外源硒对谷子生理特性、硒含量及其产量和品质的影响

【目的】探索不同生育期喷施不同浓度硒对谷子产量、品质、保护酶活性及籽粒硒含量的变化规律,明确谷子外源硒的最佳施用量和最佳施用期,为富硒谷子的生产管理提供科学依据。【方法】以春谷长农35、夏谷冀谷20、抗除草剂杂交谷晋谷50为试验材料,采用田间试验,设置6个供硒水平(清水对照(T0)、16.96g·hm~(-2)Na_2SeO_3(T1)、33.92 g·hm~(-2)Na_2SeO_3(T2)、67.84 g·hm~(-2)Na_2SeO_3(T3)、135.68 g·hm~(-2)Na_2SeO_3(T4)、271.36g·hm~(-2)Na_2SeO_3(T5)),在苗期、抽穗期、灌浆期叶面喷施,研究不同生育期不同供硒水平对不同品种谷子生理生化指标、产量、品质及硒含量的影响。【结果】不同浓度外源硒叶面处理谷子,不同生育期SPAD、POD、SOD、MDA、GSH和GSH-Px等6个生理生化指标,品种间达极显著差异水平(P0.01),并且除MDA外,其他均主要表现为随着硒浓度的增加呈现先升高后降低的趋势,T3处理达到最大,抽穗期SOD、POD、GSH-Px的活性、GSH含量和SPAD分别比对照增加18%、44%、94%、97.4%和9%,外源硒能够显著提高谷子籽粒硒含量,并且不同喷施时期、不同品种均随着喷施硒浓度的增加而增加,喷施时间对籽粒硒含量的影响为灌浆期抽穗期苗期,不同品种同一时期表现为晋谷50长农35冀谷20。在摄入硒的安全范围内,灌浆期T3处理,晋谷50籽粒硒含量达到0.297 mg·kg~(-1),比对照增加8.6倍。叶面喷施硒可以提高谷子粗蛋白、脂肪、赖氨酸和叶酸等营养品质的含量,不同喷施时期不同品种谷子粗蛋白、赖氨酸和叶酸含量与对照相比,均表现为T3处理增加最多,最高增加了13.9%、17.9%和7.5%。与对照相比,不同浓度硒可以提高谷子产量,具体表现为随着硒浓度的增加先增加后减小,以T3处理达到最大,之后为减小趋势。抽穗期T3处理晋谷50、冀谷20、长农35产量与对照相比分别增加4.9%、4.7%和1.2%。【结论】适量的外源硒对谷子生理特性提升、营养品质改善和产量提高具有促进作用,也有利于富硒功能食品谷子的生产。综合分析,抽穗期喷施亚硒酸钠67.84 g·hm~(-2)为谷子叶面喷施硒的最佳施用期和最佳施用量。     

孕穗期叶面施硒对水稻生育后期氮吸收和硒含量的影响

为探讨叶面施硒与水稻氮代谢关系,采用盆栽试验,分析4种硒浓度(0,20,40,60mg·kg~(-1))下,水稻生育后期不同器官氮含量、氮积累、氮分配比例及氮迁移率和硒含量的变化规律。结果表明:0～40mg·kg~(-1)硒处理时,随着硒浓度的增加,水稻植株和精米硒含量、硒积累量均显著增加,精米硒含量为0.084～0.173mg·kg~(-1),是对照的3.65～7.52倍。硒浓度0～40mg·kg~(-1)时,随着硒浓度的增加,叶片、茎和穗的氮含量和氮积累量显著增加,40mg·kg~(-1)硒处理籽粒蛋白质含量比对照增加3.83%,60mg·kg~(-1)硒处理叶片、茎和穗的氮含量和氮积累量降低。可见,松粳9号孕穗期喷施40mg·kg~(-1)硒,有利于植株氮吸收,提高精米硒的含量,且精米硒含量达到富硒大米标准。     

