科研产出
不同光叶苕子用量对娃娃菜生长发育与吸收镉砷的影响
《江苏农业科学 》 2024 北大核心
摘要:以娃娃菜为试验对象,通过盆栽试验模拟镉污染土壤环境,研究光叶苕子不同施用量7.5 t/hm2(G1)、15.0 t/hm2(G2)、22.5 t/hm2(G3)、30.0 t/hm2(G4)、45.0 t/hm2(G5)对Cd、As污染土壤中娃娃菜生长的影响。结果表明,不同光叶苕子用量显著影响娃娃菜生长和Cd、As含量。与CK相比,污染土壤中添加光叶苕子促进了娃娃菜的生长,以22.5 t/hm2施用量效果最佳,可显著增加娃娃菜产量、根系指标(根长、根尖数、根表面积、分支数、根体积)和光合指标(净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和叶绿素含量)。施用光叶苕子均对土壤有效Cd、As含量有不同程度的降低,其中当光叶苕子施用量为22.5 t/hm2时可降低土壤全Cd和有效Cd含量,而光叶苕子施用量为30.0 t/hm2时对降低土壤全As和有效As含量效率最高,但与22.5 t/hm2施用量相比无显著差异。对娃娃菜Cd、As含量的影响,当光叶苕子施用量为22.5 t/hm2时对娃娃菜地上和地下部Cd、As降低效果最好。综合研究表明,光叶苕子施入量为22.5 t/hm2时可以显著提高娃娃菜可食用部位产量和物质积累,并提高根系和光合指标,有利于娃娃菜生长,且对降低土壤以及蔬菜中Cd和As含量的效果最佳,因此推荐在Cd和As复合污染土壤施用22.5 t/hm2光叶苕子来减少作物对重金属的吸收。
关键词: 光叶苕子 娃娃菜 镉 施用量 重金属 富集系数 转运系数
光叶苕子配施不同钝化剂对娃娃菜生长及Cd富集的影响
《农业环境科学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要:为通过豆科绿肥光叶苕子的合理利用来有效降低土壤重金属有效性及主作物重金属含量,本研究采用盆栽试验研究豆科绿肥光叶苕子配施不同钝化剂(生物炭、硅肥、钙镁磷肥)对娃娃菜产量、根系形态、光合作用及其Cd转运效应等的影响.结果表明,单施光叶苕子可增加娃娃菜产量和根冠比,显著增加了根表面积、根体积、气孔导度、蒸腾速率和叶绿素,显著降低土壤有效Cd含量(23.20%,P<0.05),显著降低娃娃菜地上和地下Cd含量,分别降低了22.34%和15.83%.光叶苕子配施不同钝化剂显著增加地上部分生物量,且生物炭处理主要提高地上部生物量,增产效果好,而硅肥主要增加地下部分生物量;其次,光叶苕子配施钝化剂降低根表面积、根尖数、蒸腾速率、胞间CO2和叶绿素含量;与单施光叶苕子相比,光叶苕子配施硅肥可增加土壤有效Cd含量(18.34%,P<0.05)和娃娃菜地下部分Cd含量(26.71%,P<0.05),但对地上部分Cd无显著影响;光叶苕子配施钙镁磷肥对土壤有效Cd和娃娃菜地下部分Cd含量无显著影响,但可增加地上部分Cd含量(31.22%,P<0.05).在所有处理中,光叶苕子配施生物炭对土壤Cd钝化效果、娃娃菜地上和地下Cd含量降低效果最佳,分别为43.93%、14.57%和25.37%,因此推荐豆科绿肥光叶苕子与生物炭合理配施来降低Cd污染地区Cd活性和缓解Cd对娃娃菜的毒性.
