土壤-水-植物系统中Pb和Cd的交互作用及其机理: Ⅰ. 红壤－植物系统中Pb和Cd的交互作用

A study on the effect of Pb-Cd interaction on plant growth and on the chemistry of elements in plants was conducted under greenhouse condition with red soil-wetland rice system in different growth stage.The results showed that Pb-Cd interactions on growth and metal uptake varied with different growth stages and chemical compounds added .The plant height and the root weght were markedly affected by Pb-Cd interication in the young stage but not in the ripening stage of rice at the treatments of PbCl2 and CdCl2 added.However,the weight of rice straw in the ripening stage was significantly affected by Pb-Cd interaction with the treatments of Pb(OAc)2 and CdCl2.The chemistry of elements in plants also depended on Pb-Cd interaction in varying degrees on account of different plant parts and growth stage.It seems that Pb-Cd interaction occurred not only in roots but also in other parts of wetland rice.     

土壤—植物根际磷的生物有效性研究进展

探讨土壤－植物根际磷素养分状况及利用机理，提高土壤磷的生物有效性，使土壤中潜在的难溶性磷库活化，提高磷肥利用率，对促进农业生产的持续发展和陆地生态系统的良性循环具有重大的现实意义。文章从这一角度出发，论述了根际土壤中根际微生物，根际pH值，根系分泌物，菌根，根际土壤磷酸酶等各种因素对提高土壤磷素利用率的机理。     

两个小麦品种对根际土壤中磷的吸收

Inorganic soil phosphorus extractable with sodium bicarbonate(NaHCO3-Pi),soil pH and root hairs length and density in the rhizosphere of two winter wheat cultivars (Tritium aestivum L.cv.Shichum,Sleipner)grown on a high pH Chinese silt loam(52.7 mg NaHCO3-Pikg^-1) and a Danish sandy loam(43.4mg NaHCO3-Pi kg^-1)wer studied to assess how these wheat cultivars differed in phosphorus uptake.The rhizosphere soil pH of two wheat cultivars grown on the two soils were fairly unchanged with increasing distrance from the roo surface.However the root hairs of Shichun were 2.1 times longer than those of Sleipner,Root surface area(RSA) of Shichun increased by 192% due to root hairs whereas root hairs of Sleipner increased RSA by 68% only.Hence the root system of Shichun was in contact with more soil than that of Sleipner,even though Sleipner had a longer root,Grown at the lower pH and level of NaHCO3-Pi in the Danish soil Shichun absorbed more inorganic phosphorus than Sleipner whereas at the higher pH and level of NaHCO3-Pi in the Chinese soil there was no phosphorus uptake difference between the two wheat culivars.     

石灰性土壤上植物根际锌的形态分布及其与植物吸收锌的关系

石灰性土壤上作物缺Zn是一个比较普遍的问题。     

重金属污染土壤的植物修复研究Ⅱ.金属富集植物Brassica juncea根际土壤中微生物数量的变化

本文在盆栽试验的基础上研究了在不同程度的外源重金单一及复合污染下富金属植物印度芥菜(Brassica juncea)根际土壤中微生物数量的变化.研究结果表明,根际中细菌的数量明显多于放线菌、真菌.细菌生长对重金属和植物生长最敏感,其次为放线菌.含高镉(200mg/kg)的金属复合污染处理对细菌、放线圈的生长有抑制作用;加铜(250mg/kg)对细菌有刺激效果.在低于重金属致死临界浓度时,植物根系的存在对细菌的数量的影响会大于重金属元素的影响.印度芥菜根际土壤中微生物数量的变化与微生物种类、重金属元素及组合和植物生长有关.     

铜污染土壤修复的有机调控研究Ⅱ.根际土壤铜的有机活化效应

通过盆栽试验研究了合成有机络合剂ＥＤＴＡ和猪粪可溶性有机物对印度芥菜和高秆牧草根际土壤铜的活化效应。结果表明，施用ＥＤＴＡ可极显地增加根际土壤水溶态和交换态铜含量，猪粪可溶性有机物对土壤铜的活化作用不显。外加ＥＤＴＡ能活化土壤铜而提高其移动性。     

印度芥菜对土壤中难溶态镉、铅的吸收差异

通过根际袋法土培盆栽试验，研究了印度芥菜对石灰性土壤中难熔态Cd,Pb的吸收差异。试验结果表明，印度芥菜能吸收石灰性土壤中的难溶态Cd,Pb并对其有较高的忍耐性。印度芥菜吸收的Cd70%以上累只在地上部而吸收的Pb83%以以累积在根系；印度芥菜根际土壤中的DTPA提取态Cd显著高于非根际土壤，但根际与非根际土壤中的DTPA提取的Pb含量差异不显著。本试验条件下，印度芥菜对土壤Cd的净化率为0．83％－1．25％，对土壤Pb的净化率则只有0.04%-0.07%。     

