科研产出
紫云英和石灰配施对水稻镉吸收的影响
《浙江农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：通过盆栽试验研究了单纯紫云英翻压(GM),以及紫云英与石灰共施(GM0HL)、紫云英+常量石灰晚施(GM5HL)、紫云英+减量石灰晚施(GM5LL)等处理对土壤性状、水稻根表铁膜及水稻对镉吸收转运的影响.结果表明,相较于对照(CK),翻压紫云英可显著(P<0.05)提高土壤有机质含量 2.1~2.7 g·kg-1.相较于GM处理,增施石灰后,土壤pH值显著提高0.38~0.78 个pH单位,且土壤有效态Cd含量显著降低21.71%~41.28%.在紫云英快速腐解末期,增施了石灰的处理(GM0HL、GM5HL、GM5LL),土壤Eh显著高于GM处理.与CK相比,GM0HL、GM5HL、GM5LL 处理在分蘖期的水稻根表铁膜 Fe 含量分别显著下降43.34%、38.82%和29.00%,根表铁膜Cd含量分别显著下降43.72%、35.56%和12.72%.主成分分析的结果显示,土壤pH值和有机质含量是影响水稻Cd吸收的关键因子,提高土壤pH值和有机质含量可以降低土壤Cd有效性,增加水稻根表铁膜厚度和根表铁膜Cd含量,从而抑制水稻对Cd的吸收.在试验条件下,紫云英翻压 5d后减量施用石灰,既可以达到较好的降Cd效果,又能在一定程度上减少Cd污染耕地的治理投入.
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施石灰和秸秆还田对清洁的酸性稻田籽粒镉含量的影响
《中国农学通报 》 2024 CSCD
摘要：为了探究清洁的酸性稻田施用石灰对双季稻籽粒镉（Cd）含量的影响,本研究在清洁的酸性稻田（土壤pH 5.2,土壤总Cd含量0.2 mg/kg）上开展田间定位试验,并测定籽粒镉含量,设置4个处理,分别是（1）对照,不施石灰,秸秆不还田;（2）施石灰,秸秆不还田;（3）每季秸秆全量还田,不施石灰;（4）秸秆还田配施石灰。结果表明:除2020年晚稻季外,施石灰显著降低了早、晚稻糙米Cd含量,秸秆还田对糙米Cd含量无显著影响。二者仅对2020年早稻糙米Cd含量有显著互作效应。在秸秆还田条件下,施石灰使2020年早稻糙米Cd含量降低61.0%;在秸秆不还田条件下,降幅为38.0%。施石灰显著降低了2019年早、晚稻精米Cd含量。秸秆还田仅显著增加了2020年晚稻精米Cd含量。二者对2020年晚稻精米Cd含量有显著互作效应。在秸秆还田条件下,施石灰使2020年晚稻季精米Cd含量降低38.1%;而在秸秆不还田条件下,降幅为4.2%。因此,在清洁的酸化红壤性双季稻田上,施石灰不仅可以有效减少稻米的Cd含量,而且能够降低秸秆还田导致的Cd污染风险,有利于保障稻米质量安全。
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起垄栽培对土壤理化性质、粉葛生物量及其重金属镉富集的影响
《生态科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为研究新余地区镉污染稻田治理方法,筛选稻田替代种植经济作物,以赣葛 1 号为试验材料,设置 2 种栽培方式(平作、垄作),分析起垄栽培对土壤理化性质、镉含量、粉葛葛根产量、生物量及其对重金属镉富集的影响.结果表明,与平作栽培相比,垄作栽培增加了粉葛块根产量(13.96%)和地上部生物量(7.02%).垄作栽培增加了土壤pH、有机质、阳离子交换量、全镉和有效态镉含量,增幅分别为 7.34%、11.48%、0.97%、16.67%和 8.00%.垄作栽培还提高了粉葛块根、葛渣、葛头和叶片中镉含量,分别增加了 67.74%、52.24%、20.51%和 5.43%,但减轻了葛粉、主藤和侧枝中镉含量,分别降低了 20.00%、10.13%和 3.54%.粉葛不同部位中镉含量表现为:侧枝>主藤>葛头>叶片>块根.综上,起垄栽培可改善土壤环境,提高粉葛产量和生物量,但有增加土壤和粉葛中镉含量的风险.
