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井冈蜜柚主产区土壤重金属污染特征及风险评价

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中国农业科技导报 2024年第3期26卷 188-200页

作者：林小兵王斌强成艳红周利军黄尚书武琳黄欠如何绍浪江西农业大学国土资源与环境学院南昌330045 江西省红壤研究所国家红壤改良工程技术研究中心南昌331717

为探明井冈蜜柚园土壤重金属污染特征及风险状况,采集江西省吉安市4个主产区18个具有代表性的井冈蜜柚园土壤样品,测定其土壤理化性质和重金属(Cd、Pb、As、Hg和Cr)含量,采用单因子、地累积和内梅罗综合污染指数(PN)评价其污染程度,并... 详细信息

为探明井冈蜜柚园土壤重金属污染特征及风险状况,采集江西省吉安市4个主产区18个具有代表性的井冈蜜柚园土壤样品,测定其土壤理化性质和重金属(Cd、Pb、As、Hg和Cr)含量,采用单因子、地累积和内梅罗综合污染指数(PN)评价其污染程度,并采用潜在生态风险指数(RI)评价其生态风险。结果表明,研究区土壤肥力呈中下水平,酸化严重,碱解氮较缺乏。0—20 cm土壤Cd、Pb、As、Hg和Cr平均含量为0.23、63.81、13.95、0.10和167.28 mg·kg^(-1),为背景值的2.30、1.99、1.35、1.25和3.49倍;20—40 cm平均含量为0.26、62.40、13.51、0.10和167.87 mg·kg^(-1),为背景值的2.60、1.94、1.31、1.25和3.50倍;不同深度重金属含量差异较小。单因子污染指数和地累积指数均表明研究区土壤Cr、Pb和Cd累积程度较为严重,其中Cd有11.11%的属于重度污染。以标准值为参比,研究区土壤重金属污染程度主要呈轻度污染,属低生态危害程度;以背景值为参比,研究区土壤主要为中、重度污染,属中等、强危害程度。相关性分析表明,土壤重金属Cr与Pb、As具有较好的同源性。冗余分析表明,土壤pH和有机质含量是影响井冈蜜柚土壤重金属变化的主要环境因子。总体上,研究区土壤重金属污染较轻,但部分果园存在土壤重金属超标和Cd、Cr和Pb的累积程度较严重的问题,果农和有关部门需引起重视,采取有效措施防范其生态风险。

关键词：井冈蜜柚园重金属污染特征环境因子潜在生态风险

粉葛对镉、砷和铅复合污染农田土壤的修复潜力

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环境科学 2024年

作者：林小兵何检荣吴多基尧娟周利军彭君王斌强何绍浪黄尚书武琳吴建富江西农业大学国土资源与环境学院江西省红壤及种质资源研究所国家红壤改良工程技术研究中心/江西省受污染耕地安全利用工程研究中心铅山县农业农村局黎川县农业农村局萍乡市农业科学研究中心

为探究粉葛对镉（Cd）、砷（As）和铅（Pb）复合污染土壤的修复潜力，通过大田试验研究了不同区域农田土壤Cd、As和Pb复合污染下粉葛（花叶葛和赣葛2号）的生长特性、富集特征及修复潜力。结果表明，粉葛整株生物量（干重）为4.58～12.4... 详细信息

为探究粉葛对镉（Cd）、砷（As）和铅（Pb）复合污染土壤的修复潜力，通过大田试验研究了不同区域农田土壤Cd、As和Pb复合污染下粉葛（花叶葛和赣葛2号）的生长特性、富集特征及修复潜力。结果表明，粉葛整株生物量（干重）为4.58～12.45 t·hm-2，其中花叶葛整株生物量高于赣葛2号。粉葛各部位中ω（Cd）、ω（AS）和ω（Pb）范围分别为1.63～17.04、0.15～20.97和0.40～231.12 mg·kg-1；对Cd、As和Pb的积累量分别为14.01～109.06、4.10～27.59和49.97～305.69 g·hm-2；移除率分别为0.40%～2.57%、0.02%～0.08%和0.06%～0.09%；富集系数分别为0.09～13.12、0.01～0.38和0.01～0.76；转运系数分别为0.50～4.72、1.27～15.89和1.19～35.68。其中，花叶葛主藤中Cd、As和Pb含量及As积累量和移除率均显著高于赣葛2号（P<0.05）。生物量主要集中在块根，而重金属含量和积累量主要集中在茎秆和叶片。相关分析表明，土壤Cd含量与粉葛主藤和叶片中Cd含量均呈显著正相关（P<0.05）；土壤Pb含量与粉葛各部位Pb含量呈显著正相关（P<0.05）。除湘东试验区花叶葛外，粉葛经济部分-葛粉中重金属含量均低于药用植物的标准限值。综上，粉葛对Cd、As和Pb具有较强的吸收和转运能力，花叶葛可作为重度Cd为主的复合污染土壤修复的潜力富集植物，赣葛2号（用作葛粉）为作为轻中度Cd为主的复合污染土壤修复的潜力富集植物。

