巯基改性凹凸棒石黏土对土壤有效态镉及油菜吸收镉的影响

重金属不可降解,长期存在于土壤环境会严重影响作物安全。添加巯基改性凹凸棒石黏土(ATP-SH)到不同Cd污染程度土壤中,进行盆栽油菜实验,以石墨炉原子吸收光谱法测定了土壤有效态Cd和油菜不同部位Cd的含量;采用SPSS讨论了ATP-SH添加量、土壤有效态Cd、油菜不同部位Cd的相关性;计算了油菜对Cd的富集系数及转运系数,探究了ATP-SH对土壤Cd的钝化效果及对油菜富集和转运Cd的影响。实验结果显示,添加ATP-SH后,土壤有效态Cd、油菜各部位Cd含量显著降低,土壤有效态Cd降低率为40.65%~74.27%,油菜根、茎、枝、菜籽中Cd降低率分别为29.36%~79.46%、41.44%~88.45%、43.19%~95.89%和38.02%~95.81%;ATP-SH添加量与土壤有效态Cd、油菜各部位Cd含量均呈显著或极显著负相关,土壤有效态Cd与油菜各部位Cd含量均呈显著或极显著正相关,油菜各部位之间的Cd含量存在明显正相关关系;对照组油菜根、茎、枝、菜籽对Cd的富集系数分别是实验组的1.42~4.87倍、1.71~8.66倍、1.92~24.43倍、1.61~23.76倍,油菜各部位Cd的转运系数的大小是茎＞枝＞菜籽,且茎远大于枝和菜籽,是枝和菜籽转运系数的3.5~25倍。综上,ATP-SH能降低土壤Cd的生物有效性,阻隔土壤Cd向油菜迁移。     

土壤pH对镉存在形态影响的模拟实验研究

通过模拟实验,研究了土壤pH对水稻土、紫色土和黄壤的水溶态、可交换态、碳酸盐态、铁锰氧化态、有机结合态和残渣态Cd含量的影响。结果表明:在中碱性条件下,水溶态Cd质量分数比值小于3%,但pH<6.5时,水溶态Cd含量随着pH 减小迅速增加, pH 为4. 57 时,水稻土水溶态Cd 质量分数比值最高达48 39%;可交换态Cd含量在碱性条件下,随着土壤pH值增大迅速下降,在酸性区域内,可交换态Cd含量随pH增加呈上升趋势;碳酸盐态和铁锰氧化态Cd含量随土壤pH增大而增加;有机结合态Cd含量随土壤pH增加而增大,但变化幅度不大。对Cd污染的土壤进行治理时,控制土壤pH大于6.5以及增施有机肥等是减少Cd对生态系统危害的关键。     

促根剂及水分胁迫对Cd污染异质土壤中小麦吸收、转运Cd的影响

为了研究促根剂与水分胁迫诱导小麦根伸长及其降低小麦对异质土壤中Cd吸收转运的影响,本研究制备了不同浓度Cd污染土壤,利用根箱法设置了3种不同土层(0~6 cm、7~12 cm及13~18 cm)下的Cd污染异质土壤,研究了3种添加比例(0.1%、0.2%和0.4%)下促根剂与3种水分胁迫诱导(60%、50%和40% MWHC)下小麦根伸长对降低小麦Cd吸收、转运的影响。结果表明：不同促根剂与水分胁迫诱导处理可以明显促进小麦根系生长,表现为小麦根系总长与根表面积的显著增加,其中促根剂促使下层(13~18 cm)土壤中小麦根系总长增加了63.2%~205.9%,水分胁迫诱导增加了69.1%~91.2%。不同促根剂处理可以不同程度增加小麦分蘖数,从而增加了小麦籽粒生物量(小麦籽粒生物量增加5.6%~50.3%);与对照相比,除了40% MWHC水分处理(WS3)外,不同促根剂与水分胁迫处理可以显著降低(P<0.05)Cd污染异质土壤中小麦茎叶与籽粒中Cd的浓度,降低范围分别为24.0%~41.5%和23.0%~42.7%,其中以添加0.4%促根剂处理效果最佳,不同处理对降低小麦籽粒Cd含量效果顺序为RA3≈RA2>WS2≈RA1≈WS1>WS3。基于上述结果,RA2和WS2在Cd异质污染农田修复中具有较大的应用价值。     

影响蔬菜品质的土壤地质环境条件

生物地质环境学认为;生物与其赖以生存的地壳表层环境有着密不可分的联系,地质环境中诸因子对生物的生长,发育,品质有重要影响。土壤地质环境条件对蔬菜品质影响的研究即是一例。结果表明,不同类型土上种植出的蔬菜有不同的品质特征。笔者发现了一组影响蔬菜品质特征的元素：Ｃｏ,Ｍｏ,Ｐ,Ｋ,发现土壤的ｐＨ值与蔬菜的Ｖｃ含量和总糖含量呈负相关,同时与氨基酸和纤维则呈正相关。     

