【目的】本研究为稻米Cd污染阻控技术提供理论依据和技术支撑。【方法】通过田间试验,研究了土壤调控剂T1(纳米活性炭+硅钾钙镁肥)、T2(火山石+钙镁磷肥)和Si(叶面硅肥)单一及组合共5种不同调控措施(T1、T2、Si、T1+Si、T2+Si)对云南个旧矿区稻田镉污染土壤的修复效应及对稻米镉累积的影响。【结果】土壤调控措施均能提高土壤pH,T2处理调控效果最好,较对照提高0.80个单位;调控剂处理后,土壤酸可提取态Cd都有不同程度的降低,残渣态有不同程度的增加,T1+Si处理对土壤酸可提取态调控效果最好,较对照降低了31.6%。经调控措施处理后水稻产量有不同程度的提高,组合调控处理的增产效果优于单一调控措施,T1+Si、T2+Si组合处理较对照分别增加27.2%、29.7%。不同处理水稻根系Cd含量有不同程度的降低,但茎叶中Cd含量有不同程度的上升,糙米中Cd含量均有不同程度的降低,符合国家食品污染物限量标准(GB 2762-2012),其中T1+Si处理糙米中Cd含量较对照降低45.3%。【结论】采用纳米活性炭+硅钾钙镁肥基施以及在水稻灌浆期和抽穗期分别喷施叶面硅肥不仅可以有效修复个旧矿区镉污染土壤,而且可以明显降低糙米中镉的含量,提高矿区稻米安全质量。

采用盆栽试验,研究赤泥、石灰和海泡石对Cd污染土壤的改良效果和水稻光合特性的影响。结果表明:施赤泥、石灰和海泡石均能有效促进土壤交换态Cd的稳定,有利于Cd的固定,其中以赤泥对Cd的钝化效果最佳;与对照相比,赤泥处理的水稻增产幅度较大,为11.41%,海泡石处理的水稻产量略有提高,石灰处理的水稻产量略有下降;不同改良剂均能增加水稻剑叶的叶绿素含量(SPAD值)、气孔导度、净光合速率、胞间CO2浓度及蒸腾速率,其中以施赤泥处理效果最好,分别比对照提高6.63%、8.59%、6.93%、11.95%、5.42%;不同改良剂处理水稻剑叶面积均有不同程度的上升,添加赤泥更能缓解Cd污染对水稻生长的影响...

【目的】探索施用调理剂对稻田土壤镉形态和水稻镉吸收的影响,为调理剂的田间应用提供指导。【方法】选取一种碱性矿物源复合材料作为供试调理剂,采用水稻盆栽试验动态取样方法,研究调理剂对不同生育时期稻田土壤镉形态及镉在植株体内迁移的影响。【结果】矿物调理剂有效提高土壤p H,降低土壤有效态镉(DTPA-Cd)含量,促进土壤镉的可利用态持续向难利用态或残渣态转化。矿物调理剂显著降低水稻根系、茎叶、谷壳和糙米镉含量,且其用量分别与水稻根系、茎叶、谷壳、糙米镉含量呈显著负相关。水稻各部位镉含量与土壤DTPA-Cd、返青期土壤可交换态镉和孕穗期土壤可交换态镉呈极显著正相关,与返青期土壤可氧化态镉和孕穗期土壤可还原态镉呈极显著负相关。不同生育时期水稻根系和茎叶中镉含量的显著不同,对照处理(CK)不同生育时期根系镉含量的大小顺序为:成熟期≈返青期>拔节期>分蘖期>孕穗期;茎叶镉含量的大小顺序为:返青期>成熟期>分蘖期>拔节期>孕穗期;成熟期时,与对照相比,矿物调理剂对水稻根系、茎叶、谷壳和糙米镉含量的最大降幅依次为92.0%、94.1%、86.3%、80.6%;当调理剂用量达到5 g·kg~(-1)土时,糙米镉含量低于食品安全国家标准(0.2mg·kg~(-1))。水稻各部位镉含量顺序为根系>>茎叶>>糙米>谷壳。由不同生育时期镉从根系向茎叶的转运系数可知,矿物调理剂对水稻生育前期镉的阻控效果优于生育后期。【结论】该调理剂可促进土壤中高活性镉向低活性转化,抑制水稻各器官对镉的吸收富集。

