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镉胁迫下钝化剂对菠菜生理特征及镉累积的影响

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农业环境科学学报 2023年第5期42卷 1004-1010页

作者：王丽蔡景行罗沐欣键吴道明范洪黎秦松范成五贵州省农业科学院土壤肥料研究所贵阳550006 贵阳市乡村振兴服务中心贵阳550081 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/耕地保护国家工程研究中心/农业农村部植物营养与肥料重点实验室北京100081

为了探究不同钝化剂在镉(Cd)胁迫下对蔬菜生理特征及Cd累积的影响,以菠菜为研究对象,设置不施钝化剂(CK)、单施纳米羟基磷灰石(nHAP)、单施巯基生物炭(TMB)、配施纳米羟基磷灰石+巯基生物炭(HPTB)4个处理进行盆栽试验。通过测定分析土... 详细信息

为了探究不同钝化剂在镉(Cd)胁迫下对蔬菜生理特征及Cd累积的影响,以菠菜为研究对象,设置不施钝化剂(CK)、单施纳米羟基磷灰石(nHAP)、单施巯基生物炭(TMB)、配施纳米羟基磷灰石+巯基生物炭(HPTB)4个处理进行盆栽试验。通过测定分析土壤pH、有效态Cd含量及菠菜抗氧化酶活性,阐明施用不同钝化剂对Cd胁迫下菠菜生长及Cd累积的影响。结果表明:施加钝化剂能有效提高菠菜生物量,降低菠菜Cd含量。与CK相比,nHAP、TMB、HPTB处理下地上部和地下部生物量分别增加了90.27%、7.28%、143.75%和72.50%、4.81%、91.71%,Cd含量分别降低了78.19%、6.94%、65.49%和65.98%、39.34%、52.31%;不同钝化剂均能提高土壤pH,降低土壤有效态Cd含量。nHAP、TMB、HPTB处理下土壤pH较CK分别提高了1.36、0.08个和0.76个单位,有效态Cd含量分别降低了83.22%、22.57%和73.70%。nHAP处理对菠菜的降Cd效果最好;施用nHAP能够有效增加抗氧化酶活性,降低丙二醛含量,缓解脂膜过氧化伤害。综上,nHAP可作为缓解Cd污染对菠菜产生生理影响的钝化剂。

关键词：镉钝化剂菠菜抗氧化酶

贵州岩溶地区土壤-红托竹荪(Dictyophora rubrovalvata)系统Cd迁移累积特征及其影响因素研究

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生态与农村环境学报 2023年第2期39卷 236-243页

作者：刘桂华王德美秦松柴冠群罗沐欣键范成五贵州省农业科学院土壤肥料研究所贵州贵阳550006 贵州大学农学院贵州贵阳550025

为探究岩溶区土壤-红托竹荪(Dictyophora rubrovalvata)系统中重金属Cd的迁移累积特征及其影响因素,采集了红托竹荪种植区土壤和红托竹荪样品,分析了土壤中Cd含量及其赋存形态、红托竹荪中Cd含量及富集特征,并采用主成分分析探讨了土壤... 详细信息

为探究岩溶区土壤-红托竹荪(Dictyophora rubrovalvata)系统中重金属Cd的迁移累积特征及其影响因素,采集了红托竹荪种植区土壤和红托竹荪样品,分析了土壤中Cd含量及其赋存形态、红托竹荪中Cd含量及富集特征,并采用主成分分析探讨了土壤中Cd迁移累积的影响因素。结果表明:红托竹荪种植区土壤总Cd含量为0.24~4.23 mg·kg^(-1),平均值为0.96 mg·kg^(-1),是GB 15618—2018《土壤环境质量农用地土壤风险管控标准(试行)》中农用地土壤污染风险筛选值的3.2倍,是贵州省土壤背景值的1.45倍。土壤Cd形态以可还原态为主,其含量占比为20.87%~63.81%,平均值为41.64%,Cd各形态占比为可还原态>残渣态>弱酸可溶态>可氧化态。红托竹荪中Cd含量为0.07~0.39 mg·kg^(-1)(以鲜样计),平均值为0.18 mg·kg^(-1),低于GB 2762—2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》标准值(0.20 mg·kg^(-1))。富集系数和转运系数分别为0.50~21.91和0.31~8.89。红托竹荪种植区土壤pH值与弱酸可溶态Cd含量呈显著负相关(r=-0.435,P<0.05,n=26),与可还原态Cd含量(r=0.469,P<0.05)、土壤总Cd含量(r=0.392,P<0.05)呈显著正相关。红托竹荪中Cd含量(r=-0.670,P<0.01)、Cd的富集系数(r=-0.724,P<0.01)与土壤pH值呈极显著负相关关系。主成分分析表明,土壤pH值和K、Ca、Fe、Cu含量是红托竹荪富集Cd的主要影响因素。

