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南荻炭与镉钝化剂互作对水稻镉含量和产量的影响 被引量：11
1
作者 廖雄辉 龙琴 +2 位作者 王惠群 易自力 薛帅 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1818-1826,共9页
为探索一种具有降镉效应的南荻炭基土壤调理剂以缓解湖南省稻田镉污染现状,并为洞庭湖区南荻资源的利用提供新途径。试验以深两优5814为材料,将南荻炭与五种镉钝化剂按L25(56)正交表进行复配,通过模拟镉污染土壤盆栽试验,研究各复配因... 为探索一种具有降镉效应的南荻炭基土壤调理剂以缓解湖南省稻田镉污染现状,并为洞庭湖区南荻资源的利用提供新途径。试验以深两优5814为材料,将南荻炭与五种镉钝化剂按L25(56)正交表进行复配,通过模拟镉污染土壤盆栽试验,研究各复配因素施用对水稻镉含量的影响,进而确定南荻炭基降镉土壤调理剂的最佳配伍。结果表明:南荻炭与五种镉钝化剂互作可显著降低(P<0.05)水稻茎叶和稻谷籽粒的镉含量,尤其以南荻炭∶腐植酸∶硅酸钾∶钙镁磷∶硫酸锌∶熟石灰=200∶60∶3∶30∶4∶120互作比例下效果最显著,且相应最佳施用量为6.25 t·hm^(-2)。三组最接近理论配比的土调剂施用后,水稻植株的平均镉含量可降至0.88~1.65mg·kg^(-1),与空白处理相比,降镉率达54.4%~75.7%;籽粒的平均镉含量可降至0.13~0.17 mg·kg^(-1),降镉率为45.2%~58.1%。三组土调剂施用还可显著增加稻谷产量,其中最高增产率达34.8%(相当于1.89 t·hm^(-2))。南荻炭与镉钝化剂互作可优化南荻炭的降镉潜力,复配施用后能显著降低水稻镉含量,并能显著提高稻谷产量,具有广阔的市场开发利用潜力。 展开更多
关键词 南荻生物炭 土壤调理剂 镉钝化剂 降镉潜力
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土壤施用钝化剂与复合微生物肥对冬小麦镉积累的影响
2
作者 王宇 宋一凡 +9 位作者 张荣 牟海萌 孙丽芳 付凯霞 武紫君 黄青青 徐应明 李鸽子 王永华 郭天财 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期126-141,共16页
【目的】研究土壤施用钝化剂与复合微生物肥对豫北轻度镉污染弱碱性农田土壤中镉活性的钝化效果,及其对冬小麦品种不同器官间镉积累转运和产量的影响特征,旨在筛选出高效修复镉污染土壤、降低冬小麦籽粒镉含量的修复材料及低镉积累小麦... 【目的】研究土壤施用钝化剂与复合微生物肥对豫北轻度镉污染弱碱性农田土壤中镉活性的钝化效果,及其对冬小麦品种不同器官间镉积累转运和产量的影响特征,旨在筛选出高效修复镉污染土壤、降低冬小麦籽粒镉含量的修复材料及低镉积累小麦品种,为豫北镉轻度污染弱碱性农田的小麦安全高效生产提供技术支撑。【方法】于2020—2022年连续两个冬小麦生长季,在豫北镉污染弱碱性农田设置不同土壤修复材料(CK:不进行土壤修复处理,CMF:复合微生物肥单施处理,GP:土壤钝化剂单施处理,CMF+GP:复合微生物肥和土壤钝化剂等量配施处理)和6个冬小麦品种(鑫华麦818、漯麦163、郑麦9023、鑫麦296、郑麦136、郑麦7698)的两因素裂区田间大区对比试验,研究土壤有效态镉、冬小麦地上部各器官镉含量、富集系数(BCF)、转运系数(TF)及其相关性、冬小麦产量及其构成因素的变化。【结果】(1)在连续两年冬小麦生长季,与CK相比,钝化剂和复合微生物肥的单施和等量配施均可降低土壤有效态镉含量,CMF+GP处理的效果最好,可使6个供试品种的根系表层土壤有效态镉含量显著降低17.6%—22.4%。土壤有效态镉含量降低与冬小麦地上部各器官镉含量的变化具有相关性,且不同品种的同一器官间也存在一定差异。(2)土壤钝化剂和复合微生物肥单施和等量配施可使鑫华麦818、漯麦163、郑麦9023降低TF茎鞘—叶、TF茎鞘—籽粒,增大TF茎鞘—(穗轴+颖壳)、TF叶—(穗轴+颖壳),使BCF茎鞘、BCF叶降低、使小麦体内镉含量向穗轴+颖壳转移,以减小BCF籽粒,与之不同的是,未能有效降低鑫麦296的TF茎鞘—叶、BCF茎鞘,增大了郑麦136、郑麦7698的BCF茎鞘。(3)土壤施用钝化剂和复合微生物肥可综合调控冬小麦穗数、穗粒数、千粒重,提高冬小麦产量,但土壤修复处理与品种的方差分析结果表明两者的交互作用� 展开更多
