洛阳市伊川县鸦岭镇-汝阳县小店镇一带表层土壤硒形态研究

以洛阳市伊川县鸦岭镇—汝阳县小店镇一带土壤为研究对象,通过表层土壤样品的采集和分析,研究了土壤中硒的形态特征及其影响因素。结果表明,研究区表层土壤中硒的赋存形态以腐殖酸态、残渣态和强有机态为主,水溶态硒和离子交换态硒之和仅占总硒的2.70%,具有水溶态硒含量水平较低,而有机态硒占总硒比例显著高的特征。土壤总硒含量、酸碱度、有机质含量及土壤类型均对土壤中硒的赋存形态有影响。碱性环境土壤中硒有效态量占总硒比例明显高于中性环境和酸性环境土壤;土壤中硒有效态量随着土壤pH值升高而呈增加趋势。土壤中有机质含量对有机态硒影响最显著,而对有效态硒影响不明显。不同土壤类型中,水溶态硒和离子交换态硒之和占总硒比例表现为红黏土>水稻土>褐土>粗骨土>潮土>砂浆黑土。

不同玉米品种Cd、Pb、Zn和As积累与转运特性

通过田间试验,研究了22个玉米品种同时在未污染、轻度、中度和重度重金属Cd、Pb、Zn和As复合污染农田土壤条件下,玉米植株各部位对Cd、Pb、Zn和As的富集和转运特性,并对Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni和Zn这8种重金属元素进行了主成分分析和相关性分析,探讨了玉米植株吸收Cd、Pb、Zn和As含量与土壤中重金属元素形态含量的关系.结果表明:(1)玉米植株不同部位Cd和Zn含量分布规律为:穗上茎叶>穗下茎叶>根>籽粒,Pb分布规律为:根>穗下茎叶>穗上茎叶>籽粒,As分布规律为:根>穗上茎叶>穗下茎叶>籽粒,分布规律的不同与作物本身积累特性以及研究区土壤中Cd、Pb、Zn和As的环境活性高低密切相关.(2)22个玉米品种遗传背景的较大差异造成品种间Cd和Pb的积累具有显著差异(P<0.05),表现为4种趋势:Cd和Pb复合高积累品种,单一Cd或Pb低积累品种(低Cd高Pb、低Pb高Cd),Cd和Pb复合低积累品种.其中3个品种籽粒Cd含量超过国家食品安全标准,14个品种茎叶Cd含量超过国家饲料卫生标准;所有品种茎叶和籽粒Pb含量均未超标,但部分品种籽粒Pb含量接近限值具有超标风险;不同玉米品种茎叶和籽粒As含量均远低于标准限值,表现出稳定的低积累特性;不同玉米品种茎叶Zn含量随土壤Zn含量的升高而升高,但籽粒Zn含量维持在满足植株正常生长的阈值范围内.(3)研究区玉米植株中Cd、Pb、Zn和As具有一定的同源性,主要受土壤中Cd、Pb、Zn和As污染物含量超标的影响较为深刻,这说明矿山采选和尾矿堆存带来的人为来源,玉米植株中Cu元素受到一定人为污染来源的影响,但影响程度有限;玉米植株中Hg、Ni和Cr元素间具有一定的同源性,说明成土母质和风化产物累积的自然来源.(4)玉米植株各部位Cd、Pb、Zn和As元素含量,以及Cr和Ni元素含量均具有极显著正相关性(P<0.01),Cd、Pb、Zn和As元素在植物体内的运输机制可能有共同之处,从玉米根部向地上部迁移方面表现出协同效应,Cr和Ni元素同样如此.而玉米茎叶中Hg与Cd、Pb、Zn和As元素,以及籽粒中Hg与Cd、Hg、As、Pb、Cr、Ni和Zn元素均表现出一定的拮抗作用.(5)采用对照优选法将同时满足:茎叶Cd、Pb和As含量未超过国家饲料卫生标准,籽粒Cd、Pb和As含量未超过国家食品安全标准,籽粒Cd、Pb和As聚类分析为低积累类群,植株茎叶和籽粒Cd、Pb和As富集和转运系数较低作为优选条件,筛选出C18(先玉335)可作为Cd、Pb和As复合低积累且籽粒Zn含量维持在正常水平的优选玉米品种,适宜在北方工矿企业周边重金属复合污染农田推广应用.