玉米施锌土壤临界值的确定以及增产效果

近年来随着工农业生产的发展，氮磷肥用量逐年增加，加之农民重无机肥轻有机肥，有机肥还田数量减少，在一些作物上特别是玉米缺锌症状比较突出。为此我们对全市耕地土壤有效锌的含量状况进行了普查，其结果表明大同市土壤有效锌含量97％在0．17-1．30mg／kg之间，40％的耕地在0．5mg／kg以下属于较缺或极缺状况，明显地影响着作物的生长发育和产量以及品质。从2000年我们开始了锌肥的田间试验研究，目的至于探索大同市主要作物玉米施锌的土壤临界值以及增产效果和施肥方法，为今后推广施用锌肥提供科学依据。

玉米施硼土壤临界值的确定及增产效果

介绍了确定玉米施用硼肥土壤临界值的试验材料和试验方案,分析了施用硼肥对玉米生物指标的影响,比较了玉米施用硼肥方法的优缺点及其增产效果。

湖北省油菜施硼效果及土壤有效硼临界值研究

【目的】从区域角度研究湖北省油菜主产区硼肥施用对油菜(Brassica napus L.)生长及产量的效果,确定目前生产条件下土壤有效硼临界值,为油菜科学施肥提供依据。【方法】2005～2006年在湖北省布置30个田间试验研究油菜施硼产量效应,结合土壤有效硼含量确定缺硼临界值。【结果】施硼对油菜的营养生长及产量构成因素均有促进作用,30个试验点施硼平均增产油菜籽428kg·ha-1,平均增产率19.2%,70%的试验增产效果显著,增产量超过500kg·ha-1的试验点占26.7%;土壤有效硼含量与施硼效果呈极显著负相关;按照不施硼产量相对于施硼处理的90%作为判断标准,土壤有效硼临界值比20年前第二次土壤普查时确立的临界值有所提高。【结论】湖北省油菜施用硼肥增产效果显著,现阶段油菜种植的土壤有效硼临界值为0.58mg·kg-1,大约80%的地块在种植油菜时需要施硼。

江苏不同稻区水稻施钾土壤的临界值及其对产量和植株性状的影响

研究了江苏不同稻区近年推广的水稻品种施用钾肥的土壤临界值，施钾方法及其增产效果。结果表明，土壤速效钾为80－100mg／kg可作为江苏不同稻区主要土壤施钾的临界指标。在不同土壤上施钾都有增产效果，在667m2施K2O6～15kg时，水稻增产极显著，粘性土壤为基肥和穗肥、砂性土壤为基肥和分蘖肥，分期施用增产效果最佳。施钾能提高水稻成穗率，改善穗部性状、增加穗粒数和结实率，使基部节间缩短，上部3叶叶面积增加，提高了植株的抗倒能力和抽穗后的光合能力。

典型菜地土壤汞在小白菜和胡萝卜可食部位的富集规律

对广东省蔬菜种植面积较大的10个城市典型菜地土壤和蔬菜(小白菜和胡萝卜)对应采样,分析217个蔬菜可食部位中重金属汞(Hg)质量分数及对应土壤中Hg全量和有效态质量分数,研究大田条件下小白菜和胡萝卜可食部位富集Hg的规律。结果表明,广东省菜地土壤存在一定的Hg污染,约20%的土壤超过国家土壤环境质量标准(GB15618—1995)中二级标准值,但小白菜和胡萝卜中Hg质量分数较低,均值分别为0.001 2和0.001 3 mg·kg-1,仅2个小白菜样品Hg质量分数超过国家食品卫生标准《食品中污染物限量》(GB 2762—2005)中的限值0.01 mg·kg-1。TGA提取的土壤有效态Hg质量分数与土壤Hg全量显著正相关,TGA提取Hg量仅占土壤总Hg质量分数的3%～4%。小白菜和胡萝卜对Hg的富集系数分别为0.90%和0.94%,表明土壤中绝大部分的Hg不易转化迁移、为蔬菜吸收。小白菜和胡萝卜可食部位Hg质量分数与土壤中Hg全量和有效态质量分数均存在显著的线性关系,其中蔬菜与土壤Hg有效态质量分数的关系优于其与土壤Hg全量的关系。依据国家食品卫生标准,通过拟合回归方程计算出的保障小白菜和胡萝卜质量安全的菜地土壤Hg有效态质量分数临界值分别为0.038和0.063 mg·kg-1。计算出的土壤Hg全量临界值远大于我国现行土壤环境质量标准的二级标准值,表明该标准值对于保障广东省小白菜和胡萝卜质量安全来说可能过于严格。