关键词 冬小麦 土壤镉污染 土壤镉钝化剂 复合微生物肥 镉富集系数 镉转运系数 石灰性潮土
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生物质炭对磷镉富集土壤中两种元素生物有效性及作物镉积累的影响 被引量：13
3
作者 黄洋 郭晓 胡学玉 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2861-2868,共8页
以磷镉富集土壤(总Cd 0.94mg·kg^-1、全磷0.86g·kg^-1)和低镉积累基因型红菜薹金秋红三号为供试材料,采用盆栽试验的方法,设置了绝对对照CK0(仅施NK无机肥)、相对对照CKp(施NPK无机肥)、生物质炭BC(BC+NK无机肥)和BC-CKp(BC+N... 以磷镉富集土壤(总Cd 0.94mg·kg^-1、全磷0.86g·kg^-1)和低镉积累基因型红菜薹金秋红三号为供试材料,采用盆栽试验的方法,设置了绝对对照CK0(仅施NK无机肥)、相对对照CKp(施NPK无机肥)、生物质炭BC(BC+NK无机肥)和BC-CKp(BC+NPK)这4个处理,考察了土壤磷素和重金属Cd的生物有效性、植株可食部位生物量及其Cd累积特征和土壤基本性状等指标.结果表明,至作物收获时,添加生物质炭的BC和BC-CKp处理与未添加生物质炭的CK0和CKp处理相比,土壤有效Cd含量分别降低了8.23%和5.68%;同时土壤有效磷含量提高了11.60~16.26mg·kg^-1.施加外源磷肥的CKp和BC-CKp处理土壤有效Cd含量与未施加磷肥的CK0和BC处理相比分别降低了31.43%和33.29%.除CK0处理外,其它3个处理(CKp、BC及BC-CKp)的红菜薹作物可食部位Cd含量均未超出我国食品安全国家标准(GB 2762-2017)中Cd的限定值0.1mg·kg^-1.结果表明,将生物质炭输入到磷素富集的中、轻度Cd污染土壤中,能够同时实现土壤中重金属Cd钝化和磷素活化的双重功能;且在不额外使用磷素化肥的条件下,种植弱吸收低积累Cd的蔬菜作物基因型,既可以保证可食部位生物量增加,也可以使其可食部位重金属Cd含量满足食品安全国家标准. 展开更多
关键词 生物质炭(BC) 土壤-作物系统 磷镉富集土壤 镉钝化 土壤磷素活化
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调理剂对磷镉富集土壤中两种元素交互作用的影响 被引量：6
4
作者 黄洋 胡学玉 +3 位作者 曹坤坤 张敏 胡晓晓 王子劲 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期3028-3036,共9页
以磷镉富集的农业土壤(总Cd:0.94 mg·kg^(-1)和全P:0.86 g·kg^(-1))为研究对象,按照湖北地区中稻生育期及至下茬作物播种期的时长进行室内培养试验,探究生物质炭(BC)、钙镁磷肥(CMP)和粉煤灰(FA)影响下土壤磷与镉的生物有效... 以磷镉富集的农业土壤(总Cd:0.94 mg·kg^(-1)和全P:0.86 g·kg^(-1))为研究对象,按照湖北地区中稻生育期及至下茬作物播种期的时长进行室内培养试验,探究生物质炭(BC)、钙镁磷肥(CMP)和粉煤灰(FA)影响下土壤磷与镉的生物有效性、二者形态变化及其耦合作用效应.结果表明:(1)培养至140d时,添加调理剂处理土壤有效磷含量与未添加调理剂的对照土壤相比均显著增加,有效磷水平可达22.47~37.81 mg·kg^(-1),在不额外施用磷肥条件下可满足水稻最适生长需求,且添加BC处理的效果最佳.(2)供试土壤中的磷主要为无机正磷酸盐,且不同形态无机磷含量在调理剂作用下均有所提高,并随着时间土壤中固定态的O-P和Ca_(10)-P逐渐向活性较高的Ca_(2)-P、Ca_(8)-P、Al-P和Fe-P形态转变.(3)添加调理剂处理土壤有效态Cd含量在对照处理基础上显著降低8.74%~17.48%,这与3种调理剂对土壤p H的提高作用相关联.与此同时,添加调理剂的处理与对照相比,可交换态Cd显著降低,碳酸盐结合态Cd和残渣态Cd均有所提高,这与土壤有机质在BC的促进效应下,其表面富含的活性基团能够与Cd^(2+)吸附螯合有关.结果初步证明,3种调理剂均能实现供试磷镉富集土壤中磷活化和镉钝化的双重功能,并以生物质炭和钙镁磷肥效果为佳,其效果可覆盖整个水稻生长时段并可延续至其下茬作物播种期. 展开更多