关键词：岩溶区红托竹荪 Cd 迁移累积形态

生物炭与不同形态氮肥配施对辣椒产量、品质及镉吸收的影响

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园艺学报 2023年第3期50卷 549-558页

作者：柴冠群张秀锦张容慧王丽刘桂华罗沐欣键范成五贵州省农业科学院土壤肥料研究所贵阳550006 贵州民族大学生态环境工程学院贵阳550025 贵州大学农学院贵阳550025

为开发适宜安全利用类耕地辣椒镉(Cd)安全生产的碳基复混肥,采用盆栽试验,初步研究了生物炭与不同形态氮肥配施,酰胺态氮+生物炭(对照)、铵态氮+生物炭、硝态氮+生物炭,对辣椒产量、品质、Cd吸收转运和累积的影响。结果表明:硝态氮+生... 详细信息

为开发适宜安全利用类耕地辣椒镉(Cd)安全生产的碳基复混肥,采用盆栽试验,初步研究了生物炭与不同形态氮肥配施,酰胺态氮+生物炭(对照)、铵态氮+生物炭、硝态氮+生物炭,对辣椒产量、品质、Cd吸收转运和累积的影响。结果表明:硝态氮+生物炭处理果实产量与维生素C含量均显著高于其他两处理,辣椒果实鲜质量比酰胺态氮+生物炭(对照)和铵态氮+生物炭处理分别提高了36.07%和130.15%,维生素C含量分别提高8.39%和11.51%。硝态氮+生物炭处理辣椒果实Cd含量显著低于其他两处理,且低于中国食品安全限值(0.05 mg·kg^(-1))。硝态氮+生物炭处理Cd从根向茎、叶的转运系数均显著高于铵态氮+生物炭处理。硝态氮+生物炭处理较其他两处理均显著提高了不可利用部位(根、茎、叶)Cd累积量。综上,硝态氮与生物炭配施能够实现辣椒产量与维生素C增加,果实Cd安全生产,推荐生物炭与硝态氮作为制备碳基功能型复混肥的原材料。

关键词：辣椒镉生物炭氮肥产量品质

高镉地质背景区设施菜地土壤镉生物有效性主控因子分析

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生态与农村环境学报 2021年第7期37卷 917-923页

作者：柴冠群杨娇娇刘桂华罗沐欣键范成五秦松贵州省农业科学院土壤肥料研究所贵州贵阳550006 贵州大学农学院贵州贵阳550025

以贵州织金县某设施蔬菜基地为例,运用简单相关、主成分分析和路径分析等方法,研究高Cd地质背景区设施菜地蔬菜Cd累积特征,土壤Cd的主要来源、生物有效性及其与土壤pH、有机质(SOM)、碱解氮(NA)等土壤基本理化性质的相关性,并分析土壤C... 详细信息

以贵州织金县某设施蔬菜基地为例,运用简单相关、主成分分析和路径分析等方法,研究高Cd地质背景区设施菜地蔬菜Cd累积特征,土壤Cd的主要来源、生物有效性及其与土壤pH、有机质(SOM)、碱解氮(NA)等土壤基本理化性质的相关性,并分析土壤Cd生物有效性的主控因子。结果表明,该基地耕作层土壤Cd含量大于贵州省耕作层土壤Cd背景值(0.659 mg·kg^(-1))的点位占比为75.32%,基地设施蔬菜对Cd的累积规律表现为白菜>番茄>豇豆,3种蔬菜均未超标。从食品安全角度考虑,在设施菜地土壤污染风险评价中,土壤有效Cd比土壤全Cd能更准确表征土壤Cd的安全风险。该基地设施菜地Cd主要来源为成土母质风化,其高Cd含量与高施氮量分别是提高土壤Cd生物有效性的直接因子和间接因子,土壤SOM、P和K等养分指标对土壤Cd生物有效性的影响不显著。因此,在高Cd地质背景区发展设施蔬菜栽培,可以考虑种植豇豆,并严格控制氮肥施用量,从而保证“菜篮子”安全。

关键词：高镉地质背景设施菜地镉生物有效性主控因子氮肥施用量

贵阳市“两湖一库”周边蜘蛛体内镉含量及暴露风险

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地球与环境 2019年第4期47卷 510-517页

作者：李盼罗沐欣键蔡义宇龙水庭许志东仇广乐贵州大学资源与环境工程学院贵阳550025 中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室贵阳550081 中国科学院大学北京100049 贵州医科大学公共卫生学院贵阳550025

调查了高镉地质背景区蜘蛛(肖蛸科、园蛛科、蟹蛛科和络新妇科)及其生境水体、土壤和植物中的镉含量,探讨了蜘蛛体内镉的来源、影响因子及存在风险.结果表明,研究区蜘蛛体内的平均镉含量为1.82±1.37μg/g(n=130),表现为园蛛科>肖蛸科>... 详细信息