叶面喷施硒元素水溶调理剂对小麦产量及品质的影响

为了探究叶面喷施硒肥对小麦产量及品质的影响,在小麦拔节后期和扬花期分别喷施0～2.5 g·kg~(-1)的6个不同浓度叶面硒元素水溶调理剂,研究其对小麦籽粒产量、籽粒硒含量及相关品质指标的影响。结果表明,小麦叶面喷施硒肥,对产量及其构成因子均有促进作用。小麦产量增加了1.10%～6.69%,在2 g·kg~(-1)浓度时,产量最高达1.143 kg·hm~(-2)。小麦籽粒硒含量,平均增加53%,且各处理间有明显差异。叶面喷施硒肥的浓度与次数影响小麦籽粒品质,但处理间差异不显著。     

喷施富硒植物营养素对冬小麦硒含量、产量及品质的影响

生物富硒强化技术是提升小麦功能营养价值的重要方法之一。为了研究富硒植物营养素对冬小麦硒含量、产量及品质的影响,2018-2019年在陕西关中灌区,选用小麦新品种‘西农511’在开花期叶面喷施富硒植物营养素,分析籽粒硒含量、产量及品质的变化。结果表明:喷施富硒植物营养素使籽粒硒含量显著提高0.15～1.44 mg·kg~(-1)。籽粒硒含量随着喷施浓度的增加而增加,喷施次数以1次为最佳。喷硒处理对小麦产量无显著影响,对品质影响主要表现为稳定时间的增加,增幅为14.5%～351.46%。土壤硒含量对于叶面喷施硒肥有一定的促进作用,而不同地区间喷硒后籽粒硒含量差异显著。因此,喷硒可以改善小麦营养品质。在关中灌区,推荐富硒植物营养素施用量不少于2.7kg·hm~(-2),施用量为6 g·kg~(-1)。     

土壤不同硒含量对小麦主要产量相关性状和硒吸收利用的影响

为探究不同土壤硒含量对小麦主要产量相关性状和硒吸收利用的影响,以‘普冰151’‘西农黑大穗’‘周黑麦1号’为试验材料,紫阳高硒矿粉为硒源,采用盆栽试验,设置5种不同土壤硒含量,S0(0添加硒矿粉),S1、S2、S3、S4(土壤硒含量分别为4 mg·kg~(-1)、8 mg·kg~(-1)、12 mg·kg~(-1)和16 mg·kg~(-1))。结果表明:土壤中施加高硒矿粉对小麦分蘖数和穗长无显著影响;但在土壤硒含量S2和S3水平下‘西农黑大穗’的株高显著提高。土壤硒含量增加可显著提高小麦穗粒数、千粒质量和产量。随土壤硒含量的增加,小麦旗叶叶绿素含量与净光合速率较S0均显著增加,呈先升高后降低的趋势。土壤中施加高硒矿粉显著提高小麦籽粒粗蛋白含量,S2、S3和S4水平之间无显著差异,但显著高于S1水平。在土壤硒含量S1和S2水平下,3个小麦材料籽粒有机硒含量均达到富硒小麦标准(GB13105-1991),S2水平为最适宜种植富硒小麦的土壤硒含量。3个小麦材料的籽粒有机硒含量在S2水平下分别为0.258mg·kg~(-1)、0.288 mg·kg~(-1)和0.273mg·kg~(-1),籽粒硒转化率分别为82.958%、84.457%和82.979%,‘西农黑大穗’在3个材料中表现最高。表明土壤中施加一定量硒能有效提高小麦产量、籽粒粗蛋白含量和硒含量。     