关键词：重金属复合污染土壤粉葛土壤重金属移除率富集特征修复潜力

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南方典型稻田土壤-水稻系统环境质量评价

科学技术与工程 2024年第16期24卷 6973-6979页

作者：林小兵陈国钧周利军黄尚书何绍浪王斌强武琳黄欠如万长艳江西省红壤及种质资源研究所国家红壤改良工程技术研究中心南昌331717 江西农业大学国土资源与环境学院南昌330045

为研究南方典型区域稻田土壤-水稻系统中重金属含量,采集江西省进贤县、金溪县、渝水区、高安市、安福县和兴国县6个水稻主产区典型田块土壤、水稻和灌溉水,重点分析土壤和水稻铅、镉、砷和汞含量及其土壤养分,并采用单因子污染指数和... 详细信息

为研究南方典型区域稻田土壤-水稻系统中重金属含量,采集江西省进贤县、金溪县、渝水区、高安市、安福县和兴国县6个水稻主产区典型田块土壤、水稻和灌溉水,重点分析土壤和水稻铅、镉、砷和汞含量及其土壤养分,并采用单因子污染指数和内梅罗综合指数对土壤-水稻系统中重金属含量进行评价。结果表明:研究区稻田土壤pH、有机质、总氮、总磷、总钾、碱解氮、有效磷和速效钾总均值分别为5.48、32.99 g/kg、2.06 g/kg、0.54 g/kg、16.04 g/kg、156.71 mg/kg、14.00 mg/kg和94.98 mg/kg。研究区土壤铅、镉、砷和汞含量总均值分别为35.46、0.18、7.21、0.17 mg/kg,单因子污染指数均小于1,内梅罗综合污染指数为0.56,土壤环境质量等级为清洁;但渝水土壤镉含量为0.37 mg/kg,超过限量标准(0.30 mg/kg),土壤环境质量属于警戒状态。研究区糙米铅、镉、砷和汞的含量总均值分别为0.06、0.17、0.24、0.0086 mg/kg,单因子污染指数均小于1,内梅罗综合污染指数均值为0.77,糙米环境质量等级为警戒限;但兴国和渝水糙米镉含量分别为0.22、0.35mg/kg,均超过限量标准(0.20 mg/kg),环境质量等级分别为警戒限和轻度污染。相关性表明,糙米镉与土壤镉和铅呈显著正相关,而与土壤砷呈显著负相关;糙米砷与土壤砷和有效磷呈显著正相关。总之,重金属镉是调查区域水稻安全性最主要的潜在污染元素,需重点关注兴国和渝水两地水稻食品安全。

关键词：稻田土壤养分重金属环境质量评价

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江西省粉葛产业高质量发展分析

江西农业学报 2024年第4期36卷 100-105页

作者：何绍浪邹涵芳王斌强吴波黄尚书林小兵陈慧葛菲成艳红丁立军舒娟陈凯黄欠如江西省红壤及种质资源研究所江西南昌330046 中共江西省委党校江西南昌330108 江西中医药大学药学院江西南昌330004 江西农业大学食品科学与工程学院江西南昌330045 江西绿色生态葛研究所江西上饶334000 江西省农业技术推广中心江西南昌330046 上饶师范学院生命科学学院江西上饶334001

介绍了江西省粉葛产业的生产规模、种植模式、加工产品等发展现状,分析了影响该省粉葛产业高质量发展所面临的品种较为单一、种植过程中化肥施用不合理、地膜残留较为严重以及一二三产业融合不够等问题,提出了加大粉葛种业研发力度、优... 详细信息

