施用复合肥和腐植酸液肥对苋菜重金属富集与转运的影响

【目的】探讨施用复合肥、腐植酸液肥对苋菜重金属富集和转运的影响,以期为蔬菜重金属污染治理提供更多数据支持。【方法】以"红圆叶"苋菜为供试品种,以清水组为对照组,分别用复合肥、腐植酸液肥1号和2号于播种前处理土壤0,1和2次,播种后第7,14和21天分别再施用1次,检测种植前后土壤以及苋菜可食部和根部的铅、镉、汞、砷含量,分别对土壤和苋菜的重金属污染情况进行评价,采用富集系数(BCFs)和转运系数(TFs)评价苋菜富集土壤重金属和重金属由根部向可食部转运的能力。【结果】试验前部分处理土壤铅、砷含量和所有处理土壤镉含量超过国家蔬菜土壤限量标准,试验后各处理土壤镉含量仍超过国家蔬菜土壤限量标准。苋菜整体铅含量仅少数处理符合国家叶菜类限量标准;苋菜可食部和根部镉、无机砷含量均符合国家叶菜类限量标准;在检出限范围内,苋菜中未检出汞。复合肥组、腐植酸液肥1号组、腐植酸液肥2号组苋菜铅BCFs均值分别为0.025±0.016,0.013±0.011,0.006±0.003,苋菜铅TFs均值分别为6.18±1.87,2.22±1.75,0.95±0.40,三者之间均差异显著(P<0.05)。【结论】试验菜地镉元素虽超过土壤限量标准,但未导致苋菜镉含量超过叶菜类限量标准,可能与该苋菜品种类型有关。施用复合肥提高了苋菜富集铅的能力,且铅主要存留于苋菜可食部;施用腐植酸液肥可降低苋菜对铅的富集作用,将部分铅有效地阻滞于根部。

汞矿周边农田蔬菜生物碳阻控汞富集和转运的效果

【目的】探究生物碳钝化汞污染土壤的效果。【方法】设置低、中、高3种汞污染土壤区,分别施加1000 kg/667 m^(2)生物碳,探讨瓜果、根茎类农田蔬菜生物碳阻控汞富集和转运效果。【结果】生物碳施加后,蔬菜对汞的转运表现为根部富集最高,向茎、叶、果实部位依次减弱,大小顺序为:丝瓜>豆角>茄子>辣椒>豇豆>黄瓜,富集系数分别降低了53.3%、20.6%、14.7%、10.5%和8%,豆角和豇豆阻控作用最为明显,而辣椒最弱;土壤汞含量会影响阻控效果,豆角、黄瓜、豇豆分别在低、中和高汞土壤中阻控效果最好,汞浓度对丝瓜影响最小。【结论】生物碳能针对不同蔬菜对汞的富集起到一定阻控作用,其结果可为钝化修复汞污染土壤的实际应用提供理论依据。

复合改良剂对镉砷化学形态及在水稻中累积转运的调控

为治理镉砷污染农田土壤,选取湘南某矿区镉砷复合污染稻田土壤,以水稻盆栽实验研究了复合改良剂HZB（羟基磷灰石＋沸石＋改性秸秆炭）对土壤中镉（Cd）、砷（As）赋存形态以及水稻累积转运Cd和As的影响。结果表明,施用HZB能提高土壤p H 0.19~0.79个单位,阳离子交换量增加22.1%~60.4%;施用HZB使活性较大的酸提取态Cd含量降低了6.5%~22.9%,促进了Cd向难溶态的转变,可使有机结合态Cd增加2.5%~56.5%;施用HZB促进活性As向难溶型的钙型As转化,钙型As含量增加2.8%~53.3%,也可使交换态As含量降低7.0%~39.5%,但当施用量超过4.0 g kg-1时则会增加交换态As含量。水稻根系对Cd的富集系数在0.65~1.21之间,对As的富集系数在0.033~0.049之间,富集Cd的能力大于As;谷壳对Cd的转运能力最大,而根系对As的转运能力最大;施用HZB有降低水稻根系富集Cd和As的能力。施用0.5~2.0 g kg-1的HZB能降低水稻地上各部位中Cd和As含量;在2 g kg-1施用水平,水稻糙米中Cd和As含量均低于0.2 mg kg-1,达到国家食品污染物限量标准。

生物质炭对湘南矿区轻度Pb污染土壤性质及Pb的累积转运影响

为探讨生物质炭对湘南矿区附近轻度Pb污染土壤的改良效果,通过盆栽试验,研究不同施炭条件(0、0.5%、1.0%、2.0%)对水稻土壤性质及Pb在水稻中的累积转运影响。结果表明:施用玉米秸秆炭能使土壤pH值提高0.50~0.67个单位,有机质增加6.9%~25.1%,CEC升高24.7%~41.3%,土壤Pb的毒性浸出量降低4.4%~25.9%,且Pb的毒性浸出量与有机质、CEC分别呈极显著和显著性负相关;在相同施炭条件下,上述各指标在水稻生长的幼苗期和成熟期时存在差异,土壤pH值和有机质幼苗期高于成熟期,CEC和Pb的毒性浸出量幼苗期低于成熟期。水稻各部位中,根表铁膜对Pb的累积量最多,谷壳对Pb的转运能力最大,施用玉米秸秆炭能增加水稻根表铁膜及谷壳富集Pb的能力,降低水稻根系、茎叶及糙米中Pb含量,当施炭量≥1%时,糙米中Pb含量低于0.2 mg·kg^(-1),达到国家食品污染物限量标准。研究表明,生物质炭能够有效改良湘南矿区轻度Pb污染土壤,显著降低糙米中Pb的累积。

