钝化修复对不同水稻品种镉累积效应及土壤特性的影响

为了探讨坡缕石钝化修复下不同水稻品种(T优272和丰优9号)吸收累积Cd差异,采用盆栽试验,研究了酸性Cd污染稻田土(PL1、PL2和PL3处理)对2种水稻品种重金属Cd累积效应,以及对土壤酶活性、氮磷有效性的影响。结果表明,种植的常规水稻品种T优272稻谷干物质量比低Cd吸收品种丰优9号高7.91%。坡缕石钝化修复下,T优272与丰优9号稻谷干物质量无显著差异,但土壤p H值分别较CK增加了0.33~0.46和0.40~0.53。与CK相比,PL1F、PL2F和PL3F处理土壤有效态Cd质量分数最大降低13.59%,稻米Cd质量分数降幅达20.51%~51.28%,其中PL3F处理的稻米Cd质量分数为0.19 mg/kg,低于食品安全国家标准限量值(0.20 mg/kg);PL1T、PL2T和PL3T处理土壤有效态Cd质量分数最大降低25.08%,糙米Cd质量分数最大降低37.50%,其中PL3T处理糙米Cd质量分数为0.35 mg/kg。土壤酶活性随着坡缕石添加量的增加而逐渐升高,而且种植T优272品种的土壤酶活性总体上高于丰优9号。随着坡缕石添加量的增加,钝化修复各处理间土壤碱解氮质量分数无显著差异,但土壤有效磷质量分数呈逐渐降低趋势;与CK相比,种植丰优9号和T优272品种的土壤有效磷质量分数分别降低了7.08%~18.08%和9.02%~19.59%。研究结果可为重金属Cd污染酸性水稻田土壤坡缕石钝化与低Cd吸收水稻品种联合修复提供一定的科学依据。     

沼液施用对土壤Cd形态及水稻吸收Cd的影响

为探讨不同沼液施用量对土壤镉的修复效果,文章采用盆栽试验,以中重度Cd污染水稻土为研究对象,探讨了不同量沼液施用下土壤镉形态分布的变化及对水稻镉积累的影响。结果表明:1)施用不同沼液施用量后,土壤中重金属Cd发生变化,含量降低了53.16%,51.57%,48.88%,61.57%,63.16%,说明一定量的沼液施入能减少土壤中的Cd含量;2)施用沼液能改变土壤重金属Cd的存在形态;3)随着沼液量的增加,糙米中Cd含量呈减少的趋势,均小于常规化肥组的Cd含量;4)采用Hakanson的潜在生态风险指数法对种植后土壤的重金属Cd生态风险进行了评价,与原土相比,沼液的施用不会增加土壤的潜在生态风险。综上,与施用化肥相比,在中重度Cd污染的土壤上施加适量沼液能增加土壤养分,降低土壤中的Cd含量,使土壤Cd形态由生物有效性向非生物有效性转化,降低了Cd在水稻中的积累量。     

不同钝化材料对污灌农田镉污染土壤修复效果研究

为了探讨不同钝化材料对镉污染土壤修复效果及其差异性,利用田间小区试验研究了5种钝化材料(赤泥、海泡石、过磷酸钙、钙镁磷肥和生物质炭)对夏玉米生长及其吸收镉的影响。结果表明,5种钝化剂及其施用量均对玉米各部位干物质量及其含镉量以及根际土壤有效态镉量均产生极显著影响(P0.001)。高量施用钝化剂对玉米各部位干物质增加比例最大,其中又以钙镁磷肥增加比例最大,根、茎叶、籽粒干物质量分别增加9.6%、7.0%、1.1%。5种钝化剂低量和高量处理均显著降低了玉米根、茎叶、籽粒含镉量以及根际土壤有效态镉量,其降低范围分别为10.8%~26.3%、9.0%~34.8%、15.7%~37.1%、5.1%~20.5%,其中高量赤泥处理降低玉米对镉的吸收效果最显著。     

