科研产出
连续三年施用改良剂对镉污染稻田的修复效果研究
《土壤通报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】本研究目的为探讨连续三年施用石灰、生物炭和硅肥对中度镉污染稻田的修复效果。【方法】以湖南省典型双季稻区土壤-水稻系统为研究对象，采用随机区组设计，共设对照（T1）、施用石灰（T2）、施用生物炭（T3）和施用硅肥（T4）4个处理，分析施用不同改良剂的稻田土壤理化性质和水稻镉含量特征，通过冗余分析与回归分析探究土壤因子对镉在土壤-水稻系统中迁移转运的影响。【结果】相较于T1处理，T2处理土壤pH显著增加至6.92±0.05，土壤有效镉降低至0.41±0.09 mg kg-1;T3、T4处理与T1处理相比，土壤pH、有效镉、活性有机质均无显著差异。T3处理早稻和晚稻糙米镉含量最高，分别为0.54±0.07和0.11±0.04 mg kg-1;T2处理最低，分别为0.16±0.00和0.03±0.01 mg kg-1。冗余分析结果表明：糙米中镉含量（RiCd）与土壤pH负相关，与有效镉含量（DPTA-Cd）正相关。糙米中镉含量与土壤有效镉含量的关系式为：RiCd (mg kg-1)=-0.0822+0.297 DPTA-Cd (mg kg-1)(Radj~2=0.503,P ＜0.05)。【结论】连续三年施用石灰对中度镉污染稻田有较好修复效果，其主要通过提升土壤pH，降低土壤有效镉含量，进而降低水稻糙米镉含量。
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不同土壤质地稻田施用石灰的调酸降镉效果
《湖南生态科学学报 》 2024
摘要：【目的】探明不同质地稻田土壤上施用石灰的调酸降镉效果。【方法】选择湖南省长株潭地区的砂土、壤土、黏土稻田开展石灰的调酸降镉效果试验，分析3种土壤质地下施用石灰对土壤pH增量、土壤有效态镉含量降幅、稻米降镉效果的影响。【结果】施用石灰1 500 kg/hm2可显著提升土壤pH,降低土壤有效态镉含量，进而显著降低稻米对镉的吸收积累，调酸降镉效果表现为砂土>壤土>黏土、早稻季>晚稻季。早稻季施用石灰1 500 kg/hm2的土壤pH增加0.29～0.63个单位，土壤有效态镉含量降低13.91%～22.74%,稻米镉含量降低26.48%～56.21%;晚稻季增施石灰1 500 kg/hm2的土壤pH增加0.51～1.34个单位，土壤有效态镉含量降低18.20%～28.66%,稻米镉含量降低32.30%～50.52%;土壤pH每增加1个单位，砂土、壤土、黏土的早稻稻米镉含量降幅分别增加25.75%、44.93%和38.72%,晚稻则分别增加44.60%、80.24%和51.34%。【结论】不同土壤质地稻田施用石灰的调酸降镉效果不同，实际生产过程中应根据土壤污染特征、土壤pH以及土壤质地选择合理的石灰用量，尤其是黏土上应增加石灰用量以提升调酸降镉的效果。
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绿肥、秸秆和石灰联用对红壤性水稻土酸度特征和水稻产量的影响
《土壤学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：长期耕作和施肥加快了红壤性水稻土壤酸化，为研究绿肥、秸秆还田和石灰联用对水稻土壤酸度特征及水稻产量的影响，基于2016年开始的长期定位微区试验，探究不施肥（CK）、化肥（F）、化肥+紫云英+稻草还田（GRF）、化肥+紫云英+稻草还田+石灰（GRFL）处理对水稻产量、红壤性水稻土壤不同形态酸、土壤盐基离子及土壤酸碱缓冲容量的影响，解析土壤酸碱缓冲容量、交换性酸、有机质及交换性盐基离子之间的相关性。连续7年的微区试验结果表明，与F处理相比，GRF处理的早、晚稻产量分别提高了19.9%和5.1%,7年平均增产率分别为12.8%和5.9%;GRFL处理的早、晚稻产量分别提高了23.4%和14.2%,7年平均增产率分别为11.1%和8.9%。CK、F和GRF处理早、晚稻土壤pH均呈逐年下降的变化趋势，而GRFL处理早、晚稻土壤pH呈先上升后下降的变化趋势，下降幅度最小，且一直处于较高水平。同时，与F处理相比，GRF与GRFL处理显著提高了早、晚稻土壤交换性K+、交换性盐基离子总量和酸碱缓冲容量，GRF与GRFL处理间无显著差异，但GRFL处理各指标均有提高的趋势。相关分析表明，pH与交换性酸、交换性H+呈极显著负相关（P<0.01），与酸碱缓冲容量、交换性Na+、交换性Mg2+、交换性盐基离子总量呈极显著正相关（P<0.01）；土壤酸碱缓冲容量主要与交换性酸、交换性H+、交换性Na+和交换性Mg2+有关，水稻产量与土壤酸度性质和养分作用有关，就本研究而言，土壤酸度性质的影响最大。研究结果表明，翻压绿肥、秸秆还田可有效缓解稻田土壤的酸化并提高水稻产量，增施石灰可增强其效果，交换性酸、交换性H+、酸碱缓冲容量、交换性Na+、交换性Mg2+、交换性盐基离子总量是影响土壤pH的主要因素。