关键词 生物质炭(BC) 钙镁磷肥 粉煤灰 磷活化 镉钝化 磷镉富集土壤
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米渣蛋白对镉的吸附效果及其对土壤中镉的钝化作用研究 被引量：5
5
作者 尹仁文 陈正行 +1 位作者 李娟 王韧 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期221-228,共8页
为探究米渣蛋白对水溶液中镉的吸附效果及米渣对土壤中镉活性的钝化效果,该研究首先用米渣蛋白在水溶液中对镉进行吸附、用盐酸解吸,并用Langmuir、Freundlich等温吸附方程来拟合米渣蛋白在水溶液中对镉的吸附过程,用动力学方程研究米... 为探究米渣蛋白对水溶液中镉的吸附效果及米渣对土壤中镉活性的钝化效果,该研究首先用米渣蛋白在水溶液中对镉进行吸附、用盐酸解吸,并用Langmuir、Freundlich等温吸附方程来拟合米渣蛋白在水溶液中对镉的吸附过程,用动力学方程研究米渣蛋白与镉结合的机理,并根据线性关系从准一级、准二级吸附动力学方程中筛选更接近吸附动力的拟合方程。其次,通过周期取样,用Tessier分步连续提取法测定并探究米渣对土壤中镉的钝化能力。研究结果表明:在不同初始质量分数的镉溶液中米渣对镉的最大吸附量13.28mg/g,用盐酸解吸各初始质量分数下结合的镉,解吸率均达到90%以上。同时,Langmuir和Freundlich等温方程均能拟合米渣蛋白在水溶液中对镉的吸附过程,且R2达到0.99以上;准一级动力学、准二级动力学方程拟合结果是,拟合出的准二级动力学方程线性更好,米渣蛋白对镉的吸附动力更符合准二级动力学方程。土壤中镉钝化试验表明:加入米渣后,28d内土壤中镉的钝化效果较好,可能是由于米渣中的蛋白改变了土壤中镉的存在状态并降低镉的活性所致。该研究结果为米渣的应用提供新的思路,可为其在废水除镉、镉污染土壤的修复等方面应用提供理论依据。 展开更多
关键词 土壤 重金属 吸附 镉钝化 米渣 米渣蛋白 土壤修复
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酸性菜地土壤中钝化剂对镉的钝化效应研究
6
作者 尹宏亮 吴志豪 +4 位作者 秦鱼生 何明江 郭松 上官宇先 侯红 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期132-139,共8页
在土壤与农产品重金属污染问题日渐加剧的背景下,开展菜地重金属污染土壤修复和降低蔬菜重金属超标风险成为亟待解决的问题。为探究钝化材料在酸性土壤上的适用性及有效阻控蔬菜吸收土壤中镉(Cd)的潜力,选取3处(T1、T2、T3)酸度不同的菜... 在土壤与农产品重金属污染问题日渐加剧的背景下,开展菜地重金属污染土壤修复和降低蔬菜重金属超标风险成为亟待解决的问题。为探究钝化材料在酸性土壤上的适用性及有效阻控蔬菜吸收土壤中镉(Cd)的潜力,选取3处(T1、T2、T3)酸度不同的菜地,设置5种钝化剂(粉煤灰、钙基膨润土、镉康、海泡石和生物质炭)和5种主要市售蔬菜(白菜、甘蓝、莴笋、紧花菜和散花菜)开展田间试验,研究不同钝化剂对酸性土壤中有效态Cd含量及蔬菜Cd含量的影响。试验结果表明:钝化剂显著影响菜地土壤理化性质。钙基膨润土对土壤Cd具有显著钝化作用。海泡石对蔬菜Cd吸收过程有明显的阻控效果。通过对蔬菜镉富集能力的聚类分析,可将5种蔬菜分为低富集(紧花菜、散花菜、白菜、甘蓝)和高富集(莴笋)两类。主成分分析显示蔬菜Cd含量与土壤总Cd和有效态Cd含量呈正相关,与土壤p H呈显著负相关。施用钝化材料(生物质炭、海泡石)并结合蔬菜品种筛选是降低酸性菜地土壤重金属污染风险,确保蔬菜安全生产的有效措施。 展开更多
