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1.
小麦富镉(Cd)问题受到广泛关注,耕层重构技术具备降Cd潜力。通过大田实验,探究耕层重构和深翻耕技术对土壤-小麦系统Cd污染的控制效果及其风险。结果表明:土壤耕作层(0~20 cm)中的Cd总量是影响小麦籽粒Cd含量的关键因子。耕层重构技术通过互换深层土壤(30~60 cm)和表层土壤(0~30 cm),能够显著降低耕作层(0~20 cm)土壤Cd总量和Cd有效态含量,并使小麦籽粒Cd含量降低17.3%~24.6%。深翻耕技术通过混匀0~30 cm土壤,能够降低耕作层土壤Cd总量,但会导致土壤Cd有效态含量升高,进而促进小麦籽粒Cd富集。耕层重构和深翻耕对小麦营养元素吸收影响均较小。耕层重构技术的处理深度较大而深翻耕处理深度不足,因此耕层重构技术的土壤降Cd能力、小麦降Cd能力和不确定性均优于深翻耕处理,适用于中轻度Cd污染[ρ(Cd)>1.2 mg/kg]农田修复。耕层重构技术与补施Ca、Mg肥等农艺措施的组合应用可有效提高降Cd效率。  相似文献   
2.
系统研究中稻镉(Cd)富集特征及其影响因子,推导相应土壤风险阈值是安全利用Cd污染稻田的有效手段.以湖南攸县中稻田为例,在区域调查的基础上,应用正定矩阵因子法(PMF)明晰研究区土壤Cd污染来源.同时,结合Freundlich回归方程和Monte Carlo随机模拟方法,预测不同场景下稻米Cd超标风险并推导土壤Cd风险阈值.结果显示,大气沉降和灌溉用水是区域中稻田土壤Cd污染的主要来源.区域稻米Cd超标率为78.9%,土壤pH、无定形锰(Mnox)和土壤Zn是影响稻米Cd富集的关键因子,Freundlich回归方程对中稻Cd富集因子(BCF-Cd)的解释率为48.0%.区域中稻田土壤Cd风险阈值呈动态变化且随土壤pH和Mn含量升高而升高,在土壤酸化严重且Mn含量较低区域稻米Cd超标风险较高.综合考虑区域土壤因子动态变化,完善土壤环境质量标准将有助于稻田Cd污染风险的有效管控.  相似文献   
3.
对农作物污染风险进行预测具有重大意义.基于贝叶斯定理及数据分布特征,建立了贝叶斯风险预测模型,并使用区域大田调查土壤-小麦重金属含量数据,预测小麦籽粒Cd和Pb超标风险并验证该模型的准确度.结果表明,该模型预测小麦籽粒Cd超标风险时相对偏差较小,以小麦籽粒Cd含量为变量的预测相对偏差仅为(2.66±1.87)%,以土壤DTPA-Cd含量和土壤Cd全量为变量时预测相对偏差则分别为(5.11±3.77)%和(5.88±3.87)%, 3个变量均能使预测结果与真实超标概率的平均相对偏差小于10%.预测小麦籽粒Pb超标风险时,仅小麦籽粒Pb含量的预测相对偏差小于10%.数据来源、数据分布特征和变量的选择是影响贝叶斯风险预测模型预测相对偏差的重要因素.该模型基于大田数据的先验分布,能够有效反映大田生产条件下小麦籽粒重金属与土壤因子间的相互关系,预测较准确,具有应用潜力.  相似文献   
4.
锌(Zn)和镉(Cd)的交互作用是近年来小麦Cd污染防治的重要研究方向.以华北地区典型小麦田为研究对象,通过田间试验,探究Zn肥对土壤-小麦系统Cd污染的控制效果和施用风险.结果表明,低用量Zn处理下,济源和开封两地小麦籽粒Cd含量均呈下降趋势,与对照相比下降幅度分别为33.4%和25.3%.高用量Zn处理下,两地小麦籽粒Cd含量不降反升,与低用量Zn处理下小麦籽粒Cd含量相比增幅为22.4%和34.2%.施Zn后两地土壤Zn总量和有效态含量均有显著升高,且造成了土壤Cd的部分活化.典型相关分析(CCA)显示,当土壤ω(Zn)小于200 mg ·kg-1时,土壤Zn是土壤-小麦系统Cd富集的主要影响因子,而当土壤ω(Zn)大于200 mg ·kg-1时,土壤Cd的活化是影响小麦籽粒Cd富集的主要原因.回归分析显示土壤Cd/Zn降至0.0089时(低用量Zn),Zn和Cd表现出拮抗效应,土壤Cd/Zn降至0.0078时(高用量Zn),Zn和Cd表现出协同效应.针对区域Cd污染特征,调整Zn肥用量可以提高污染防治效率并避免加剧Cd污染危害.  相似文献   
5.
应用机器学习方法解析区域土壤-小麦系统镉(Cd)富集特征有助于风险决策的准确性和科学性.基于区域调查,构建了Freundlich-type转移方程、随机森林(RF)模型和神经网络(BPNN)模型对小麦Cd富集因子(BCF-Cd)进行预测,验证不同模型的预测精度并评估其不确定性.结果表明,RF(R2=0.583)和BPNN(R2=0.490)模型预测性能均优于Freundlich转移方程(R2=0.410).重复训练结果显示RF和BPNN平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)较为接近,但RF(R2为0.527~0.601)较BPNN(R2为0.432~0.661)模型精度和稳定性更高.特征变量重要性分析显示多重因素的共同作用导致小麦BCF-Cd的异质性,其中土壤磷(P)和锌(Zn)是影响小麦BCF-Cd变化的关键变量.参数优化可进一步提高模型精度、稳定性和泛化能力.  相似文献   
6.
系统分析重金属铅(Pb)在"源-土壤-小麦"传输途径中的累积特征是小麦Pb污染防治的关键.以河南省济源市为例,在区域调查的基础上,耦合正定矩阵因子分解法、Freundlich回归方程和Monte Carlo随机模拟方法,构建特定源风险评估模型(SRAM),预测不同场景下小麦籽粒Pb累积风险,并结合空间分析方法对区域污染防治措施进行评估和优化.结果表明,大气沉降和磷肥应用是区域农田土壤Pb污染的主要来源,贡献了小麦籽粒Pb超标累积的29.0%.土壤pH和阳离子交换量(CEC)是影响小麦籽粒Pb累积的关键土壤因子.在受大气污染影响显著的高风险区域(研究区西北和西部),通过相关措施提升土壤阳离子交换量(~20 cmol·kg-1)可将大气沉降源导致小麦籽粒Pb超标风险从10.5%显著降低至2.39%.  相似文献   
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