关键词： 绿肥 石灰 秸秆 水稻 长期定位微区试验 土壤酸度特征
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不同污染程度耕地下稻米镉综合治理效果研究
《生态与农村环境学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为探究不同"VIP+n"综合治理技术(V为种植低镉积累品种,I为优化水分管理,P为施用石灰,n为喷施叶面阻控剂)在不同程度重金属污染酸性稻田土壤中对双季稻稻米镉含量的应用效果,于2017年分别采用"VIP+n"技术在湖南省湘潭县轻、中、重度镉污染稻田开展"VIP+n"技术模式区域化研究与示范,研究结果表明:"VIP+n"技术对双季稻糙米镉含量、土壤pH值效应显著或极显著(P<0.05或0.01),稻田污染程度对双季稻糙米镉含量、土壤全镉和有效态镉含量效应显著或极显著(P<0.05或0.01),两者交互作用对晚稻糙米镉含量效应显著(P<0.05).未采用"VIP"技术处理早稻糙米镉含量在耕地土壤轻度、中度和重度重金属污染条件下分别为0.29、0.88和3.85 mg·kg-1,晚稻分别为0.22、0.55和2.64 mg·kg-1;采用"VIP+n"技术处理早稻糙米镉含量分别为0.09、0.34和1.17 mg·kg-1,较对照分别降低70.00%、61.19%和69.66%,差异达显著水平(P<0.05);晚稻分别为0.03、0.32和1.01 mg·kg-1,较对照分别降低87.16%、41.49%和61.71%,差异达显著或极显著水平(P<0.05或0.01).其中,晚稻运用"VIP"技术的效果较早稻好.相关分析表明,双季稻田成熟期糙米镉含量与土壤pH值呈负相关(r早=-0.002,r晚=-0.181),而与土壤有效镉含量呈极显著正相关(r早=0.658,P<0.01;r晚=0.772,P<0.01).总体而言,应用"VIP+n"技术在不同程度重金属镉污染稻田中均能有效改善土壤pH值,降低土壤镉生物有效性及双季稻糙米镉含量,使轻度污染条件下糙米镉含量达到GB 2762-2017《国家食品安全限量标准》.
关键词： 水稻 重金属污染 水分管理 石灰 叶面阻控剂 镉含量
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镉污染稻田水分调控与石灰耦合的季节性休耕修复效应（英文）
《Agricultural Science & Technology 》 2018
摘要：以镉(Cd)污染稻田为对象,研究休耕期间采用水分管理和施用石灰组合措施对土壤理化性状,及复耕后水稻产量和稻米Cd含量的影响。结果表明,与干旱处理相比,休耕淹水处理的土壤p H值下降,土壤有机质和阳离子交换量分布提高了,并降低了土壤有效态镉和稻米镉含量;干旱或淹水休耕,水稻产量均增加;施用石灰显著降低了稻米镉含量,其作用效果随石灰用量的增加呈线性增加趋势,每施用石灰1 000 kg/hm~2的土壤p H值提高0.24个单位、土壤有效态Cd含量降低0.007 5 mg/kg;干旱休耕时,晚稻降低稻米Cd含量效果最佳的石灰施用量为5 120kg/hm~2,稻米Cd含量为0.12 mg/kg;淹水休耕时,晚稻降低稻米Cd含量效果最佳的石灰施用量为4636 kg/hm~2,稻米Cd含量为0.10 mg/kg,总体结果表明,镉污染稻田采取淹水+石灰的休耕模式更有利于降低复耕后稻米Cd含量。
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镉污染稻田水分调控与石灰耦合的季节性休耕修复效应
《湖南农业科学 》 2017
