复合微生物有机肥在晚稻生产中的降镉效果

采用田间试验研究了复合微生物有机肥对重金属镉污染稻田的降阻作用与效果。结果表明:复合微生物有机肥可以促进土壤有效养分的活化,与对照相比可提高土壤碱解氮51 mg/kg、有效磷2.0 mg/kg和速效钾31 mg/kg,但水稻的增产效果不显著;可降低土壤镉的生物有效性,施用量在75 kg/667m^2及以上时,土壤有效镉含量显著地低于对照;可减少镉向稻谷中的迁移,降低稻谷镉含量,施用量在50 kg/667m^2以上时,稻谷镉含量显著地低于对照处理的。

4种修复剂对镉污染农田土壤及糙米的降镉效果

以衡阳市某县镉重度污染稻田为研究对象,以隆两优华占为供试水稻品种,以DG叶面阻控剂、SMA微生物菌剂、XFJ有机肥和LXM钙硅类钝化剂4种修复剂开展大田试验,探究施用不同种类修复剂对土壤有效态镉和水稻糙米镉含量以及水稻产量的影响。结果表明:与CK相比,施用DG叶面阻控剂后土壤有效态镉含量不降反增,糙米镉含量有所降低,但效果不显著;施用SMA微生物菌剂后土壤pH值、土壤有效态镉含量、糙米镉含量随施用量增加表现出先降再增的趋势,3个水平的处理中SMA2处理的土壤有效态镉含量最低,与CK相比降低了8.59%,其余2个水平的处理不降反增;施用XFJ有机肥和LXM钙硅类钝化剂后能够提高土壤pH值,降低土壤有效态镉含量和糙米镉含量,土壤有效态镉含量、糙米镉含量随施用量增加而降低;与CK相比,XFJ3处理土壤有效态镉含量降低了9.40%,糙米镉含量下降了57.28%;LXM3处理土壤有效态镉含量降低了14.57%,糙米镉含量最低,较CK降低了71.57%。总体来讲,LXM钙硅类钝化剂的降镉效果最好,其最佳施用量为6 000 kg/hm^(2)。

4种修复剂对镉污染农田土壤及糙米的降镉效果

以衡阳市某县镉重度污染稻田为研究对象,以隆两优华占为供试水稻品种,以DG叶面阻控剂、SMA微生物菌剂、XFJ有机肥和LXM钙硅类钝化剂4种修复剂开展大田试验,探究施用不同种类修复剂对土壤有效态镉和水稻糙米镉含量以及水稻产量的影响。结果表明:与CK相比,施用DG叶面阻控剂后土壤有效态镉含量不降反增,糙米镉含量有所降低,但效果不显著;施用SMA微生物菌剂后土壤pH值、土壤有效态镉含量、糙米镉含量随施用量增加表现出先降再增的趋势,3个水平的处理中SMA2处理的土壤有效态镉含量最低,与CK相比降低了8.59%,其余2个水平的处理不降反增;施用XFJ有机肥和LXM钙硅类钝化剂后能够提高土壤pH值,降低土壤有效态镉含量和糙米镉含量,土壤有效态镉含量、糙米镉含量随施用量增加而降低;与CK相比,XFJ3处理土壤有效态镉含量降低了9.40%,糙米镉含量下降了57.28%;LXM3处理土壤有效态镉含量降低了14.57%,糙米镉含量最低,较CK降低了71.57%。总体来讲,LXM钙硅类钝化剂的降镉效果最好,其最佳施用量为6000 kg/hm^(2)。