我国《土壤环境质量标准》现存问题与建议

环境立法是环境保护的基础 ,《土壤环境质量标准》的制定 ,对于保护我国的土壤资源起到积极的促进作用 ,但其也存在一些不足之处。文章从实际工作出发 ,探讨了本标准的现存问题 ,并对《土壤环境质量标准》的制定原则和污染物一、二级指标的确立及监测提出了一些建议。

不同品种单季茭对土壤重金属铅镉汞的吸收富集规律

采用大棚土培盆栽试验研究了六月茭和十月茭2个单季茭品种对Pb、Cd、Hg的吸收富集的规律。结果表明,随着土壤中Pb、Cd、Hg浓度的提高,茭白中的Pb、Cd、Hg含量在检出后均呈上升趋势;茭白中重金属含量与其在土壤中的含量呈线性正相关,可推测Pb、Cd、Hg致使新鲜茭白重金属污染超标的土壤临界含量值分别是2 260,10.326,0.046 1 mg·kg^(-1)。综合而言,茭白是对Pb和Cd吸收富集能力较弱,但是对Hg吸收富集能力较强,在生产中需要密切关注土壤Hg污染情况对茭白产品质量安全的风险。

不同品种西兰花对土壤重金属铅镉汞的吸收规律

采用大棚土培盆栽试验研究4个西兰花品种对Pb、Cd、Hg的吸收富集规律。结果表明,随着土壤中添加的Pb、Cd、Hg浓度的提高,西兰花花球和根部中的Pb、Cd、Hg含量呈明显上升趋势;通过土壤的重金属临界含量值和西兰花对3种重金属的富集系数可以得出,西兰花是一种对重金属低积累的蔬菜作物,花球及根部的Pb、Cd、Hg含量与土壤中的重金属含量呈较强的正相关性,花球部位对重金属富集能力的顺序为Cd>Hg>Pb,根部对重金属富集能力的顺序为Cd>Pb>Hg;参试的4个西兰花品种中,浙青95与台绿1号对Pb的富集能力相对较弱;台绿1号对Hg的富集能力较弱;由于4个品种西兰花花球的Cd含量在不同浓度梯度中排序各不相同,因而无法判断品种间对Cd的富集能力强弱。

土壤PbCd污染的植物效应Ⅱ——Cd污染对水稻生长和Cd含量的影响

采用盆栽试验方法,研究了3种不同类型的人为污染土,即草甸棕壤(辽宁)、红壤(湖北)、灰色石灰土(广西)中不同Cd的含量对水稻生长和吸收Cd的影响。结果表明,除了辽宁土壤中10mgCd·kg-1处理使稻谷产量与对照相比减产约17%外,其余处理对稻草和稻谷产量均无明显影响。水稻吸收的Cd与土壤中的总量Cd(实测值)和DTPA可提取Cd含量之间均有着极显著的相关性,并由此计算了Cd的表观临界含量,其中湖北土壤对Cd的污染十分敏感(表观临界含量为0.22mgCd·kg-1)。