天津城郊污染区土壤Cd的赋存形态及其对蔬菜的影响

介绍了天津城郊污染区土壤Cd元素的赋存形态,探讨了Cd的赋存形态对蔬菜的影响。研究区土壤中Cd的污染程度高,以蔬菜种植为主,水溶态、离子交换态和碳酸盐态这几种容易(或在一定条件下容易)被作物吸收的Cd含量占65.2%;而有机态结合态、铁锰氧化物结合态和残渣态等难被作物吸收的Cd含量低,仅占23.3%。污染区大白菜、芹菜和油麦菜3种蔬菜中的Cd与土壤中Cd的全量、Cd的多种形态都呈较明显的正相关。油菜、芹菜和油麦菜样品存在超标现象。     

不同耕作方式下川芎对土壤中铅、镉含量的富集特征

以彭州川芎种植区的菜园土、稻田翻耕土、稻田免耕土和旱地(未种过川芎和蔬菜)四种土壤为研究对象,探讨了不同耕作方式下川芎对土壤中Cd、Pb的富集特征。结果表明:在四种耕作方式下,菜园土中Cd、Pb含量显著高于其他三种土壤,分别为1.10mg·kg-1和29.78mg·kg-1;土壤Cd综合污染指数和Hacanson系数分别为3.76和133.07,处于重污染和强生态危害状态。稻田翻耕土、稻田免耕土和旱地三种类型土壤在Cd含量上差异显著,依次为稻田免耕土(0.86mg·kg-1)稻田翻耕土(0.59mg·kg-1)旱地(0.37mg·kg--1),在Pb含量上三者差异不显著。川芎植株对Cd的富集在菜园土中显著高于其他土壤,表现为菜园土稻田免耕土旱地稻田翻耕土;川芎植株对Pb的富集以在稻田免耕土中最大,依次为稻田免耕土旱地稻田翻耕土菜园土。在四种土壤中,川芎叶片对Cd、Pb的富集能力均大于根茎,其中川芎叶片对Cd的富集能力是根茎的1.37倍,对Pb的富集能力是根茎的1.42倍,二者对Cd的富集能力在菜园土中差异最大(叶/根为1.56),对Pb的富集能力在稻田免耕土中差异最大(叶/根为1.98)。川芎对Cd、Pb的富集主要受轮作作物种类和耕作措施的影响。     

实验室与田间条件下骨炭粉与海藻肥对镉污染土壤修复效果评价

本研究基于小麦、玉米、高粱籽粒及烟草烟叶镉(Cd)消减率、修复边际效率及土壤中Cd有效态含量的变化等对比了实验室与田间条件下骨炭粉与海藻肥对Cd污染农田土壤的修复效果。研究结果表明：骨炭粉与海藻肥使玉米、小麦、高粱和烟草对Cd的吸收、转运均有显著(P<0.05)降低作用;在田间条件下,骨炭粉与海藻肥对不同作物籽粒或烟叶的Cd消减率为16.2%~39.8%,可增加作物产量12.3%~38.6%。钝化剂对不同作物增产效果有一定差异,对小麦籽粒增产作用最为有效。研究发现添加钝化剂改变了Cd在土壤团聚体中的分布,使得Cd在大粒径团聚体中负载量增加,并且与对照相比,显著提高土壤pH(提高0.43~0.77),降低土壤Cd的有效性,有利于控制Cd在土壤植物系统中的迁移。总体而言,不同钝化剂的Cd污染土壤修复边际效率为3.99%~14.74%,同海藻肥相比,骨炭粉的修复边际效率较高。不同钝化剂在盆栽实验的修复效果优于田间实验的效果,可能是因为相比于田间实验,盆栽实验条件下根系的作用范围有限,钝化剂的作用效果较高。     

黄土旱塬区不同覆盖措施对土壤水分及冬小麦水分利用效率的影响

田间试验研究了不同覆盖措施对冬小麦农田土壤含水量及小麦生长状况和水分利用效率的影响.试验包括4个处理:作物生育期秸秆覆盖600 kg/ha(M600)、秸秆覆盖300 kg/ha(M300)、地膜覆盖(PM)和无覆盖处理(CK).结果表明:覆盖处理下的土壤贮水量均高于不覆盖,M600处理能显著增加土壤含水量(0～1m和...     

