于桥水库浮游植物群落时空动态及影响因素分析

为探究于桥水库浮游植物群落结构时间与空间变化及其与环境因子的相关性,本研究于2020年5—12月,对于桥水库5个采样点浮游植物群落结构及水体理化因子进行调查分析,运用浮游植物种类多样性指数及综合营养状态指数(TLI)对水体营养状态进行评价,同时应用Pearson相关性分析探究影响浮游植物群落结构的主要环境因子。结果表明:于桥水库浮游植物共隶属于7门86属194种,以绿藻门、蓝藻门及硅藻门为主,7月种类数最多,12月最少。优势种共有17种,蓝藻门最多。于桥水库全年浮游植物平均丰度为1.35×10^(8)cells·L^(-1),年均生物量为67.73 mg·L^(-1),从浮游植物群落组成时间差异来看,蓝藻门丰度始终最高,占比为78.75%~95.17%。甲藻门、金藻门及裸藻门占比均较小,合计占比在0.10%~1.48%之间。空间分布上,库中心浮游植物丰度最高,水库入口三岔口最低。TLI评价结果表明,于桥水库2020年处于轻度富营养状态,且夏季评价结果较好。在空间上,库区北部东马坊评价结果较差,水库入口三岔口较好。Pearson相关性分析结果表明,水温、pH、总氮浓度、高锰酸盐指数及叶绿素a浓度是影响于桥水库浮游植物群落结构的重要因子。

蚯蚓粪对镉在土壤-水稻系统中迁移转化影响

为降低稻米中镉(Cd)含量,探究了牛粪源蚯蚓粪对水稻不同时期Cd吸收积累的影响。选取中性水稻土,采用盆栽试验,对牛粪源蚯蚓粪添加下水稻生长过程中土壤氧化还原电位(Eh)、pH和土壤Cd形态的变化规律及水稻重金属Cd积累量进行测定分析。结果表明:相较于对照(不添加蚯蚓粪),施加蚯蚓粪使水稻土壤Eh显著降低,显著降低水稻分蘖期土壤pH值,进入抽穗扬花期后无显著影响;蚯蚓粪的添加改变了土壤Cd的赋存形态,在分蘖期除低添加量6.3 g C·kg-1土外均显著降低环境活性态Cd含量,且添加量越大降幅越大,在水稻抽穗扬花期仅高添加量41.3 g C·kg-1土有显著降低效果,在完熟期各处理组均显著降低其含量;施加蚯蚓粪能显著降低水稻糙米中Cd的含量,蚯蚓粪施用量6.3 g C·kg-1土下糙米Cd含量降低48.08%,施用量达16.3 g C·kg-1土时糙米Cd含量降至0.157 mg·kg-1,符合国家稻米Cd控制标准,继续增加施用量后糙米Cd含量无显著差异。对于水稻植株,蚯蚓粪在41.3 g C·kg-1土下可显著降低全生育期各部位Cd含量,除抽穗扬花期茎部无明显规律外,其余各时期水稻根、茎及叶Cd含量均表现为蚯蚓粪添加量越大降低效果越明显。研究表明,蚯蚓粪在全生育期可通过降低土壤Eh影响土壤可交换态Cd含量从而降低水稻对Cd的吸收量。

不同来源有机物料降低水稻镉积累的效果

采用盆栽试验,研究了水稻生长过程中添加紫花苜蓿与蚓粪对土壤理化性质及水稻镉积累的影响。结果表明,添加外源有机物料使土壤Eh值显著下降,当有机质添加量相同时,紫花苜蓿处理组土壤Eh值显著低于蚓粪处理组;在水稻生育前期紫花苜蓿处理组较蚓粪处理组土壤pH下降更为显著,进入抽穗扬花期后两者无显著差异。添加外源有机物料均使土壤中高活性态镉向低活性态镉转化,当有机质添加量相同时,紫花苜蓿处理组土壤低活性态镉含量总体上低于蚓粪处理组。与不添加外源有机物料对照相比,添加外源有机物料的处理水稻各部位镉含量显著降低;当有机质添加量相同时,紫花苜蓿处理组水稻根、茎叶、籽粒镉含量较蚓粪处理组降幅更显著。

不同水分管理条件下蚓粪对水稻镉积累的影响

通过盆栽试验,研究了在淹水灌溉和湿润灌溉条件下蚓粪施用对土壤理化性质及水稻积累镉的影响。结果表明,湿润灌溉下土壤pH值高于淹水灌溉,蚓粪加速了淹水灌溉下土壤Eh值的下降;淹水灌溉下土壤Fe^(2+)含量显著高于湿润灌溉,蚓粪的施用进一步提高了土壤Fe^(2+)含量;与不施蚓粪相比,淹水灌溉下施用蚓粪显著降低了土壤DTPA-Cd含量,但总体上仍高于同期湿润灌溉。当灌溉方式相同时,糙米中镉的含量随蚓粪施用量的增加而下降;同等蚓粪施用量下,淹水灌溉较湿润灌溉更能有效降低镉在糙米中的积累。