科研产出
全自动消解石墨炉原子吸收光谱法测定土壤中的镉
《作物研究 》 2016
摘要：利用Auto Digi Block全自动消解仪处理土壤,"加酸—消解—赶酸—定容—摇匀"全程由软件控制,石墨炉原子吸收光谱法测定土壤中镉含量。对国家土壤标准物质GBW07404、GBW07405、GBW07406的检测结果表明:测定值均接近标准值,镉元素的回收率大于96%,该方法的检出限为0.0048 mg/kg,相对标准偏差小于5%,准确度和精密度较高,符合《土壤环境监测技术规范》(HJ/T 166-2004)的要求。实验表明:全自动消解操作简便快捷,消耗低,优于国家标准推荐的电热板消解法,可应用于批量土壤样品的前处理。
关键词： 镉 石墨炉原子吸收光谱法 全自动消解仪 电热板消解 回收率
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氮肥减量配施土壤调理剂对水稻产量及Cd含量的影响
《华北农学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：旨在探明氮肥减量配施土壤调理剂对水稻生长和Cd吸收的影响,为Cd污染稻田的安全利用与合理施肥提供科学依据。利用Cd污染稻田,采用田间小区试验,研究氮肥减量配施碱性缓释肥、生物有机肥、微生物肥对水稻产量和Cd含量的影响。结果表明,施用碱性缓释肥、生物有机肥、微生物菌肥的水稻产量分别比对照增产7.42%(P<0.05),8.59%(P<0.05)和4.59%,氮肥减量20%配施碱性缓释肥、生物有机肥的水稻产量分别比对照增产5.55%和7.61%(P<0.05),而氮肥减量20%配施微生物菌肥的水稻产量仅比对照降低2.48%,无显著差异,表明在氮肥一次性基施条件下实行氮肥减量20%可行。施用碱性缓释肥及其与氮肥减量20%配施皆可显著提高土壤p H值,降低土壤有效态Cd含量,并显著降低水稻秸秆及稻米Cd含量,其稻米Cd含量分别比对照降低31.29%(P<0.05)和26.58%(P<0.05);施用生物有机肥也可有效提高土壤p H值,降低土壤有效态Cd含量,并显著降低水稻秸秆和稻米Cd含量,但生物有机肥与氮肥减量20%配施时降低水稻秸秆和稻米Cd含量的效果不明显,施用生物有机肥及其与氮肥减量20%配施的稻米Cd含量分别比对照降低31.27%(P<0.05)和11.96%;施用微生物菌肥及其与氮肥减量20%配施的水稻稻米及秸秆降Cd效果皆不明显。配施碱性缓释肥、生物有机肥、微生物菌肥时,氮肥减量20%皆减弱了其对水稻秸秆和稻米的降Cd效果。
关键词： 氮肥减量 镉 土壤调理剂 碱性缓释肥 有机肥 产量 重金属
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镉污染灌溉水入田前快速净化材料和装置研究
《农业环境科学学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：为开发灌溉水入田前低成本、快速净化技术,创制了一套农田Cd污染灌溉水的快速净化装置,筛选出四类低成本、环保、高效的Cd净化材料以及材料配比方案。研究表明,不同材料Cd静态和动态吸附效果为赤泥粒>石灰石>沸石>油菜秸秆。模拟灌溉时长3 h,灌水Cd浓度60μg·L~(-1),过水流量53.3 m3·h~(-1)(内径40 cm圆形过水断面),保障净化后水中Cd浓度低于农田灌溉水安全标准(10μg·L~(-1)),Cd污染水净化率≥83.3%,上述四类材料对Cd吸附总量变化范围为344.4~358.2 g·m~(-3),各材料间Cd吸附量无显著差异。净化装置主要工艺参数:进水口径10 cm,壳体内径40 cm,壳体高度65 cm,最大处理水量64.8 m3·h-1,滤层高度45 cm,材料承载体积56.5 dm~3,滤层分为三层,每层由10 cm厚单一材料构成,材料粒径5~8 mm。灌溉水推进速度1.4 m·s~(-1),组合材料处理Cd污染水(10~60μg·L~(-1))净化率>85%,材料一次装填可净化Cd 15.2~20.1 g,预计可处理水507~671 m~3,满足0.13~0.18 hm~2单季稻田灌水净化需求(灌水Cd浓度和灌水定额分别以40μg·L~(-1)和3750 m3·hm~(-2)计)。
