地上部生物量、镉吸收量及对污染土壤中镉的吸取修复效率。     

氮肥形态对伴矿景天生长和锌镉吸收性的影响研究

以锌镉超积累植物伴矿景天为供试植物,采用单边根袋法盆栽试验研究了铵态氮肥和硝态氮肥施用对植物根际和非根际土壤中Zn、Cd的化学行为,以及伴矿景天生物量和Zn、Cd吸收性的影响。结果表明,施用硝态氮肥更能提高根际土壤Zn和Cd的生物有效性,显著增大植物体内Zn和Cd浓度(P0.05),增率分别为38.2%和110%,但施用铵态氮肥更有利于促进伴矿景天的生长,增率为49.4%;氮肥形态对伴矿景天生物量的影响显著大于对植物地上部Zn、Cd浓度的效应,施用铵态氮肥显著提高Zn和Cd总吸收量,增率分别为53.3%和123%,施用硝态氮肥对其则无显著影响。施用铵态氮肥较硝态氮肥更能提高伴矿景天的污染土壤Zn、Cd吸取修复效率。     

不同扦插方式对伴矿景天种苗繁育的影响

伴矿景天,景天科多年生草本植物,是镉超积累植物,在镉污染农田土壤修复中具有广泛应用前景,目前伴矿景天种苗繁育主要采用枝条扦插方式。本文从不同育苗基质、茎段不同留叶方式及茎段不同形态学部位3个方面,比较不同扦插方式对伴矿景天种苗繁育的影响。试验结果表明,伴矿景天扦插适宜的育苗基质为腐殖质或腐殖质+蛭石(3∶1);伴矿景天茎段留少量叶或全量叶的扦插成活率高,分别为93.1%和94.4%;伴矿景天形态学下段扦插成活率高于上段或中段,整株扦插成活率>二分茎段扦插成活率>三分茎段扦插成活率。通过探索伴矿景天扦插繁育的影响因素,优化扦插繁育条件,为伴矿景天在镉污染土壤修复中的规模化应用提供理论和技术支撑。     

ALA协同PASP强化伴矿景天提取土壤重金属Cd的研究

[目的]探究5-氨基酮戊酸(ALA)协同螯合剂聚天冬氨酸(PASP)增强伴矿景天提取土壤Cd的最佳条件。[方法]通过盆栽试验,伴矿景天种植于Cd污染土壤(总Cd0.68 mg/kg)中,且在移栽45 d后开始浇灌不同添加浓度的PASP(3、6、12 g/kg,分别等分为3次使用,2～3次使用的间隔时间分别为15、30 d);ALA(25 mmol/L)于PASP处理后第3天灌施,按不同的施用次数(0、1、2、3)处理,间隔时间同PASP处理。分析伴矿景茎长、地上部生物量、Cd含量和Cd提取量,建立各指标之间的相关性并拟合生物量和Cd提取量与PASP施用量、ALA使用次数的预测模型。[结果]ALA协同中等剂量(6 g/kg)PASP连续3次的施用能显著提高伴矿景天茎长、地上部生物量、地上部分Cd含量和Cd提取量;线性回归显示PASP施用量和ALA施用次数是地上部分生物量和Cd提取量的关键影响因子;地上部分Cd提取量在PASP施用量为6 g/kg协同ALA 3次连续使用时达到最大,为1.09 g/盆,是CK提取量的2.79倍;地上部分生物量、茎长与ALA施用次数呈显著正相关,而与PASP施...     