生物炭对复合污染土壤—作物中镉砷累积和转运的影响

针对镉砷复合污染土壤中小麦籽粒重金属积累问题,采用生物模拟方法,以镉砷复合污染区土壤为研究对象,探究杏核生物炭(C1和C2分别表示3%和6%生物炭添加量)对复合污染土壤—小麦/玉米系统中镉砷累积和转运的影响。结果表明：添加生物炭(C1、C2)显著降低了小麦季根际/非根际土壤Cd、As有效性,并且小麦籽粒中Cd、As含量分别比CK平均降低19.25%和50.70%,但前者差异不显著。对玉米而言,生物炭C1、C2处理显著降低穗中Cd和As含量,降幅分别为85.67%,61.28%和98.36%,96.48%;此外,施用生物炭显著降低了小麦—玉米体系中镉砷的转运和累积,但对小麦镉由秸秆向籽粒转运及籽粒中镉累积的影响未达显著水平。总之,添加3%生物炭可降低小麦籽粒和玉米穗中镉、砷含量,且对玉米穗中重金属镉、砷降低效果更明显,综合分析生物炭对镉、砷在复合污染石灰性土壤—小麦/玉米体系中迁移和累积的阻控效应,推荐施用3%生物炭为宜。     

金属污染土壤中锌铜交互作用对锌吸附和植物有效性的影响

In a previous greenhouse experiment,we showed that there was an interaction between cu and Zn,which affected growth and metal uptake by young barley plants grown on soil to which Cd,Cu,Pb,and Zn had been added.We suggested that the underlying mechanism was the control of the amount of plant-available Zn by competitive adsorption between Cu and Zn,In order to test this hypothesis,the adsorption of Zn alone,and in the presence of added Cd,Cu and Pb,has been measured using the same soil.Following adsorption,the extractability of the Zn in CaCl2 solution was measured .The adsorption isotherms showed that of the added metals only Cu had a large effect on Zn adsorption.The effect of Cu was to reduce Zn adsoption and to increase the amount of CaCl2-extractable(i.e.plant-available) Zn,in agreement with the conclusions from the greenhouse experiment.The magnitude of the effect of Cu on plant-avalilable Zn was similar in both experiments.     

田块尺度污染农田土壤铅、镉和砷含量的空间变异及其对土地利用的启示

为了探明铅冶炼污染区田块尺度下农田土壤重金属含量的空间变异及其对污染农田土壤安全利用的意义,在某冶炼厂附近一面积为4800 m2的农田用网格法采集120个0~20 cm土样,测定样品镉、铅和砷含量。研究表明,研究区土壤中存在砷、镉和铅的积累。从平均污染指数来看,以镉的积累程度最大,铅次之、砷最小。土壤全镉含量的变化范围为1.10~3.84 mg kg^-1,镉含量处于1.10~2.27 mg kg^-1之间的样品占97.50%。从重金属空间分布上看,镉和铅含量的空间分布有较高的一致性,均是研究区北部和南部含量较高,中间区域含量较低。相关分析表明,土壤镉和铅含量之间存在显著正相关(P <0.01)。根据土壤铅含量计算稳定铅时所用普通过磷酸钙的用量范围为0.312~0.419 kg m^-2,平均值为0.367 kg m^-2。根据其他研究者得到的土壤全镉含量与小麦籽粒镉含量的相关方程计算,不同方程得到的小麦籽粒镉含量结果有很大差异,较可信的小麦籽粒镉含量变化范围为0.095~0.814 mg kg^-1。采样区中部为小麦籽粒镉含量较低且铅稳定剂需要量较低区域。以上结果表明,研究区田块尺度下土壤镉含量存在较大的空间变异,且土壤镉含量的空间变异导致小麦籽粒镉含量可能存在较大的空间变异。     

模拟酸雨条件下海泡石对污染红壤镉、铅淋溶的影响

采用填充土柱淋溶试验研究不同pH值模拟酸雨和海泡石添加量对重金属污染红壤Cd、Pb淋溶的影响.结果表明,Cd在酸雨pH值较低时累积淋溶量较大,Pb的累积淋溶量随酸雨pH值的降低逐渐增加,pH值为3.5处理的Pb总累积淋溶量显著高于其他pH值处理(高出54.9％).与对照相比,模拟酸雨pH值为3.5时,添加5 g/kg和10 g/kg海泡石处理Cd的总累积淋溶量明显增加(分别增加24.6％和26.3％),而Pb的总累积淋溶量分别显著降低34.7％和25.7％;酸雨pH值为4.5时,添加5 g/kg和10g/kg海泡石处理降低了Cd的累积淋溶量(分别降低13.0％和1.4％),而Pb的淋溶量随海泡石添加量的增加而降低,10 g/kg海泡石处理的Pb总累积淋溶量显著下降17.6％;pH值为5.5和6.5时,海泡石处理Cd累积淋溶量均有所下降,而对Pb的淋溶无显著降低效果.酸雨酸性强度的增大增加了Cd、Pb的淋溶风险,且Pb比Cd敏感.添加海泡石可有效减少酸雨对土壤中Pb的淋溶,但其对Cd淋溶的影响受酸雨酸性强度的影响.     

