缺磷对不同作物根系形态及体内养分含量浓度的影响

采用营养液培养方法,以水稻、 小麦、 玉米和大豆为试验材料,研究了短期缺磷（2周）诱导根表沉积铁氧化物是否为水稻特有的性质,以及缺磷对不同作物根系形态及其吸收钾、 钙、 铁、 锰、 铜、 锌营养元素的影响。结果表明,供磷和缺磷处理并没有影响小麦、 玉米和大豆3种作物根系的颜色,而缺磷处理水稻根表沉积了铁氧化物而呈红（黄）棕色,且铁氧化物不均匀地富集在根细胞壁的孔隙中; 缺磷促进了水稻,小麦,玉米和大豆根系的生长,分别比供磷处理伸长了11%、 11%、 20%和11%（P0.05）。此外,缺磷胁迫下水稻根表铁氧化物增强了钙、 铁、 锰、 铜和锌在根表的富集而成为其进入根系的缓冲层。缺磷处理水稻根中铁浓度明显高于供磷处理（P0.05）,而地上部铁的浓度仅为磷营养正常水稻植株的18%,这说明缺磷诱导的铁氧化物促进了根系对铁的吸收但抑制了铁由根系向地上部的转运。短期缺磷对其他养分在水稻根中和地上部的浓度没有明显影响。对于其他 3 种作物,短期缺磷没有明显影响钾、 钙、 铁、 锰、 铜和锌在其根表富集及在植物体内的浓度。因此,在供试的4 种作物中,由于磷胁迫诱导根表形成铁氧化物是水稻特有的性质,铁氧化物的沉积可促进铁的吸收但抑制了铁向地上部的转运,而短期缺磷并没有影响其他3种作物对钾、 钙、 铁、 锰、 铜和锌养分的吸收和转运。     

外源磷或有机质对板蓝根吸收转运砷的影响

采用土壤培养方法,研究了不同含砷水平土壤中添加外源磷或有机质对砷在板蓝根地下部和地上部累积与分配的影响.结果表明,在外源添加磷或者有机质的情况下,与自然土相比含砷土对板蓝根的生长有一定的促进作用;在自然土(13.4 mg/kg)中,外源磷没有明显影响板蓝根地下部对砷的累积,却显著降低了砷由地下部向地上部的转运,并且添加200 mg P2O5/kg显著降低了砷在地上部的累积.然而,在含砷土(33.4 mg/kg)中,100 mg P2O5/kg处理显著降低了砷在地下部的累积,但随磷用量的增加反而促进了地下部砷的累积;在添加有机质试验中,10 g/kg的有机质显著降低了自然土中板蓝根地下部和地上部对砷的累积,并且砷的吸收能力也明显下降.在含砷土(23.4 mg/kg)中,添加5g/kg的有机质不仅降低了砷在板蓝根中的富集,而且降低了其对砷的吸收能力,提高了砷由地下部向地上部的转运,但是随着有机质施用量增至10 g/kg,地下部砷含量及其吸收砷的能力均有一定程度的增大.因此,在砷水平较低的自然土壤上种植板蓝根添加200 mg P2O5/kg和10 g/kg的有机质是控制砷在该草药体内积累的适宜用量,而在砷水平较高的土壤上100 mg P2O5/kg和5 g/kg的有机质是降低板蓝根体内砷累积的适宜用量.     