含镉水灌溉对盆栽土壤镉及其在水稻中累积分布的影响

为研究含Cd水灌溉是否会对已受重金属Cd污染的土壤及污染土壤中种植的水稻各器官中Cd的累积产生影响,采用盆栽试验,种植中稻,设2个处理C1、C2,灌溉水中Cd~(2+)质量浓度分别为0.01、0.05 mg/L,同时以含Cd~(2+)极低的自来水灌溉作对照(CK),全生育期淹水培养。结果表明,含Cd水灌溉增加了土壤总Cd量、Cd有效态量、Cd毒性浸出量,且随着灌溉水中Cd~(2+)的升高而增加。与CK相比,C1和C2处理使水稻根、茎叶、壳、糙米中Cd的累积量分别增加1.11和3.02倍、1.84和2.57倍、0.15和1.48倍、0.15和1.53倍,糙米中Cd量均超过《食品安全国家标准》(GB2762-2012)(0.2 mg/kg)。含Cd水灌溉提高了水稻Cd累积量,应严格控制灌溉水中Cd进入土壤-水稻系统。     

灌溉水净化系统对水体中Cd去除及对稻米降镉效果研究

【目的】降低灌溉水中的Cd量,降低稻米和土壤中Cd量。【方法】本研究建立了"植物塘+吸附池"为主体的净化模式,研究其对湖南2种典型矿区(工矿污染、煤矿污染)灌溉水Cd污染的净化效果以及降低稻米Cd积累效果。【结果】监测期间,ST试点(工矿污染)进水全量Cd平均质量浓度为6.86μg/L,出水全量Cd平均质量浓度为0.81μg/L,平均去除率为88.19%。DX试点(煤矿污染)进水全量Cd平均质量浓度为4.56μg/L,出水全量Cd平均质量浓度为1.33μg/L。平均去除率为70.76%。经过湿地系统处理后,ST灌溉水净化区糙米中的Cd量较未净化灌溉区的水稻相比降低37%,DX灌溉水净化区糙米中的Cd量较未净化灌溉区的水稻相比降低58%。【结论】本研究建立的"植物塘+吸附池"为主体的净化模式可有效去除污染灌溉水中的Cd,并且降低糙米Cd量。     

生物炭施用对节水灌溉稻田土壤酶活性的影响

为探究生物炭施用对节水灌溉稻田土壤酶活性的影响,基于田间试验,分析了不同水碳调控情景下土壤酶随土层深度及水稻生长的变化规律。结果表明:节水灌溉条件下,施加生物炭对土壤酶活性有一定的提高作用,随着生物炭施用量的增加而增加,但在分蘖期的0~10cm土层出现了降低。同对照相比,中量(20t/hm^2)和高量(40t/hm^2)生物炭施用处理0~40cm土层的土壤过氧化氢酶活性分别增加了1.89%~4.64%和6.67%~8.75%,蔗糖酶活性分别增加了3.21%~23.38%和35.26%~73.43%;与常规灌溉相比,控制灌溉0~40cm土层土壤过氧化氢酶活性和土壤蔗糖酶活性均值分别提高了4.26%~12.44%和4.88%~20.98%。不同生物炭施加量处理的土壤蔗糖酶活性在分蘖期差异显著,在水稻生长的中后期逐渐减弱。稻田各生育阶段的土壤过氧化氢酶酶活性随土壤深度增加先增后减,土壤蔗糖酶活性基本上随土层加深逐渐降低。节水灌溉和生物炭施用的联合应用可以提高稻田土壤酶活性,且高量生物炭施用效果更加明显。     

