山区河流阶地稻田土壤重金属的来源与污染评价

【目的】为了解山区河流阶地稻田土壤重金属含量及安全风险。【方法】采集贵州省镇远县青溪镇鸡鸣村河流阶地27个田块土壤样品,测定其重金属(Cd、Cr、Pb、Zn、Cu)含量,利用单因子指数法、综合污染指数法、地积累指数法和潜在生态危害指数法对土壤的污染状况及潜在风险进行评价,结合重金属之间的相关性分析和主成分分析来判断河流阶地稻田土壤重金属的污染来源。【结果】土壤中Cd、Cr、Pb、Zn和Cu的平均含量分别为1.5、61.51、32.79、160.78和29.61 mg/kg,土壤重金属单项污染指数依次为CdZnPbCrCu,地积累指数依次为为CdZnCuPbCr,综合污染指数算术平均值为4.42。土壤重金属单项生态风险指数依次为CdCuPbZnCr,综合潜在生态危害指数为228.87,生态风险处于中等水平,Cd对综合潜在危害指数的贡献率为94%,是研究区生态风险的主要来源。【结论】土壤受到重度污染,土壤环境质量较差,其中Cd为重度污染,Zn为轻度污染,Pb、Cr和Cu为于无污染。重金属来源主要包括农业运输源、交通污染源、自然活动源。     

不同钝化剂对黄棕壤旱地严格管控类土壤镉的钝化效果

【目的】研究施用不同钝化剂对黄棕壤旱地严格管控类土Cd的钝化效果,为以土壤类型划分的Cd污染土壤钝化修复提供理论参考。【方法】采用室内培养试验法,以贵州典型Cd超标黄棕壤为研究对象,将牛粪（NF）、玉米生物炭（SWT）、石灰（SH）、磷灰石（LHS）、膨润土（PRT）、方解石（FJS）、海泡石（HPS）、巨大芽孢杆菌（JDYB）和胶质芽孢杆菌（JZYB）作为钝化剂,通过室内培养70 d后,分析其土壤理化性质（pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾）、Cd全量和有效态Cd含量的变化特征。【结果】（1）施用不同钝化剂均提高土壤pH 0.03～0.88,其中SH处理的土壤pH增幅最大,达14.94%。除SH、PRT、FJS和HPS会降低土壤有机质含量外,其他钝化剂均能有效增加土壤有机质含量,其中NF增加土壤有机质含量的幅度最大（31%）。相对其他钝化剂,NF对土壤速效养分（碱解氮、有效磷和速效钾）含量增加效果最好,分别增幅25.16%、31.89%和65.11%。（2）施用FJS会提高土壤Cd含量,而其他钝化剂均能降低土壤Cd含量0.1～0.26 mg·kg-1,其中LHS和HPS对土壤Cd含...     

不同钝化剂组合对水稻各部位吸收积累Cd及产量的影响

为筛选出能有效抑制水稻各部位吸收积累Cd及提高产量的有机和无机材料钝化剂组合,选取贵州存在稻米镉超标的水稻土,以水稻盆栽试验研究15种钝化剂组合对土壤中可交换态Cd、水稻各部位吸收积累Cd及稻谷产量的影响。结果表明:施用15种钝化剂组合使土壤pH上升0.25～1.04,土壤阳离子交换量增加2.65%～50.96%,土壤有机质上升0.22%～17.20%,土壤可交换态Cd含量降低5.21%～20.56%;水稻根系、秸秆、稻壳和糙米中Cd含量分别降低6.66%～45.58%、12.88%～49.76%、27.15%～59.79%和12.85%～68.62%,稻谷产量增加20.59%～62.14%,水稻根、秸秆、稻壳和糙米富集系数范围分别为1.01～1.67、0.16～0.28、0.12～0.22和0.09～0.24,根系对Cd的富集能力最大。施用生石灰+钝化剂1+鸡粪、生石灰+钝化剂2+鸡粪、生石灰+钝化剂3+鸡粪和生石灰+钝化剂4+鸡粪4种钝化剂具有较好的降Cd效果,均使糙米中Cd含量低于0.2 mg·kg~(-1),符合国家食品污染物限量标准,且其增产作用又明显。该结果可为贵州山区稻田Cd污染土壤改良及安全利用提供科学依据。     

不同土壤调理剂对黔中地区水稻Cd积累转运和产量的影响

为验证土壤调理剂在黔中酸性Cd污染稻田上的应用效果,通过田间小区试验,分析不同土壤调理剂对土壤pH值、总Cd、有效Cd、水稻各部位Cd积累量和水稻产量的影响。结果表明:相对于空白对照,施用石灰和11种调理剂使土壤pH值显著(P<0.05)提高0.25~1.02个单位,土壤有效态Cd含量显著(P<0.05)降低8.90%~22.14%。施用石灰和11种调理剂均可有效降低水稻各部位Cd含量和Cd富集系数,其中,糙米中的Cd含量显著(P<0.05)降低19.09%~85.45%,根、茎、叶、糙米中的Cd富集系数分别显著(P<0.05)降低16.62%~69.90%、18.40%~94.18%、25.82%~78.02%、18.02%~85.46%。石灰和11种调理剂均能显著(P<0.05)降低Cd从叶到穗轴和从稻壳到糙米的转运。应用11种调理剂的经济成本均高于石灰,其中,特贝钙土壤调理剂的经济成本最低,为7 200元·hm^-2。综合分析降Cd效果和成本因素,试验条件下,以特贝钙土壤调理剂的效果最佳,可在黔中地区推荐使用。     