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基于多指标的镉低积累水稻品种筛选
《浙江农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为筛选高产且镉低积累水稻品种,选择江西省新余市主推的 10 个早稻和 12 个晚稻品种为材料,采用田间小区试验,比较不同水稻品种在轻度镉污染农田对镉吸收、积累和富集的差异,测定不同水稻品种的产量、糙米镉含量、富集系数和转运系数等指标.结果表明,不同水稻品种的糙米镉含量差异较大(P<0.05),早稻品种糙米中镉含量为0.11~0.25 mg·kg-1,晚稻品种糙米中镉含量为0.05~0.21 mg·kg-1,其中启两优1639、陵两优171 和兴安香占等水稻品种糙米的镉含量超过国家限量标准值(0.20 mg·kg-1).早稻品种糙米对土壤镉的富集系数为 0.26~0.57,晚稻为 0.17~0.73;早稻品种谷壳-糙米转运系数为 1.12~2.62,晚稻为0.26~2.75;糙米镉含量与富集系数、转运系数相一致.不同品种水稻产量为 6.30~11.69 t·hm-2,早晚稻产量较高的分别是启两优1639 和甬优4949.通过多目标的聚类分析,兼顾水稻产量与糙米镉累积情况,筛选出早稻品种陵两优47、晚稻品种甬优4949 为新余市高产低镉品种.
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土壤-蚕豆重金属污染特征及环境效应
《浙江农业科学 》 2023
摘要：为了研究蚕豆对土壤重金属的富集特征，本研究调查了萍乡市15个有代表性的蚕豆种植园，分析了蚕豆植株及对应土壤样品中镉（Cd）、砷（As）、汞（Hg）、铅（Pb）和铬（Cr）含量，计算了蚕豆对重金属的富集系数和转运系数。结果表明：研究区土壤重金属Cd、Cr、As、Hg和Pb的平均含量分别为0.48、38.03、10.03、0.16和19.10 mg·kg-1,其中Cd高于标准值的1.6倍，超标率为60.00%。Cd在蚕豆根系、茎秆、叶片、豆荚和籽粒中分别为0.60、0.31、0.72、0.05和0.12 mg·kg-1;As在根系、茎秆、叶片、豆荚和籽粒中分别为1.45、0.43、1.75、0.06和0.23 mg·kg-1;Cr在根系、茎秆、叶片、豆荚和籽粒中分别为6.85、2.51、6.67、0.32和0.83 mg·kg-1;Hg在根系、茎秆、叶片、豆荚和籽粒中分别为0.009 4、0.004 1、0.039 2、0.001 5和0.003 7 mg·kg-1;Pb在根系、茎秆、叶片、豆荚和籽粒中分别为3.49、1.53、5.91、0.03和0.60 mg·kg-1;其中籽粒中Cd、Pb均高于标准值，其超标率分别为60.00%和20.00%。总体上，蚕豆不同部位中重金属含量和富集系数均表现为叶片＞根系＞茎秆＞籽粒＞豆荚，蚕豆对重金属Cd富集系数和转运系数最大，豆荚-籽粒、茎秆-叶片中重金属转运系数高。相关性结果表明，土壤重金属Cd和碱解氮是影响蚕豆籽粒中重金属富集的重要因素。
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不同种植年限粉葛对农田土壤镉的富集特征
《热带生物学报 》 2023
摘要：为揭示不同种植年限粉葛对土壤重金属镉的富集特征，以江西新余中度镉污染农田种植的一年生、两年生粉葛为研究对象，分析不同种植年限间粉葛（Pueraria thomsonii Benth）块根（葛粉和葛渣）、葛头、主藤、侧枝和叶片中重金属镉的含量及其富集情况。结果表明，除叶片外，两年生粉葛各部位镉含量显著高于一年生的；粉葛不同部位镉含量大小排序为侧枝＞主藤＞葛头＞叶片＞葛渣＞块根＞葛粉；粉葛对土壤镉富集系数均＞1，说明粉葛对土壤中镉的吸收能力较强。除一年生粉葛葛粉外，一年生粉葛块根和两年生粉葛块根、葛粉中镉含量均超过国家食品安全限量标准。相关分析表明，粉葛各部位镉含量与土壤总镉和有效态镉含量呈显著正相关，粉葛各部分中镉含量随种植年限具有明显的累积效应。因此，在中度镉污染农田宜选择种植一年生粉葛，且食用方式以葛粉最佳，以达到生态和经济效益双赢。
