科研产出
3种有机物料对土壤镉有效性及水稻镉吸收转运的影响
《农业环境科学学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：种植绿肥、秸秆还田和施用有机肥是稻田土壤有机质提升的主要途径,明确其对土壤镉(Cd)有效性及水稻吸收积累Cd的影响,对于我国南方Cd污染稻田的安全利用具有重要指导意义.采用田间小区试验,设置等量(2250 kg·hm-2,干质量)紫云英、油菜秆和有机肥施用处理,通过测定二乙烯三胺五乙酸提取态Cd(DTPA-Cd)、根表铁膜Cd含量和水稻各部位Cd含量,结合土壤理化指标和酶活性变化,对比分析3种有机物料对Cd在土壤-水稻系统迁移转运的影响并探讨其机理.结果表明:3种有机物料提高了土壤溶解性有机碳(DOC)、有机质含量和水稻产量,增强了土壤过氧化氢酶和纤维素酶活性,在一定程度上增加了根表铁膜量及其Cd吸附量.与CK相比,紫云英、油菜秆和有机肥处理水稻根对Cd的吸收分别增加4.22%、16.99%和38.27%(P<0.05),Cd由水稻根向稻谷的转运系数和叶向稻谷的转运系数均明显提高,水稻稻谷Cd含量分别显著增加32.67%、39.60%和54.46%(P<0.05).在Cd污染土壤上施用有机物料虽能提升土壤肥力,但会促进水稻根系对Cd的吸收和向稻谷的转运.因此在南方Cd污染稻田应谨慎施用有机物料,防止由此导致的稻米Cd积累风险.
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镉稳定同位素在土壤-植物体系研究中的应用进展
《湖南农业科学 》 2019
摘要：随着多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)的发展和广泛应用,镉(Cd)稳定同位素的研究进入了蓬勃发展的阶段,在示踪土壤-植物体系中的Cd污染来源和迁移转化过程等方面显示出巨大的应用潜力。详细阐述了Cd同位素的测定分析方法、分馏机制及在土壤-植物体系研究中的应用进展。提出今后需进一步研究的重点是:(1)植物不同器官、细胞等水平的Cd同位素组成及分馏机理,揭示植物对Cd的吸收和转运机制。(2)将土壤、植物与岩石、沉积物及地表水等库的Cd稳定同位素研究相结合,通过实验和理论计算建立Cd同位素分馏模型和质量平衡模型,加深理解土壤-植物-水-大气以及其他圈层间的Cd迁移转化过程。
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不同pH值下巯基活化硅对土壤和水稻镉含量的影响
《河南农业科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：采用盆栽试验,研究了在pH值4.5、5.5、6.5条件下施用巯基活化硅对土壤Cd含量及水稻Cd累积的影响,以期为生产实践中施用巯基活化硅修复重金属污染土壤提供理论和技术依据。结果表明,在不同pH值条件下,随着巯基活化硅施用量的增加,土壤有效态Cd、水稻不同部位Cd含量均呈先减后增的趋势。施用巯基活化硅后可抑制水稻根系对土壤中Cd的富集,促进Cd从水稻根系向茎叶迁移转运,减少糙米对茎叶中Cd的积累。在pH值4.5条件下,巯基活化硅225 kg/hm~2处理土壤有效态Cd含量最低,较不施巯基活化硅处理(对照)显著降低26.0%,水稻糙米、茎叶和根系Cd含量分别显著降低45.0%、43.8%和66.8%。在pH值5.5和6.5条件下,施用巯基活化硅150 kg/hm~2处理降Cd效果最佳,土壤有效态Cd含量降低28.9%和20.9%,水稻糙米Cd含量降低29.3%和34.9%,茎叶Cd含量降低29.3%和39.4%,根系Cd含量降低60.0%和44.4%。综上,施用巯基活化硅可以有效降低土壤中有效态Cd含量,抑制水稻体内Cd向籽粒中转运,从而降低稻米Cd累积的风险。
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湖南两种母质发育土壤的稻米镉积累差异
《土壤通报 》 2018 北大核心
摘要：采用盆栽试验方法,以外源添加镉模拟土壤镉污染,研究了湖南两种母质发育土壤的稻米镉(Cd)积累差异。结果表明,在0.3~3.0 mg kg~(-1)的土壤Cd范围内,Cd对水稻产量无显著影响。水稻茎叶和糙米Cd含量随着土壤Cd浓度的升高而增加,麻砂泥添加Cd至0.9 mg kg~(-1)时,糙米Cd含量为0.20 mg kg~(-1),达到超标临界值,红黄泥添加Cd至3.0 mg kg~(-1)时,糙米Cd含量(0.19 mg kg~(-1))接近超标临界值。2种母质发育土壤上水稻茎叶对Cd的转运效率与土壤Cd浓度呈负相关,当添加土壤Cd至3.0 mg kg~(-1)时,麻砂泥和红黄泥上水稻茎叶对Cd的转运效率分别降低25.0%(P<0.05)和27.2%(P<0.05)。土壤Cd浓度影响水稻糙米对Cd的富集能力,随着土壤Cd浓度的升高,水稻糙米对Cd的富集能力下降。回归分析表明,麻砂泥和红黄泥上引起稻米Cd超标的土壤Cd含量临界值分别为1.37 mg kg~(-1)和3.56 mg kg~(-1),说明麻砂泥上的稻米Cd超标风险高于红黄泥,而这种差异主要归咎于2种母质发育土壤的p H、CEC、粒径分布及矿物组成差异。
