科研产出
不同营养环境条件下铜、锌、锰等二价金属营养元素对水稻吸收运转镉的调控
《激光生物学报 》 2018
摘要：利用水培试验研究了在不同营养环境条件下几种二价金属营养元素与镉的互作关系及其水稻吸收运转镉的影响。研究结果表明,培养液中全部营养元素供应水平变化,二价金属元素浓度变化均对水稻吸收镉产生显著影响。Cd浓度保持为2μmol/L不变,随着全部必须元素浓度系数从0. 25提高到2. 0,水稻根系和茎叶Cd含量分别降低42. 5%和64. 5%。在没有其它二价阳离子干扰的情况下,Mg~(2+)、Fe~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)均强烈抑制水稻对镉的吸收,水稻根系镉含量降低至对照的15. 4%～61. 6%,茎叶镉含量降低至对照的20. 2%～87. 5%。在木村B培养液中增量供应Zn~(2+)或Mn~(2+)均大幅度促进镉在根系、茎叶和稻谷积累,其中增量供应Zn~(2+)处理的水稻根、茎叶和稻谷镉含量分别比对照增加45. 5%、177. 4%、250. 8%,而增量供应Mn~(2+)处理的水稻根系、茎叶、稻谷镉含量分别比对照增加20. 2%、117. 4%、227. 1%。在所有二价金属元素中,Cu~(2+)对水稻吸收Cd~(2+)的拮抗作用最强,而且铜-镉拮抗关系受营养环境的影响较小。培养液中增量供应Cu~(2+)导致水稻吸收镉大幅减少,根系、茎叶、稻谷镉含量分别比对照降低51. 4%、45. 2%、52. 2%;培养液缺Cu~(2+)则导致根系和茎叶镉含量分别比对照增加177%和114%。研究结果表明,在镉污染稻田适度施用铜肥、控制锌锰的输入、在水稻生长发育期保持较高土壤营养水平可能是控制水稻积累镉的营养调控方法。
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低Cd积累西瓜品种的筛选
《中国瓜菜 》 2018 北大核心
摘要：为了评价Cd污染地区西瓜种植的安全性,通过对Cd污染地区的西瓜品种筛选和大棚长季节栽培试验研究了58个西瓜品种对Cd积累的差异,以期筛选出低Cd积累的西瓜品种。研究结果表明,在土壤Cd含量低于0.973 mg·kg~(-1)时,西瓜果实Cd含量均低于国家现行标准GB 2762-2012,其中‘黑媚娘’的Cd含量最低。西瓜长季节栽培时果实中Cd含量随着采收批次的增加呈增加趋势,‘橙玉’最后一批果实中Cd含量为28μg·kg-1,因此在中度Cd污染地区西瓜生产是安全的,建议推广种植‘黑媚娘’‘超级京欣’‘金鑫’和‘金福’等低Cd积累西瓜品种。
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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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活化改性矿物基土壤调理剂的研发及产业化——(Ⅳ)镉污染稻田修复效果研究
《中国高新科技 》 2018
摘要：矿物基土壤调理剂(MSC)采用天然铝硅酸盐矿物活化改性研制。将矿物基土壤调理剂应用于湖南镉污染水稻田的修复,结果表明矿物基土壤调理剂的使用对水稻产量无显著影响,可显著降低稻米中的镉含量,也可以有效降低土壤中有效态镉的含量,提高土壤pH。施用矿物基土壤调理剂100~300kg/667m~2,土壤中有效态镉含量下降18.52%~35.71%,稻米镉含量则下降19.23%~50.00%,土壤中pH提升0.29~1.00个单位,且降镉效果与pH增幅随调理剂用量的增加而提高。
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活化改性矿物基土壤调理剂的研发及产业化——(Ⅴ)污染稻田修复过程中对土壤有效态镉的影响
《中国高新科技 》 2018
摘要：文章所采用的矿物基土壤调理剂采用天然铝硅酸盐矿物活化改性研制。将矿物基土壤调理剂应用于湖南省株洲市镉污染稻田修复,并着重研究了其对土壤有效态镉的影响。结果表明,施用矿物基土壤调理剂对晚稻产量有一定增产效果,但可显著降低稻米中的镉含量,且土壤有效态镉含量也有不同幅度的下降。施用该矿物基土壤调理剂100~300kg,早稻稻米镉含量降低31.94%~50.32%、晚稻降低37.67%~55.48%,差异显著,土壤有效态镉含量降低19.87%~31.41%,且降低镉含量的效果随其施用量的增加而增加。矿物基土壤调理剂降低土壤有效态镉的主要作用除粘土矿物类的离子交换吸附、配合等特性外。更重要的是,经活化后,其活性硅铝酸含量高、碱性较强,从而实现了Cd固化与稳定化。