关键词: 光叶苕子 钝化剂 镉 污染土壤 娃娃菜 生长 转运
水稻品种对镉砷累积的差异研究
《西南农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要:【目的】研究在镉(Cd)、砷(As)复合污染农田下不同水稻品种对Cd、As吸收与累积的差异,以期为云南重金属污染农田中水稻安全生产与利用提供理论依据。【方法】试验点位于云南省昆明市东川区,采用大田试验,设置10个处理:种植杂交籼稻(中浙优8、中浙优10、中浙优1、清优676、闽红两优177)、常规籼稻(云航籼3、云航红1)、常规粳稻(云航粳2、云航粳3、云航粳7)等10个水稻品种,于水稻成熟期测定水稻农艺性状及分析植株Cd、As累积特征。【结果】不同品种水稻农艺性状及植株Cd、As累积特征均存在显著差异,其中水稻产量、株高、千粒重和结实率最大值分别为最小值的2.91、1.17、1.40、1.24倍,地上部分和地下部分生物量最大值分别为最小值的2.12、2.47倍,根、茎叶、谷壳和糙米的Cd与As含量最大值分别为最小值的2.33、3.50、1.40、4.00倍与2.03、1.93、1.48、1.36倍,Cd与As累积量最大值分别为最小值的4.45、3.27、3.53、12.06倍与2.51、1.81、3.02、3.70倍。水稻Cd转运系数总体表现为TF糙米/茎叶>TF糙米/谷壳>TF茎叶/根,水稻As转运系数总体表现为TF茎叶/根>TF糙米/谷壳>TF糙米/茎叶。在所有水稻品种中,中浙优8号农艺性状较优,其糙米中Cd、As累积量也较高,而云航粳2号农艺性状较差,糙米Cd、As累积量最低。相关性分析表明,产量与糙米Cd呈极显著正相关,与糙米As呈极显著负相关,糙米Cd与TF糙米/茎叶、TF糙米/谷壳呈极显著正相关,谷壳As与TF糙米/茎叶、TF糙米/谷壳呈极显著负相关,糙米As与TF茎叶/根、TF糙米/茎叶、TF糙米/谷壳无显著相关性,糙米Cd与糙米As也无显著相关性。【结论】在长期淹水的土壤环境下,Cd的活性较低,As的活性较高,但Cd在水稻不同器官中的转运能力比As强。在种植的杂交籼稻中浙优8号产量高,适宜在无重金属污染的土壤中种植,而常规粳稻云航粳2号可作为Cd、As复合污染土壤中种植的最佳水稻品种。
元江普通野生稻后代镉分布特点及镉积累动态变化规律
《生态环境学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要:通过对元江普通野生稻渗入系中籽粒镉含量低和高株系间镉吸收及分布差异的分析,探讨渗入系低镉株系籽粒镉低积累的原因.采用大田试验,对2份低镉株系、2份高镉株系各器官中镉含量、总积累量、亚细胞镉分布及生育期各器官镉积累动态变化特征进行研究.结果表明,所有株系不同器官镉含量高低顺序为根>茎>叶>谷壳>籽粒.高镉株系(GJ11、GJ110)根、谷壳、籽粒Cd含量均显著高于低镉株系,高镉株系根部镉质量分数分别为24.2、22.4 mg·kg?1,几乎是低镉株系(GJ71、GJ91)的2倍.高镉株系(GJ11、GJ110)根与籽粒的镉含量比值分别是43.21和32.94,均低于低镉株系(GJ71、GJ91)的67.5和471.所有株系根部镉动态变化趋势一致,镉积累量均上升.然而,高镉株系与低镉株系茎和叶部镉积累量在孕穗期和灌浆期出现差异,并且在灌浆期后发生分化.所有株系分蘖期和灌浆期各器官镉含量亚细胞分布表现为细胞壁>可溶部分>细胞器,细胞壁Cd含量占总量的39.47%—60.39%.研究表明,高镉株系对镉的吸收及转运到籽粒的能力均高于低镉株系,低镉株系间对镉的吸收及转运同样存在差异,其中GJ91能将地上部的镉大量分配并储存在茎叶内,从而降低籽粒镉含量.
豆科绿肥作物对云南碱性土壤镉砷有效性的影响及其对镉砷富集能力
《农业环境科学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要:为研究在镉(Cd)、砷(As)复合污染的碱性土壤中,种植不同豆科绿肥作物对土壤Cd、As有效性的影响及其对Cd、As的富集能力,采用大田试验,种植箭筈豌豆(箭筈豌豆、西牧333、陇箭1号)、光叶苕子(东川光苕、宣威光苕、云苕8号、东川苕子)、毛叶苕子(蒙苕1号、鲁苕1号)、其他绿肥(褐皮山黧豆、绛三叶)等11种冬季豆科绿肥作物,并以冬闲为对照,于豆科绿肥盛花期及同期测定土壤理化性状,Cd、As有效性,绿肥作物地上部Cd、As含量和富集系数.结果表明:与冬闲相比,种植西牧333的土壤全氮、有效磷含量分别增加91.67%、36.60%,鲜草产量最高,为31016 kg·hm-2,土壤有效态Cd、有效态As无显著变化,对Cd、As富集能力较低,富集系数为0.096和0.038.种植褐皮山黧豆的土壤全氮增加98.61%,土壤有效磷降低31.07%,鲜草产量较低,为10339 kg·hm-2,土壤有效态Cd无显著变化,土壤有效态As降低32.82%,对Cd、As富集能力较高,富集系数为0.136和0.071.相关性分析表明,土壤全氮与土壤有效态Cd呈极显著正相关、与有效态As呈极显著负相关,土壤有效磷与土壤有效态As呈极显著正相关,碳氮比与鲜草产量呈极显著负相关,与地上部分Cd、As含量呈极显著正相关.在所有豆科绿肥作物中,种植碳氮比较低的西牧333对Cd、As有效性无显著影响,对Cd、As富集能力较低,种植碳氮比较高的褐皮山黧豆对Cd有效性无显著影响,但可显著降低土壤As有效性,对Cd、As富集能力较高.
