【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。

【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。

【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。

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。

【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

研究了镉污染的水稻土上三种钾肥，即KCl，K2SO4和KNO3对水稻在不同生育期吸收累积Cd的影响。结果表明：Cl－对水稻吸收Cd有促进作用，而且K＋和Cl－对水稻吸收Cd的促进作用，在不同生育期表现的程度不一样。SO42－显著降低水稻对Cd的吸收，降低糙米中Cd的含量。在稻田施加KCl，增加了土壤交换态Cd的含量。

采用盆栽试验,研究了在受镉污染的土壤上,不同磷、钾肥品种和用量对水稻秸秆和籽粒产量及对镉(Cd)吸收量的影响。结果表明,水稻产量在淹水条件下,氮、磷、钾肥配合施用比单施磷肥或钾肥都显著增加了水稻产量,但不同磷肥品种和用量对水稻产量的影响不明显,但钾肥的影响则非常显著。其中,KCl处理水稻籽粒和秸秆产量最高,K2SO4处理次之,KNO3处理最低。3个磷肥处理对水稻吸收Cd的影响与磷肥中的NH4+含量呈正相关,即两个含NH4+磷肥((NH4)2HPO4和NH4H2PO4)比含Ca2+磷肥(Ca(H2PO4)2)显著提高水稻对镉的吸收,(NH4)2HPO4比NH4H2PO4处理明显促进水稻对Cd的吸...

【目的】我国农田土壤重金属镉(Cd)污染现状不容乐观,稻米Cd超标风险日益增加,而秸秆还田将秸秆富集的Cd归还至土壤,且还田秸秆腐解也能影响土壤理化性质进而改变Cd的生物有效性。探讨秸秆还田对水稻Cd吸收的影响及其影响因素,对于实现安全的秸秆还田措施具有重要意义。【方法】采用数据整合分析(Meta-analysis)方法,定量分析了不同土壤性质和秸秆特性等因素下秸秆还田对水稻Cd吸收的影响。【结果】秸秆还田能在一定程度上降低稻米、秸秆中Cd的含量,但影响不显著。强酸性土壤(pH

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】探究不同矿物调理剂对广西镉（Cd）污染水田土壤性质及水稻Cd含量的影响，为利用水田生产安全稻米提供参考依据。【方法】选用钙镁硅调理剂A和B、钙硅调理剂C和钙镁调理剂D（分别设为A、B、C和D处理），在广西某受Cd污染水田开展Cd污染大田修复治理试验，以不施用调理剂为对照（CK）。处理后于水稻成熟期测定土壤的pH、阳离子交换量（CEC）、总Cd和土壤有效态Cd含量及水稻根、茎、叶和籽粒的Cd含量，分析不同矿物调理剂对Cd污染水田土壤的修复治理效果及Cd在水稻各部位的残留状况，并对土壤总Cd含量、CEC和pH与有效态Cd含量进行相关分析。【结果】施用矿物调理剂可显著提高Cd污染水田的土壤pH和CEC（P<0.05，下同），二者分别较CK提高15.0%～16.6%和20.4%～23.8%；可显著降低Cd污染水田的土壤有效态Cd含量，较CK下降14.0%～19.3%。施用矿物调理剂后水田的土壤有效态Cd含量与pH呈显著负相关，pH的对数ln（pH）值与土壤有效态Cd含量的相关系数为0.4053；与CEC呈极显著负相关（P<0.01），相关系数为0.6326；随着土壤pH和CEC的上升，土壤有效态Cd含量持续下降。施用矿物调理剂均可有效降低水稻根、茎、叶和籽粒的Cd含量及水稻地上部Cd的富集系数，其中，水稻籽粒的总Cd含量下降35.9%～50.2%，水稻地上部（茎、叶和籽粒）Cd的富集系数分别下降19.5%～33.5%、32.1%～44.9%和38.6%～52.6%。【结论】施用不同矿物调理剂均可显著提升水田土壤pH和CEC，从而降低土壤有效态Cd含量，抑制Cd从土壤向水稻根、茎、叶和籽粒迁移，有效降低水稻Cd含量，减少Cd在水稻地上部（茎、叶和籽粒）富集。

采用盆栽试验,以水稻不育系、恢复系以及水稻品种为研究对象,探索了在土壤中不同浓度镉胁迫下水稻各生长期状况以及镉的吸收特性。结果表明:镉胁迫促进了川33B水稻的分蘖;低浓度镉胁迫促进S527与Lemont水稻分蘖,高浓度则抑制分蘖;分蘖期对镉胁迫不敏感的品系为Ⅱ-32B。同一基因型水稻在不同镉浓度胁迫下,株高和穗长差异均不显著。低浓度镉胁迫能提高水稻有效穗的形成和增加千粒重,高浓度则起抑制作用。除不育系Ⅱ-32B外,供试的其余品系水稻籽粒和秸秆中镉含量均随土壤镉浓度增加而升高。恢复系T3028和水稻品种岗优725的籽粒富集镉的能力较强,不育系川33B籽粒不易富集镉。不同基因型水稻耐受镉的浓度约为...