小麦秸秆生物质炭对旱地土壤铅镉有效性及小麦、玉米吸收的影响

采用高(40 t·hm~(-2))、低(20 t·hm~(-2))两个不同施用量将小麦秸秆生物质炭施用到小麦-玉米轮作模式下的碱性旱地土壤,分析生物质炭对Pb、Cd污染土壤中小麦、玉米籽粒Pb、Cd的富集以及土壤Pb、Cd的生物有效性的影响。结果表明:旱地土壤中,小麦秸秆生物质炭在小麦、玉米两季均能有效提高土壤有机碳含量,两季最高增加量分别是对照的2.4倍和2.8倍;同时显著降低土壤Ca Cl2-Pb和Ca Cl2-Cd的含量,最大降幅分别达到53%和50%,进一步表现为小麦籽粒Pb、Cd含量的显著降低,降幅最高分别为43%和21%,但小麦籽粒Pb、Cd含量仍高于现行国家标准(Cd0.1 mg·kg~(-1),Pb0.2 mg·kg~(-1)),而对玉米籽粒Pb、Cd含量无显著影响。在对污染水平及施炭量的多因素方差分析中发现,20 t·hm~(-2)的施炭量可在短期内达到修复目的,而40 t·hm~(-2)施炭量的治理效果可至少维持两个生长季。因此,小麦秸秆生物质炭对碱性旱地土壤Pb、Cd污染的修复,主要是通过提高土壤有机碳含量以及生物质炭丰富的官能团对土壤Pb、Cd的吸附螯合及络合作用来降低土壤Pb、Cd的生物有效性,从而降低小麦籽粒的Pb、Cd富集,并且其持效性在一定生物质炭施用范围内随施用量的增加而延长。     

磷硅肥配施抑制华南地区水稻籽粒砷积累的效果

选取华南地区广泛种植的杂交水稻品种"培杂泰丰",利用外源添加砷(50 mg·kg~(-1))的土壤盆栽试验,研究不同施用量的磷硅肥对水稻生长特性和砷积累的影响。结果表明,施用磷硅肥的处理,水稻糙米中砷含量为0.504~0.586 mg·kg~(-1),低于农业部颁布的粮食中砷限量标准(NY 861—2004)中大米砷限值。相关性分析表明,水稻糙米砷含量与水稻植株的生物量、稻谷千粒重和秸秆中硅/砷摩尔比呈显著负相关,与秸秆中磷/砷摩尔比呈极显著负相关;糙米的砷含量随磷、硅肥的施加而降低。综合分析表明,在华南地区同类中度砷污染土壤中可有效控制砷向水稻籽粒运输累积的磷、硅肥最优施加量及配比为40 mg P·kg~(-1)土、50 mg Si·kg~(-1)土。     

硒叶面肥对小麦农艺性状、产量和硒含量影响的初步研究

对7个小麦(Triticum aestivum L.)品种(系)施用硒叶面肥,以空白为对照,探讨硒叶面肥对小麦农艺性状、产量和籽粒硒含量的影响。结果表明:(1)施用硒叶面肥对小麦结实率的影响显著(F=7.15F0.05);(2)施用硒叶面肥对小麦产量影响不显著(F=3.84F0.05)。施用硒叶面肥后小麦单产均值为311.82kg/667m~2,比对照增加4.2%;(3)施用硒叶面肥可以增加小麦籽粒的硒含量,施用硒叶面肥后小麦籽粒的平均硒含量为0.316mg/kg,比对照增加0.263mg/kg。鄂麦18、鄂麦596对硒的吸收能力较强,籽粒硒含量分别达到0.487、0.357mg/kg;鄂麦398对硒的吸收能力较差,籽粒硒含量仅为0.195mg/kg。     

硒叶面肥对油菜农艺性状、产量和籽粒硒含量影响的初步研究

对6个油菜品种施用30g/hm~2的硒叶面肥,以空白为对照,探讨了硒叶面肥对油菜农艺性状、产量及籽粒硒含量的影响。结果表明:(1)硒叶面肥对油菜农艺性状有一定影响,对油菜二次分枝角果数的影响显著,施用硒叶面肥与品种互作对油菜二次分枝角果数的影响显著;(2)施用硒叶面肥对油菜产量的影响差异不显著,但有增产趋势,施用硒叶面肥的油菜单产均值为199.64kg/667m~2,比对照增加了6.8%;(3)施用硒叶面肥可以增加油菜籽粒的硒含量,施用硒叶面肥的油菜籽粒平均硒含量为0.2605mg/kg,比对照增加了0.1875mg/kg,在供试品种中,楚油杂79吸收能力最好(0.297mg/kg),华油杂9号次之(0.257mg/kg),惠油杂6815、德新油53的吸收利用能力较差,籽粒硒含量分别为0.207mg/kg、0.236mg/kg。     