介绍了江西省粉葛产业的生产规模、种植模式、加工产品等发展现状,分析了影响该省粉葛产业高质量发展所面临的品种较为单一、种植过程中化肥施用不合理、地膜残留较为严重以及一二三产业融合不够等问题,提出了加大粉葛种业研发力度、优化施肥方式、科学使用回收地膜、加快一二三产业融合发展等对策建议,以期为江西省粉葛产业高质量发展提供参考。

关键词：粉葛产业高质量发展困境对策建议江西省

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基于葛渣肥料化利用的蚯蚓转化技术研究

农业资源与环境学报 2022年第1期39卷 201-208页

作者：王馨悦成艳红何绍浪张昆黄尚书王斌强黄欠如江西省红壤研究所/江西省红壤耕地保育重点实验室/国家红壤改良工程研究中心/农业部江西耕地保育科学观测试验站南昌330046

为探索葛渣资源化利用新途径,通过室内蚯蚓养殖试验,研究了新鲜葛渣、腐熟葛渣及鲜葛渣与牛粪不同配比对赤子爱胜蚓(Eiseniafetida)生长繁殖的影响,以及蚯蚓堆制处理前后物料肥力属性的变化,并利用种子发芽实验判断蚯蚓堆肥效果。结果表... 详细信息

为探索葛渣资源化利用新途径,通过室内蚯蚓养殖试验,研究了新鲜葛渣、腐熟葛渣及鲜葛渣与牛粪不同配比对赤子爱胜蚓(Eiseniafetida)生长繁殖的影响,以及蚯蚓堆制处理前后物料肥力属性的变化,并利用种子发芽实验判断蚯蚓堆肥效果。结果表明,纯鲜葛渣和纯腐熟葛渣不利于蚯蚓生长和繁殖。蚯蚓在鲜葛渣和牛粪的复混物料中可以正常生长繁殖,10%鲜葛渣复混90%牛粪的物料更有利于蚯蚓繁殖。不同物料经蚯蚓堆肥处理后,总有机质含量显著降低,总养分含量显著升高,种子发芽指数有一定程度的升高,70%鲜葛渣复混30%牛粪经蚯蚓堆肥处理后的总养分含量为102.2 g·kg^(-1),比10%鲜葛渣复混90%牛粪高出57.7%。研究表明,蚯蚓生物处理技术可应用于葛渣肥料化利用中,采用70%鲜葛渣复混30%牛粪进行蚯蚓堆肥,资源化利用效果最佳。

关键词：葛渣肥料化赤子爱胜蚓蚯蚓堆肥牛粪

气候变化下鄱阳湖流域降雨侵蚀力的估算模型及预测

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气候变化下鄱阳湖流域降雨侵蚀力的估算模型及预测

作者：何绍浪江西农业大学

学位级别：硕士

本研究在分析了鄱阳湖流域降雨特征的基础上,结合历史降雨侵蚀力估算模型,建立了等级降雨模型,并通过对比分析该模型与章文波模型、史志华模型、马良模型的差异论证了等级降雨模型的可靠性。根据已有的时间降尺方法,分别采用加权平均法... 详细信息

本研究在分析了鄱阳湖流域降雨特征的基础上,结合历史降雨侵蚀力估算模型,建立了等级降雨模型,并通过对比分析该模型与章文波模型、史志华模型、马良模型的差异论证了等级降雨模型的可靠性。根据已有的时间降尺方法,分别采用加权平均法和线性回归法对Zhang的降雨条件转换概率估算方法和日降雨方差估算方法进行修正。基于降雨侵蚀力的等级降雨模型和修正的时间降尺方法,计算并分析历史时期流域内有代表性站点降雨侵蚀力的年内分布和年际变化;对高排放情景RCP8.5下CMIP5全球气候模式未来月模拟数据进行时间降尺,并分析未来80年（2021～2100年）各站点可能产生的降雨侵蚀力变化规律。主要有以下结论:（1）鄱阳湖流域内总体上呈现小雨日数有下降的趋势,而年降雨量、年暴雨量和年暴雨日数均有上升的趋势。这一定程度上反映了流域降雨强度在增加,极端降雨事件出现频率增加。（2）与章文波模型、史志华模型、马良模型相比,等级降雨模型更多体现了降雨强度对降雨侵蚀力的影响,且具有一定的精度优势,适用于鄱阳湖流域降雨侵蚀力的估算。（3）鄱阳湖流域历史时期1956～2015年共60年来降雨侵蚀力计算和分析显示,降雨侵蚀力主要集中在4～7月,年际变化较大且呈现不同程度上升趋势。其中,南城平均每10 a增加702.20 MJ·mm/（hm·h）,增幅最大。这反映了南城一带因降雨侵蚀力增加而引发水土流失的潜在风险增加。（4）采用加权平均法修正的降雨条件转换概率估算方法具有明显的优势;与此同时,采用线性回归法修正的日降雨方差估算方法也优于以往的估算方法。（5）未来80年2021～2100年各站点总降雨、侵蚀性降雨和中雨在雨量和雨日数上可能呈现下降趋势,而暴雨变化规律不明显。赣县、吉安县、南城、南昌4站年降雨侵蚀力可能呈现不同程度的增加,景德镇年降雨侵蚀力可能呈下降趋势。与历史时期1956～2015年相比,流域未来降雨侵蚀力的增幅可能将减小。