镉、铅积累与转运在冬小麦品种间的差异

在府河污灌区选取代表性农田,采用田间小区试验,研究了北方冬麦区适种的10个小麦品种对镉（Cd）、铅（Pb）积累与转运的差异,以期筛选出具有Cd、Pb低积累潜力且产量较高的小麦品种。结果表明,10个小麦品种的产量和籽粒中Cd、Pb含量在品种间存在不同程度的差异。石新633产量最高,为8 400 kg·hm^-2,较其他小麦品种高出7%~23%;石新828和济麦22次之,较其他小麦品种高出1%~15%;籽粒中Cd含量较低的是良星66和济麦22,分别比其他小麦品种低11%~48%和2%~42%。籽粒中Pb含量较低的是鲁元502和济麦22,分别比其他小麦品种低14%~49%和14%~40%。10个小麦品种籽粒中Cd、Pb含量均未超过食品安全国家标准的食品中污染物限量标准（GB 2762-2012）。对10个小麦品种籽粒和秸秆中的Cd、Pb含量进行聚类分析可知,济麦22、中麦175、良星66和鲁元502均属于籽粒、秸秆中Cd、Pb低积累类群。综合评价小麦产量、小麦地上部Cd、Pb含量、富集系数、转运系数等指标发现,济麦22为既高产且籽粒具有低积累Cd、Pb潜力的小麦品种,适宜在黄淮冬麦区北部Cd、Pb轻度污染区推广种植。     

府河流域污灌状况及农户对污灌与人体健康关系的认知调查分析

为了弄清府河流域污水灌溉状况和农户对土壤污染的认知程度,为府河流域污灌区农产品产地土壤重金属污染修复提供依据。河北保定府河污灌区已有60多年的污灌历史,通过问卷调查的方法,对清苑县府河流域9个村庄农户及其农田进行实地调查,并对调查结果进行统计数据分析。66.7%的农户主要灌溉水源为地下水,8.33%的农户主要采用地下水和污灌水混灌,25.0%的农户主要使用府河污水进行灌溉,在所调查村庄中有22.2%的村民完全使用府河水灌溉至今;72.2%,83.3%和79.2%的农户不清楚污灌对土壤环境质量,作物产量和人体健康的影响;16.7%,11.1%和10.7%的农户认为污灌可能会对土壤环境质量、作物产量和人体健康产生影响;只有5.56%的农户认为污灌造成的土壤污染会影响土壤环境质量和作物产量;仅有10.1%的调查农户能认识到污灌会对人体健康造成一定影响;另外,仍有5.54%的调查农户未意识到污灌对土壤污染的影响。污灌在府河流域依然存在,污灌区农户对污灌及其与土壤污染的关系认知程度较低,对土壤污染与人体健康的关系重视程度不够。     

河北板蓝根产地土壤-植物中镉铅汞砷含量特征及其污染评价

采用野外调查和室内分析相结合的方法,研究了河北省安国市和蔚县板蓝根产地土壤-植物中Cd、Pb、Hg、As含量特征及其在菘蓝中的累积特性,并对板蓝根产地土壤和草药中Cd、Pb、Hg、As污染状况进行了评价,为该地区安全、合理地发展中草药生产提供数据支撑和科学依据。结果表明,安国市和蔚县板蓝根产地土壤中重金属Cd、Pb、Hg、As含量差异不大,土壤重金属含量的变异系数在11.70%~97.65%。以《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)一级标准值进行评价,综合污染指数评价结果显示45%板蓝根种植区土壤Cd、Pb、Hg、As污染等级为警戒限,其他处于清洁水平;而以《土壤环境质量标准》二级标准值进行评价,种植区单项污染指数及综合污染指数结果均0.7,土壤环境清洁。此外,菘蓝地上部(大青叶)Cd、Pb、Hg、As平均含量分别为0.22 mg·kg~(-1)、0.89 mg·kg~(-1)、0.04 mg·kg~(-1)、0.25 mg·kg~(-1),对重金属的富集能力表现为CdHgPbAs;菘蓝地下部(板蓝根)Cd、Pb、Hg、As含量均值分别为0.14 mg·kg~(-1)、0.57 mg·kg~(-1)、0.04 mg·kg~(-1)、0.26 mg·kg~(-1),对重金属的富集能力表现为CdHgAsPb。所有菘蓝样品中Pb、Hg、As含量均未超出《药用植物及制剂进口绿色行业标准》(WM2—2001),大青叶9.09%样品中Cd超标,且Cd平均污染指数0.7,属警戒限污染等级。因此,在中药材GAP(良好的农业规范)产地环境质量评价时,除板蓝根产地土壤完全符合土壤环境质量二级标准外,也不应忽视板蓝根和大青叶吸收和累积重金属的自身特性。     