间作对伴矿景天与红背桂花生长及镉锌吸收的影响

为探讨不同根系分隔方式间作对植物生长和Cd、Zn吸收的影响,以伴矿景天与红背桂花为供试植物,开展盆栽及田间试验。盆栽试验设置5个处理：伴矿景天与红背桂花塑料板分隔间作（地上部作用,COP）;伴矿景天与红背桂花300目尼龙网分隔间作（土壤溶液作用,COM）;伴矿景天与红背桂花无分隔间作（完全作用,CO）;红背桂花单作（EcM）;伴矿景天单作（SpM）。田间试验仅作无分隔间作处理。结果表明,COP条件下伴矿景天生物量略高于SpM处理,较COM及CO条件下高达100%、149%,差异显著。COP条件下每株伴矿景天的Cd、Zn吸收量分别较SpM显著高28.3%和14.0%。随着根系相互抑制作用的逐渐增强,COM和CO条件下伴矿景天每株Cd、Zn吸收量均显著低于COP及SpM处理。红背桂花的生长及Cd、Zn吸收性趋势与伴矿景天相似。田间条件下,因植物间距较大等因素,间作对二者生长及Cd、Zn吸收性均无显著影响。盆栽条件下,近距离间作时伴矿景天与红背桂花的根系相互作用将显著影响其生长和Cd、Zn吸收,田间条件下保持适宜的植物间距则不会出现抑制作用,二者在田间间作实现Cd/Zn污染土壤的边生产边修复是可行的。     

不同浓度及不同来源纳米银对伴矿景天生长及重金属吸收的影响研究

近年来,随着纳米银(Ag NPs)的广泛应用,环境中银(Ag)浓度迅速增加,污泥中存在的Ag NPs的生态风险和环境危害尤其值得关注。采用温室盆栽法,设置Ag NPs+污泥与单独Ag NPs处理(Ag NPs浓度为0~10 mg·kg~(-1)),研究了不同浓度及不同来源Ag NPs对镉/锌(Cd/Zn)超积累植物伴矿景天生长和Ag、Cd、Zn 3种重金属元素吸收性的影响。结果表明:单独Ag NPs处理在0~10mg·kg~(-1)浓度范围内对伴矿景天生长未产生显著影响,但与单独Ag NPs处理相比,Ag NPs+污泥处理明显抑制了伴矿景天生长,导致其生物量显著下降(P0.05)。随着土壤中不同来源Ag NPs浓度的增加,伴矿景天地上部Ag浓度未有显著变化,但根中Ag浓度明显升高,最高浓度可达2.07 mg·kg~(-1),根部对Ag的富集系数(0.177~0.330)明显高于地上部(0.001 01~0.004 02);种植伴矿景天后土壤中Cd和Zn浓度未有明显变化,每盆植物地上部带走的Cd和Zn的量分别占供试土壤的2.62%~7.14%和2.39%~7.65%。因此,该研究条件下Ag NPs+污泥处理对伴矿景天生长的抑制作用与污泥施用有关,污泥中Ag NPs或单独添加的Ag NPs均未对伴矿景天的重金属吸收性产生显著影响。     

钝化剂处理对玉米与伴矿景天间作下植株生长及镉累积特征的影响

为了探讨玉米与伴矿景天间作与钝化剂处理对植株Cd吸收积累特征的影响,通过盆栽试验,将6种复配钝化剂[石海剂(LS)、石磷剂(LP)、石殖酸(LH)、海磷剂(SP)、海殖酸(SH)、磷殖酸(PH)]施用在Cd污染土壤中后种植玉米,间作超富集植物伴矿景天(Sedum plumbizincicola)进行研究。结果表明,玉米与伴矿景天间作与单作相比较,玉米单株生物量显著上升了12.2%～52.4%,玉米植株Cd含量显著降低了10.0%～38.9%,玉米Cd转运系数显著降低,伴矿景天单株生物量显著上升了20.3%～73.4%;两种种植模式中,石海剂处理下的玉米单株生物量最大,玉米茎叶中Cd含量最低,符合国家饲料卫生标准,玉米Cd累积量较对照显著降低;间作模式中,石海剂和石殖酸处理下,伴矿景天单株生物量和Cd累积量最大。石海剂+玉米与伴矿景天间作的联合修复模式可以运用在Cd污染农田土壤修复中达到边修复边生产的目的。     