关键词：降雨侵蚀力估算模型预测时间降尺鄱阳湖流域

石灰和牡蛎粉对酸性镉污染农田粉葛增产降镉效应

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农业环境科学学报 2023年第7期42卷 1505-1513页

作者：林小兵张秋梅吴多基周利军武琳何绍浪黄欠如吴建富江西农业大学国土资源与环境学院南昌330045 江西省红壤及种质资源研究所国家红壤改良工程技术研究中心江西进贤331717 江西省新余市农业科学研究中心江西新余338000

为探究含钙物质对酸性镉污染农田粉葛生长及镉富集特征,以江西省新余市酸性镉污染土壤为研究对象,研究了施用石灰和牡蛎粉2种钙素材料对土壤化学性质、粉葛各部位镉含量及生物量的影响。结果表明,与对照比,施钙(石灰、牡蛎粉)处理显著... 详细信息

为探究含钙物质对酸性镉污染农田粉葛生长及镉富集特征,以江西省新余市酸性镉污染土壤为研究对象,研究了施用石灰和牡蛎粉2种钙素材料对土壤化学性质、粉葛各部位镉含量及生物量的影响。结果表明,与对照比,施钙(石灰、牡蛎粉)处理显著提高了土壤pH(0.85~0.87个单位),显著降低了土壤有效态镉含量(53.85%),施钙处理还降低了镉在粉葛体内富集。与对照相比,石灰处理粉葛总生物量、产量和收益分别增加了34.26%、38.20%和107.15%,块根和葛粉中镉含量分别降低了34.09%和15.38%。与对照相比,牡蛎粉处理粉葛总生物量、产量和收益分别增加了42.46%、38.07%和173.08%,块根和葛粉中镉含量分别降低了63.64%和69.23%,其中以牡蛎粉处理的增产降镉效果最佳。相关分析表明,粉葛生物量及产量与土壤pH呈显著正相关(P<0.05),与土壤镉含量呈显著负相关(P<0.05);粉葛各部位镉含量与土壤pH呈显著负相关(P<0.05),与土壤中镉含量呈显著正相关(P<0.05)。综上,在镉污染耕地上施用牡蛎粉(2250 kg·hm^(-2))更有利于促进粉葛的生长,提高粉葛产量、品质及收益,同时还能有效降低镉在粉葛体内的富集,实现粉葛安全生产。

关键词：镉污染土壤石灰牡蛎粉粉葛生物量食品安全

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不同程度镉污染农田中粉葛镉富集转运特征

环境科学 2023年第10期44卷 5769-5778页

作者：林小兵何绍浪吴多基周利军武琳彭君黄尚书王斌强黄欠如吴建富江西农业大学国土资源与环境学院南昌330045 江西省红壤及种质资源研究所国家红壤改良工程技术研究中心南昌331717 萍乡市农业科学研究中心萍乡337000

探究不同程度镉(Cd)污染土壤对粉葛植株Cd积累分配特征的影响,为Cd污染农田的植物修复提供参考依据.在不同Cd污染[ω(Cd)为0.32~38.08 mg·kg^(-1)]农田开展多点试验,分析了粉葛主要生育期不同部位生物量、Cd含量、Cd积累量及其富集和... 详细信息