不同微生物肥对植烟区镉污染土壤的修复效果

为研究不同微生物肥对土壤中Cd的钝化效果和烟叶Cd含量的影响,选取南方植烟区3种不同类型(红泥田、黄泥田及青紫泥田)Cd污染土壤,以南方主栽烤烟云-87和K-326为测试品种,采用盆栽试验,测定了3种微生物肥(DY、AMS和HMD)在不同浓度下对烟草生物量、不同部位烟叶Cd含量、土壤Cd形态以及土壤中微生物种类的影响。结果表明：(1)3种微生物肥均能增加烟叶生物量,其中HMD增重效果最好。(2)与对照相比,3种微生物肥能有效地降低土壤中Cd的有效性和烟叶Cd的含量。针对3种土壤施用微生物肥浓度为1.5%时,叶片中Cd的降Cd率(与对照相比)分别达到17.2%~63.9%、20.4%~58.3%及18.9%~48.3%,DTPA-Cd下降比例分别为13.8%~17.3%、17.2%~22.8%及12.8%~16.2%;而随着施用微生物肥浓度增加到3.0%后,上述土壤烟叶中Cd的降Cd率显著增加,分别为20.3%~59%、31.3%~66.6%及25.2%~56.1%,DTPA-Cd下降比例分别为15.5%~28.2%、19.6%~26.6%及13.8%~17.3%。HMD效果最好,其次为DY和AMS。(3)3种微生物肥都增加土壤中微生物种类和数量,优化了烟草生长环境。总体来说,该植烟区土壤,DY和HMD增加产量的同时降Cd效果较好,可以在大田推广使用。     

玉米根际土壤细菌群落对不同程度镉污染的响应：以甘肃省白银市四龙镇地区为例

为了研究玉米根际土壤细菌群落对土壤Cd污染的响应,本研究基于Illumina MiSeq高通量测序平台,对取自甘肃省白银市四龙镇地区的4组不同Cd污染程度的土壤样品进行16S rDNA扩增子测序分析。结果显示：4组不同Cd污染程度的玉米根际土壤细菌样品的Chao1指数和Shannon指数差异性不明显(p>0.05),表明Cd污染对土壤细菌多样性的影响不显著。4组样品的细菌丰富度相似,优势类群大致相同。4组样品的优势门均为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和浮霉菌门(Planctomycetes),优势菌属为Ohtaekwangia、GP4、GP6、硝化螺旋菌属(Nitrospira)和芽单胞菌属(Gemmatimonas)等。Ohtaekwangia和芽单胞菌属的细菌抗逆性较强,随着环境中Cd含量的增加,其细菌相对丰度增加,而GP4和GP6的细菌抗逆性较差,其相对丰度会随土壤Cd含量的降低而降低。Cd污染会引起土壤中细菌的多样性变化,但细菌多样性与土壤中Cd含...     

Effect of Cd, Pb stress on the activated oxygen scavenging system in tobacco leaves

The effect of Cd,Pb stress on the activated oxygen scavenging system indicates that the content of chlorophyll.chlorophyll a/b ratio and the activity of CAT gradually decrease,the activity of SOD increases first and then decreases,and the activity of POd Gradually in creases with incrasing concentrations of Cd and Pb,Between Cd and Pb there is synergism in the Activated oxygen scavenging system.The results show that the stress of Cd and Pb can affect the scavenging system of activated oxygen and result in imbalance of activated oxygen metabolism.     

不同超富集、富集植物-玉米间作模式对玉米中镉吸收、转运的影响研究

为了研究Cd污染条件下,玉米分别与苋菜、黑麦草、龙葵间作对重金属Cd吸收和转运的特点,从而选择适宜与玉米间作的富集植物,同时达到修复重金属Cd污染土壤的目的。该文以镉(Cd)污染的河南棕壤黏土为供试土壤,通过盆栽试验,基于玉米各器官中Cd含量、富集系数、转运系数、土壤有效态Cd含量的变化,研究了间作苋菜、黑麦草、龙葵对玉米各器官Cd的积累特性的影响及其迁移转运机制。结果表明：(1)龙葵、苋菜、黑麦草间作使得玉米地上部Cd含量显著性降低(P<0.05),其中以籽粒中Cd含量的下降最为显著。间作苋菜、黑麦草、龙葵,玉米籽粒中Cd含量分别下降了67.6%、75.7%和79.9%。(2)间作苋菜、黑麦草、龙葵使得玉米的富集系数较单作处理下玉米的富集系数分别下降了49.3%、39.7%和68.5%,且差异达到显著水平。(3)与苋菜、黑麦草间作相比,间作龙葵的玉米转运系数分别下降了27.5%、24.2%,且差异均达到显著水平。通过对人体每天摄入Cd量的安全值计算得出间作后土壤中Cd全量应低于2.26 mg·kg-1,土壤有效态Cd含量低于0.88 mg·kg-1。该污染农田在间作模式下,食用玉米Cd暴露对居民健康不存在风险。间作苋菜、黑麦草、龙葵能够抑制玉米对Cd的吸收,同时阻控玉米地上部Cd向地上部的转移,尤其是向籽粒转移。通过间作苋菜、黑麦草、龙葵,不仅降低了主栽作物玉米的Cd累积量,实现玉米安全、优质种植,同时也达到了修复污染土壤的目的。     

