中国北方碱性农田土壤镉污染修复:现状与挑战 被引量：9

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作者 张力浩 白姣杰 +11 位作者 田瑞云 王国昌 游来勇 梁家妮 慈凯东 刘梦丽 寇乐勇 周伶俐 周俊 吴大付 孙斌 周静 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期348-360,共13页

中国土壤镉污染面积广、程度深,但针对于我国北方碱性农田土壤镉污染治理的理论研究及技术研发却较为薄弱。基于VOSviewer软件,分析了近20年来国内外关于碱性土壤镉防控领域的研究方向、主推技术与国际研究格局。在此基础上,系统梳理了... 中国土壤镉污染面积广、程度深,但针对于我国北方碱性农田土壤镉污染治理的理论研究及技术研发却较为薄弱。基于VOSviewer软件,分析了近20年来国内外关于碱性土壤镉防控领域的研究方向、主推技术与国际研究格局。在此基础上,系统梳理了碱性土壤中镉的转化过程及影响因素,结合原位化学钝化技术、植物修复和农艺调控措施,进一步总结了碱性土壤镉治理的科学与技术问题。我国碱性农田镉污染治理面临关注度不高、技术研发滞后以及转化困难、土壤-作物(小麦)镉吸收机制不清晰等诸多问题。因此,亟需提高碱性农田土壤镉污染防治的重视程度,研发、试点具有针对性的技术推广模式,构建土壤-作物(小麦)镉精准防控体系,以推动碱性土壤镉污染修复技术与理论的发展及粮食的安全生产。 展开更多

关键词 碱性农田土壤 文献计量学 镉 修复策略 小麦

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典型冶炼厂大气沉降区农田耕层土壤重金属(Cd、Cu、Pb)输入输出平衡研究 被引量：4

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作者 米雅竹 梁家妮 +8 位作者 周俊 刘梦丽 寇乐勇 夏睿智 田瑞云 施颖 舒天才 舒伍星 周静 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1339-1348,共10页

为探究不同大气沉降区农田耕层土壤镉(Cd)、铜(Cu)、铅(Pb)的质量平衡特征,以距离贵溪冶炼厂34 km(背景区)、6 km(中沉降区)、1 km(高沉降区)的0~20 cm农田耕层土壤为研究对象,通过化学质量平衡方法对土壤重金属的主要输入途径(大气沉... 为探究不同大气沉降区农田耕层土壤镉(Cd)、铜(Cu)、铅(Pb)的质量平衡特征,以距离贵溪冶炼厂34 km(背景区)、6 km(中沉降区)、1 km(高沉降区)的0~20 cm农田耕层土壤为研究对象,通过化学质量平衡方法对土壤重金属的主要输入途径(大气沉降、灌溉水、农药肥料)和输出途径(地表径流、土壤淋溶、籽粒带走)开展为期三年的监测与定量分析。结果表明:背景区、中沉降区、高沉降区由大气沉降导致的Cd年均输入通量分别为0.84、2.26、9.01 mg·m^(-2)·a^(-1),分别占比43.18%、38.33%、100%;Cu年均输入通量分别为17.62、99.68、747.6 mg·m^(-2)·a^(-1),分别占比80.76%、86.24%、100%;Pb年均输入通量分别为13.93、27.43、73.17 mg·m^(-2)·a^(-1),分别占比97.75%、92.36%、100%。背景区和中沉降区由灌溉水导致的Cd年均输入通量分别为1.05、3.60 mg·m^(-2)·a^(-1),分别占比54.62%和60.82%;农药肥料带入的重金属年均输入量占比小于5%,可忽略不计。不同沉降区土壤的主要输出途径均为地表径流和土壤淋溶,输出占比介于86.66%~100%;籽粒带走的重金属输出占比介于2.88%~13.34%。2019—2021年,背景区、中沉降区、高沉降区土壤Cd、Cu、Pb的年均净输入通量均大于0,Cd年均净输入通量分别为1.54、1.96、4.38 mg·m^(-2)·a^(-1);Cu年均净输入通量分别为12.72、28.02、184.0 mg·m^(-2)·a^(-1);Pb年均净输入通量分别为13.03、21.31、55.04 mg·m^(-2)·a^(-1)。综上,建议加强研究区域大气污染源和灌溉水质的长期监测并采取一定的控制措施,同时避免秸秆直接还田。本研究可为区域农田环境质量保护及重金属污染修复治理提供理论支持。 展开更多