为农田土壤修复筛选合适的镉钝化剂，通过盆栽试验，设置10个钝化剂处理：T1（矿石、纳米生物炭等）、T2（生石灰）、T3（牡蛎壳等）、T4(CaO)、T5（硅钙肥）、T6（羊粪有机肥）、T7（枯草芽孢杆菌等）、T8（猪粪有机肥）、T9（牡蛎壳）及T10（微生物等），比较研究10种钝化剂对镉污染稻田的修复效果及水稻生长的影响。结果显示，钝化剂可以提高稻田土壤的pH，并改变土壤镉的赋存形态。各处理土壤可交换态镉含量较对照下降4.6%～44.8%，其中T8(44.8%)、T6(36%)、T1(31.15%)、T10(28.4%)下降幅度较大；碳酸盐结合态含量上升；铁锰氧化物结合态及有机物结合态的含量变化不明显；残渣态镉的比例呈现上升趋势，T6处理上升幅度最大，较CK增加53.85%。各钝化剂处理水稻籽粒生物量增加5.75%～25.30%。水稻籽粒、稻壳和秸秆的Cd含量呈现秸秆>籽粒>稻壳的规律，籽粒镉含量在0.068～0.254 mg/kg,T2(0.152 mg/kg)、T5(0.143 mg/kg)、T6(0.088 mg/kg)、T7(0.126 mg/kg)、T8(0.072 mg/kg)、T9(0.068 mg/kg)和T10(0.071 mg/kg)7个钝化剂处理低于国家限量标准（0.2 mg/kg），其中T6、T8、T9、T10籽粒镉含量较CK分别下降了61.90%、68.83%、70.56%、69.26%，降幅较大。综合土壤镉形态转化、水稻生物量和籽粒镉含量来看，钝化效果较好的是T2（生石灰）、T6（羊粪有机肥）和T8（猪粪有机肥）处理。

【目的】筛选获得水稻镉(Cd)安全亲本材料,研究水稻Cd安全亲本材料对Cd的吸收分配特性,为稻米安全生产提供优良的种质资源。【方法】以56份水稻亲本材料为研究对象,在Cd污染农田土壤上进行大田试验,以糙米Cd含量为筛选指标,通过聚类分析筛选出水稻Cd安全亲本材料,并分析其在不同生育时期对Cd的吸收及分配特性。【结果】(1)当大田土壤Cd含量为13.89 mg·kg-1时,56份水稻亲本材料地上部Cd含量和积累量在分蘖期(CV=44.05%和CV=50.21%)、孕穗期(CV=23.57%和CV=28.62%)和成熟期(CV=44.98%和CV=44.69%)材料间均存在极显著差异。糙米Cd含量...

以水稻(Oryza sativa)为研究对象,进行大田试验,探讨在重金属镉污染土壤(总Cd含量为5.78 mg·kg-1)上施用不同硅肥对水稻产量、水稻不同部位镉含量的影响。结果表明:土施硅肥(750 kg/hm2)、喷施0.2%无机硅溶胶、喷施0.2%有机硅溶胶均增加了水稻产量,显著地降低了水稻根、茎叶和稻米中Cd的含量及其富集系数,其中,稻米Cd含量分别下降了49.04%、60.55%、62.19%。土施硅肥对水稻的增产效应高于喷施硅溶胶,而喷施硅溶胶对降低水稻Cd含量的效应优于土施硅肥。

【目的】为探究水稻地下部在镉胁迫下对矿质元素吸收的影响。【方法】本试验选取29个水稻品种,设置两组Cd处理(0、0.5 mg/kg),利用原子吸收火焰分光光度计法对水稻地下部中8种矿质元素(Ca、Fe、Zn、Mg、Cu、Mn、K、Na)含量进行测定。【结果】在地下部中,与对照组相比,Cd对Fe的影响表现为抑制吸收;Zn、Mg、K和Na对Cd具有耐受性,Zn的耐受性大于Cu, Cd的竞争性大于Mn, Mg的耐Cd性和竞争性大于Ca。【结论】竹珍B和粳7623在8种矿质元素中表现出耐Cd性,竹珍B是唯一在Cd胁迫后促进8种矿质元素吸收的水稻品种;柳沙1号是最不耐Cd的水稻品种。