叶面喷施亚硒酸钠对谷子籽粒含硒量及品质的影响

大田试验,在谷子灌浆期叶面喷施不同剂量的Na2SeO3(0,0.038,0.075,0.113,0.150,0.188和0.225kg·hm-2),研究其对常规谷子品种(晋谷21号)和杂交谷子品种(张杂谷10号)的籽粒含硒量和品质的影响。结果表明,叶面喷施硒肥可提高谷子的籽粒含硒量,改善籽粒品质。晋谷21号与张杂谷10号的籽粒硒含量均随喷施亚硒酸钠浓度的增加而显著提高,0.225kg·hm-2亚硒酸钠处理达到最大值,分别为0.331和0.226mg·kg-1,是对照处理的17和13倍。与对照相比,晋谷21号籽粒粗蛋白质、可溶性糖、淀粉含量均随着施硒量的增加呈先升高后降低趋势,而可溶性蛋白质含量呈先降低后升高再降低趋势,0.150kg·hm-2浓度时均达最大值,分别显著提高了5.81%、42.68%、27.87%,109.73%;张杂谷10号籽粒粗蛋白质、可溶性蛋白质、可溶性糖含量随着施硒量的增加呈先升高后降低趋势,粗蛋白质与可溶性蛋白质含量在0.188kg·hm-2浓度处理时达最大值,分别显著提高6.88%、165.98%,可溶性糖含量在0.113kg·hm-2浓度处理时达到最大,提高了47.50%,淀粉含量随着施硒量的升高而增大,0.225kg·hm-2浓度时显著提高了43.06%。综合2个谷子品种的5个品质指标,叶面喷施0.150kg·hm-2亚硒酸钠为宜,可以有效提高谷子籽粒中硒含量和品质。     

纳米硒对谷子生物量和微量元素含量的影响

为了探究纳米硒肥对谷子各部位生物量和谷子籽粒中微量元素含量的影响,以大白谷和张杂13号谷子为材料,在其孕穗期和灌浆期分别喷施不同质量浓度(0、3、6、9 mg/L)的纳米硒肥,分析成熟后谷子各部位的生物量及谷子籽粒中硒、汞、砷和镉含量的变化。结果表明,纳米硒肥可以增加谷子地上部分的生物量,但对地下部分生物量无影响,且施用高浓度纳米硒肥会抑制谷子生物量的持续积累;纳米硒肥可以极显著提高谷子籽粒中的硒含量,在灌浆期喷施高质量浓度(9 mg/L)纳米硒肥时,对谷子籽粒硒含量的积累效果更佳,且籽粒硒含量与叶面喷硒浓度呈正相关;纳米硒肥可以极显著降低谷子籽粒中重金属元素的含量,且籽粒中砷和镉的含量均与叶面喷硒浓度呈负相关。适宜浓度的外源硒可以提高谷子茎部、叶部和穗部的生物量及谷子籽粒硒含量,降低了籽粒中汞、砷和镉的含量。     

稻麦两熟系统产量对秸秆还田的响应:基于Meta分析

[目的]本文旨在明确稻麦两熟系统秸秆还田对作物产量的影响。[方法]以稻麦两熟系统为研究对象,通过搜集、整理近20年的文献数据,使用Meta分析方法,定量研究了长江流域稻麦产量对秸秆还田的响应变异及其影响因素。[结果]秸秆还田能够显著增加稻麦产量,但是,水稻产量的响应程度要显著强于小麦。秸秆不同还田量对小麦产量的影响不明显,但小麦秸秆还田量大于3 750 kg·hm~(-2)时显著增加水稻产量。在长江下游地区,水稻秸秆还田显著降低小麦产量,而在长江中、上游地区,水稻秸秆还田显著增加小麦产量。在长江流域,小麦秸秆还田均显著增加水稻产量。基肥N肥以尿素形态施用下水稻秸秆还田可以增加小麦产量,但以复合肥形态施用下小麦产量对水稻秸秆还田的响应不显著。在稻秸还田条件下,全生育期N肥用量大于200 kg·hm~(-2)时,小麦产量显著降低;N肥用量不超过200 kg·hm~(-2)时,小麦产量显著增加。全生育期P肥最适用量为40~60 kg·hm~(-2),在此条件下,秸秆还田均能显著增加稻麦产量。土壤有机质含量为20~30 g·kg~(-1)时,秸秆还田能够显著提高稻麦产量;但是土壤有机质含量过高(如大于30 g·kg~(-1))时,水稻秸秆还田却降低了小麦产量。旋耕显著降低了稻秸还田下小麦产量,但其他耕作方式却能够显著增加秸秆还田对稻麦产量的正效应。此外,麦秸还田下,水稻产量在不同栽培方式间也存在差异。[结论]秸秆还田能够增加稻麦产量,但还田效益需要综合考虑区域资源特点、土壤本底条件、耕作栽培及水肥管理等因素。     