5个蓖麻品种对土壤中镉富集的差异
《核农学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要:为了评价能源作物蓖麻对污染农田中重金属镉(Cd)的富集修复能力,本研究以5个蓖麻品种为试验材料,通过大田试验对比了不同蓖麻品种在Cd污染农田中的生长情况、对Cd的富集和转运能力以及对Cd污染土壤的修复能力。结果表明,5个蓖麻品种在Cd污染农田中生长良好,其中滇蓖2号的株高、茎粗及单株产量显著高于其他品种,分别为440.78 cm、5.04 cm以及338.85 g。5个蓖麻品种根、茎、叶及果实的Cd含量、Cd积累量和富集系数均存在显著差异,其中经作蓖麻1号根、茎和果实的Cd含量最高,分别为1.40、1.14和0.33 mg·kg-1。污染修复能力方面,滇蓖2号Cd的积累量达3.38 mg/株,提取率为5.34%,显著高于其他品种。经作蓖麻1号尽管富集能力最强,但由于其生物量最小,其Cd积累量及年提取效率均最低。综上可知,蓖麻对土壤中重金属Cd的富集能力较强,可用于修复云南个旧地区的Cd污染土壤,且种植滇蓖2号可以获得较好的修复效果。本研究结果为云南Cd污染土壤治理提供了理论基础和参考依据。
绿肥作物对云南旱地土壤镉有效性的影响
《农业环境科学学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要:研究不同绿肥作物对云南旱地中度镉(Cd)污染土壤(平均全Cd含量1.21 mg·kg-1)中Cd有效性和植物对Cd吸收、转运的影响,为当地基于绿肥的农作物安全生产措施提供理论支撑。采用盆栽试验,设8个处理:种植紫云英、毛叶苕子、光叶苕子、箭筈豌豆、二月兰、油菜、黑麦草等7种冬季绿肥作物和冬闲对照,于绿肥盛花期及同期测试土壤理化性状、Cd有效性、绿肥作物地上部与地下部Cd含量和富集系数、转运系数。结果表明:与冬闲相比,种植紫云英和黑麦草土壤可溶性有机碳(DOC)含量分别增加29.3%和33.7%。7种绿肥作物均显著降低土壤有效Cd和全量Cd含量,其中箭筈豌豆、光叶苕子、黑麦草处理的土壤有效Cd相比冬闲分别下降了32.1%、29.2%和33.0%;紫云英、毛叶苕子、光叶苕子和箭筈豌豆土壤全量Cd分别下降45.4%、34.9%、34.5%和33.2%。4种豆科绿肥Cd主要积累在地下部,且富集系数和转运系数较小;禾本科与十字花科绿肥Cd主要集中在地上部,富集系数和转运系数均显著高于豆科绿肥,其中二月兰富集系数最高,为0.813,油菜转运系数最高,为0.772。土壤养分对土壤有效Cd有显著正影响;土壤DOC对植株地上部Cd含量有显著负影响,说明DOC含量的升高可以降低植株Cd含量。种植豆科绿肥在显著改善土壤养分、提高土壤质量的同时,能够降低土壤有效Cd含量,且富集系数和转运系数较低。
不同玉米品种对Cd、Pb、As积累与转运的差异研究
《生态环境学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要:矿区周边农田土壤重金属污染严重威胁到农作物安全生产及人体健康。为筛选出具有镉(Cd)、铅(Pb)、砷(As)低积累潜力且产量较高的玉米(Zeamays)品种,在云南个旧矿区周边选取有代表性的农田,通过田间试验探讨适种的24个玉米品种对Cd、Pb、As积累与转运的潜力差异。结果表明:参试玉米的产量和根、茎叶、籽粒积累和转运Cd、Pb、As的能力存在显著差异(P<0.05),其中5个玉米品种籽粒Cd含量未超过国家食品安全卫生标准(GB2762—2018),所有玉米品种籽粒Pb、As含量均未超过国家食品安全卫生标准;所有玉米品种茎叶Cd、Pb、As含量都超过国家饲料卫生标准(GB13078—2001);茎叶、籽粒部位Cd的富集系数分别为0.494-1.696、0.03-0.53,茎叶和籽粒Cd的转运系数分别为0.46-3.49和0.025-0.410;玉米茎叶Pb、As富集系数分别为0.049-0.126、0.034-0.054,籽粒中Pb和As富集系数均低于0.000 4;Pb的茎叶、籽粒转运系数分别为0.55-3.45、0.001-0.004,As的茎叶、籽粒转运系数分别为1.31-4.21、0.000-0.003,表明土壤Cd、Pb、As从玉米地下部向地上部迁移的能力较弱。对玉米籽粒Cd、Pb、As含量进行聚类分析可知,路单12号、足玉7号、华兴单88号和扎单202均属于籽粒Cd、Pb、As低积累类群。经综合评价,可以筛选出路单12号、足玉7号、华兴单88号为既高产且可食部分籽粒具有低积累Cd、Pb、As潜力的品种,适宜在个旧地区Cd、Pb、As中轻度污染区推广种植。
土壤调控剂与硅肥配施对镉污染土壤的改良效果及水稻吸收镉的影响
《西南农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要:【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。