| 北方农田镉污染土壤玉米生产阈值及产区划分初探 |
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| 引用本文： | 管伟豆,郭堤,王萍,张增强,李荣华.北方农田镉污染土壤玉米生产阈值及产区划分初探[J].环境科学,2021,42(12):5958-5966. |
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| 作者姓名： | 管伟豆 郭堤 王萍 张增强 李荣华 |
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| 作者单位： | 西北农林科技大学资源环境学院,杨凌 712100;西北农林科技大学资源环境学院,杨凌 712100;农业农村部西北植物营养与农业环境研究重点实验室,杨凌 712100 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划项目（2017YFD0801101） |
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| 摘 要： | 为探究我国北方镉(Cd)污染农田中玉米安全生产的土壤阈值以及产区划分,于部分北方玉米主要产区(含不同程度Cd污染)收集了 129套点对点的土壤-玉米样品,分析了土壤理化性质与土壤、玉米籽粒Cd含量之间的相关性,利用多元线性回归法和物种敏感度分布曲线法(SSD)推导不同土壤情景下土壤Cd的生态阈值,并进行了玉米"宜产、限产、禁产"产区划分.结果表明,研究区土壤与玉米籽粒中Cd含量超标分别为99.62％和49.61％;玉米籽粒中Cd富集系数(BCF)与土壤pH、土壤有机质(SOM)、阳离子交换量(CEC)和土壤有效态Cd含量(DTPA浸提)均呈极显著相关性(P＜0.01).多元线性回归法的预测可解释因变量71.9％的变异量;基于研究区土壤特性以及参考资料,划分3种不同土壤情景分别为,情景1:6.5＜pH≤7.5,土壤 ω(SOM)=15 g·kg-1,土壤 CEC=15 cmol·kg-1;情景2:7.5＜pH＜8.5,土壤 ω(SOM)=20 g·kg-1,土壤 CEC=20 cmol·kg-1;情景3:pH≥8.5,土壤 ω(SOM)=17 g·kg-1,土壤 CEC=17 cmol.kg-1,利用 SSD 法中 Logistic 函数模型推导以上3种情景的粮食宜产区土壤Cd阈值分别为3.00、3.80和3.11 mg·kg-1;禁产区阈值为8.95、9.10和7.21 mg～kg-1,当土壤Cd含量介于宜产区阈值与禁产区阈值之间时该区域划分为粮食限产区;玉米用于饲料使用时3种情景下的饲料宜产区阈值分别为14.94、18.90和15.55 mg·kg-1,禁产区阈值分别为44.93、45.40和36.05 mg·kg-1,两者之间的区域为饲料限产区.以上方法和结果可为我国北方农田土壤的安全生产提供参考,并为土壤生态阈值的标准制定提供科学依据.
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| 关 键 词： | 重金属镉 富集系数(BCF) 定量关系 阈值 产区划分 |
| 收稿时间： | 2021/4/17 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2021/5/27 0:00:00 |
Investigations on the Derivation of Safe Maize-Producing Threshold of Soil Cd Content and on Classification of Cd Contaminated Maize-Producing Areas in Northern China |
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| GUAN Wei-dou,GUO Di,WANG Ping,ZHANG Zeng-qiang,LI Rong-hua.Investigations on the Derivation of Safe Maize-Producing Threshold of Soil Cd Content and on Classification of Cd Contaminated Maize-Producing Areas in Northern China[J].Chinese Journal of Environmental Science,2021,42(12):5958-5966. |
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| Authors: | GUAN Wei-dou GUO Di WANG Ping ZHANG Zeng-qiang LI Rong-hua |
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| Institution: | College of Natural Resources and Environment, Northwest A&F University, Yangling 712100, China; College of Natural Resources and Environment, Northwest A&F University, Yangling 712100, China;Key Laboratory of Plant Nutrition and Agro-environment in Northwest Region, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Yangling 712100, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Cd bioconcentration coefficient(BCF) quantitative relationship thresholds production yield division |
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