镉耐性菌对黑麦草生长特性及镉吸收的影响

本研究以土壤投加镉的方式,通过接种镉耐性菌Cdq4-2(Enterococcus sp.)的处理,进行为期40d的室内培养试验,最终以黑麦草地上部生物量、地下部生物量及总生物量,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量,抗氧化酶活性(SOD、POD),黑麦草镉以及土壤镉含量等指标的测定比较,探究镉耐性菌对黑麦草生理、生化特性及对镉污染土壤修复效果的影响.试验共设计5个处理,C1-镉污染土壤(Cd,4mg/kg)、C1B-镉污染土壤(Cd,4mg/kg)+镉耐性菌、C2-镉污染土壤(Cd,20mg/kg)以及C2B-镉污染土壤(Cd,20mg/kg)+镉耐性菌,并以未添加Cd土壤为对照(CK).结果表明,接种镉耐性菌Cdq4-2的C2B处理中黑麦草地上部生物量、地下部生物量及总生物量比未接菌的C2处理分别增加39.57%,171.88%和50.15%;C1B处理中黑麦草的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量比C1分别显著增加了29.81%,29.65%和29.77%;C1B的黑麦草POD活性比C1显著提高150.75%、C2B比C2显著提高146.51%;C1B的黑麦草地上部镉含量比C1显著增加58.29%、C2B比C2显著增加30.53%,C2B的地下部镉含量比C2显著增加24.25%,C1B的地上部富集系数比C1显著提高58.29%、C2B比C2显著提高30.53%,C1B的转运系数比C1显著提高74.84%.在镉污染土壤中接种镉耐性菌,有利于增强黑麦草的光合作用,提高了黑麦草的抗氧化胁迫能力,促进了黑麦草对镉的吸收、转运和积累,从而提高黑麦草修复镉污染土壤的效果.

海南野生狗牙根对镉胁迫的生理生态响应

【目的】通过测定狗牙根的形态指标、叶绿素、丙二醛含量、保护酶活性及镉含量,探讨其对镉的耐受潜力。【方法】本文以未遭受镉污染的海南野生狗牙根为试验材料,采取盆栽法,对其施加不同浓度的外源镉(10、20、30 mg/kg)。【结果】实验发现,镉胁迫下,株高,地上、地下部分生物量,植株中镉含量,POD活性,前后期SPAD值均高于对照。镉浓度≥20 mg/kg时,促进作用最强;但对茎节长、SOD有抑制作用。镉浓度0～20 mg/kg时,镉富集系数大于转移系数,地下部分镉含量大于地上部分;而叶长、叶宽、茎基直径、MDA、CAT及中期SPAD值对镉胁迫无显著变化。【结论】镉胁迫对狗牙根生长有一定的促进作用,其镉积累量较高,狗牙根是用于重金属污染土壤修复的较好物种之一。

人工湿地系统中梭鱼草和香蒲对镉积累的动态变化

为探讨人工湿地系统中挺水植物梭鱼草(Pontederia cordata)和香蒲(Typha orientalis)对镉(Cd)积累的动态变化,通过在室外表面流人工湿地采样和室内分析相结合的方法,对8-12月梭鱼草和香蒲地上部和地下部的生物量、镉含量及积累量的动态变化进行了分析。结果表明,梭鱼草根部和茎叶镉含量为0.25~0.70mg/kg和0.07~0.18mg/kg,香蒲根部和茎叶镉含量为0.16~0.39mg/kg和0.11~0.17mg/kg,根部镉含量均显著高于各自的茎叶部,两种植物各部位镉含量均在10月达到最大值,两者对镉的富集与转运能力均随着月份的变化而变化,都呈先增高、后降低的趋势;其中,梭鱼草对底泥镉的富集系数为0.76~3.13,香蒲为0.63~0.91,两者的富集系数最高值均出现在10月;两者的转运量系数分别为1.12~10.47、3.25~8.10,最大值分别出现在9月、10月。在10月之前,同一月份梭鱼草地上部的生物量和对湿地中镉积累量均极显著或显著高于香蒲。两种植物地上部分生物量和对湿地中镉积累量均极显著高于地下部分(P<0.01)。综合考虑两种植物的生物量及对镉的积累量,9月和10月分别为梭鱼草和香蒲地上部分最佳收获月份,能够最大化去除湿地系统中的镉。