不同钝化剂组合对土壤铬铜赋存形态及在水稻中积累的影响

为了筛选出能有效抑制水稻各部位吸收积累Cr和Cu的有机和无机材料钝化剂组合,选取水稻土以盆栽试验研究了15种钝化剂组合对土壤Cr和Cu赋存形态及水稻各部位吸收积累Cr和Cu的影响。结果表明:15种钝化剂组合施用使土壤pH上升0.25～1.04,土壤阳离子交换量增加2.65%～50.96%,土壤有机质含量增加0.22%～17.20%,土壤可交换态Cr含量降低35.21%～55.63%;除生石灰+钝化剂4+鸡粪组合使土壤可还原态显著增加外,其他组合的土壤可还原态Cr无显著变化;土壤可氧化态和残渣态Cr均无明显变化;土壤可交换态Cu含量降低6.66%～33.42%;土壤可还原态和可氧化态Cu无明显变化;土壤残渣态Cu增加0.32%～5.04%,其中钝化剂3、生石灰+钝化剂1+鸡粪、生石灰+钝化剂4+鸡粪3个组合能显著增加土壤残渣态含量。根系对Cr和Cu的富集能力最大,15种钝化剂组合可使水稻根系、秸秆、稻壳和糙米中Cr含量分别下降4.59%～49.41%,39.84%～76.87%,7.14%～31.60%,17.32%～67.10%,水稻根系、秸秆、稻壳和糙米中Cu含量分别下降10.57%～48.41%,7.99%～52.53%,21.12%～45.11%,14.39%～66.92%。15种钝化剂组合均可降低糙米中Cr和Cu的含量,其中以生石灰+钝化剂2+鸡粪的效果最佳。     

贵州马铃薯产地土壤镉赋存形态及风险评估

研究喀斯特马铃薯产地土壤镉的赋存形态、迁移能力,为马铃薯产地风险评估提供新的理论依据。以威宁主栽区域30对马铃薯及相应土壤为研究对象,分析土壤镉的赋存形态及影响镉赋存形态的因素。采用富集系数、有效性、地质累积指数法、潜在生态危害指数法评估土壤镉迁移能力及生态风险。结果表明:研究区域土壤总镉含量为0.704～1.970 mg/kg,均值为1.394 mg/kg,变异系数25%。土壤分级提取的4种镉中,弱酸态镉占总镉比例最大,达28%～58%,可还原态镉仅占4%～13%。土壤化学性质中,仅有效隔与pH呈显著负相关(R=-0.480),符合多因素方差分析结果。另外方差分析结果表明:多因子对有效镉的影响取决自身影响力度,如sig_(pH总镉)sig_(总镉)sig_(pH);sig_(总镉) sig_(总镉*有机质),说明产区土壤赋存形态的差异是总镉和土壤因子共同作用的结果,土壤理化因子的多样性决定了土壤赋存形态的异质性;产地土壤总镉风险评估结果I_(geo)为2～3、RI为100.57～281.43,,马铃薯块茎镉有效性均值为15%,说明产区土壤总镉高,但迁移能力较弱,相对于总镉,以有效镉作为评估区域潜在风险更科学客观。     

Cd胁迫对马铃薯根际土壤细菌群落组成及多样性的影响

为揭示Cd胁迫下马铃薯根际土壤细菌群落结构差异及根际细菌对Cd胁迫的响应特征,并为深入研究马铃薯根际土壤细菌与耐Cd性之间的关系提供理论基础,应用高通量测序技术对不同含量(0、10、50、100 mg/kg)Cd胁迫下马铃薯根际土壤细菌多样性和群落结构进行研究。结果表明,Cd含量为100 mg/kg时,马铃薯根际土壤细菌多样性最低;Cd含量为10 mg/kg时,马铃薯根际土壤细菌多样性最高。在门水平上,变形菌门(Proteobacteria)为优势菌门,占比为37.78%～48.28%;在属水平上,水恒杆菌属(Mizugakiibacter)为优势菌属,占比为9.16%～20.44%。主成分分析表明,马铃薯根际土壤细菌受Cd胁迫后,其群落结构与对照具有明显差异。利用相关性分析得到3个对Cd具有耐性的细菌菌属,分别是苔藓杆菌属(Bryobacter)、Flexivirga和Jatrophihabitans。     

植物重金属抗性基因挖掘和作用机制研究进展

长期生长在重金属环境中的植物为了更好地适应土壤中重金属的胁迫,进化出一套调控机制来响应重金属的胁迫。主要从有关抗重金属品种发现、抗性基因的挖掘以及遗传机制等方面对近年来的研究展开评述。在抗性基因的挖掘中发现,植物间呈现出不同的抗重金属能力,该能力由基因转录的蛋白控制,这些抗性基因的利用在抗性品种的选育和污染土地的修复等方面具有重要价值。此外,对抗性基因的挖掘手段进行一定的展望。     

外源Mg2+对不同水稻品种苗期Cd2+吸收转运特性的影响

通过水培试验,探究不同Mg2+浓度对粳稻黑糯72、籼稻红优2号、C两优华占和宜香优2115苗期Cd2+吸收及转运的影响.结果表明,各品种水稻幼苗植株内Cd含量表现为根>叶鞘>叶片,根是水稻吸收和富集Cd的主要器官;不同水稻品种各器官中Cd2+的转移能力存在显著差异,在Cd2+胁迫下添加Mg2+能够显著降低4种水稻根系、...