硒肥和土壤类型对水稻硒吸收的影响

【目的】研究硒肥和土壤类型对水稻产量、品质及硒在稻株中分布的影响,为富硒稻米生产提供技术参考。【方法】在3种类型土壤(紫色土、青紫泥、小粉土)上,开展施用不同水平亚硒酸钠(0.50和1.00 mg/kg)的水稻盆栽试验,并以不施亚硒酸钠作对照处理,分析土壤硒形态、水稻各部位中硒积累特征的差异。【结果】不同土壤类型和施硒量均显著影响水稻土壤硒形态及水稻各部分硒的含量(P0.05,下同),与对照处理相比,水稻根、茎、叶、籽粒和颖壳各部位的硒含量均随着施用硒肥浓度的增加而显著增加。紫色土在外源施用硒条件下水稻各部位硒含量显著高于其他土壤,紫色土的转运吸收系数高达7.00~8.21,显著高于其他两个土壤,3种类型土壤施用亚硒酸钠大部分积累在水稻根部,而向地上部转运较难。施用硒肥后,可溶态、交换态及碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态、残渣态5种土壤硒形态含量显著提高,且均随着土壤硒施用量增加而增加。【结论】在农业生产中建议选用0.50 mg/kg亚硒酸钠作为硒肥使用;3种土壤类型以pH较高的紫色土上施用亚硒酸钠水稻籽粒硒富集效果最好。     

连续施用土壤调理剂对茄子品质及土壤性状的影响

通过连续施用土壤调理剂硅钙钾镁肥对茄子品质和土壤性状的影响研究,了解土壤调理剂硅钙钾镁肥的合理用量,为科学施用提供理论依据。结果表明,施用硅钙钾镁肥能提高茄子产量,提高茄子Vc含量。随硅钙钾镁肥用量的增加,茄子本身的Ca、Mg含量总体上变化趋势并不明显。随着硅钙钾镁肥用量的增加,土壤pH、有效磷、速效钾、交换性钙和交换性镁含量不断增高,用量在1 500kg·hm~(-2)显著高于对照处理;而硅钙钾镁肥的施用对土壤有机质和碱解氮含量影响无显著性差异。考虑到成本因素,土壤调理剂硅钙钾镁肥以750~1 125kg·hm~(-2)的用量对茄子的增产效果和品质最好。     

外源硒矿粉对谷子保护酶活性、产量和籽粒中硒含量的影响

为研究硒矿粉施用量对谷子保护酶活性、产量和籽粒中硒含量的影响,采用大田试验,以晋谷21号和张杂谷10号为试验材料,基施不同用量（0、204、394.8、789.45 kg·hm^-2）的硒矿粉,研究硒矿粉对谷子生长发育及籽粒硒含量的影响。结果表明：随着硒矿粉用量的增加,谷子各生育期叶片的超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性呈现先增加后降低的趋势,丙二醛含量呈先降低后增加的趋势,且均在T2处理时达到极值。与对照相比,T2处理对谷子穗重、穗粒重、千粒重以及产量的影响效果最为显著,晋谷21号和张杂谷10号的产量分别增加了8.64%、6.64%。施用硒矿粉可以提高谷子籽粒中的硒含量,在T2处理下,晋谷21号籽粒硒含量最高达到了0.131 mg·kg^-1,比对照增加了3.5倍。土壤施硒量为394.8 kg·hm^-2可以作为硒矿粉在富硒小米生产中的推荐施用量。     