1种钝化剂对3种水稻生长影响及降镉效果的研究

为了考察钝化剂对不同程度污染土壤及不同水稻品种的适应性,采用盆栽试验研究了2种程度镉污染农田土壤(轻度污染土壤和重度污染土壤)中钝化剂的修复效果以及3个品种水稻对镉的吸收。结果表明:添加钝化剂后,2种污染程度土壤的pH值在不同时期均显著提高(轻度污染土壤pH值提高了0. 18～0. 73,重度污染土壤pH值提高了0. 42～0. 71),土壤中pH值与土壤有效态Cd呈负相关性(轻度污染土壤的pH值与土壤有效态Cd相关系数为0. 77;重度污染土壤的pH值与土壤有效态Cd的相关系数为0. 91)。2种程度镉污染土壤分蘖期和成熟期的有效态Cd在施加钝化剂后明显降低(轻度污染土壤有效态Cd在分蘖期的最大降幅为30. 69%,在成熟期的最大降幅为25. 69%;重度污染土壤有效态Cd在分蘖期的最大降幅为6%,在成熟期的最大降幅为7. 5%)。糙米总Cd在施加钝化剂后也明显降低(轻度污染土壤的糙米总Cd降低幅度为59. 46%～66. 67%,重度污染土壤的糙米总Cd降低幅度为18. 71%～57. 60%)。施加钝化剂对水稻株高、叶绿素、有效穗、生物量及产量无显著性差异。此外,3个水稻品种的糙米Cd富集系数有一定的差异,2种污染程度土壤中水稻生长有差异。因此,钝化剂对3种水稻品种均具有降镉效果,且对3种水稻生长无负面影响。钝化剂对水稻生长轻度镉污染土壤的修复效果优于重度污染土壤的修复效果,施用钝化剂能使轻度污染土壤中糙米总Cd达标,不能使重度污染土壤中糙米总Cd达标;轻度污染土壤中水稻生长效果明显优于重度污染土壤中水稻生长。

土壤调理剂(粉剂)对水稻降镉效果初报

为检验土壤调理剂(粉剂)对水稻的降镉效应,2017年开展了晚稻小区定位试验。用湖南博川农业发展有限责任公司生产的土壤调理剂(粉剂)为试验药剂,设置3个处理:常规施肥+供试土壤调理剂2250 kg/hm2基施;常规施肥+供试土壤调理剂4500 kg/hm2基施;常规施肥。结果表明,该产品能显著地提高土壤p H值,降低土壤有效镉含量和稻谷中全镉含量,具有明显的增产效果,可以在石门县大面积推广应用。

辰溪县VIP+n组合技术稻田降镉效果研究试验

为探明VIP+n组合技术在辰溪县地域环境条件下的应用效果,及为辰溪县稻田镉污染探索合理的修复治理方法,进行了VIP+n组合技术降镉效果研究试验。共设置了10个处理、4项试验,对各个处理的降镉效果进行了对比分析。结果表明:I处理(全程保持水层灌溉,简称淹灌)及其组合处理(IP、VIP、VIP+n)具有显著的降镉效果,I处理降镉效果不及其组合处理,I处理的各个组合处理之间降镉效果没有显著差异;IP处理(淹灌+施石灰)技术是辰溪县当前应对稻田镉污染的首选技术,VIP、VIP+n处理技术适合在辰溪县镉污染较重区域推广应用。

叶面降镉剂对稻谷降镉效果的应用探索

采用“金谷优”叶面降镉剂于水稻破口前7天和齐穗期各喷施1次,每次用量为2250-9000g/hm^(2),经抽样检测稻谷镉含量与不施用叶面降镉剂稻谷镉含量比较,降镉幅度可达17.2%-67.6%,验证了施用叶面降镉剂对稻谷降镉效果明显。

不同降镉措施降低水稻籽粒中镉积累的效果

为了解不同降镉措施对镉轻度污染农田土壤的治理及降低水稻糙米镉含量的效果,为污染农田安全利用提供技术支撑,在浙江省桐庐县江南镇和瑶琳镇各选择镉轻度污染农田开展了不同用量石灰调控pH降低水稻镉积累、施用腐殖质型土壤调理剂+钙镁磷肥降低水稻镉积累、施用等量不同土壤改良剂降低水稻镉积累、石灰与叶面阻控剂配合施用降低水稻镉积累和不同土壤改良剂+叶面阻控剂组合降低水稻镉积累等5个比较试验。结果表明,糙米Cd含量随石灰用量的增加而下降,以中量为宜(300 kg/667 m^(2));施用钙镁磷肥的降镉效果优于腐殖质型土壤调理剂;降酸—腐殖质型土壤调理剂和降酸—黏土矿物型土壤调理剂对降低糙米Cd含量均有明显的效果,但其效果略低于石灰或钙镁磷肥;仅喷施叶面阻控剂可降低糙米Cd含量,但糙米Cd含量仍超过食品卫生标准;叶面阻控剂与腐殖质型土壤调理剂、粘土型土壤改良剂、钙镁磷肥与石灰配合施用能有效降低糙米Cd含量,达到安全生产的目的。

