科研产出
紫云英翻压对稻田土壤镉有效性及水稻镉积累的影响
《中国农学通报 》 2017
摘要：为了研究翻压紫云英对重金属污染土壤中Cd的有效性及水稻Cd吸收积累的影响,以当地传统施肥为对照,在大田条件下研究了添加紫云英对水稻生物产量、Cd含量和土壤p H值、有效Cd含量的影响。结果表明:翻压紫云英对水稻生长起到了促进作用,与单施化肥相比,所有紫云英处理的水稻地上部生物产量均有提高,平均增产率为11%。同时,水稻的Cd含量均有下降,稻谷Cd含量平均降低23.8%,稻草Cd含量平均降低50.2%,水稻Cd积累量平均降低了40.8%。翻压紫云英提高了土壤的p H值,降低了土壤Cd的生物有效性,相关分析表明,土壤有效Cd含量与p H值呈极显著负相关,而水稻Cd积累与土壤有效Cd含量呈显著正相关。本研究表明,在Cd污染稻田土壤上,应避免单施化肥,选用紫云英为代表的绿肥作物配合化肥施用,既能提高水稻产量,还能一定程度上降低土壤Cd活性和水稻Cd积累。
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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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长期施肥对双季稻田甲烷排放和关键功能微生物的影响
《生态学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：研究不同施肥措施对双季稻田甲烷(CH_4)排放特征的影响及其微生物学机理,对合理利用及评价不同施肥模式对水稻生长的影响具有重要意义。以长期施肥定位试验田为平台,采用静态箱-气相色谱法对施用化肥(MF:mineral fertilizer alone)、秸秆还田配施化肥(RF:rice residues plus mineral fertilizer)、30%有机肥配施70%化肥(LOM:30%organic matter plus 70%mineral fertilizer)、60%有机肥配施40%化肥(HOM:60%organic matter plus 40%mineral fertilizer)和无肥(CK:without fertilizer)条件下双季稻田CH_4排放及其微生物学机理进行了分析。结果表明,早稻和晚稻生长期,不同施肥处理稻田CH_4排放通量均显著高于CK,表现为HOM>LOM>RF>MF>CK。各处理间CH_4总排放量差异达显著水平,其大小顺序与排放通量趋势一致,以HOM处理为最高,比CK处理增加105.56%,其次是LOM和RF处理,分别比CK处理增加72.97%和54.17%。关键功能土壤微生物测定结果表明,早稻和晚稻各个主要生育时期,各处理稻田土壤产甲烷古菌的数量变化范围为(3.18—81.07)×10~3cfu/g,土壤甲烷氧化细菌的数量变化范围为(24.82—379.72)×10~3cfu/g。稻田土壤产甲烷古菌和甲烷氧化细菌数量大小顺序为HOM>LOM>RF>MF>CK,各施肥处理均显著高于CK;HOM、LOM、RF处理显著高于MF、CK处理。双季稻田CH_4排放与稻田土壤产甲烷古菌、甲烷氧化细菌数量变化关系密切。采用有机无机肥配施促进了双季稻田生态系统CH_4的排放和关键功能微生物的数量。
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新化县水稻土pH值、有效养分变化规律与分析
《湖南农业科学 》 2017
摘要：对新化县2007~2016年稻田耕层土壤pH值、有机质、有效磷和速效钾养分含量现状进行了调查,并与1987年第二次土壤普查数据进行了对比分析。结果表明,新化县稻田耕层土壤酸化趋势明显,pH值平均值为5.6;处于强酸性状态的稻田面积大幅增加,占比较第二次土壤普查提高了36.0个百分点。耕层土壤有机质含量增加,平均值为37.2 g/kg;耕层土壤中有效磷大幅提升,平均值为13.72 mg/kg;耕层土壤速效钾平均含量74.3 mg/kg。从总体上看,新化县稻田当前土壤肥力状况与全国水稻土变化趋势一致,土壤酸化加剧,有机质与速效钾含量稳定增长,有效磷由大面积缺乏向过量累积方向发展,且养分间存在发展不平衡现象。