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湘西猕猴桃种植基地土壤和猕猴桃中重金属积累状况研究
《农业资源与环境学报 》 2017
摘要：对湘西主要猕猴桃种植基地的土壤和猕猴桃植株中As、Pb、Hg、Cd、Cr等重金属的累积状况进行了分析研究。研究结果表明:6个猕猴桃种植地区的土壤中重金属积累均不明显,湘西有1地区土壤中镉(4.900 mg·kg~(-1))、汞(0.634 mg·kg~(-1))含量有所超标外,其余各地区各重金属含量均在国家标准范围以下;同时各地区重金属的综合污染指数P综均远小于0.7,有5处基地无重金属污染现象发生,符合绿色猕猴桃种植基地土壤所需标准,可以安全生产。各地区猕猴桃枝干、叶片中各种重金属(镉、汞除外)的含量都很小;猕猴桃对土壤中重金属镉具有较强的吸收能力,其枝干中镉含量达到12.73%。6个地区猕猴桃果实中各重金属的含量都低于或远低于国家标准值,属于无污染的绿色水果。通过综合分析可得,湘西猕猴桃主要种植地土壤状况良好,果实无重金属残留现象。
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长沙和株洲地区葡萄园土壤重金属含量分析及污染评价
《湖南农业科学 》 2017
摘要：通过采样长沙、株洲地区12个观光采摘葡萄园的土壤(0~20 cm和20~40 cm),按照土壤环境质量二级标准和绿色食品产地环境质量标准,用单因子指数法和内梅罗综合污染指数法对土壤重金属铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)和铬(Cr)污染的状况进行了评价和影响因子分析。结果表明,0~20 cm土层土壤重金属含量均高于20~40 cm土层土壤;除As、Pb达标外,Cd、Hg和Cr有不同程度污染,重金属元素污染程度依次为Cd>Cr>Hg>As>Pb;有17%的果园综合污染指数<1,达到无公害果园标准,50%的果园达到轻度污染水平,中度和重度果园污染的达到33%;所有的果园重金属综合污染都达到绿色食品土壤警戒线标准及以上;在表层土壤中,重金属元素之间具有正相关关系,其中Pb与As、Cr显著相关,与Cd、Hg呈极显著相关,表明它们之间同源性很高,可能来自同一污染源;葡萄果实对重金属的吸收累积较少,果品均可达到国家食品安全标准,可作为重金属轻度污染农田农业产业结构调整的备选品种。
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生石灰对镉胁迫下土壤酸碱度和烟叶镉含量的影响
《中国农学通报 》 2017
摘要：为探究烟草不同生育期施加不同量生石灰对土壤pH值和烟草各部位镉含量的影响,采用盆栽实验,分别在烟草团棵期、旺长期、成熟期添加0、1125、2250、3375 kg/hm2生石灰(CK、T1、T2、T3),烟叶成熟后采集植株样品进行相关指标测定。结果表明:(1)在酸性土壤中施加不同用量生石灰均可显著提高土壤pH值,土壤pH值依次为T3>T2>T1>CK。(2)团棵期施加处理T2可显著降低烟株不同部位的镉含量;旺长期施加生石灰后烟草各部位的镉含量均有不同程度地降低,其中处理T2对烟叶镉含量的降幅最大,较对照降低60.2%,显著低于其他处理;成熟期施加生石灰能降低根、茎、叶镉含量,对烟草种子中镉含量降低不明显。(3)相关分析显示,土壤pH值与烟草根部镉含量及烟草种子镉含量显著负相关。由此可见,每公顷施加2250 kg的生石灰(T2处理)不仅能提高土壤pH值,减少根系对土壤中镉的吸收,还可以在烟草不同生育期有效降低烟叶镉含量,适合施用在镉污染的烟田。
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湖南猕猴桃园土壤重金属含量分析及污染评价
《农业现代化研究 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：土壤污染已日益成为制约经济社会发展的环境因素。以湖南猕猴桃主产区土壤为研究对象,系统采集分析了全省21个县(市)54个典型果园0-20 cm和20-40 cm土壤重金属Pb、Cd、Hg、As和Cr含量特征,采用单因子指数法、内梅罗综合污染指数法对全省土壤重金属污染状况进行了初步评价。结果表明,0-20 cm土层土壤重金属含量均高于20-40 cm土层土壤。按土壤环境质量二级标准,主产区果园土壤未有Pb、Cr污染,有弱度的Cd、Hg和As污染,且局部污染问题较为突出;有31.5%的土壤受到不同程度污染,20.4%的土壤处于警戒线以上,只有48.1%的土壤达到清洁标准。按绿色食品产地环境土壤标准,Pb、Cd、Hg、As、Cr指数小于1的分别占到68.5%、66.7%、72.2%、74.1%和96.3%;53.7%的果园综合污染指数小于1,达到绿色食品果园标准,有37.0%的果园轻度超标,9.3%的果园中度和重度超标。在表层土壤中,重金属元素之间具有正相关关系,其中Pb与Hg显著相关,Pb与Cd、As、Cr,Hg与As,As与Cr极显著正相关,表明土壤重金属污染具有较强的同源性。在重金属污染土壤上种植,猕猴桃果实对重金属的吸收累积较少。
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