通过土培试验,研究了外源硅对土壤镉形态组成的影响,以及与玉米吸镉量的关系。结果表明,经0.1和1.0mmol·kg-1(以CdSO4·8/3H2O加入)镉处理的土壤加入2.0g·kg-1硅酸钠(以Na2SiO3·9H2O加入,pH调至6.0)后可显著减轻镉对玉米的毒害,降低玉米吸镉量。加硅处理显著降低土壤中的交换态和铁锰结合态镉量,但显著提高碳酸盐结合态和残渣态镉的量。硅降低镉对玉米毒害的机制之一是硅改变了根外土壤中镉的形态,降低了镉的活性和生物有效性。

本文研究在镉污染的土壤上施用钾肥（KCl）对水稻、小麦在不同生育期吸收累积镉的影响。结果表明：KCl对这两种作物吸收镉均有促进作用，KCl对水稻吸收镉的促进效率高于小麦，其可食部分含镉量是：麦粒＞糙米。

【目的】探究水分管理、调理剂措施和组合措施对污染稻田稻米降Cd效果,旨在探索出不显著降低水稻产量前提下,能更高效降低土壤Cd生物有效性和稻米中Cd含量的方法。【方法】在湖南省株洲市选择中度Cd污染稻田开展田间小区水稻试验。试验中水稻种植两季,早稻品种为中嘉早17,晚稻为泰优390。试验分为6组,分别为水分管理(T2)处理、施用硅肥(T3)处理、施用竹炭处理(T4)、施用硅肥结合水分管理(T5)处理、施用竹炭结合水分管理(T6)处理和1个试验对照(T1),重复3次。【结果】试验各处理对稻田土壤有效态Cd含量均有降低,竹炭结合水分管理(T6)处理对两季水稻土壤均有显著降低,硅肥结合水分管理(T5)处理对晚稻土壤有效态Cd降低幅度最大。试验各处理对水稻各部位Cd含量均有降低效果,在糙米Cd含量方面,5个试验处理中对糙米Cd含量降低幅度以组合措施修复技术效果最好,即硅肥结合水分管理(T5)和竹炭结合水分管理(T6)处理。在水分管理修复技术(T2)中降Cd效果最高为29.23%;在施用调理剂修复技术中,硅肥处理(T3)和竹炭处理(T4)对稻壳和糙米中Cd含量均有显著降低(P<0.05)作用,其中硅肥处理(T3)糙米最高降Cd幅度为49.23%,竹炭处理(T4)糙米最高降Cd幅度为47.69%;在组合措施中均能显著降低水稻糙米Cd含量,其中硅肥结合水分管理(T5)处理糙米降Cd幅度为60.34%—78.46%,竹炭结合水分管理(T6)糙米降Cd幅度为56.90%—67.69%。同时,本文对土壤有效态Cd含量与水稻各部位Cd含量相关性进行分析,发现水稻籽粒(稻壳与糙米)中Cd含量与土壤有效态Cd含量存在极显著正相关(P<0.01),且两个水稻品种规律一致。各处理对水稻各部位富集系数亦有降低效果,以硅肥结合水分管理(T5)处理和竹炭结合水分管理(T6)效果最好。对于水稻各部位向籽粒转运系数降低效果各部位规律不一致,但茎鞘和叶片两个部位向籽粒(稻壳和糙米)转运系数均显著降低,水分管理(T2)处理除外。在水稻产量方面,仅水分管理(T2)处理对中嘉早17有显著降低,其他处理降低幅度不显著,各处理对泰优390处理没有显著影响。【结论】组合措施优于单一水分管理或单一调理剂处理,且在水稻产量没有显著降低情况下对稻米Cd污染稻田稻米降Cd幅度最高达到78.46%,可以进一步确保Cd污染农田安全利用。

大田条件下与盆栽试验相比具有更多的不可控因素。本文选择几种已经报道有效且简便易行的镉污染钝化修复技术，在四川省典型区域大田栽培条件下进行了试验验证。结果表明，在土壤镉轻度污染的ＬＺ地区，稻米镉含量也较低，且均低于ＧＢ２７６２－２０１２标准限值，各处理与常规处理间稻米镉含量未表现出较明显差异。在土壤镉含量中、重度污染的ＧＨ和ＸＣ地区，施用调理剂处理和石灰处理，稻米镉含量下降２０％～６０％，２种处理方式效果相当；相对常规处理，施用有机肥处理的稻米镉含量有增有减，其原因尚待进一步探究。