水钾耦合对北疆机采棉水钾利用效率及产量的影响

【目的】探索不同土壤含水率区间与钾肥施用量之间的耦合效应,优化机采棉灌水和钾肥施用方案。【方法】以膜下滴灌棉花为研究对象,设计了3个土壤含水率(田间持水率的40%～60%、60%～80%和80%～100%,W1、W2、W3)和3个施钾水平(30、60和90 kg/hm~2,K1、K2、K3),研究了机采棉的株高、叶面积指数、生物量和产量。【结果】土壤含水率为田间持水率的60%～80%时,钾肥对棉花株高的增益效果更加明显;施钾量在30 kg/hm~2和60 kg/hm~2时,土壤含水率能显著提高株高的日增长量。叶面积指数随着施钾量和灌水量的增加而增加。土壤含水率为田间持水率的60%～80%且施钾量为90 kg/hm~2时,最有利于棉花生物量的形成。土壤含水率为田间持水率的60%～80%时,棉花单株有效铃数和籽棉产量最多,且籽棉产量和有效铃数随着施钾量的增加而增加,W2K3处理的籽棉产量最高(7 579.78 kg/hm~2),有效铃数最高(9.03个/株)。钾肥能促进棉花单铃质量的形成,但是单株有效铃数的增加会减缓钾肥对棉花单铃质量的促进作用。当灌水水平一致时,钾肥生产效率随着施钾量的增加而显著降低。在土壤含水率为田间持水率的80%～100%且施钾量为90 kg/hm~2时,棉花的水分利用效率最低。【结论】土壤含水率为田间持水率的60%～80%且施钾量为90 kg/hm~2为适宜的灌水施肥方案,有利于生物量向生殖生长倾斜,获得较高的水钾利用效率以及棉花籽棉产量。     

生物炭对苏打盐碱稻田土壤养分及产量的影响

【目的】探明生物炭对苏打盐碱稻田土壤养分和水稻产量的影响。【方法】于2017—2018年在吉林省白城市舍力镇设置连续2 a的定位试验。以长白9水稻品种为供试材料,采用随机区组设计,设0 t/hm^2(C0)、33.75 t/hm^2(C1)、67.5 t/hm^2(C2)、101.25 t/hm^2(C3)4个生物炭处理,分析了施用生物炭后苏打盐碱地稻田土壤养分、稻谷产量及其构成因子的变化。【结果】苏打盐碱稻田土壤全氮、速效磷、速效钾、有机质的量均随着生物炭的增加而显著增加(P<0.05),但显著降低了土壤碱解氮、铵态氮的量(P<0.05)。施用生物炭显著提高了水稻生物产量和收获指数,生物炭处理(C1、C2、C3处理)水稻生物产量2个试验年度的均值平均增加48.35%、52.09%、57.47%,收获指数表现为C2处理>C1处理>C3处理>C0处理。添加生物炭显著提高了稻谷产量,其中穗数、千粒质量、结实率的增加是主要原因。【结论】施用生物炭可显著提高苏打盐碱稻田土壤养分,改善土壤养分状况,提高水稻产量。     

不同水肥管理稻田土壤铬生物有效性及吸收富集特征

【目的】探究不同水肥管理对土壤铬生物有效性的影响及水稻吸收富集特征。【方法】试验地为8a长期定位水肥管理水稻田,灌溉处理设常规灌溉（F）、控制灌溉（C）2种灌溉模式,施肥处理设为施用常规化肥（F）、有机肥（OF）2种施肥模式,分析了不同水肥管理下稻田土壤pH值、土壤铬量及形态分布、水稻根系和稻谷铬量的差异。【结果】(1)与常规灌溉处理和常规施肥处理相比,控制灌溉处理和有机肥处理均显著降低了土壤pH值。(2)与FF处理相比,COF处理增加了土壤可交换态、可还原态和可氧化态铬量和比例,各形态铬量分别增加了54.31%、43.06%和39.33%;减少了残渣态铬量和比例,残渣态铬量减少了2.84%;提高了重金属铬从根到稻谷的转运系数;增加了水稻植株根部和稻谷铬量,分别较FF处理增加了46.31%和59.43%。(3)在相同灌溉条件下,不同施肥处理土壤pH值和可交换态、可还原态铬量显著负相关;而在相同施肥条件下,不同灌溉处理间土壤pH值和可交换态、可还原态铬量之间不存在明显相关性。【结论】对比常规肥,施用有机肥给节水灌溉稻田带入了外源重金属铬,并显著增强了土壤铬生物有效性,促进了水稻植株吸收富...     