摘要：以镉(Cd)污染稻田为对象,研究休耕期间采用水分管理和施用石灰组合措施对土壤理化性状,及复耕后水稻产量和稻米Cd含量的影响。结果表明:与干旱处理相比,休耕淹水处理的土壤pH值下降,土壤有机质和阳离子交换量分布提高,并降低了土壤有效态镉和稻米镉含量;干旱或淹水休耕,水稻产量均增加;施用石灰显著降低了稻米镉含量,其作用效果随石灰用量的增加呈线性增加趋势,每施用石灰1 000kg/hm~2,土壤pH值提高0.24个单位、土壤有效态Cd含量降低0.007 5 mg/kg;干旱休耕时,晚稻降低稻米Cd含量效果最佳的石灰施用量为5120 kg/hm~2,稻米Cd含量为0.12 mg/kg;淹水休耕时,晚稻降低稻米Cd含量效果最佳的石灰施用量为4 636 kg/hm~2,稻米Cd含量为0.10 mg/kg。总体结果表明,镉污染稻田采取淹水+石灰的休耕模式更有利于降低复耕后稻米Cd含量。
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不同镉污染特征稻田施用土壤调理剂修复效果
《湖南农业科学 》 2017
摘要：选择长株潭地区不同镉(Cd)污染特征稻田,施用"宇丰"土壤调理剂,探明其在不同Cd污染稻田中的修复效果。结果表明:施用的石灰和土壤调理剂皆可显著提高酸性土壤p H值,有效降低土壤有效态Cd含量,显著降低水稻对Cd的吸收积累。施用石灰1 500 kg/hm2平均可提高土壤p H值0.35个单位,降低稻米Cd含量34.54%;而施用土壤调理剂1 500 kg/hm2则可平均提高土壤p H值0.30个单位,降低稻米Cd含量46.20%,效果优于石灰。施用石灰降低稻米Cd含量的效果主要受土壤Cd有效率的调控;而施用土壤调理剂降低稻米Cd含量是多途径抑制水稻对Cd吸收和转运的综合效果,因而"宇丰"土壤调理剂降低稻米Cd含量的效果更稳定,适应范围更广。
关键词： 土壤调理剂 石灰 水稻 重金属 镉污染特征 修复效果
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不同Cd污染特征稻田施用钝化剂对水稻吸收积累Cd的影响
《环境工程学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：选择长株潭地区典型化工点源污染、污水灌溉面源污染和大气沉降面源污染的镉(Cd)污染稻田,研究钝化剂施用对稻田土壤Cd形态、水稻Cd含量的影响。结果表明,不同Cd污染特征稻田施用石灰对水稻产量无显著影响,但能显著提高土壤pH,降低土壤有效态Cd含量和水稻稻米及茎叶Cd含量;而施用钝化剂不仅可显著提高土壤pH,降低土壤有效态Cd含量、水稻稻米与茎叶Cd含量,还可增加水稻产量。通过钝化剂用量与产量的二次拟合曲线计算可知,北山、梅林桥、大同桥三实验点最高理论产量分别为7 879、9 274和9 064 kg·hm~(-2),对应的钝化剂施用量分别为1 557、1 248和2 752kg·hm~(-2);而钝化剂用量与稻米Cd含量的二次拟合曲线计算可知,三实验点最低理论稻米Cd含量分别为0.143 8、0.063 7和0.232 4 mg·kg-1,对应的钝化剂施用量分别为2 079、1 823和1 689 kg·hm~(-2)。研究结果还表明,Cd污染源对钝化剂降低土壤Cd有效性无显著影响,但会影响水稻对Cd的吸收积累。大同桥点施用石灰和钝化剂皆可显著降低土壤有效态Cd含量,但受污水灌溉的影响,稻米Cd含量较高;化工点源污染的北山点土壤有效Cd含量虽高,因污染源已断,施用石灰和钝化剂皆能显著降低土壤Cd的有效性和稻米Cd含量;而受大气沉降污染的梅林桥点,土壤Cd含量虽高,但土壤Cd有效性较低,施用石灰和钝化剂皆可有效钝化土壤中的Cd,并显著降低稻米Cd含量。
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长期施用氮磷钾肥和石灰对红壤性水稻土酸性特征的影响
《土壤学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：利用34年的长期定位施肥试验,研究不施肥(CK)、施氮磷钾肥(NPK)和氮磷钾化肥配施石灰(NPK+Ca O)对红壤性水稻土不同形态酸、土壤盐基离子及水稻植株阳离子吸收量的影响,探讨土壤交换性H+和Al3+占交换性酸的比例、土壤盐基离子、植株带出阳离子数量与土壤酸度的关系。结果表明,长期NPK处理早、晚稻土壤p H较CK处理分别降低0.2和0.3个单位,交换性酸提高2.3倍和4.2倍,水解性酸提高35.4%和40.0%;NPK+Ca O处理早、晚稻土壤p H较NPK处理分别提高0.5和0.7个单位,较CK处理分别提高0.3和0.4个单位,交换性酸、水解性酸均显著低于NPK和CK处理(p<0.05)。土壤交换性H+、Al3+含量高低顺序均为NPK+Ca O
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