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不同时期喷施Zn肥抑制水稻Cd吸收转运的效果
《湖南农业科学 》 2017
摘要：选择湖南典型镉(Cd)污染稻田,分别在苗期、分蘖初期、分蘖盛期和孕穗期喷施锌(Zn)肥,研究Zn对水稻Cd吸收转运的影响。结果表明:喷施Zn肥可显著提高水稻地上部的Zn含量,并显著抑制水稻对Cd的吸收,分蘖盛期和孕穗期喷施Zn肥,稻米中Cd含量分别降低了45.85%(P<0.05)和47.52%(P<0.05)。试验结果还表明,水稻米、茎、叶间Zn-Cd交互作用显著,施Zn可显著抑制水稻对Cd的吸收转运,米Cd含量主要由茎Cd含量决定,但受Zn-Cd拮抗作用的调控。
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水稻干物质与镉积累的动态效应
《湖南农业科学 》 2017
摘要：采用大田试验探明水稻干物质积累与镉(Cd)吸收之间的关联,科学指导水稻安全生产。结果表明:水稻茎、叶干重积累曲线呈先升后降的二次曲线增长模型,齐穗期茎干重最高,达6 945.19 kg/hm2;孕穗期叶干重最高,达5 731.43 kg/hm2;地上部总干重积累曲线则符合逻辑斯蒂曲线增长模型,苗期至分蘖盛期是水稻干物质积累最多的时段,分蘖盛期至齐穗期则是干物质积累最快的时期;水稻茎、叶Cd含量皆符合逻辑斯蒂曲线增长模型,茎、叶在孕穗期之后进入Cd高积累阶段。齐穗期开始,水稻茎、叶Cd含量显著上升,齐穗期的茎Cd含量比孕穗期茎Cd含量增长了194.55%(P<0.05),叶Cd含量增长了45.28%(P<0.05)。水稻植株Cd含量与干物质积累不完全同步,干物质积累主要在分蘖期至孕穗期,而茎、叶中Cd含量的快速增长时期在齐穗期之后,明显晚于干物质的积累;水稻茎、叶Cd积累总量皆随生育期的后移呈先增后降趋势,其中,孕穗期至乳熟期是水稻Cd积累的最主要阶段。从表观转运与分配上看,减少分蘖盛期至孕穗期水稻对土壤Cd吸收、阻控孕穗期至齐穗期植株Cd转运是降低稻米Cd含量的关键途径。
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镉对不同品种水稻光合作用的影响
《中国农业气象 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：采用盆栽土培法,以对镉相对敏感的水稻品种YZX和相对耐受的品种XY-12为材料,通过对人工添加镉后(土壤中镉浓度达到5mg·kg-1)水稻齐穂期叶片光合速率的测定,选用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和叶子飘新模型对光响应曲线进行拟合,探究镉对不同品种水稻叶片光响应特征的影响,并对不同光响应模型进行比较。结果表明,镉处理后,两个水稻品种净光合速率均表现为降低;镉对两水稻品种光响应曲线参数的影响存在差异,内禀量子效率、最大净光合速率、光饱和点均受到镉的影响,较不添加镉的对照降低,而镉处理后水稻剑叶光补偿点却大大增加;镉促进了品种YZX的暗呼吸作用,但对品种XY-12却表现为抑制作用;总体上,品种XY-12对土壤中镉的耐受性强于YZX;3种模型模拟的光响应曲线均能较好地反映两品种叶片光合作用的光响应特征,但光响应参数与实测值存在差异,直角双曲线模型和非直角双曲线模型拟合的最大净光合速率(Pmax)远大于实测值,并且光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd)与实测值相比存在较大差异,而采用传统的线性回归方法得到的光饱和点(LSP)却远低于实测值,叶子飘模型拟合的各项参数与实测值最为接近,并很好地弥补了其它模型的缺点。因此,该模型在反映水稻在镉毒害下叶片光合作用的光响应特征等方面具有较大优势。
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不同药剂对污染水稻土中重金属有效态的影响
《湖南农业科学 》 2016