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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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耐镉棘孢木霉的筛选鉴定及其镉吸附特性研究
《湖南农业科学 》 2018
摘要：为了筛选鉴定耐镉真菌,采用Cd2+浓度梯度压力驯化法从镉污染稻田土壤中分离到耐镉菌株HD228,综合菌株形态特征、ITS基因序列系统进化分析,鉴定其为棘孢木霉(Trichoderma asperellum)并研究了其镉吸附特性。结果表明:该菌株耐22 mmol/L Cd,对Cd的吸附率可达79.88%;对Pb、Zn、Cu具有很强耐性,Pb、Zn、Cu对HD228的最低抑制浓度(MIC)分别为> 80 mmol/L、> 80 mmol/L、> 30 mmol/L。HD228菌落直径与重金属浓度呈负相关,20 mmol/L时菌落不规则。该菌能在pH值4～8、温度20～35℃条件下良好生长,最适生长和耐镉pH值为5、温度为30℃,温度和pH值均不影响其耐镉能力。其发酵液对水稻出苗、幼苗生长无抑制作用,发酵液40 mL(200 g土)用量对水稻具有促生作用,对镉胁迫水稻具有解毒作用。此耐镉真菌HD228具有应用于镉污染水稻田治理的潜力。
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耐镉棘孢木霉的筛选鉴定及其镉吸附特性（英文）
《Agricultural Science & Technology 》 2018
摘要：为筛选鉴定耐镉真菌及研究其镉吸附特性,采用Cd~(2+)浓度梯度压力驯化法从镉污染稻田土壤中分离到耐镉菌株HD228,综合菌株形态特征、ITS基因序列系统进化分析,鉴定其为棘孢木霉(Trichoderma asperellum)。结果表明,该菌株耐22 mmol/L Cd,对Cd的吸附率可达79.88%,对Pb、Zn、Cu具有很强耐性,Pb、Zn、Cu对HD228的最低抑制浓度(MIC)分别为>80 mmol/L、>80 mmol/L、>30 mmol/L;菌落直径与重金属浓度呈负相关,20 mmol/L时菌落不规则;能在pH值4～8、温度20～35℃条件下良好生长,最适生长和耐镉pH值为5、温度为30℃,温度和pH值均不影响其耐镉能力;其发酵液对水稻出苗、幼苗生长无抑制作用,发酵液40 mL(200 g土)用量对水稻具有促生作用,对镉胁迫水稻具有解毒作用。HD228具有应用于镉污染水稻田治理的潜力。
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不同镉污染土壤下水稻镉富集与转运效率
《生态学杂志 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：选取适合湖南种植的48个水稻品种(系)在中轻度和重度镉污染土壤上进行盆栽试验,通过分析水稻籽粒产量、各器官富集系数、转运系数及植株净化效率,探明不同镉污染土壤对水稻镉富集、转运及净化效率的影响。结果表明:中轻度和重度镉污染土壤下糙米Cd含量、籽粒产量分别为0.010~0.048 mg·kg~(-1)、96.63~152.55 g·盆~(-1)和0.105~0.476mg·kg~(-1)、101.10~165.12 g·盆~(-1),重度镉污染土壤明显促进糙米镉含量增加,但对籽粒产量影响不大;中轻度和重度镉污染土壤下糙米镉富集效率和产量均不存在显著相关性;依据产量和糙米镉富集效率进行聚类分析,将所有品种在中轻度镉污染土壤下分为低镉低产组、低镉高产组;重度镉污染土壤分为高镉低产组、高镉高产组;两种镉污染土壤水稻各器官镉富集大小顺序均为糙米<叶<茎秆<根系,转运效率则为土-根>茎-叶>茎-糙米>根-茎,土壤镉主要转运至根部并富集于根部;水稻镉富集及转运效率受产量因素影响较小,但受土壤镉浓度影响较大;重度镉污染土壤明显增强水稻各器官镉富集和根-糙米各环节镉转运效率,较中轻度镉污染土壤增幅显著;水稻根部的净化效率远高于地上部分。
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