镉污染土壤根际环境的调节与植物修复研究进展

简要回顾了近年来土壤镉污染现状,介绍了根际环境的调节作用、镉污染土壤的植物修复技术的类型、特点及植物修复情况,并对今后植物修复发展前景作了进一步展望,为实现对镉污染土壤进行有效的生态整治与安全高效益的利用提供了新的技术途径。     

土壤-烟草系统中烟草叶绿素对Hg、Cd、Pb胁迫的响应

土壤-烟草系统中烟草叶绿素对Hg、Cd、Pb胁迫的响应试验结果表明, 无论3种元素是单一作用、两两作用或是共同作用,烟草叶片中叶绿素含量随各元素处理的浓度增大而明显减少,且呈显著负相关关系,叶绿素a/b值亦如此.3种元素对烟草叶绿素的影响程度为Cd＞Pb＞Hg,呈单元素胁迫＜两两元素作用＜三元素共同作用的趋势,并表现出一定的协合作用.     

小麦蚕豆间作对红壤有效磷的影响及其与根际pH值的关系

在云南红壤上采用田间小区试验,通过测定分蘖～拔节期、孕穗～抽穗期、灌浆～乳熟期不同土层深度小麦根际土壤有效磷(available phosphorus)含量和根际pH值,比较研究了小麦蚕豆间作对小麦根际土壤有效磷含量和pH值的影响,探讨了间作小麦根际pH与根际土壤有效磷之间的相互作用.结果表明,与小麦单作相比,小麦蚕豆间作显著地促进了小麦产量的提高.同时,小麦蚕豆间作促进了小麦根际土壤有效磷含量的提高,分蘖～拔节期、孕穗～抽穗期0-10 cm、10-20 cm土层单、间作差异显著;间作显著降低了分蘖～拔节期10-20 cm土层、孕穗～抽穗期0-10 cm、10-20 cm、20-30 cm土层小麦根际土壤pH.分蘖～拔节期、灌浆～乳熟期,单、间作小麦根际土壤有效磷含量与根际pH呈负相关关系.试验表明,在红壤上间作小麦根际土壤有效磷含量的提高与间作降低根际pH有密切关系.     

珠江三角洲城郊菜地耕层土壤中Cd、Pb赋存形态及其相互关系

选取珠江三角洲典型区域城郊菜地41个耕层土壤样品,采用化学形态分级-连续提取法研究了土壤中Cd、Pb赋存形态,通过统计分析,揭示了菜地耕层土壤Cd、Pb形态分布特征及其相互关系。Cd赋存形态平均含量顺序为:铁锰氧化物结合态(32.4%)≥碳酸盐结合态(27.2%)≥交换态(21.0%)>残渣态(10.4%)>有机态(9.0%);Pb则为:残渣态(54.1%)>铁锰氧化物结合态(27.5%)>有机态(11.6%)>碳酸盐结合态(4.6%)>交换态(2.1%)。非残渣态Cd占各形态Cd总和的平均比例(89.6%)明显高于Pb(45.9%)。碳酸盐结合态Cd分别与铁锰氧化物结合态Cd、有机结合态Cd呈极显著正相关和显著正相关(前者r=0.8482,P<0.01;后者r=0.4090,P<0.05),但与残渣态Cd呈极显著负相关(r=-0.5343,P<0.01),铁锰氧化物结合态Cd和有机结合态Cd分别与残渣态Cd呈极显著正相关(前者r=0.6965,p<0.01;后者r=0.5379,P<0.01);铁锰氧化物结合态Pb与残渣态Pb呈极显著正相关(r=0.5217,P<0.01),但有机结合态Pb却与残渣态Pb呈显著负相关(r=-0.3252,P<0.05)。在散点图矩阵的基础上建立了曲线估计的回归方程,用之可预测土壤中交换态Cd、Pb的大致数量及植物有效性。     