土壤Pb Cd污染的植物效应(Ⅰ)——Pb污染对水稻生长和Pb含量的影响

采用盆栽试验方法,研究了3种不同类型的人为污染土,即草甸棕壤(辽宁)、红壤(湖北)、灰色石灰土(广西)中不同Pb的含量(添加量为0,125,250,500,1000,2000mgPb·kg-1,Pb(OAc)2·3H2O)对水稻生长和吸收Pb的影响。结果表明,除了湖北红壤中2000mgPb·kg-1处理使稻草干物重与对照相比减产约20%外,其余处理对稻草和稻谷产量均无明显影响。水稻吸收的Pb与土壤中的添加Pb、总量Pb(实测值)和DTPA可提取Pb含量之间均有着极显著的相关性,并由此计算了Pb的表观临界含量,其中湖北土对Pb的污染十分敏感(表观临界含量为79mgPb·kg-1)。

土壤Cd污染对青菜和蕹菜生长及Cd含量的影响

通过温室盆栽试验,研究了草甸棕壤、红壤和灰色石灰土的人为Cd污染对青菜和蕹菜生物量和Cd含量的影响。结果表明,红壤加入Cd浓度为0.5、1.0、3.0、5.0mg·kg-1时,青菜地上部分的生物量与对照相比分别降低了13%、15%、25%和91%;蕹菜地上部分的生物量在添加Cd浓度为0.5、1.0、3.0mg·kg-1时与对照相比分别增加了21%、64%和81%,而添加浓度为5.0和10.0mg·kg-1时则分别降低了63%和86%;生长于草甸棕壤和灰色石灰土中的蕹菜地上部分的生物量随土壤Cd浓度的增加无显著差异。在土壤添加Cd浓度相同的条件下,青菜和蕹菜地上部分的Cd含量在3种土壤中的顺序为:灰色石灰土<草甸棕壤<红壤。在试验条件下,以国家食品卫生标准为依据、以青菜为指示植物计算得到的3种土壤Cd的表观临界含量分别为:以总Cd计算:草甸棕壤为0.33mg·kg-1,红壤为0.066mg·kg-1,灰色石灰土为0.70mg·kg-1;以DTPA提取态Cd计算:草甸棕壤为0.13mg·kg-1,红壤为0.012mg·kg-1,灰色石灰土为0.33mg·kg-1。

铅在土壤-青菜系统中迁移分配及对微生物生态的影响

通过温室盆栽试验，研究了长江三角洲地区3种典型土壤类型中Pb在土壤-青菜系统中的转运及Pb污染对青菜Pb含量、土壤硝化细菌和微生物多样性的影响。结果表明，Pb在土壤-青菜系统中的转运是非线性的。青菜地上部Pb含量与0．43mol／LHNO3和0．05mol／LEDTA提取态Pb显著相关，青菜Pb含量与0．01mol／LCaCl2提取态Pb相关性不显著。研究认为，0．43mol／LHNO3和0．05mol／LEDTA提取态Pb可成为土壤Pb植物有效性的评价指标。青紫泥和滩潮土中添加Pb浓度为125—625mg／kg，对土壤硝化细菌数量和土壤微生物多样性影响不明显。以基于人体健康风险、国家食品卫生标准和植物毒性为依据，计算得出的总Pb临界浓度分别为：黄泥砂土140、59和12263mg／kg，青紫泥790、292和13902mg／kg，滩潮土1266、418和30422mg／kg。