基于小麦籽粒降Cd率及土壤Cd形态变化评价蚯蚓对Cd污染土壤的修复效果

本研究基于小麦籽粒降Cd率、土壤中Cd生物可利用态(DTPA-Cd)含量和土壤Cd移除率评价蚯蚓(赤子爱胜蚯蚓)对两种Cd污染农田土壤(河南潮土及河北褐土)的修复效果。研究结果表明：两种土壤中,添加0.5%和1.0%(蚯蚓鲜重/土壤干重)蚯蚓均能够明显降低小麦对Cd的富集,改变Cd在小麦植物器官中的分布,显著降低小麦籽粒中Cd含量(P<0.05),籽粒降Cd率达到31.1%~43.5%,促使小麦籽粒生物量增加35.5%~62.7%。添加0.5%和1.0%蚯蚓可显著降低土壤中生物可利用态Cd(DTPA-Cd)含量(P<0.05),DTPA-Cd含量下降29.1%~40.8%,有利于促进土壤中生物可利用态Cd向生物不易利用的形态转化。0.5%和1.0%蚯蚓添加使土壤中Cd移除率达到6.05%~11.88%,明显高于对照组(P<0.05),说明蚯蚓具有很好的Cd污染农田土壤修复潜力。在低Cd污染农田土壤中,蚯蚓可以降低土壤中Cd含量,减少小麦对Cd的富集,同时降低小麦籽粒Cd含量,这一研究结果对于修复低Cd污染农田土壤、保证农产品安全和实现“边生产边修复”具有重要意义。     

根细胞壁中镉亚细胞分布对土壤-烟草系统中镉吸收、转运的影响

根细胞壁是植物吸收、转运镉(Cd)的第一道屏障。为了揭示烟草根细胞壁中Cd的亚细胞分布与结合形态对烟草茎叶Cd吸收、转运的影响机理,文中研究了12种不同烟草根、茎、叶对Cd的富集、转运特征,利用活体细胞分离技术分析了根细胞壁中Cd的亚细胞分布及结合形态,在此基础上对根细胞壁Cd的亚细胞分布与烟草Cd吸收、转运的关系进行了研究。结果表明不同烟草根、叶对土壤中Cd的富集系数间存在显著差异(P<0.05)：根中Cd含量为3.13~7.10 mg/kg,最大相差2.27倍;烟叶中Cd含量为3.29~9.93 mg/kg,最大相差3.0倍;根叶转运系数为0.50~3.17,最大相差6.34倍。烟草根部Cd主要以醋酸浸提态(FHAC)为主。不同细胞壁组分中Cd含量测定发现,去果胶后细胞壁(CW-P)中Cd含量显著增加,而去半纤维素后细胞壁中Cd含量显著降低。去果胶后细胞壁中Cd含量与根叶中Cd的转运系数呈显著的负相关,转运系数最低的K346中,CW-P中Cd含量最高,说明半纤维素是烟草根细胞壁蓄积Cd的主要场所,烟草根细胞壁中半纤维素对Cd的束缚降低了Cd通过长距离向地上部分的转运。     

湖南株洲地区Cd、Pb污染土壤的修复实验

以海泡石、膨润土和生石灰为修复材料,对湖南株洲地区重金属元素Cd、Pb污染农田土壤进行了室内修复实验。盆栽小白菜的正交实验结果表明,对于Cd含量为1.23 mg/kg、Pb含量为136.7 mg/kg的土壤,当每10 kg土壤添加膨润土60 g、海泡石20 g、石灰6 g时,种植的小白菜中Cd含量为0.154 mg/kg,Pb含量为0.141mg/kg。与未修复土壤的实验结果对比,小白菜中Cd含量降低61%,Pb含量降低46%。     

成都平原土壤中Cd的空间分布与成因探讨

通过样品采集和室内分析,研究了成都平原区土壤中Cd高含量区的区域分布特征和形成原因。在绵远河、石亭江流域冲积物中存在Cd含量高值区。Cd高含量区域分布Ⅰ、Ⅱ级阶地-Ⅲ级-Ⅳ级或Ⅴ级阶地冲击物中Cd含量逐渐降低。发育与龙门山的河流(绵远河、石亭江)沉积物Cd含量显著高于其他水系沉积物。Cd高含量分布区与不同级次的阶地相吻合的特征表明其控制因素显著,属于地质作用的产物。这一结论与多数研究者认为的人为因素引起的具有根本区别。