通过田间小区试验，研究了氮与土壤改良剂配施对土壤肥力及烤烟养分吸收、产质量的影响。结果表明：在相同施氮水平下与不施用土壤改良剂处理相比，施用土壤改良剂处理能提高前期土壤中碱解氮含量，在成熟期土壤有效磷和速效钾分别提高１．１～１．８，７．５～１３．６ ｍｇ／ｋｇ。中部叶养分分析表明，施用土壤改良剂能提高前期烟株中部叶全氮和全磷含量，并能显著提高烟叶中钾的含量，在成熟期增幅达０．１４～０．２６ ｍｇ／ｋｇ。从产量和产值上看，在相同施用土壤改良剂条件下，产量均随施氮量的增加而增加，以Ｎ３水平（Ｎ：８２．５ ｋｇ／ｈｍ２）最高，平均达２ ９９０ ｋｇ／ｈｍ２，施用土壤改良剂能提高烟叶的产值，提高幅度１．．．

研究了不同生物气候带下的几种土壤对Ｃｕ，Ｐｂ、Ｃｄ、Ｆ的吸附特性、缓冲性及其对土壤中养分元素比例变化的影响；改良剂ＣａＣＯ３及Ｋ２ＨＰＯ４的使用对土壤一植物系统中养分元素分布及有效性的影响。结果表明，有机质含量高的泥炭土及ＣａＣＯ３含量高的褐土对Ｃｕ、Ｐｂ、Ｃｄ的吸附性强，缓冲性强，而红壤及黄棕壤对上述供试元素吸附性弱，缓冲性弱。Ｃｕ、Ｐｂ、Ｃｄ污染使土壤溶液中Ｃａ含量增加，Ｆ污染使土壤溶液中Ｆｅ含量增加。施用改良剂可以改变土壤－植物系统中的可溶态Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｍｇ的分布。在红壤、黄棕壤中施加ＣａＣＯ３比施加Ｋ２ＨＰＯ４效果为佳，可以增加土壤－植物系统中养分元系的有效性。

为探讨砂姜黑土区养分资源高效管理和秸秆资源化利用方式，采用田间定位试验，连续2 a研究化肥减量配施生物炭和秸秆对该区域水稻产量、养分吸收和土壤碳的影响。试验设5个处理：(1)不施肥（CK）；(2)常规施肥（100%NPK）；(3)化肥减量20%(80%NPK)；(4)化肥减量20%+秸秆（80%NPK+S）；(5)化肥减量20%+生物炭（80%NPK+B），测定并分析水稻籽粒产量、地上部生物量、植株氮、磷、钾养分含量、土壤总有机碳（TOC）和微生物量碳（MBC）。结果显示，化肥减量20%配施生物炭或秸秆均有利于提高水稻产量和地上部生物量，且生物炭较秸秆的效果更为显著。化肥减量20%配施生物炭（80%NPK+B）处理的水稻产量和地上部生物量较100%NPK处理分别增加5.2%和4.7%，较80%NPK处理分别增加7.9%和7.2%；化肥减量20%配施秸秆（80%NPK+S）较100%NPK处理的水稻产量和地上部生物量分别增加3.4%和3.0%;80%NPK与100%NPK处理的籽粒和地上部生物量无显著差异；化肥减量20%配施生物炭显著提高了水稻地上部N、P2O5和K2O养分累积量，较100%NPK处理分别提高了10.4%、7.2%和20.0%；化肥减量20%配施秸秆可显著提高氮、钾养分累积量，但却同时显著降低了磷素累积量；化肥减量20%配施生物炭或者秸秆，均有利于改善土壤总有机碳的累积，并且显著提高了土壤微生物量碳的含量，其中生物炭提高土壤总有机碳含量效果优于秸秆，而秸秆提高土壤微生物量碳含量效果优于生物炭。综合来看，在沿淮砂姜黑土区，化肥减量20%配施生物炭或者氮钾减量20%配施秸秆可增加或维持水稻产量，提高水稻对养分的吸收能力，利于固碳培肥。