调查了高镉地质背景区蜘蛛(肖蛸科、园蛛科、蟹蛛科和络新妇科)及其生境水体、土壤和植物中的镉含量,探讨了蜘蛛体内镉的来源、影响因子及存在风险.结果表明,研究区蜘蛛体内的平均镉含量为1.82±1.37μg/g(n=130),表现为园蛛科>肖蛸科>络新妇科≈蟹蛛科.蜘蛛体重与体内镉含量表现出弱的负相关关系(r=-0.17,p=0.08),暗示了蜘蛛生长发育过程中的生物稀释效应.狩猎型蟹蛛科和结网型园蛛科蜘蛛体内镉含量与对应土壤镉含量呈显著正相关关系(r=0.61,0.97),并且它们对土壤的生物富集因子均大于1,表明这两类蜘蛛可以用来指示土壤镉污染.生物有毒物质残留指数显示,研究区蜘蛛受高镉地质背景影响,体内存在着一定的镉暴露风险.

关键词：蜘蛛镉影响因子暴露风险

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不同水平Cd胁迫下低累积Cd水稻品种筛选

中国稻米 2021年第1期27卷 75-79页

作者：王萍罗沐欣键刘静田茂苑柴冠群秦松贵州省农业资源环境管理站贵阳550001 贵州省农业科学院土壤肥料研究所贵阳550009

通过盆栽试验,研究了10个水稻品种在不同水平Cd胁迫下稻米对Cd的吸收累积情况。结果表明,水稻对Cd具有很强的吸收累积能力,但不同品种对Cd的吸收存在显著差异,相同条件下不同水稻品种稻米的Cd最高与最低含量差异值高达7.36 mg/kg;通过... 详细信息

通过盆栽试验,研究了10个水稻品种在不同水平Cd胁迫下稻米对Cd的吸收累积情况。结果表明,水稻对Cd具有很强的吸收累积能力,但不同品种对Cd的吸收存在显著差异,相同条件下不同水稻品种稻米的Cd最高与最低含量差异值高达7.36 mg/kg;通过测定叶绿素相对含量(SPAD值)发现,随着添加的外源Cd浓度增加,水稻SPAD值呈现出先增加后减少的趋势,说明低浓度Cd可促使水稻生长,高浓度Cd则会抑制其生长;经聚类分析筛选出1个低累积Cd水稻品种——F优498,其稻米Cd含量仅为0.15 mg/kg(不添加外源Cd条件下),低于国家食品卫生安全标准规定的限定值(0.20 mg/kg)。相关性研究发现,水稻普遍对土壤Cd有良好的吸收作用,稻米会随着土壤Cd含量的增加大量累积Cd,因此,筛选得到的Cd低累积水稻品种也只适合栽种于无污染或Cd轻度污染区域。

关键词：镉水稻叶绿素镉低累积品种

叶面喷施聚磷酸铵对辣椒产量、品质及吸收转运Cd的影响

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河南农业科学 2022年第8期51卷 107-116页

作者：柴冠群刘桂华罗沐欣键王丽蒋亚范成五贵州省农业科学院土壤肥料研究所贵州贵阳550006

为给Cd安全利用类耕地辣椒安全生产与叶面磷肥开发提供科学依据,选取Cd安全利用类土壤与青红元帅朝天椒品种为试材,采用盆栽试验,研究了叶面喷施0、0.1、0.2、0.5 g/L聚磷酸铵(以CK、T1、T2、T3表示)对辣椒产量、品质与吸收转运Cd的影... 详细信息

为给Cd安全利用类耕地辣椒安全生产与叶面磷肥开发提供科学依据,选取Cd安全利用类土壤与青红元帅朝天椒品种为试材,采用盆栽试验,研究了叶面喷施0、0.1、0.2、0.5 g/L聚磷酸铵(以CK、T1、T2、T3表示)对辣椒产量、品质与吸收转运Cd的影响。结果表明,随叶面喷施聚磷酸铵浓度的增加,辣椒果实产量呈增加趋势,与CK相比,T3处理鲜果与干果产量增幅分别为11.11%与11.53%;T3处理辣椒果实可溶性糖、可溶性蛋白、氨基酸、维生素C(Vc)与辣椒碱含量均显著高于CK;辣椒不同部位Cd含量(干质量)表现为主茎上叶>根>果实>叉茎上叶>叉茎>主茎;辣椒对土壤Cd的富集系数(BCF)达193.77%~351.82%,BCF随叶面喷施聚磷酸铵浓度的增加而降低,T3处理比CK降低了158.05个百分点;辣椒果实Cd含量随叶面喷施聚磷酸铵浓度的增加而降低,T3处理辣椒果实Cd含量显著低于CK,鲜果与干果降幅分别为16.67%、11.84%;相关性分析结果显示,“质量稀释”与叶面喷施聚磷酸铵增大辣椒叉茎上叶与主茎上叶对Cd的富集固持能力可能是果实Cd含量降低的2个主要原因。综上,叶面喷施0.5 g/L聚磷酸铵对辣椒果实产量与品质提升及降Cd效果最好。

