不同类型土壤中施镍对小白菜的生物效应及其临界值

采用土壤营养盆栽方法,研究了不同类型土壤(褐土、棕壤土、栗钙土)中施镍对盆栽小白菜生长发育的影响,并通过小白菜茎叶生物量和镍含量以及土壤中有效态镍含量的变化来表征土壤镍污染的毒性临界值.结果表明,不同类型土壤中施镍可明显增加土壤中有效态镍的含量.促进小白菜植株镍含量的吸收和积累.施镍量低于25 mg/kg时,促进小白菜茎叶鲜物重增加和干物质积累,改善植株水分代谢,促进植株水分吸收;随土壤施镍量增加,小白菜植株镍积累增加明显,干物质积累明显下降,生长发育明显受到抑制.土壤中有效态镍含量与小白菜茎叶和根系中的镍含量均达极显著正相关,与小白菜茎叶鲜重和干物重表现为显著或极显著负相关.暂以小白菜生物量突变点为依据,其毒害临界指标分别为:褐土有效态镍质量比为8.59 mg/kg,茎叶镍质量比为20.51 mg/kg;棕壤土有效态镍质量比为6.21 mg/kg,茎叶镍质量比为16.40 mg/kg;栗钙土有效态镍质量比为6.83 mg/kg,茎叶镍质量比为16.36 mg/kg.     

牛骨炭与伊/蒙黏土组配改良剂对土壤中Cd的钝化效果

农田土壤Cd污染是我国最为突出的环境问题之一,开展新型钝化修复Cd污染土壤材料的研究和技术开发对保障农产品安全及保护人体健康具有重要意义.以北京某蔬菜生产基地设施大棚Cd污染土壤为试验对象,温室条件下采用盆栽试验,研究牛骨炭与伊/蒙黏土复合组配的改良剂对Cd污染土壤的钝化效果,探讨不同配比的组配改良剂对土壤Cd有效态含量以及小白菜Cd吸收量的影响.结果表明:在污染土壤中添加1%、2%和5%的组配改良剂,可明显降低土壤有效态Cd含量及小白菜对Cd的吸收,土壤有效态Cd含量降幅最大值达42.3%,小白菜地上部分Cd含量降幅最大值达22.7%,组配改良剂中骨炭成分比例越高,钝化效果越好,尤其以添加5%组配改良剂（添加组配改良剂中牛骨炭含量为50%）对Cd的稳定化效果最佳,且不同组配改良剂处理均不会对小白菜生长产生不良影响,表明牛骨炭与伊/蒙黏土组配的改良剂在修复Cd污染土壤上具有较好的应用潜力.研究显示,牛骨炭与伊/蒙黏土组配的改良剂符合绿色修复技术的发展要求,可作为钝化修复农田重金属污染土壤的环保新材料.      

镉污染土壤施硒对植物生长及根际镉化学行为的影响

采用根箱培养的方式,研究了在不同镉污染水平(0.5 mg·kg-1、5 mg·kg-1土壤)的酸性黄棕壤中施用外源硒对小白菜生长、光合特性及根际土壤中镉的化学行为影响.结果表明:镉污染土壤中施硒可显著增加小白菜的生物量,增强小白菜叶片的光合速率和蒸腾速率;镉污染严重时,施硒还可提高小白菜的气孔导度;施用适量硒(0.25 mg·kg-1)可显著降低小白菜地上部镉含量,其中镉污染浓度较低(0.5 mg·kg-1)时,该效果达显著水平.在镉污染程度低(0.5 mg·kg-1)的土壤施用适量硒(0.25 mg·kg-1),可显著降低土壤交换态镉含量,其中,根际和非根际土壤交换态Cd含量分别降低了22.20%和43.79%.外源Se有效地降低了土壤Cd的生物有效性,这种作用在Se的施用浓度较低时表现更加明显;当Cd污染浓度较高时,土壤Cd形态分布相对稳定,外源Se对根际和非根际土壤Cd形态分布的影响不显著.研究结果为深入揭示Se对菜地Cd污染的调控机理提供理论参考.     

Ni2+盐对小白菜生长发育及矿质营养代谢的影响

采用盆栽方法研究了叶面喷施不同种类和质量浓度的Ni2 盐(Nicl2、Nj(NO3)2、NiSO4)对小白菜生长发育及矿质营养代谢的影响.结果表明:叶面喷施Ni2 盐可明显增加小白菜茎叶和根系中的Ni质量比,适量(≤25mg/L)的NiCl2和Ni(NO3)2可促进小白菜茎叶和根系的干物质积累,过量Ni2 盐则可产生毒害效应,并且对茎叶的毒害效应高于根系,小白菜根冠比下降;Ni2 盐可促进蔬菜水分生理代谢,增加小白菜茎叶和根系的含水量;适量(≤25mg/L)NiCl2和Ni(NO3)2可增加小白菜对矿质营养元素的累积量,过量Ni2 盐则影响小白菜矿质营养元素的生理代谢平衡.研究提出,施用适量Ni肥(NiCl2和Nj(NO3)2)对蔬菜的生长发育是有益的.     