关键词： 粉葛 种植年限 镉 富集特征 重金属污染 食品安全
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施用金属盐对土壤养分和水稻Cd吸收的影响研究
《江西农业大学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】金属离子与镉（Cd）的拮抗作用是减少水稻对Cd吸收的有效措施，探究增施金属元素对水稻Cd的影响机制，并筛选合适的金属盐阻控材料，减少水稻对Cd的吸收，揭示水稻不同部位Cd含量与多种拮抗元素间的相关性，对实现Cd污染稻田的轻简化治理具有重要的意义。【方法】以品两优华占为试验对象，通过向土壤中施加CaCl2、MnCl2、MgCl2、ZnCl2 4种金属盐，对处理前后土壤化学性状、有效态养分和有效态Cd含量以及收获后水稻秸秆、谷壳和糙米中Cd、Ca、Mn、Mg、Zn等元素含量进行了测定，进一步分析了各元素之间的相关性。【结果】施用金属盐会提高土壤中对应元素的有效态含量，其有效态含量增幅Ca＞Mn＞Mg＞Zn，增幅分别为添加量的203%、141%、96%和6.3%。金属盐添加后土壤中的DTPA可提取态Cd的含量没有显著性差异（P＞0.05）；添加CaCl2后，Cd从秸秆-谷壳、秸秆-糙米的转移系数分别增加54.5%和降低29.6%；添加MnCl2后，Mn从秸秆-谷壳、秸秆-糙米的转移系数分别下降23.0%和38.5%;ZnCl2的施用使Zn元素从秸秆-谷壳的转移系数增加了44.6%；所有处理对Mg元素的转移系数没有显著影响。多因素线性回归分析表明，土壤中有效锰和有效锌含量与水稻秸秆、谷壳和糙米中的Cd含量呈显著负相关，偏回归系数分别为-3.466**、-3.71**、-2.815*和-2.318**、-3.804**、-2.465*，土壤中交换性钙含量与水稻谷壳Cd含量呈显著正相关，偏回归系数为2.591*。【结论】通过向土壤中施入Zn2+、Mn2+和Mg2+，提高有效锌、有效锰和交换性镁，水稻Cd含量存在下降趋势。但由于交换性镁与Cd的相关性不显著且土壤颗粒对Zn2+存在强烈的吸附作用，影响了土壤有效锌的增加，因此增施含锰肥料是降低水稻Cd含量的有效措施。
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粉葛对农田土壤镉的富集特征
《环境工程技术学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：选用生长速度快、生物量大、经济价值高的富集植物是重金属生物修复新的突破口.为研究粉葛对农田土壤镉(Cd)的富集特征,采用大田试验探讨3种污染程度下粉葛不同部位葛根(葛粉和葛渣)、葛头、主藤、侧枝和叶片中Cd浓度.结果表明:粉葛不同部位中Cd浓度表现为侧枝(8.96 mg/kg)>主藤(6.85 mg/kg)>叶片(5.22 mg/kg)>葛头(2.80 mg/kg)>葛渣(1.36 mg/kg)>葛根(1.21 mg/kg)>葛粉(0.16 mg/kg),且随土壤污染程度增加而增加,表现为中、高污染显著高于低污染(P<0.05).除葛根外,粉葛其他部位对土壤Cd的富集系数均大于1(1.09~8.65),转运系数为2.59~8.98.粉葛各部位中Cd的分配率表现为侧枝(35.64%~43.81%)>主藤(21.55%~25.49%)>叶片(15.40%~23.63%)>葛根(7.03%~9.94%)>葛头(5.99%~9.57%).粉葛各部位生物量表现为葛根>侧枝>叶片>主藤>葛头,粉葛对Cd移除量随土壤污染程度递增,具体为高污染(45.39 g/hm2)>中污染(39.96 g/hm2)>低污染(16.56 g/hm2).总体上,粉葛各部位中Cd浓度与土壤有机质、有效态Cd、总Cd浓度呈显著正相关,而与土壤pH均呈负相关.在Cd污染农田土壤治理中,粉葛(用作葛粉)对Cd污染农田土壤修复具有应用价值.