我国冬油菜典型种植区域土壤养分现状分析

【目的】明确当前生产条件下我国长江流域冬油菜典型种植区域土壤肥力现状,尤其是土壤中微量元素养分含量,以期为冬油菜合理施肥提供参考。【方法】于2018年4—5月在我国长江流域14个省(市)冬油菜典型种植区域采集油菜收获后耕层土壤样品430个,测定土壤基础理化性质(土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾和pH)以及中微量元素(有效钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌和硼)含量,参考第二次全国土壤普查以及油菜种植土壤速效磷、速效钾和有效硼的分级指标,明确我国长江流域冬油菜主产区油菜种植土壤养分现状,并分析了不同区域(长江上游、中游和下游)、种植制度(水旱轮作油菜和旱地油菜)和产量水平(2 000 kg·hm~(-2)、2 000—3 000 kg·hm~(-2)和3 000 kg·hm~(-2))下油菜种植土壤的养分分布特征。【结果】长江流域冬油菜典型种植区域耕层土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、pH、有效钙、有效镁、有效硫、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌和有效硼平均含量分别为25.9 g·kg~(-1)、1.47 g·kg~(-1)、27.5 mg·kg~(-1)、131.1 mg·kg~(-1)、6.04、2 436.1 mg·kg~(-1)、225.7 mg·kg~(-1)、22.6 mg·kg~(-1)、212.3 mg·kg~(-1)、89.7 mg·kg~(-1)、3.84 mg·kg~(-1)、4.03 mg·kg~(-1)和0.45 mg·kg~(-1)。超过2/3田块土壤有机质和全氮含量处于中等及以上;土壤速效磷处于丰富、适宜和缺乏的比例各占1/3;而有63.8%田块土壤速效钾处于缺乏状态。对于土壤中微量元素,土壤有效铁、有效锰和有效铜含量均处于中等及以上,有效钙和有效锌有8.4%和12.2%处于缺乏状态,而土壤有效镁、有效硫和有效硼处于缺乏的比例则分别为24.2%、36.0%和83.5%。长江流域上、中和下游冬油菜典型种植区域土壤养分状况不同,但各区域各养分的分布趋势相同。水旱轮作和旱地油菜种植土壤养分状况存在明显差异,水旱轮作油菜种植土壤有机质、全氮、有效硫、有效铁、有效铜和有效锌含量明显高于旱地油菜。不同产量水平下油菜种植土壤养分特征略有不同,高产(3 000 kg·hm~(-2))油菜种植田的土壤速效钾、有效钙、有效镁和有效硼含量明显高于低产(2 000 kg·hm~(-2))油菜田。【结论】整体而言,我国长江流域冬油菜典型种植区域土壤养分含量呈上升的趋势,但土壤速效钾和有效硼缺乏的比例仍较大,有效镁和有效硫成为潜在的限制因子,因此在当前我国长江流域冬油菜生产中,应重视化肥的合理施用,做到稳施氮肥,增施钾肥和硼肥,局部区域如云南西部、广西北部和湖南南部应适当减少磷肥的投入,而在广西北部、湖南南部和江西北部同时应关注硫肥和镁肥的施用。     

施用硅肥对玉米生理代谢、产量及品质的影响

为研究硅肥对玉米生长及土壤理化性质的影响,以不施硅肥为对照,设置4个硅肥施用量,研究了玉米光合特性、氮代谢关键酶活性、土壤理化特性及产量和品质的变化规律,结果表明,施用硅肥能够显著提高玉米叶绿素含量和净光合速率,硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性显著提高,土壤电导率、孔隙度及养分含量有明显的增加,产量提高12.23%～21.17%,施用硅肥显著提高了玉米籽粒脂肪和蛋白质含量,显著降低了淀粉含量。因此,施用硅肥能显著改善玉米田土壤理化特性,进而提高玉米叶片叶绿素含量和光合作用,最终提高玉米产量和品质,30 kg/hm~2是较为合理的硅肥施肥量。     