关键词 土壤 蔬菜 镉污染 钝化剂 污染修复
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辅料添加对芝麻粕发酵及镉钝化能力的影响
7
作者 徐淑霞 张晓东 +3 位作者 高明 贺文星 吴坤 孙强 《河南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期976-984,共9页
【目的】探究添加不同辅料发酵的芝麻粕在镉污染土壤修复中的应用价值。【方法】设置添加不同辅料的芝麻粕发酵处理,包括T1(5 kg芝麻粕+1 kg麸皮)、T2(5 kg芝麻粕+1 kg玉米秸秆)和T3(5 kg芝麻粕+1 kg刨花),并以不加辅料的芝麻粕发酵为对... 【目的】探究添加不同辅料发酵的芝麻粕在镉污染土壤修复中的应用价值。【方法】设置添加不同辅料的芝麻粕发酵处理,包括T1(5 kg芝麻粕+1 kg麸皮)、T2(5 kg芝麻粕+1 kg玉米秸秆)和T3(5 kg芝麻粕+1 kg刨花),并以不加辅料的芝麻粕发酵为对照,即CK(6 kg芝麻粕),发酵30 d。通过对芝麻粕发酵过程中的理化参数测定及傅里叶红外光谱分析,考察添加不同辅料对芝麻粕发酵的影响。将不同辅料发酵的芝麻粕施加到镉污染土壤中,通过土壤中有效镉含量及赋存形态的检测,分析其对土壤中镉的钝化作用。【结果】添加辅料发酵的T1、T2、T3的pH值、总磷、有机质、碳氮比(C/N)均显著高于CK。傅里叶红外光谱分析发现,添加玉米秸秆的T2的发酵程度较高。镉污染土壤修复试验结果表明,在镉含量为5 mg·kg^(-1)的土壤中,施加T2使有效镉含量降低了81.60%,显著高于其他处理和对照;在镉含量为1、5、10 mg·kg^(-1)的土壤中,T2显著提高了氧化态和残渣态的镉含量,最高可达54.00%。【结论】在芝麻粕发酵过程中添加麸皮、玉米秸秆和刨花3种辅料能够促进芝麻粕的发酵过程。添加玉米秸秆发酵的芝麻粕对于镉含量为5 mg·kg^(-1)的土壤中的镉具有显著的钝化效果。 展开更多
关键词 芝麻粕 辅料 玉米秸秆 镉钝化 赋存形态
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不同土壤质地稻田施用石灰的调酸降镉效果
8
作者 谢可军 田发祥 +1 位作者 刘昭兵 谢运河 《湖南生态科学学报》 CAS 2024年第3期19-25,共7页
【目的】探明不同质地稻田土壤上施用石灰的调酸降镉效果。【方法】选择湖南省长株潭地区的砂土、壤土、黏土稻田开展石灰的调酸降镉效果试验,分析3种土壤质地下施用石灰对土壤pH增量、土壤有效态镉含量降幅、稻米降镉效果的影响。【结... 【目的】探明不同质地稻田土壤上施用石灰的调酸降镉效果。【方法】选择湖南省长株潭地区的砂土、壤土、黏土稻田开展石灰的调酸降镉效果试验,分析3种土壤质地下施用石灰对土壤pH增量、土壤有效态镉含量降幅、稻米降镉效果的影响。【结果】施用石灰1500 kg/hm 2可显著提升土壤pH,降低土壤有效态镉含量,进而显著降低稻米对镉的吸收积累,调酸降镉效果表现为砂土>壤土>黏土、早稻季>晚稻季。早稻季施用石灰1500 kg/hm 2的土壤pH增加0.29~0.63个单位,土壤有效态镉含量降低13.91%~22.74%,稻米镉含量降低26.48%~56.21%;晚稻季增施石灰1500 kg/hm 2的土壤pH增加0.51~1.34个单位,土壤有效态镉含量降低18.20%~28.66%,稻米镉含量降低32.30%~50.52%;土壤pH每增加1个单位,砂土、壤土、黏土的早稻稻米镉含量降幅分别增加25.75%、44.93%和38.72%,晚稻则分别增加44.60%、80.24%和51.34%。【结论】不同土壤质地稻田施用石灰的调酸降镉效果不同,实际生产过程中应根据土壤污染特征、土壤pH以及土壤质地选择合理的石灰用量,尤其是黏土上应增加石灰用量以提升调酸降镉的效果。 展开更多
关键词 石灰 镉 土壤质地 调酸降镉 重金属
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