探究不同程度镉(Cd)污染土壤对粉葛植株Cd积累分配特征的影响,为Cd污染农田的植物修复提供参考依据.在不同Cd污染[ω(Cd)为0.32~38.08 mg·kg^(-1)]农田开展多点试验,分析了粉葛主要生育期不同部位生物量、Cd含量、Cd积累量及其富集和转运系数.结果表明,研究区粉葛块根干重为5.04~11.98 t·hm^(-2),生物量为13.21~29.07 t·hm^(-2),Cd积累量为15.74~106.03 g·hm^(-2);粉葛对Cd的吸收规律表现为:主藤>叶片>侧枝>葛头>块根;随着土壤Cd含量的增加,粉葛各部位Cd含量均显著增加(P<0.05),而生物量均显著降低(P<0.05);粉葛地上部Cd富集和转运系数呈先增大后减小的变化趋势,而根部Cd富集和转运系数均逐渐减小.相关分析表明,土壤Cd含量是影响粉葛Cd积累的关键因素.在轻中度Cd污染下,粉葛经济部分(葛粉)ω(Cd)为0.03~0.22 mg·kg^(-1),均低于药用植物的标准限值(≤0.30 mg·kg^(-1));在中度污染粉葛地上部Cd富集和转运系数分别为2.43~7.97和3.02~9.81.粉葛具有很强的Cd富集和运输能力,是适合用作Cd污染土壤修复的潜力植物.

关键词：镉(Cd)污染土壤粉葛富集植物生物量富集特征

长期施肥对旱地红壤微生物生物量碳、氮和酶活性的影响

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华北农学报 2023年第4期38卷 119-128页

作者：林小兵柳开楼黄尚书何绍浪徐小林周琦娜钟义军江西省红壤及种质资源研究所国家红壤改良工程技术研究中心江西南昌331717 江西农业大学国土资源与环境学院江西南昌330045

为探究南方长期不同施肥对双季玉米土壤微生物生物量碳、氮和酶活性的影响,依托江西进贤35 a旱地红壤长期定位试验,选取不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、化肥和新鲜猪粪配施(NPKM)、单施新鲜猪粪(OM)4个处理,测定双季玉米成熟期0~20 cm,20~4... 详细信息

为探究南方长期不同施肥对双季玉米土壤微生物生物量碳、氮和酶活性的影响,依托江西进贤35 a旱地红壤长期定位试验,选取不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、化肥和新鲜猪粪配施(NPKM)、单施新鲜猪粪(OM)4个处理,测定双季玉米成熟期0~20 cm,20~40 cm土层土壤养分、微生物生物量碳、氮和酶活性并分析了微生物生物量碳、氮和酶活性与土壤养分的相关性。结果表明,长期施肥(NPK、NPKM和OM)显著提高土壤微生物生物量碳、氮和酶活性,春玉米时期,0~40 cm土层各施肥处理土壤微生物生物量碳、氮含量较CK分别提升了67.05%~159.15%,3.33%~62.37%;过氧化氢酶、磷酸单脂酶、脲酶和蔗糖酶活性分别提高了0.22%~79.71%,9.82%~59.51%,8.73%~82.37%,66.67%~538.89%;秋玉米时期,0~40 cm土层各施肥处理土壤微生物生物量碳、氮含量较CK分别提升了36.30%~136.72%,17.09%~47.29%;过氧化氢酶、磷酸单脂酶、脲酶和蔗糖酶活性分别提高了7.41%~74.55%,22.69%~57.39%,18.85%~58.98%,51.70%~216.67%,其中,以NPKM处理的提升效果最佳。总体上,0~20 cm土层土壤微生物生物量碳、氮和酶活性高于20~40 cm,秋玉米时期土壤微生物生物量碳、氮和酶活性高于春玉米时期。NPKM和OM处理还可以显著提高土壤pH值、有机碳、全氮、全磷、全钾、有效磷、碱解氮和速效钾等养分,长期增施有机肥后土壤磷素累积明显,而NPK处理则加速了土壤酸化。各施肥处理均可以显著提高玉米产量(P<0.05),较CK比增加了1.04~15.07倍。综上,有机无机配施(NPKM)是提升土壤养分、微生物生物量、酶活性和产量的最佳培肥措施。

关键词：玉米长期施肥旱地红壤微生物生物量酶活性