关键词 重金属 大气沉降 灌溉水 水稻 输入输出

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冶炼厂综合堆渣场围坝下水田重金属污染特征与评价 被引量：4

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作者 梁家妮 周静 +2 位作者 马友华 崔键 徐笠 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期877-882,共6页

通过对某冶炼厂综合堆渣场围坝下水田土壤环境及生物的调查与采样,采用单因子污染指数与综合污染指数法对该区域土壤和水稻植株中的重金属含量进行了评价。结果表明,该区土壤重金属污染主要来源于综合堆渣场渗漏污水,且处于重度污染状态... 通过对某冶炼厂综合堆渣场围坝下水田土壤环境及生物的调查与采样,采用单因子污染指数与综合污染指数法对该区域土壤和水稻植株中的重金属含量进行了评价。结果表明,该区土壤重金属污染主要来源于综合堆渣场渗漏污水,且处于重度污染状态,其中Cu和Cd为主要污染元素,其超标率达100%,最高含量分别达到415.54mg·kg-1和6.87mg·kg-1;其次是As和Zn,其超标率分别为55%和18%,最高含量也分别达71.99mg·kg-1和503.31mg·kg-1;Pb没超标;土壤重金属的污染引起了水稻产量和稻米品质的下降,其中产量与对照区相比,减产幅度为35%～70%,稻米中Cu、Cd和As的含量均已经超过国家制定的食品卫生限量标准。 展开更多

关键词 综合堆渣场 重金属 污染特征 评价

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磷灰石和石灰联合巨菌草对重金属污染土壤的改良修复 被引量：32

4

作者 崔红标 梁家妮 +3 位作者 周静 陶美娟 谷键云 徐磊 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1334-1340,共7页

通过盆栽试验,研究了不同剂量磷灰石(0.6%和1.2%)和石灰(0.2%和0.4%)对Cu/Cd污染土壤的修复效果。结果表明,石灰和磷灰石处理均显著提高了土壤溶液和土壤pH,且均表现为0.4%石灰>0.2%石灰>1.2%磷灰石>0.6%磷灰石>对照;同时,... 通过盆栽试验,研究了不同剂量磷灰石(0.6%和1.2%)和石灰(0.2%和0.4%)对Cu/Cd污染土壤的修复效果。结果表明,石灰和磷灰石处理均显著提高了土壤溶液和土壤pH,且均表现为0.4%石灰>0.2%石灰>1.2%磷灰石>0.6%磷灰石>对照;同时,土壤溶液和土壤有效态Cu/Cd含量随着磷灰石和石灰的添加而显著降低,且降幅均表现为随材料剂量增加而增加。石灰和磷灰石的添加显著增加了巨菌草的生物量,降低了巨菌草对重金属的吸收,其中0.4%石灰处理巨菌草生物量最高,地上和根生物量分别为:61.45g和10.31g。与石灰相比,磷灰石在维持较低活性Cu/Cd的能力方面具有更好的稳定性,但是高剂量的石灰更能有效地通过巨菌草转移土壤中的重金属。 展开更多

关键词 磷灰石 石灰 巨菌草 土壤 CU CD

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叶面喷施硅硒联合水分管理对水稻镉吸收转运特征的影响 被引量：32

5

作者 高敏 周俊 +5 位作者 刘海龙 胡远妹 徐磊 梁家妮 黄贵凤 周静 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期215-222,共8页

