科研产出
不同类型土壤镉含量对香芋镉吸收的影响
《生态环境学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为探明香芋(Colocasia esculenta)镉(Cd)超标的关键原因,在湖南临武香芋主产区分别选择紫色页岩和第四纪红壤发育的Cd污染水稻土,研究土壤Cd含量、Cd活性及土壤基本理化性质对香芋Cd吸收的影响,以期为香芋的安全种植提供技术支撑.结果表明,两个试验点所有香芋Cd质量分数皆超过食品安全国家标准(0.1 mg·kg?1),且各试验点内田块间土壤Cd含量、pH差异显著,而土壤有机质和阳离子交换量变异较小;紫色页岩发育的中碱性水稻土壤Cd活性、Cd在土壤-香芋系统中的转移系数(TFstem/taro、TFtaro/soil)皆低于第四纪红壤发育的酸性水稻土;紫色页岩发育的中碱性水稻土中,香芋Cd含量主要受土壤全Cd、TFtaro/soil的正调控;而第四纪红壤发育的酸性水稻土壤中,香芋Cd含量既受土壤全Cd、DTPA-Cd、TFtaro/soil的正调控,还受土壤pH的负调控.为实现香芋的安全生产,紫色页岩发育的中碱性水稻土中,应优先选择Cd吸收能力较低的香芋品种,或选择土壤全Cd低于0.65 mg·kg?1的土壤进行种植;而在第四纪红壤发育的酸性水稻土壤中,则可优先选择Cd吸收能力较低的香芋品种,或选择土壤全Cd含量低于0.41 mg·kg?1的土壤,或调理土壤pH至6.26以上,以及钝化土壤DTPA-Cd至0.19 mg·kg?1以下的技术措施,抑制土壤Cd向香芋的迁移转运.
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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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玉米/大豆间作的镉累积规律初探
《农业环境科学学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为探索镉污染农田高效种植结构调整模式,通过在镉污染严格管控区农田(土壤全镉含量1.98 mg·kg-1)开展不同镉积累特性的玉米和大豆间作试验,系统研究了单作和间作下玉米和大豆的镉吸收积累规律.结果表明,随着生育进程推进,玉米秸秆镉含量呈总体降低的变化趋势,大豆秸秆镉含量呈逐渐升高再降低的趋势,玉米苗期秸秆镉含量最高,而大豆鼓粒期秸秆镉含量最高;大豆成熟期籽粒镉含量高于鼓粒期,玉米灌浆期籽粒镉含量高于成熟期;间作降低了成熟期镉低积累玉米籽粒镉含量,提高了镉高积累玉米籽粒镉含量,间作模式下镉高积累和低积累玉米品种籽粒镉含量平均值分别为0.139 mg·kg-1和0.003 mg·kg-1,分别较单作降低了-14.88%和88.46%;秸秆和籽粒的富集系数大豆分别为2.567~3.329和0.667~0.764,玉米分别为0.729~3.339和0.001~0.079,间作玉米秸秆富集系数较单作增加0.15%~46.22%,低镉积累玉米籽粒富集系数较单作降低84.62%~92.31%;间作处理土地当量比为1.46~1.77.因此,间作大豆可以保证低镉积累玉米籽粒在镉污染土壤的安全生产,为土地合理利用提供有效的参考途径.
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茶园土壤-茶树-茶叶-茶汤中镉转移规律及安全性评价
《茶叶通讯 》 2020 北大核心
摘要：为论证镉污染土壤种植茶树的安全性与可行性,通过盆钵茶园试验研究了湖南9个主栽茶树品种在不同镉含量土壤中对镉的吸收积累特性和茶汤中镉元素的浸出率。结果表明,在pH值4.1的土壤中,通过根系吸收的镉元素从根系到主干,再到侧枝枝干和茶树叶片的转运过程中,各器官的镉含量依次递减,茶树嫩芽(叶)中镉的富集系数仅0.13～0.24;茶树种植在土壤镉含量低于3.0 mg/kg的土壤中,茶叶没有出现镉超标现象;镉元素在茶汤中的平均浸出率为9.87%,利用膳食暴露风险评估模型对茶叶和茶汤中的镉含量进行风险评估,表明供试茶叶样品中的镉不会对人体健康产生威胁。
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水稻对镉和砷的吸收转运规律研究
《杂交水稻 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：通过盆栽模拟试验,测定水稻关键生育期各器官镉(Cd)、砷(As)含量,探明水稻对Cd、As的吸收转运特征及变化规律.结果 表明,Cd在水稻各器官中的含量分布规律为:根>茎>籽粒>叶;As在水稻各器官中的含量分布规律为:根>茎>叶>籽粒.水稻各器官对Cd、As的吸收转运规律差异明显,水稻根、茎和叶Cd含量皆随水稻的生长而逐渐升高,而根、茎和叶As含量皆随水稻生长而逐渐降低.水稻根、茎、叶中Cd、As积累量及积累总量均随着生育时期的推移呈先升后降趋势,但Cd、As积累总量的最大积累峰值不同,Cd在乳熟期,As在分蘖盛期.水稻根系向茎转运Cd的能力高于As,而茎向叶转运Cd的能力小于As.对于镉砷复合污染,采取有效措施控制分蘖盛期之前水稻根系对As的吸收、孕穗期至成熟期水稻根系对Cd的吸收以及分蘖盛期至成熟期水稻各器官间Cd、As的转运分配可同步实现水稻Cd、As含量的有效控制.