8种钝化剂对中度Cd污染农田糙米的降解效果研究

纳米材料广泛应用于重金属土壤修复,然而不同纳米钝化剂对降解Cd污染农田的效果鲜有报道。以萍乡市某中度Cd污染稻田为研究对象,选取8种不同纳米材料钝化剂开展田间小区试验,探究不同钝化剂对土壤有效态Cd及水稻糙米Cd含量的影响。结果表明:与CK相比,同一添加水平下,施用8种不同种类钝化剂土壤有效态镉含量无显著变化,但糙米Cd含量均有所下降,其中施用PX5F,SAX3与PX5复配处理效果最好,糙米Cd含量分别下降了82.31%和81.81%。此外,钝化剂SAX3和PX5降Cd的效果随着施用强度的增加而增强,最高降幅分别达到83%和64.12%。

稻田重金属污染修复治理技术及效果文献计量分析

为了解国内、外稻田重金属污染修复治理研究进展、研究趋势以及稻田镉污染修复治理效果,通过检索2006—2017年CNKI中国期刊全文数据库和Web of Science^(TM)核心合集数据库有关稻田重金属污染修复治理领域相关文献,利用软件对相关文献进行计量分析,并再次筛选出大田条件下稻田镉污染修复治理技术和效果。结果表明:国内、外本领域近12年中英文发文数量基本持平;近6年年发文数量迅速增长,但中文论文本地篇均被引次数较低;该领域发文主要期刊有《农业环境科学学报》《环境科学》《生态环境学报》《Environmental Pollution》《Journal of Hazardous Materials》和《Chemosphere》;主要研究的重金属是镉、铅、砷等;稻田重金属污染修复治理技术主要包括基施钝化类修复剂的固定/稳定化修复技术、重金属低积累水稻品种、叶面阻控剂以及农艺调控措施等;大田条件下对稻田镉污染修复治理的主要技术以及该技术稻米平均降镉率分别为低镉积累水稻品种74.50%,黏土矿物钝化剂46.85%,叶面阻控剂+基施改良剂44.52%,无机组配改良剂42.19%,水分管理+基施改良剂41.19%。

不同硒肥及施用方法对精米硒镉富集效率的影响

为筛选富硒效率高且降镉效果好的含硒叶面肥(简称硒肥,下同),提高富硒稻米品质,本研究引进4种主推硒肥,采用3种施肥方法,进行两因素随机区组试验,并在3种镉污染农田验证富硒降镉效果。硒肥用量(以Se计) 1.5 g/667m2,测定精米镉、总硒、有机硒含量。结果表明:1) 不同硒肥的富硒效率有极显著差异(P ≤ 0.01,下同),精米硒含量排序为A3 > A1 > A4 > A2。其中:A3极显著高于A2、显著高于A4 (P ≤ 0.05,下同),A1显著高于A2。说明不同硒肥因制作工艺及组分不同导致茎叶对硒的吸收、转化及转运存在明显差异。2) 不同硒肥的硒生物转化率存在一定的差异,但无统计学意义。A1、A3、A4的有机硒占比均超99%,A2为98.31%,最低的处理组合是A2B1 (97.75%),大田生产验证结果与小区试验基本一致。3) 不同施肥方法的精米硒富集效果存在较大差异。与一次性施肥相比,A1、A3、A4分期施用(两次,下同)的精米硒富集效率均有不同程度的提高,其中:A1提高了43.5%,A3提高了20.03%,因此生产上A1、A3硒肥宜采用两次施肥方式;A4不同施肥方法的精米硒含量稳定,生产上可采用一次性施用。与不增施增效剂相比,A1施用增效剂的精米硒含量提高了22.87%,A3增幅较小(2.26%),A2和A4则出现不同程度的降低。4) 不同施肥方法对硒生物转化率影响不大。与一次性施用相比,A1和A2分期施用的精米有机硒占比分别提高0.69%、1.33%,A3和A4则为负增长,增幅分别为−0.03%、−0.28%,说明A1、A2分期施用有利于提高精米硒品质。与不增施增效剂相比,A3配施增效剂的精米有机硒占比表现为正增长,其它3种硒肥则为负增长,说明硒增效剂对提高硒品质的作用因硒肥种类而异。5) 水稻施用硒肥具有一定的降镉作用,但不同硒肥的降镉效果因土壤镉水平而异。当土壤镉含量0.28 mg/kg时,A1、A4的精米镉含量较低;在镉轻度污染时(0.45 mg/kg),A4的精米镉含量最低;在镉重度污染时(1.5 mg/kg),A1的降镉效果最好。不同施肥方法对精米镉含量有一定的影响,与一次性施肥相比,分期施肥的精米镉含量平均降低5.47%,其中:A4降低了33.22%,降镉效果显著高于其它硒肥。不同硒肥与施用方法间存在显著交互作用,精米镉含量最低的处理组合是A4B2。