碱性缓释肥对水稻吸收积累Cd的影响
《农业环境科学学报 》 2016 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,研究碱性缓释肥对稻田土壤有效Cd、水稻Cd含量的影响。结果表明:与常规施肥相比,北山、梅林桥、大同桥三个试验点施用碱性缓释肥的水稻产量增加290.8(+3.9%)~605.0(+7.3%)kg·hm~(-2),平均增产467.8 kg·hm~(-2)(+5.7%,P<0.05);三个试验点施用石灰和碱性缓释肥均能提高土壤p H,降低土壤有效Cd含量,其效果为碱性缓释肥小于石灰;三个试验点施用石灰和碱性缓释肥均能显著降低水稻稻米和茎叶Cd含量,在北山、大同桥酸性土壤中碱性缓释肥降低稻米Cd含量的效果优于石灰,两地的稻米Cd含量分别较施用石灰下降0.023mg·kg~(-1)(-13.5%)和0.080 mg·kg~(-1)(-26.7%),梅林桥偏中性的土壤上则为石灰降低稻米Cd含量的效果优于碱性缓释肥。
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籼稻低亲和阳离子转运蛋白基因OsLCT2的克隆与生物信息学分析
《分子植物育种 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：OsLCT1是目前在水稻中唯一鉴定出来的参与韧皮部镉离子运输的关键转运蛋白,与水稻籽粒镉积累密切相关。本研究根据Gene Bank已发表的小麦Ta LCT1基因序列信息设计引物,利用RT-PCR方法从籼稻93-11和华占中克隆了低亲和阳离子转运蛋白基因(LCT),并命名为OsLCT2。生物信息学分析结果表明,该基因定位在5号染色体上,全长2 699 bp,包含3个外显子和2个内含子,其CDS全长1 437 bp,编码478个氨基酸,包含2个PEST序列和11个跨膜结构域。OsLCT2蛋白二级结构预测显示,α-螺旋占57.11%、β-折叠占7.74%,无规则卷曲占35.15%。序列比对和系统进化树分析结果表明,OsLCT2与小麦的亲缘关系最近达65%,其次为高粱64%,而与水稻OsLCT1的同源性并不高,推测OsLCT2的功能可能与Ta LCT1相类似。
关键词： 水稻 镉 低亲和阳离子转运蛋白 OsLCT2
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四种材料对灌溉水中镉净化性能的比较
《农业环境科学学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：基于前期筛选的4种材料——石灰石、沸石、赤泥粒和油菜秸秆,通过设计等温吸附实验和动态模拟实验,探讨了材料对灌溉水中Cd的快速吸附能力,应用Langmuir、Freundlich和Tempkin方程及BDST(Bed depth service time)模型分别对材料Cd等温吸附和动态吸附性能进行表征,旨在为材料进一步应用提供理论基础。结果显示,4种材料对Cd有不同吸附能力,平衡液Cd浓度10μg·L~(-1)时,材料Cd等温吸附量Qv(EC=0.79 m S·cm~(-1))依次为石灰石175.7 g·m~(-3)>沸石46.2 g·m~(-3)>赤泥粒20.7 g·m~(-3)>油菜秸秆3.7g·m~(-3);对Cd动态吸附量N0为赤泥粒1776 g·m~(-3)>石灰石1767 g·m~(-3)>沸石1704 g·m~(-3)>油菜秸秆837 g·m~(-3)。材料对Cd吸附过程中提升溶液pH的能力表现为赤泥粒>>石灰石和沸石>油菜秸秆。溶液离子强度对石灰石和沸石对Cd吸附有显著影响,并且随平衡液Cd浓度增加影响扩大,但是对油菜秸秆、赤泥粒对Cd吸附的影响较小。油菜秸秆对水中Cd吸附亲和力很强,但饱和吸附容量较低,吸附效率随净化时间延长衰减较明显。