福建省典型菜地土壤-蔬菜汞富集规律

调查了福建省12个县（市、区）的3种蔬菜（上海青、豇豆和包菜）和相应土壤的汞含量状况,研究大田条件下上海青、豇豆和包菜对土壤汞的富集规律。结果表明：调查区菜地土壤受到不同程度的汞污染,有29.1%的土壤总汞含量超过国家《土壤环境质量标准》（GB 15618—1995）中的二级指标。调查区蔬菜汞含量范围为0.02~5.21μg/kg,均低于《食品中污染物限量》（GB 2762-2012）中蔬菜汞的限量指标。调查区土壤有效汞含量与土壤总汞含量呈极显著的线性正相关,土壤汞有效度平均值为9.98%,表明汞在土壤不容易转化、被作物吸收。上海青、豇豆、包菜汞含量与土壤有效汞含量均呈极显著的线性相关,且线性关系优于各蔬菜汞含量与土壤总汞含量的关系。依据拟合的回归方程推算出土壤有效汞的安全临界值分别为上海青0.31 mg/kg、豇豆0.65 mg/kg、包菜1.29 mg/kg。依据土壤总汞含量与有效汞含量的拟合回归方程推算出相应的土壤总汞安全临界值分别为：上海青9.85 mg/kg、豇豆21.18 mg/kg、包菜42.52 mg/kg,均远高于国家土壤环境质量标准中的二级标准。

基于土壤速效钾含量确定小麦钾肥施用量研究

通过小麦田主要土壤钾肥系数和钾肥临界值的研究,测定金坛地区土壤钾肥临界值在145-152 mg/kg,平均为149 mg/kg,钾肥系数(钾指数)为0.14,确定高产小麦钾肥施用量,为小麦高产施钾提供依据。

单一重金属污染对灯心草生长及重金属积累特性的影响

盆栽试验结果表明：在设置的低浓度范围内，Cd、Ph、Cu能够刺激灯心草的生长。而As（地上部除外）、Zn在整个浓度设置范围内对灯心革的生长都表现出抑制作用，且各重金属对灯心草地下部生物量影响不显著。各重金属对灯心草生长抑制程度为：Zn〉As〉Cu〉Pb〉Cd。以灯心草生物量减产10％为依据，将土壤中Cd、Pb、Cu3种重金属临界值分别设定为10、100、100～200mg·kg^-1。灯心草不适合在Zn污染的土壤中种植，土壤中As临界值尚需作进一步的研究来确定。除Cd外，其余4种重金属主要累积于灯心草根部。回归分析表明，Cd、Ph在灯心草地上和地下部以及As在灯心草地下部的积累量与土壤中各重金属添加量之间存在显著线性关系（P〈0．05）。

重金属单—污染对灯心草生长及重金属积累特性的影响

盆栽试验结果表明：在土壤环境质量标准低浓度设置范围内,Cd、Pb、Cu能够刺激灯心草的生长。而As(地上部除外)、Zn在整个浓度设置范围内对灯心草的生长都表现出抑制作用。相对于地上部而言,各重金属对灯心草地下部生物量影响趋势不明显。单一污染条件下,各种金属对灯心草各项生长指标的抑制程度大小排序为：Zn＞As＞Cu＞Pb＞Cd。以灯心草生物量减产10％为依据,可以将土壤中Cd、Pb、cu三种重金属临界值分别设定为10mg／kg、100mg／kg、100mg／kg。灯心草不适合在Zn污染的土壤中种植,土壤中As临界值则尚需作进一步的研究来确定。除Cd外,其余四种重金属均主要积累在灯心草根部。根据线性回归分析,Cd、Pb在灯心草地上部和地下部以及As在灯心草地下部的积累量与土壤中对应各重金属添加量之间存在显著线性关系(P＜0.5)。

双穗雀稗对5种重金属单一胁迫的生长响应和吸收性研究

以现行土壤环境质量标准为浓度设置依据,结合实际土壤污染状况,研究了不同浓度的Cd、Pb、Cu、Zn和Cr 5种重金属单一处理对双穗雀稗生长特性的影响及双穗雀稗对其吸收性.结果表明:(1)在双穗雀稗正常生长下,Cd、Pb土壤临界值分别达到80 mg kg-1和500 mg kg-1水平以上;Cr临界值在100-120 mg kg-1之间;Zn临界值为400 mg kg-1;Cu临界值在100 mg kg-1以下.(2)双穗雀稗地上部Cd、Zn和Cr含量都随着处理浓度的增加而升高;地上部Pb和Cu含量随着处理浓度的增加先升高后降低.双穗雀稗富集系数大于1的有Cd、Cu和Zn处理,其中Cd在10mg kg-1和Zn在200 mg kg-1处理时富集系数最大,分别为1.87和2.74;Cu在200 mg kg-1处理时富集系数最大,达到7.66,此时双穗雀稗具备了超积累Cu的特征.双穗雀稗对土壤中Zn、Cu、Cd有较强的富集效率,而对Cr和Pb的富集能力较小.