不同类型钙化合物对污染土壤水稻吸收累积Cd Pb的影响及机理

以潮泥田和红黄泥为供试土壤,利用盆栽试验研究了施用不同类型钙化合物（CaO、CaCO3、CaSO4）对水稻吸收累积Cd、Pb的影响及机理。结果表明,潮泥田施用CaO和CaCO3后,土壤pH值明显升高。当CaO施用量达到0.36gCa·kg-1时土壤有效态Cd含量显著降低,水稻糙米Cd含量也随之显著下降,降幅达26.3%;施用CaCO（30.24gCa·kg-1）和CaSO（40.24gCa·kg-1）后水稻糙米Cd含量降幅分别为23.7%（P〈0.05）和18.4%（P〈0.05）。红黄泥施用CaO、CaCO3和CaSO4后,土壤pH值变化趋势与潮泥田相同。当CaO施用量达到0.24gCa·kg-1时土壤有效态Cd含量显著降低,但水稻糙米Cd含量反而上升,当CaO施用量达到0.36gCa·kg-1时,与对照相比水稻糙米Cd含量增加34.5%（P〈0.05）;当CaO施用量增至0.48gCa·kg-1时土壤有效态Pb含量明显增加,水稻糙米Pb含量也随之显著增加,增幅达41.7%。在等钙（0.24gCa·kg-1）条件下,潮泥田及红黄泥施用CaO、CaCO3和CaSO4后因pH变幅较小导致水稻糙米Cd、Pb含量无明显差异。综合分析认为,利用钙化合物控制污染土壤上水稻对cd、Pb的吸收累积时,需要根据土壤Cd、Pb含量和pH综合考虑合理的钙化合物类型和用量。     

东北农田黑土中Cd、Pb、As含量空间分异特征分析

采用点面结合方法,研究了东北区农田黑土中Cd、Pb、As含量的空间分异特征。结果表明,三种元素含量的变异系数为Cd>Pb>As。Cd、Pb的平均含量高于其背景值;其中Cd有45个样品超过了国家二级标准限值。Cd、Pb、As含量由南至北未表现出明显的分布规律。对煤矿区周围农田土壤的调查发现,煤矿是其周围农田土壤的主要污染源。采用最优内插法得到了长春市市郊农田黑土中Cd、Pb、As含量的空间分布图,结果表明人为活动显著改变了局部地区Cd、Pb、As的含量,污染源主要为汽车尾气和固体废弃物的堆积。对三种元素垂直分布进行了分析,剖面土层Cd、Pb、As主要来自于表面污染源,向下迁移作用还不很强烈。     

大田蔬菜Pb、Cd污染途径的研究

大田蔬菜土壤监测结果表明 ,污染区土壤全Pb、全Cd和有效铅、有效镉含量均低于非污染区 ,但蔬菜莴笋、大葱和小葱Pb、Cd含量明显高于非污染区。土壤全Pb、全Cd和有效铅、有效镉呈相关性 ,蔬菜干物质量和鲜物质量Pb、Cd呈相关性 ,表明重金属Pb、Cd污染有同步性。而同一地点土壤有效铅与蔬菜Pb含量、土壤有效镉与蔬菜Cd含量均无相关性 ,表明蔬菜Pb、Cd污染与土壤关系较小。非污染区蔬菜均无超标样本 ,污染区蔬菜样本超标率为 4 0 .0 % ,且以莴笋、大葱、苋菜和芹菜等叶菜类为主 ,大田蔬菜Pb、Cd主要污染途径源于大气污染     

铝、氟及其复合处理对茶树根际土壤酶活性的影响

研究了铝、氟及其交互作用对白茶和智仁早茶根际土壤酶的生态效应。结果表明,在单独施铝处理中,脲酶和多酚氧化酶活性受到抑制,其它土壤酶活性均随铝浓度的升高呈现先升后降的趋势,当Al浓度高达400mg/kg时,对酶呈现出抑制作用,影响达显著或极显著水平;在单独氟处理下,磷酸酶、尿酸酶活性变化不大,随着氟浓度的升高,除多酚氧化酶活性受抑制外,其余的酶活性也呈现出先升后降的趋势,当F浓度高达120 mg/kg时,对酶产生抑制作用,总体上氟的影响不如铝显著;铝、氟复合处理条件下,铝与氟之间联合作用对脲酶、蛋白酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶、尿酸酶和抗坏血酸氧化酶活性产生了显著或极显著的交互效应,其作用方式因铝、氟处理浓度组合、酶及茶树品种的不同而不同。研究还发现,铝、氟对茶树根际土壤酶的交互效应与铝氟浓度的比值有密切关系,且不同的酶活性达最高时的铝氟比值基本相同,表明在茶树体内代谢中铝、氟之间存在一定的相关性。根际土壤酶活性在两个茶树品种间存在较大的基因型差异,尤其以酸性磷酸酶和抗坏血酸氧化酶最为显著,总体上白茶根际土壤酶对铝、氟及其交互作用较智仁早茶更敏感,两茶树品种之间土壤酶活性的差异与茶树根际过程密切相关。