基于饲草配方优化的肉牛养殖系统镉平衡分析
《草业科学 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：采用线性规划求解方法,通过评价饲草干物质含量、粗蛋白含量、综合净能、肉牛能量单位及肉牛营养需求等指标,对春、夏、秋、冬饲草进行配方优化。结果表明,春季饲草优化配方为燕麦(Avena sativa)、稻草、黑麦草(Lolium perenne)和玉米(Zea mays),其干物质比重分别为47.26%、36.55%、13.45%和2.74%;夏季为桂牧一号(Pennisetum purpureum cv.Guimu No.1)、玉米和稻草,其干物质比重分别为91.25%、8.49%和0.26%;秋季为桂牧一号、玉米和红薯,其干物质比重分别为89.30%、9.01%和1.70%;冬季为燕麦、稻草、红薯(Dioscorea esculenta)、黑麦草和玉米,其干物质比重分别为50.26%、25.59%、17.49%、5.61%和1.04%。同步监测肉牛养殖系统饲草、饮用水、牛粪尿以及牛肉中的镉(Cd)含量,计算肉牛养殖系统Cd输入输出动态可知,单头肉牛Cd年输入量为753.70mg,年输出量为747.02mg,系统Cd的输入与输出基本持平。Cd输入中,饮用水及饲料添加剂对Cd年度总输入的贡献率仅分别为0.05%和4.56%,而饲草的贡献率高达95.39%;Cd输出中,牛肉和牛尿对Cd年度总输出的贡献率仅分别为0.46%和0.06%,而牛粪的贡献率高达99.48%。可见,控制饲草Cd含量和调控牛粪Cd输出分别是减少Cd进入养殖系统和增加养殖系统Cd输出的最主要途径,而因牛的粪尿流出肉牛种养系统,每头每年带出的Cd为226.55mg,占Cd年输出量的30.33%。利用清洁地域建立"饲草-肉牛-牛粪-饲草"种养系统,可实现饲草自给、废弃物安全消纳的同时,确保饲草和肉牛质量安全,实现该系统在低Cd环境下循环运行。
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水稻不同生育期施用生石灰对稻米镉含量的影响
《农业环境科学学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：为了深入探究镉污染稻田土壤施用生石灰降低稻米镉含量的过程机理,采用盆栽试验,分别在水稻插秧前、分蘖期、孕穗期、灌浆期进行生石灰施加处理,水稻成熟后采集植株样品和土壤样品进行相关指标测定。试验结果显示,在水稻不同生育期施加生石灰均可显著提高土壤pH值,降低土壤有效态镉及根系镉含量,同时显著降低糙米镉含量(P<0.05)。分蘖期施加生石灰对糙米镉含量的降低程度最大,其含量比空白对照下降55.2%,显著低于其他处理。在分蘖期施加生石灰后发现,水稻茎秆中的钙含量最高,显著高于其他处理(P<0.05),而其茎秆中的镉含量反而最低,显著低于其他处理(P<0.05)。多变量主成分分析显示,茎秆钙含量与镉含量显著负相关(P<0.05)。综上认为,在水稻分蘖期施用生石灰不仅可以降低土壤有效态镉含量,减少根系对镉的吸收积累,还可以提高水稻茎秆中的钙含量,进而抑制镉由根系向茎秆的转移,表明这两个过程的叠加效应可能是水稻分蘖期施用生石灰降低糙米镉含量的关键因素。
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