关键词：聚磷酸铵朝天椒 Cd 产量品质叶面肥

生物炭与氮肥配施对石灰土辣椒Cd吸收累积的影响

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河南农业科学 2022年第9期51卷 68-78页

作者：柴冠群刘桂华罗沐欣键王丽秦松范成五贵州省农业科学院土壤肥料研究所贵州贵阳550006

为探讨生物炭与氮肥配施对镉(Cd)安全利用类石灰土辣椒吸收累积Cd的影响,给辣椒专用炭基肥的开发提供科学依据,采用盆栽试验,研究了180、270、360、450 mg/kg(以B_(1)、B_(1.5)、B_(2)、B_(2.5)表示)4个用量生物炭配施180 mg/kg酰胺态... 详细信息

为探讨生物炭与氮肥配施对镉(Cd)安全利用类石灰土辣椒吸收累积Cd的影响,给辣椒专用炭基肥的开发提供科学依据,采用盆栽试验,研究了180、270、360、450 mg/kg(以B_(1)、B_(1.5)、B_(2)、B_(2.5)表示)4个用量生物炭配施180 mg/kg酰胺态氮、铵态氮与硝态氮(以UN、AN、NN表示)3种形态氮肥对辣椒果实产量、根际土pH值与有效Cd含量及辣椒吸收累积Cd的影响。结果表明,氮肥形态对根际土pH值与有效Cd含量均有极显著影响,UNB_(2)处理根际土pH值最高,有效Cd含量最低。NNB_(2.5)处理辣椒果实、叶、茎与根干质量均最大,其果实干质量为37.68 g/盆。UNB_(2)处理果实干质量为34.65 g/盆,与NNB_(2.5)处理差异不显著。UNB_(2)处理果实、茎与叶Cd含量均最低,其果实Cd含量为0.032 mg/kg,低于《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762—2017)限量标准(TF_(果/叶)>TF_(果/根)。果实Cd含量影响因素相关性分析结果表明,辣椒果实Cd含量主要来自地上部营养器官(茎、叶)的再分配。辣椒Cd在根中的累积分配最多。综上,推荐UNB_(2)作为实现Cd安全利用类石灰土辣椒安全生产的辣椒专用炭基肥配方。

关键词：生物炭氮肥形态辣椒镉吸收转运

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辣椒产量与品质对生物炭与氮肥配施的响应

北方园艺 2022年第22期 37-43页

作者：柴冠群刘桂华王丽罗沐欣键秦松范成五贵州省农业科学院土壤肥料研究所贵州贵阳550006

以“遵辣9号”辣椒为试材,采用盆栽方式,设定180、270、360、450 mg·kg^(-1)4个生物炭用量(以B_(1)、B_(1.5)、B_(2)、B_(2.5)表示)配施酰胺态氮、铵态氮和硝态氮3种氮肥形态(180 mg·kg^(-1),以UN_(1)、AN_(1)、NN_(1)表示)共12个处理,通过测定辣椒果实鲜质量与干质量、氨基酸、硝酸盐、还原糖、维生素C、辣椒素、二氢辣椒素、辣椒素类物质总量与辣度,研究了不同处理对辣椒产量与品质的影响,以期为辣椒专用碳基复混肥开发提供参考依据。结果表明:生物炭用量与氮肥形态对辣椒果实产量不存在交互作用,NN_(1)B_(2.5)处理辣椒果实产量最大。生物炭用量与氮肥形态对辣椒氨基酸、硝酸盐、还原糖与维生素C含量均存在交互作用,NN_(1)B_(1)处理辣椒氨基酸含量最高;UN_(1)B_(2.5)处理辣椒硝酸盐含量最低;NN_(1)B_(1)处理辣椒还原糖含量最高,NN_(1)B_(2.5)处理与其差异不显著;UN_(1)B_(1)处理辣椒维生素C含量最高;生物炭用量与氮肥形态对辣椒素、二氢辣椒素、辣椒素类物质总量与辣度均存在交互作用,NN_(1)B_(2.5)处理辣椒素、二氢辣椒素、辣椒素类物质总量与辣度均较高。综上,改善辣椒不同指标需要生物炭用量与氮肥形态不同,但NN_(1)B_(2.5)处理总体效果较优。

关键词：生物炭用量氮肥形态辣椒产量品质