采用盆栽方法研究在 Cd、Pb、Zn污染的酸性土壤上 ,钙镁磷肥和硅肥对小白菜生长及污染元素 (Cd、Pb、Zn)和养分元素 (N、P、K、Mn、Fe、Cu)吸收的影响 .结果表明 :钙镁磷肥显著促进小白菜的生长 ,显著抑制 Cd、Pb、Zn对小白菜的毒害及向地上部的迁移 ,对 N、K、Cu、Mn的吸收也有显著抑制作用 ;硅肥对小白菜生长的促进效果及对 Cd、Pb、Zn吸收的抑制效果较差 .提高土壤 p H是抑制小白菜重金属吸收的有效方法

【目的】研究硒肥和土壤类型对水稻产量、品质及硒在稻株中分布的影响,为富硒稻米生产提供技术参考。【方法】在3种类型土壤(紫色土、青紫泥、小粉土)上,开展施用不同水平亚硒酸钠(0.50和1.00 mg/kg)的水稻盆栽试验,并以不施亚硒酸钠作对照处理,分析土壤硒形态、水稻各部位中硒积累特征的差异。【结果】不同土壤类型和施硒量均显著影响水稻土壤硒形态及水稻各部分硒的含量(P

以镉污染稻田土壤为研究对象,以土壤的微生物生物量、主要酶活性及土壤真菌和细菌的种群结构为指标,采用熏蒸提取法、常规酶学分析和末端限制性酶切片段长度多态性分析(T-RFLP)等方法,研究石灰(L)、钙镁磷肥(P)、海泡石(S)和腐植酸矿粉(H)4种钝化剂储备性施用对土壤微生物的影响。结果表明,镉污染稻田储备性施用钝化剂对土壤的微生物生物量碳(Cmi)c及磷酸酶和脲酶的活性均无显著影响,但施用石灰和海泡石可使土壤微生物生物量氮(Nmi)c分别降低33.0%和33.8%,施用钙镁磷肥使Nmic增加44.9%;施用钝化剂对土壤酶活性的影响有限,仅海泡石处理的过氧化氢酶活性显著提高(增幅达19.0%)。...

【目的】本文探明施用改良剂对重度镉胁迫下甜高粱重金属吸收和转运的调控效应。【方法】采用盆栽试验,研究了凹凸棒、腐殖酸、有机硅3种土壤改良剂对重度镉胁迫下的甜高粱生物性状和对重金属吸收、转运的影响。【结果】重度镉胁迫对甜高粱的生长有很强的抑制作用,各改良剂处理均能增加甜高粱生物量,但无显著影响;甜高粱能促进Cd吸收,但施用改良剂对甜高粱不同部位的Cd含量没有显著影响;凹凸棒降低了甜高粱根、茎、叶部的Cd含量,腐殖酸、有机硅降低了甜高粱根部的Cd含量,提高了茎、叶中的Cd含量。重度镉胁迫均显著降低了Cu、Cd、Pb、As、Hg 5种重金属的吸收量,有机硅、腐殖酸处理能促进重度镉胁迫下Cd、Cu、As等重金属向地上部转移。【结论】3种有机改良剂均能提高总Cd积累量,分别较对照增加了8.3%、15.5%、4.16%;综合改良作用效果为腐殖酸>凹凸棒>有机硅,甜高粱对Hg和Cu的富集能力和转移能力强。

【目的】研究持续淹水对不同镉(Cadmium,Cd)积累水稻品种Cd含量的影响,通过分析持续淹水条件下土壤有效性Cd、植株Cd含量以及水稻根系Cd吸收转运关键基因表达,揭示持续淹水对水稻Cd积累的作用及其调控机制。【方法】采用水稻品种辐品36(FP36,Cd高积累品种)和中嘉早17(ZJZ17,Cd低积累品种),盆栽条件下(外源加入1.5 mg·kg-1 Cd Cl2)于水稻分蘖始期开始持续淹水处理,分蘖盛期取样分析植株Cd含量及Cd转运相关基因表达情况,测定土壤中有效性Cd、Fe、Mn含量和根膜Cd、F