基于ORYZA_V3模型的海涂水稻生物炭施肥优化措施研究

【目的】探索施肥管理对沿海垦区盐渍化土壤水稻产量影响。【方法】利用测桶试验数据对ORYZA_V3作物生长模型进行率定与验证,利用验证后的模型定量评估了7个不同施氮肥情景模拟对水稻产量的影响。【结果】ORYZA_V3模型具备模拟不同施肥管理措施下盐渍土水稻生长情况与产量的能力。在低施氮量情景模拟下,施用生物炭对水稻产量影响明显,而高施氮量情景模拟下(施氮量超过235kg/hm~2),土壤中养分达到饱和,施用生物炭对产量影响不明显。添加2%生物炭和5%生物炭处理产量分别在235、141 kg/hm~2施氮量情景模拟水平上达到8 680.1、8834.1kg/hm~2,在此基础上持续添加氮肥对产量影响不明显。【结论】低施氮量情景模拟下,添加5%生物炭对水稻产量促进作用最大,高施氮量情景模拟下,2%生物炭和氮肥联合施用成本相对低,且产量高。     

水分管理对镉轻度污染农田水稻镉积累的影响

[目的]研究镉轻度污染农田水稻适宜的水分管理模式.[方法]采用盆栽试验,分别设置水稻全生育期湿润灌溉(CK)、全生育期淹水(T1)、拔节期(T2)、孕穗期(T3)、抽穗扬花期(T4)、灌浆乳熟期(T5)、蜡熟期(T6)开始淹水7个处理,对水稻不同器官镉积累差异以及土壤氧化还原电位、根际土壤溶液水溶性镉质量分数变化进行研...     

添加生物炭对降低冬小麦幼苗盐害并促进其生长的效果研究

黄河三角洲盐碱农田具有"盐、板、瘦"的特点,以NaCl为主要成分的盐渍危害直接影响着滨海土壤质量。生物炭添加可改善土壤性质,促进作物生长。【目的】明晰炭添加对盐渍土盐分离子和冬小麦幼苗生长的影响。【方法】研究依托田间试验探究了低剂量(0～4 g/kg)的芦苇炭添加对盐渍土盐离子、麦苗体内钾钠比、钾素利用率及幼苗生物量的影响。【结果】施用生物炭可降低土壤溶液中的盐离子、增加冬小麦幼苗体内钾钠比和麦苗钾素利用率,有助于提升幼苗生物量;以4 g/kg炭添加量下的降盐、增量效果最为明显。土壤溶液中的Na+较CK降低了9.43%,幼苗K/Na和钾素利用率分别提升了56.80%和25.48%,麦苗生物量增加了15.72%。【结论】炭添加可通过固持土壤溶液中的Na+、提升麦苗K/Na和钾素利用率来促进其生物量的增加。研究可为生物炭用于盐渍土改良的降盐培肥和增效增产的过程机理提供理论依据,为生物炭用于盐渍化土壤改良的可行性提供初步指导。     

滴灌减量施肥对香蕉产量、养分吸收利用及效益的影响

【目的】针对当前香蕉施肥过量问题,分析氮磷钾滴灌减量施肥对香蕉果实产量、养分吸收利用及经济效益的影响。【方法】采用田间试验方法,以巴西蕉为试验材料,设置氮磷钾常规施肥(纯N量1 112 kg/hm~2, P_2O_5量690kg/hm~2,K_2O量2 135 kg/hm~2)和滴灌减量施肥(纯N量588 kg/hm~2, P_2O_5量432 kg/hm~2, K_2O量742 kg/hm~2)2个处理。【结果】滴灌施肥条件下,香蕉产量为56 503 kg/hm~2,较常规施肥(CK)增产13.0%。氮、磷、钾肥利用率较CK分别提高17.30%、16.19%、20.34%;氮、磷、钾肥吸收效率分别提高86.36%、50.00%、172.00%;氮、磷、钾肥偏生产力分别提高113.75%、80.52%、225.29%。纯收益较CK增加20 930元/hm~2,产出投入比由1.26:1上升到1.45:1。【结论】与当前常规的氮磷钾施肥量比较,滴灌减量施肥(纯N减量47.1%, P_2O_5减量37.4%,K_2O减量65.3%)不会导致香蕉减产。     