镉胁迫对伴矿景天细胞壁多糖果胶组分及其果胶甲酯酶的影响

为探究细胞壁果胶对Cd胁迫的响应机理,通过盆栽实验研究了不同镉（Cd）浓度（0、25、50、75、100、200 mg·kg^-1）对伴矿景天细胞壁果胶含量、果胶甲酯酶（PME）活性、细胞壁果胶半乳糖醛酸含量和Cd含量的影响。结果表明,随着Cd处理浓度的增加,伴矿景天地上部和根部细胞壁螯合态果胶、碱性果胶含量均在Cd处理浓度为100 mg·kg^-1时最大,且螯合态果胶含量表现为地上部>根部,碱性果胶含量表现为地上部<根部。地上部细胞壁PME活性和半乳糖醛酸含量在Cd处理浓度为25 mg·kg^-1时最大,与对照相比显著增加了 40.4%和 39.2%。Cd胁迫抑制了根部细胞壁 PME活性,Cd处理浓度为 75 mg·kg^-1时,伴矿景天地上部和根部 Cd含量最高,与对照相比分别显著增加了58.4倍和70.1倍;螯合态果胶含量和碱性果胶含量与植物Cd含量呈显著正相关;根部的细胞壁果胶半乳糖醛酸含量和螯合态果胶含量呈显著负相关（r=-0.880,P<0.05）。研究发现,伴矿景天通过调整细胞壁果胶半乳糖醛酸含量来改变果胶含量,以增强伴矿景天对Cd的吸收累积。     

天然有机酸强化伴矿景天提取镉的潜力与机制

为探究天然有机酸对伴矿景天吸收和富集Cd的影响,采用土培盆栽试验方法,以伴矿景天组培苗和扦插苗作为2种供试景天苗,并设计不施强化剂处理和基施5 mmol·kg^-1柠檬酸、基施5 mmol·kg^-1苹果酸2种强化剂施用处理,监测了土壤pH、有效态Cd含量和伴矿景天生物量、Cd含量及根系微区Cd²⁺吸收速率。结果表明：与不施强化剂的对照组相比,基施5 mmol·kg^-1柠檬酸或苹果酸均可以降低土壤pH,提高土壤有效态Cd含量,有效促进伴矿景天的生长以及提高根部微区Cd²⁺吸收速率,分别使伴矿景天组培苗地上部Cd富集量提高了90.4%和61.6%,扦插苗地上部Cd富集量提高了73.8%和34.5%。强化方式相同时,伴矿景天扦插苗的生物量和地上部Cd含量显著高于组培苗。研究表明,基施5 mmol·kg^-1柠檬酸是强化伴矿景天修复Cd污染农田土壤的有效方法,扦插苗在Cd污染土壤的生长适应性与修复效率方面较组培苗表现得更好。     

铅冶炼污染石灰性土壤上冬小麦间作伴矿景天的探讨

通过田间试验探讨了在河南省某铅冶炼污染石灰性土壤上冬小麦与镉超积累植物伴矿景天(Sedum plumbizincicola)间作的可行性。研究采用百农矮抗58和郑麦7698两个小麦品种,设置小麦单作和小麦与伴矿景天间作两种种植方式。结果表明,与单作相比,间作后土壤砷、镉和铅有效性均略有下降或持平。小麦与伴矿景天间作后,籽粒砷、镉和铅含量未出现显著差异(P>0.05),试验条件下小麦籽粒镉含量超过国家标准GB 2762—2012限值。间作伴矿景天地上部镉平均含量为23.4 mg·kg^-1,小麦品种对伴矿景天地上部镉含量无明显影响。间作伴矿景天地上部对镉的积累量为2.12 g·hm^-2。小麦与伴矿景天间作后,土壤有效氮和有效磷含量均有一定程度的上升(增加幅度2.87%~42.0%),间作对小麦籽粒产量存在一定的抑制作用(产量下降0.578%~5.57%)。试验条件下,冬小麦间作伴矿景天未起到改善小麦籽粒品质的作用,且间作条件下伴矿景天对土壤的修复能力较低。