摘要：通过田间小区试验研究了4种不同药剂对污染水稻土中铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)和镉(Cd)等4种重金属有效态的影响。研究结果表明:与CK相比,药剂1显著降低了污染水稻土p H值16.27%~24.15%,药剂2和药剂4分别显著提高了p H值5.56%~23.31%和8.04%~25.54%;分蘖期Cu、Zn、Pb和Cd有效态含量最大降低率分别为74.88%、47.71%、56.24%和33.20%;灌浆期Cu、Zn、Pb和Cd有效态含量最大降低率分别为70.90%、93.97%、57.82%和68.37%;成熟期Cu、Zn、Pb和Cd有效态含量最大降低率分别为51.21%、54.18%、54.00%和23.17%。从整体效果看,污染水稻土Cu有效态平均降低率排序为药剂3>药剂1≥药剂4>药剂2;Zn有效态平均降低率排序为药剂4≥药剂2>药剂3>药剂1;Pb有效态平均降低率排序为药剂2>药剂4>药剂1>药剂3;Cd有效态平均降低率排序为药剂3≥药剂2>药剂4>药剂1;药剂3尤其适用于Cu、Cd污染农田土壤修复,不宜用于Pb污染农田土壤修复;药剂2适用于Pb、Zn、Cd污染农田土壤修复,不宜用于Cu污染农田土壤修复;药剂4适用于Zn、Pb污染农田土壤修复;药剂1不宜用于Zn、Cd污染农田土壤修复。
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用AMMI双标图分析早稻稻米镉含量的基因型与环境互作效应
《生态环境学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：以湖南省广泛种植的31个早稻品种为基因型材料,在湖南省不同程度污染区选择15个试验点进行盆栽试验,利用AMMI模型(主效可加互作可乘模型)研究基因型与环境互作效应对稻米镉积累量及其稳定性的影响,以期筛选出具有低镉积累和环境适应性水稻品种。结果表明,早稻稻米镉含量受到基因、环境及两者交互作用的影响,环境及基因与环境的互作效应对早稻稻米镉含量有主导作用,变异平方和分别占总处理平方和的75.5%和21.7%;筛选出的V23(株两优706)、V29(湘早籼45号)、V20(两优早17)、V04(株两优15)4个早稻品种,属于稻米中Cd积累量较低且遗传稳定性好的基因型,适合一般污染区大面积种植;通过选择基因型与其有负向交互作用的地点组合可有效降低稻米镉含量;利用AMMI模型分析多品种、多点低镉品种筛选试验,对评价、培育、筛选、推广作物品种有指导意义。
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己唑醇在水稻田中的残留及消解动态
《农药科学与管理 》 2016
摘要：采用气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)测定了己唑醇在田水、土壤、水稻植株和糙米、稻壳样品中的消解动态及最终残留。田水样品用二氯甲烷萃取,土壤、水稻植株、糙米和稻壳样品用甲醇提取,提取液经柱层析净化、GC-ECD检测。当己唑醇在田水中的添加浓度为0.005~1.0mg/kg时,其回收率为94.38%~97.28%之间,相对标准偏差(RSD)为1.93%~2.87%,在土壤、植株、糙米和稻壳中的添加浓度为0.02~2.0mg/kg时,其平均回收率在86.20%~96.30%之间,RSD为2.25%~6.39%;己唑醇的最小检出量为2.0×10~(-11)g,在田水中的最低检测浓度为0.005mg/kg,土壤、水稻植株、糙米和稻壳中的最低检测浓度为0.02mg/kg。消解动态试验结果显示,己唑醇在水稻植株、土壤以及田水中的消解动态规律均符合一级动力学方程,其半衰期分别为4.12~7.33d,11.77~23.18d和2.89~7.17d;最终残留试验结果表明,药后45d糙米中的己唑醇最终残留量为0.085 7mg/kg,低于我国规定的最大残留限量值0.1mg/kg,建议在稻田上使用50%己唑醇可湿性粉剂时,施药剂量为75~112.5g.a.i/ha,施药2~3次,安全间隔期为45 d。
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