自然降雨条件下化学钾肥配施有机肥对烟草生长及产量的影响

【目的】探明在自然降雨条件下化学钾肥配施有机肥对烟草云烟87生长发育、产量及经济效益的影响,为贵州省黔东南州烟草种植区烟草钾肥的合理施用提供科学依据。【方法】采用田间小区试验,设置4种施钾水平,分别为0水平(K_0:0 kg/hm^2)、1水平(K_1:120 kg/hm^2)、2水平(K_2:240 kg/hm^2)和3水平(K_3:360 kg/hm^2),4个施肥处理,同时每个处理配施有机肥(菜枯,M)2 250 kg/hm^2,调查各处理烟草在生育期内烟株主要的农艺性状、病害发生情况、烘烤后烟叶的经济性状和烟叶产量。【结果】在成熟期,K_3处理烟株各项农艺性状除节间距外均显著优于K_0处理(p<0.05),与K_0处理相比,K_3处理烟株的株高、最大叶面积、叶片数、茎围、节间距和根体积依次分别增加了27.64%、35.16%、56.38%、35.36%、17.06%和63.03%,与K_2处理相比,K_3处理相应指标增加了2.55%、4.83%、2.21%、29.27%、16.43%、22.64%。与K_0处理相比,K_3处理烟株的赤星病、花叶病和黑胫病的发病率分别降低了51.69%、41.16%和45.35%,病情指数分别降低了44.27%、28.87%和41.56%,K_2处理相应病情发病率分别降低了28.63%、22.30%、35.61%;病指数分别降低了34.68%、10.18%、31.40%。随着施钾增加烟叶产量呈增加趋势,K_3处理烟叶的产量和产值比K_0处理分别提高了26.60%和36.03%,上等烟和中上等烟比例分别提高5.82%和2.26%,K_3处理产值显著高于K_0、K_1、K_2处理。【结论】与其他施肥处理相比,K_3处理烟株大田长势好,农艺性状好,抗病能力强,可提高产量和经济效益。     

孕穗期高温与涝对水稻光合特性和产量的影响

[目的]探究孕穗期高温与涝胁迫对水稻光合特性和产量的影响.[方法]采用盆栽试验,设置3个胁迫处理,分别为涝胁迫(T1,15cm),高温胁迫(T2),高温x涝胁迫(T3,15cm),以浅水勤灌为对照(CK),分析了孕穗期高温与涝胁迫条件下水稻光合特性和产量变化.[结果]孕穗期胁迫结束后,T2处理相比CK降低了水稻的光合速...     

缓解超级早稻灌浆结实期高温热害的灌水深度研究

[目的]揭示不同灌水深度对超级早稻灌浆结实期高温热害的缓解效应,明确适宜灌水深度.[方法]以超级早稻"陵两优268"为材料,在自然高温热害条件下设置田间试验,设置常规灌溉(灌水深度2.5 cm,CK)、灌水深度5、7.5、10 cm共计4个灌水深度,测定水稻群体温度、剑叶生理指标、水稻产量及其构成因子,分析不同灌水深度...     

覆膜滴灌盐碱土改良效果研究

【目的】研究不同改良剂对覆膜滴灌盐碱土的改良效果。【方法】采用有机肥料、微生物菌剂、无机肥作为盐碱土壤改良剂,分析了不同改良剂对土壤pH值变化率、脱盐率、养分和玉米产量的影响。【结果】①不同改良剂均能降低盐碱土壤pH值和盐分,增加玉米产量,其中施用有机肥料300 kg/hm~2+微生物菌剂250 kg/hm~2的处理效果显著,在拔节期和成熟期,该处理的pH值变化率相比CK增加4.58%和2.65%,生育期内土壤脱盐率接近60%,玉米产量较CK增加39.04%;②施用不同改良剂后土壤有机质、速效钾在生育期内呈递增趋势,水解性氮、有效磷均呈先增加后减少趋势。【结论】在覆膜滴灌盐碱地的改良与利用中,以有机肥料和微生物菌剂为主要原料的微生物改良剂可作为优先选择。