秸秆还田配施石灰对水稻镉吸收累积的影响

秸秆还田是提升土壤肥力、增加作物产量的重要措施,但存在增加稻米镉(Cd)含量的风险。为探索合理的秸秆资源利用方式,以成都平原稻麦轮作土壤为对象,设置秸秆不还田、秸秆还田及秸秆还田配施4个石灰施用水平(600、1 200、1 800、2 400kg·hm~(-2))等6个处理,研究秸秆还田配施不同量石灰对水稻Cd吸收累积的影响。结果表明,与秸秆不还田相比,秸秆还田稻米Cd含量提高了18.1%,土壤溶解性有机碳(DOC)含量、有效态Cd含量分别提高了28.5%～95.7%、7.7%～18.9%,且DOC含量差异达显著水平(P0.05)。与秸秆还田相比,秸秆还田配施石灰可通过有效提高土壤pH(0.15～0.85个单位)、降低土壤DOC(6.6%～29.3%)和有效态Cd含量(11.4%～38.6%)等来降低稻米Cd含量(11.2%～44.9%),且稻米Cd含量随石灰用量的增加而降低直至平稳水平,其中以秸秆还田配施石灰1 800 kg·hm~(-2)和2 400 kg·hm~(-2)处理表现最佳(P0.05),低于《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762—2017)0.2 mg·kg~(-1)的标准限值。此外,秸秆还田配施石灰水稻产量增加3.3%～6.2%(P0.05)。在本研究试验条件下,秸秆还田配施石灰的最佳用量为1 800 kg·hm~(-2),既能兼顾水稻产量,又能保障稻谷、土壤生态安全。     

畜禽粪便中铜和锌污染现状及风险分析

为研究我国畜禽粪便中重金属Cu和Zn的现状及对土壤的污染风险,对数据库和课题组已有的数据进行整理,分析了我国畜禽粪便中Cu、Zn的现状,建立土壤中畜禽粪便重金属Cu和Zn的风险评估模型,预测施用畜禽粪便后土壤Cu、Zn的污染情况,并推算畜禽粪便Cu、Zn的阈值。研究发现,不同畜禽粪便中Cu、Zn含量差异较大,且Zn的含量均高于Cu含量。猪粪中Cu、Zn含量最高,中位值分别为406.9 mg·kg~(-1)和671.3 mg·kg~(-1),羊粪中Cu、Zn含量最低,中位值分别为28.7 mg·kg~(-1)和101.1 mg·kg~(-1)。施用猪粪的土壤中Cu和Zn的积累速率分别为12 080.0 g·hm~(-2)·a~(-1)和18 928.4 g·hm~(-2)·a~(-1);家禽粪的影响其次,Cu和Zn的积累速率分别为1 396.4 g·hm~(-2)·a~(-1)和7 978.1 g·hm~(-2)·a~(-1);牛粪和羊粪的污染风险较低。根据模型计算的阈值中,粪肥中Cu和Zn的阈值范围分别为80.8～2 256.6 mg·kg~(-1)和1 322.4～20 040.9 mg·kg~(-1);粪肥污染风险与阈值呈负相关,污染风险最高的猪粪,阈值最低,其Cu和Zn的阈值范围分别为80.8～163.2 mg·kg~(-1)和1 322.4～1 972.8 mg·kg~(-1)。     

污泥农用对痕量元素在小麦－玉米轮作体系中的积累及转运的影响

利用田间试验初步研究了污泥农用对小麦、玉米大田作物及土壤环境影响以及污泥中痕量元素在土壤与植物可食部分之间转移规律.结果表明,施用污泥后,尤其是36t·hm~(-2)施用量时,土壤中Zn、Cu、Cd、Pb、As和Hg的含量均显著增加,但是施用污泥4.5至36 t·hm~(-2)后,除小麦籽粒中Zn、Cu含量和玉米籽粒中Zn、Cr含量显著增加外,其他痕量元素在小麦和玉米籽粒中的含量没有显著增加.作物籽粒中Zn含量与土壤中污泥施加量之间存在着显著的线性回归关系,土壤中增施1t·hm~(-2)污泥,小麦和玉米籽粒中Zn的含量分别增加0.570和0.118 mg·kg~(-1).小麦和玉米籽粒除Ni和Pb的富集系数相近外,对其他痕量元素而言,小麦籽粒的富集系数显著高于玉米籽粒.从痕量元素的累积速率和现行土壤环境质量标准考虑,北京污泥中Hg是优先考虑控制的元素,但是污泥中Hg对食品安全的影响还需要进行长期的大田实验研究.