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不同土壤镉浓度下蔬菜安全性评价
《湖南农业科学 》 2019
摘要：将取自某矿区附近重金属镉(Cd)污染土壤,与正常耕种层土壤按比例混合,最终获得不同浓度梯度的重金属镉污染土壤.选取湖南春秋季节栽种面积较大的黄瓜、豇豆、小白菜、萝卜及莴笋等5大类蔬菜进行池栽试验.结果表明:不同蔬菜种类间重金属镉累积量差异明显,在较高土壤Cd浓度下(1.5 mg/kg)黄瓜、豇豆中Cd含量保持在国标安全值以下,可安全种植,且基因型差异较小;小白菜和萝卜在土壤中Cd浓度1.0 mg/kg以下时,绝大部分品种均可安全种植,超过此浓度,部分品种中Cd含量增加明显,且随土壤中Cd浓度增加,基因型差异显著,且重金属Cd累积量与土壤中浓度也并非存在正相关性,波动较大,品种种植存在一定风险,需要仔细评估后再决定是否可以在重金属污染土地推广种植;莴笋对Cd累积量较高,在土壤轻度污染时其累积量即超过国家安全限量标准,不推荐在Cd污染地区种植推广.
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不同土壤镉浓度下蔬菜安全性评价（英文）
《Agricultural Science & Technology 》 2019
摘要：将取自某矿厂附近重金属镉(Cd)污染土壤,与正常耕种层土壤按比例混合,最终获得不同浓度梯度的重金属镉污染土壤。选取湖南地区春秋季节栽种面积较大的黄瓜、豇豆、小白菜、萝卜及莴笋等5大类蔬菜进行池栽试验。结果表明,不同蔬菜种类间重金属镉累积量差异明显,在较高土壤Cd浓度下(1.5 mg/kg),黄瓜、豇豆中Cd含量保持在国标安全值以下,可安全种植,且基因型差异较小;小白菜和萝卜在土壤中Cd浓度1.0mg/kg以下时,绝大部分品种均可安全种植,超过此浓度,部分品种中Cd含量增加明显,且随土壤中Cd浓度增加,基因型差异显著,且重金属Cd累积量与土壤中浓度也并非存在正相关性,波动较大,品种种植存在一定风险,需要仔细评估后再决定是否可以在重金属污染土地推广种植;莴笋对Cd累积量较高,在土壤轻度污染时其累积量即超过国家安全限量标准,不推荐在Cd污染地区种植推广。
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不同甘薯品种中镉的积累与转运特性研究
《中国农学通报 》 2019
摘要：旨在为在中轻度稻田镉污染地区甘薯种植结构调整提供技术支撑。以20个甘薯品种作试验材料,采用旱地小区试验,研究中轻度稻田镉污染区甘薯的生长发育及其积累和转运Cd的差异。结果表明:供试甘薯品种的蔓长、茎粗、生物量、产量以及茎叶、块根积累和转运镉的能力存在品种差异。有3个品种的茎叶镉含量超过无公害蔬菜质量标准(<0.05 mg/kg),所有品种茎叶和块根的Cd含量均符合国家食品中污染物限值标准(<0.1 mg/kg)。茎叶和块根富集系数范围分别为0.225～1.222、0.022～0.160,转运系数范围为0.067～0.511,说明甘薯对土壤Cd仍有一定的吸收能力,但由茎叶向块根的转运能力较弱。‘QS816’、‘湘薯20’、‘湘108’、‘广87’可作为中轻度稻田镉污染区种植甘薯的优先选择品种,在种植结构调整方面具有潜在的应用价值。
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基于多类别的镉稻米近红外光谱识别分析
《中国食品学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：采用近红外(NIR)光谱结合化学计量学方法对不同镉污染程度的稻米进行鉴别.首先利用主成分分析(PCA)对样本的NIR光谱进行解析,再用有监督学习算法偏最小二乘识别分析(PLS-DA)、径向基人工神经网络(RBF-ANN)及支持向量机(SVM)对不同污染程度的镉稻米进行定性建模分析.本文还讨论了不同的光谱预处理方法以及建模方法对识别效果的影响.由于NIR光谱差异太小,所以PCA得分图重叠严重,类之间很难区分,PLS-DA、RBF-ANN与SVM模型的预测集鉴别准确率分别为77.1%,67.8%与67.2%,PLS-DA的识别率最高.近红外光谱技术与化学计量学方法虽难以获得预测准确率较高的识别模型,但其预测结果还是可用于超标镉稻米的初步筛查.
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