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长期施用猪粪和化肥对稻田土壤Cu、Zn和Cd含量及有效性的影响
《农业环境科学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为研究有机肥与化肥处理下稻田土壤Cu、Zn、Cd含量之间的差异,并探明关键影响因子,本研究利用持续了35 a的长期定位试验,分析了土壤重金属全量及有效态、土壤理化性质和水稻产量,并利用多种统计分析方法研究了猪粪组和化肥组土壤Cu、Zn和Cd与土壤理化指标之间的关系.结果表明:与对照(不施肥)相比,长期施用猪粪使土壤Cu、Zn、Cd全量和有效态含量分别提高了134%~239%、57%~124%、58%~171%和191%~380%、285%~811%、61%~184%,并显著提升了土壤有机质(SOM)、阳离子交换量(CEC)及氮磷养分含量;而化肥处理对土壤重金属全量及有效态含量无显著影响,对土壤理化指标的提升相对较小.冗余分析(RDA)发现,猪粪组土壤全氮(TN)、CEC和速效磷(AP)分别解释了重金属方差变异的89.1%、6.4%和2.0%,化肥组土壤pH和全磷(TP)分别解释了方差变异的45.0%和22.2%,达到显著水平.进一步通过偏最小二乘路径模型(PLS-PM)分析发现,猪粪对重金属有效态的贡献远大于化肥,主要通过影响土壤重金属全量和CEC从而影响重金属有效性,其路径系数分别为0.6217和0.2953,均达到显著水平.猪粪组土壤重金属与理化指标之间由于"同源"关系呈显著正相关,而化肥组两者的关系受水稻生长活动等因素影响较大.研究表明,长期施肥可以通过调控土壤理化指标等影响重金属有效性,施用猪粪进行稻田土壤培肥的同时,需要注意土壤重金属的累积风险.
关键词： 长期施肥 稻田 铜 锌 镉 有效性 偏最小二乘路径模型(PLS-PM)分析
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基于田块尺度上糙米镉含量差异性分析
《环境生态学 》 2021
摘要：通过对糙米镉含量的差异性分析和合理采样数量研究,为农用地污染效果评估提供依据和指导。将采样量设置了10个水平(依次为:10、20、30、40、50、60、70、80、90和100),在江西省新余市4 hm~2范围内镉污染农田进行稻谷采样,并分析不同采样量对糙米镉含量、超标率、变异系数等影响。结果表明:不同采样量下糙米镉含量为0.01～0.78 mg/kg,均值为0.20～0.29 mg/kg,标准差为0.10～0.13,变异系数为35.87%～63.88%,与采样量为10个相比,糙米镉含量随采样量的增加而递减,其降幅为7.14%～25.93%,研究区糙米镉含量均超过限量值(0.20 mg/kg)。相关性表明,糙米镉含量变异系数与采样量呈极显著正相关(y=29.45+0.35x,r=0.97,p<0.001);而糙米镉含量超标率与采样量呈显著负相关(y=80.76-0.46x,r=-0.98,p<0.001)。综合糙米镉含量、超标率、变异系数等因素,以及考虑人力、物力、时间等因素,采样量为50时,能较好地代表研究区糙米镉含量的整体水平。
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