小麦水分胁迫影响因子的定量研究Ⅱ.模型的建立与测试

基于冬小麦水分生理生态关系 ,综合考虑土壤水分有效性、作物不同生育阶段对干旱或渍水胁迫的敏感性、作物主要生理过程 (蒸腾、光合作用、干物质分配等 )对干旱胁迫的差异性、渍水持续天数等确定了支持作物生长模拟的干旱和渍水胁迫影响因子的算法。用独立于建模的盆栽小麦水分试验观测资料对干旱和渍水胁迫影响因子的算法进行了测试检验 。

汞在胡萝卜和白萝卜可食部位的富集规律研究

采用温室土壤盆栽试验,研究了不同汞水平(0、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0mg·kg-1Hg)对根菜类蔬菜白萝卜和胡萝卜生物量和可食部位富集汞的影响。结果表明,不同浓度的汞处理对两种根菜类蔬菜地上部没有表现出明显的毒害抑制作用,白萝卜和胡萝卜可食部位生物量没有显著性差异,可食部位汞含量随着土壤中添加汞含量的增加而升高,二者呈显著的正相关;在土壤中添加3.0mg·kg-1的外源汞时,胡萝卜可食部位汞含量超过食品卫生标准(0.01mg·kg-1),其余浓度处理两种蔬菜可食部位汞含量低于食品卫生标准。以国家食品卫生标准为依据,通过拟合回归方程计算得出了两种蔬菜土壤汞的表观临界含量分别为:白萝卜5.1mg·kg-1、胡萝卜3.1mg·kg-1。两种根菜类蔬菜相比较,胡萝卜可食部位富集汞的能力较强;两种蔬菜根际土壤中DTPA-Hg的浓度不到1μg·kg-1,百分含量不足1%。

磷肥供应对设施结球莴苣产量和磷肥利用率的影响

确定土壤有效磷供应临界值及合理的施肥措施,是菜田磷肥合理施用、获得作物高产的基础。通过在北京郊区5个区、县开展结球莴苣磷肥施用试验(处理1:不施有机肥,不追施磷肥;处理2:施用有机肥,基肥不施磷肥,不追施磷肥;处理3:施用有机肥,磷肥一次性底施,不追施磷肥;处理4:施用有机肥,磷肥在基肥和3次追肥时施用;处理5:施用有机肥,磷肥一次性底施,施用量为处理3的2倍,不追施磷肥),利用线性加平台模型分析京郊菜田土壤有效磷含量与结球莴苣相对产量之间的关系,以及不同施肥措施对结球莴苣产量和磷肥农学利用率的影响。结果表明:京郊地区设施结球莴苣土壤有效磷临界值为81.2mg·kg^(-1)。当土壤Olsen-P含量<81.2mg·kg^(-1)时,处理2、处理3、处理4和处理5分别比处理1(空白对照)增产7.73%、12.80%、18.60%和12.56%,其中处理4的平均产量最高;各试验点各处理的磷肥农学利用率均为正值。当土壤Olsen-P含量>81.2mg·kg^(-1)时,增施磷肥不仅不能使结球莴苣明显增产,还会增加环境风险。因此,对于京郊地区设施结球莴苣生产,土壤有效磷含量<81.2mg·kg^(-1)时,推荐采用施用有机肥、磷肥在基肥和3次追肥时施用的施肥方法;当土壤有效磷含量>81.2mg·kg^(-1)时,当季生产可以不施磷肥。