镧-甘氨酸配合物对镉伤害小白菜的影响

以盆栽法研究Ｃｄ对小白菜的伤害与Ｌａ－Ｇｌｙ对Ｃｄ伤害小白菜的生态生理效应。结果表明,２００ｍｇ／ＬＣｄＣｌ２严重抑制小白菜代谢与生长,叶面施用１００ｍｇ／ＬＬａ－Ｇｌｙ１次,能减轻Ｃｄ造成的伤害。     

新型保水剂应用于土壤-小白菜系统的环境安全评价

保水剂作为一种抗旱节水材料,有广泛应用于农业生产的潜在价值.以基于植物萃取物合成的新型保水剂为对象,通过设置不同给水条件(超量、正常及缺水3个条件)和保水剂施用方法(底施和喷施2种方法),研究了保水剂使用对土壤水分、团粒结构、小白菜生长、土壤微生物生物量及微生物呼吸的影响.结果表明,与对照相比,保水剂的施用可显著提高土壤含水率,促进土壤大团聚体(>0.25 mm)的形成,有利于土壤微生物活性的提高(P<0.05).特别是在缺水条件下,保水剂对土壤环境的改善效果更为明显.此外,保水剂的使用方式是影响其节水效果的重要因素.与正常水分条件下的空白相比,在不影响小白菜产量的前提下,喷施Jaguar C(JC)可减少灌溉用水量约25%;而与缺水条件的空白相比,喷施JC处理则可提高小白菜产量2倍以上.综合以上结果表明,该类保水剂的使用对土壤生态系统有较明显的改善,是环境安全的农业节水技术.     

有机无机肥配合施用对菜园土壤及蔬菜硝酸盐类动态的影响

通过田间小区试验和室内测定,研究了有机肥与化肥以不同比例配合施用对小白菜硝酸盐和亚硝酸盐含量以及土壤硝酸盐含量的影响。结果表明:有机肥与化肥配合施用可以明显降低小白菜硝酸盐含量,减少硝酸盐在土壤剖面中向下淋溶,尤以有机肥与化肥施用比例为1∶1(质量比)时小白菜产量较高,体内硝酸盐含量较低,土壤下层的硝酸盐含量也较低,达到蔬菜高产优质,生态环境清洁健康的目标。     

褐土施Ni对小白菜的生物效应及临界值的研究

研究了褐土施镍(N i)对小白菜生长发育及矿质营养吸收与积累的影响。依据小白菜生物量的变化,用茎叶N i含量及土壤有效态N i含量来表征土壤N i污染的毒性临界值。结果表明,施N i量在0~25 mg.kg-1范围促进小白菜鲜重增加、干物质积累降低;随施N i量增加,生物量呈极显著下降。褐土施N i影响矿质营养元素的吸收和积累,且随施N i量的增加表现出一定的协同和拮抗作用。以生物量减产10%为依据,确定褐土施N i的毒性临界值为:土壤全N i含量57.22 mg.kg-1,土壤有效态N i含量8.59 mg.kg-1(用DTPA提取液)和茎叶N i含量20.51 mg.kg-1。     

外源Cd对小白菜吸收与分配Cd、Zn的影响

采用盆栽试验研究外加Cd处理下红沙泥田和乌栅土中小白菜(Brassica chinensis L.)[四月慢(SYM)和高梗白(GGB)]对Cd、Zn的吸收与分配规律.结果表明:(1)小白菜对Cd、Zn的吸收积累受土壤类型、蔬菜品种和外源Cd剂量的影响,四月慢吸收Cd能力比高梗白强,外加Cd处理、土壤、品种间的正交互作用使小白菜植株Cd/Zn比值提高;(2)小白菜食用部位Cd/Zn比值并不服从于植株对Cd、Zn的总吸收量之比,而是取决于其在根和地上食用部位中的分配,Cd的地上部分配系数为56.3%～71.1%,而Zn则为77.6%～80.6%.在一定Cd处理水平下,地上部Cd分配系数下降,而Zn分配系数无明显变化,从而减缓了Cd/Zn比值升高的趋势,使小白菜地上部受Cd毒害的风险性降低;(3)2种小白菜对Cd和Zn的吸收动态随生长时间不同而异,Cd积累量随时间延长呈不断增加趋势,而对Zn的吸收积累能力自苗期后缓慢降低.这种差异使小白菜生长后期Cd/Zn比值升高,从而提高了小白菜Cd暴露的潜在风险.此现象在红壤加Cd处理下表现尤其明显.     

不同价态外源硒在石灰性土壤中的形态转化及其生物有效性

通过盆栽试验和连续浸提的方法,研究了外源硒酸盐(六价硒)和亚硒酸盐(四价硒)施入石灰性土壤后的形态转化及其对小白菜生物有效性的影响.结果表明,不同价态外源硒施入土壤后,土壤各形态硒含量均随外源硒添加量的增加而显著增大(p0.01).但两种外源硒在土壤中的形态变化明显不同,施入土壤的硒酸盐主要以可溶态形式存在,在土壤中的移动性相对较大;而亚硒酸盐主要以可交换态及碳酸盐结合态形式存在,并可由可溶态转化为其他土壤形态,从而降低了其生物有效性.Monod方程拟合结果表明,小白菜根系对六价硒的亲和能力显著大于四价硒,从而使得硒酸盐处理小白菜地上和地下部最大硒含量分别为亚硒酸盐处理的5倍和2倍,说明在石灰性土壤上硒酸盐比亚硒酸盐的生物有效性更高.另外,亚硒酸盐处理小白菜地下部最大硒含量是地上部的2.3倍,而硒酸盐处理小白菜地下部和地上部最大硒含量相近,说明小白菜根系吸收在硒累积和转运过程中起着至关重要的作用.