《土壤农化分析》课程教学改革初探

《土壤农化分析》是农业院校资源与环境、农学等专业教育中的专业基础课,对学生提高素质,掌握现代化农业生产、科研知识和技能有一定意义。结合高校教学改革的新观念,针对该课程教学中存在的教学内容陈旧、教学资源不足、实验教学方法落后等问题,提出完善教学模式和方法、提高教师队伍素质、教材内容、完善实验室设施、加强实践基地建设和增加开放性实验等解决方法。     

草酸青霉菌HB1活化土壤磷及改善土壤生物学性状研究

为了进一步明确草酸青霉菌HB1的溶磷能力及其对土壤生物学特性的影响,采用土壤培养试验与白菜培养试验的方法,研究了添加HB1、秸秆、秸秆+HB1对白菜的促生效应,及其对土壤pH、土壤速效磷、活化土壤磷的能力、相关土壤酶活性和微生物数量等的影响。结果表明,与对照相比,HB1处理的白菜幼苗鲜质量和白菜磷的累积量增加了21. 61%,81. 64%,而秸秆+HB1处理则有所降低,说明HB1对白菜的促生效应和溶解土壤磷的能力在秸秆还田的情况下一定程度上受到抑制;在土壤培养试验中,与对照相比,HB1处理的土壤碱性磷酸酶和纤维素酶活性分别提高了10. 62%和56. 41%,细菌、真菌的有效活菌数分别提高了108. 75%,96. 45%;在白菜培养试验中,HB1处理的细菌和真菌的有效活菌数也分别比对照提高了27. 48%,33. 02%,说明施用HB1改善了土壤的生物学性状。综上所述,草酸青霉菌HB1能有效溶解土壤中难溶性磷,增强白菜对土壤磷的吸收利用,改善土壤的生物学性状,而在秸秆还田的条件下HB1的促生效应及溶磷能力受到了一定程度的抑制。因此,在秸秆还田的情况下施用草酸青霉菌HB1要考虑秸秆腐解对其促生效应和溶磷能力的抑制效应。可为HB1菌在农业中的科学应用提供理论依据。     

保定市郊养殖场畜禽粪中重金属含量调查分析

为了解保定市郊畜禽粪污染现状,采用调查问卷和随机取样的方法对保定市郊8个养殖场的基本情况进行了调查,并分析测定了畜禽粪中重金属Cu（铜）、Zn（锌）、Pb（铅）、Cd（镉）、Hg（汞）、As（砷）的含量。调查结果表明8个养殖场规模均较大,饲料以玉米、麦麸、豆粕、豆饼为主,在饲喂过程中均使用了饲料添加剂和兽药。畜禽粪的主要去向是农用,且农用前基本不经过无害化处理。畜禽粪中重金属的含量分析结果表明各养殖场畜禽粪中Cu、Zn含量普遍偏高,其次为As,Pb、Cd和Hg含量均处于较低或很低水平。其中下闸养猪场的Cu含量以及北宋养鸡场的Zn含量明显高于其它养殖场。不同动物粪便中重金属含量也存在一定差异：猪粪和鸡粪中各种重金属含量均较高,而兔粪和牛粪中重金属的含量则相对较低。根据德国的腐熟堆肥标准,畜禽粪中Cu、Zn的超标率分别为83.33%和20.83%;然而根据中国城镇垃圾农用控制标准,在所有样本中有3个As含量超标,超标率为12.5%;其它元素均不超标。     

根表铁氧化物和缺铁根分泌物对水稻吸收镉的影响

在人工光照植物培养室中采用营养液培养方法,研究了不同镉浓度条件下,水稻根表沉积的铁氧化物及缺铁根分泌物对水稻吸收镉的影响。结果表明：（１）水稻根只的铁氧化物对其生长介质的镉有富集作用,并在一定程度上能促进水稻对镉的吸收。水稻生长的铁营养状况不同,则地上部镉含量不同,地上部镉含量达到最大峰值时根表铁氧化物的数量也不同。（２）当根表铁氧化物数量一定时,随着营养液中镉浓度的增大（镉的处理浓度为０、０．０     

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。