为研究水稻叶面喷施硅硒溶液联合稻田不同水分管理对中轻度镉污染农田水稻镉吸收转运特征的影响,在田间设置4种叶面喷施处理和2种水分管理交互的裂区试验,共8个处理:稻田常规水分管理下,叶面喷施去离子水(W1CK)、硅溶胶(W1Si)、亚硒酸... 为研究水稻叶面喷施硅硒溶液联合稻田不同水分管理对中轻度镉污染农田水稻镉吸收转运特征的影响,在田间设置4种叶面喷施处理和2种水分管理交互的裂区试验,共8个处理:稻田常规水分管理下,叶面喷施去离子水(W1CK)、硅溶胶(W1Si)、亚硒酸钠溶液(W1Se)、硅硒等体积混合液(W1SS);孕穗后期稻田持续淹水管理下,叶面喷施去离子水(W2CK)、硅溶胶(W2Si)、亚硒酸钠溶液(W2Se)、硅硒等体积混合液(W2SS)。结果表明,叶面喷施硅硒溶液处理和孕穗后期淹水处理对水稻生长和产量性状均没有显著影响。常规水分管理下,与对照W1CK处理相比,W1Si和W1Se处理分别降低水稻糙米中镉含量的71.7%和61.9%(P<0.01),同时镉从水稻根到茎的转运系数分别降低27.4%和34.5%,从茎到叶的转运系数分别增加46.5%和55.3%。孕穗后期持续淹水管理下,W2CK处理与W1CK处理相比糙米镉含量降低57.5%(P<0.05),而叶面喷施硅硒溶液处理组与W2CK相比,糙米中镉的含量没有显著差异(P>0.05)。水稻叶面喷施硅硒溶液和孕穗后期稻田持续淹水,可以有效阻止镉在水稻体内的迁移,显著降低水稻糙米对镉的积累。叶面喷施硅硒联合稻田孕穗后期淹水管理对水稻糙米降镉效果未见协同效应。 展开更多

关键词 叶面喷施 硅 硒 水稻 镉 水分管理

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四种改良剂对铜和镉复合污染土壤的田间原位修复研究 被引量：58

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作者 杜志敏 郝建设 +6 位作者 周静 李辉信 高倩圆 崔红标 郑学博 马超 梁家妮 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期508-517,共10页

研究了石灰、磷灰石、蒙脱石和凹凸棒石对冶炼厂周边Cu、Cd污染土壤的原位修复效果。以黑麦草(Lolium perenne L.)作为田间修复植物,采用植物重金属吸收性、土壤重金属化学提取性及土壤溶液重金属浓度变化等作指标来评价修复效果,并研... 研究了石灰、磷灰石、蒙脱石和凹凸棒石对冶炼厂周边Cu、Cd污染土壤的原位修复效果。以黑麦草(Lolium perenne L.)作为田间修复植物,采用植物重金属吸收性、土壤重金属化学提取性及土壤溶液重金属浓度变化等作指标来评价修复效果,并研究了黑麦草对Cu、Cd的吸收与土壤、土壤溶液中Cu、Cd含量的相关性。结果表明,石灰高添加剂量(石灰占污染土壤耕作层质量的0.4%)处理黑麦草对重金属的富集效果最好,显著降低了重金属毒性,促进了黑麦草的生长及其对重金属的富集;石灰和磷灰石各添加剂量均显著降低了污染土壤交换态Cu含量;石灰、磷灰石和蒙脱石各添加剂量均显著提高了土壤溶液pH并显著降低了其Cu、Cd浓度。黑麦草地上部、根中Cu浓度与土壤交换态Cu及土壤溶液Cu浓度呈显著或极显著正相关关系。 展开更多

关键词 改良剂 重金属 黑麦草 田间修复

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重金属污染土壤修复技术的选择和面临的问题——以江铜贵冶九牛岗土壤修复示范工程项目为例 被引量：38

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作者 周静 崔红标 +5 位作者 梁家妮 徐磊 祝振球 王兴祥 崔键 尚健 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期283-288,共6页

随着工农业生产和城市化快速推进,我国工业企业在生产过程中或是搬离城市中心后遗留的污染土壤日趋增多。一批具有高环境风险、影响群众生产、生活乃至社会稳定的污染土地亟待修复治理。本文结合"江铜贵冶九牛岗土壤修复示范项目&q... 随着工农业生产和城市化快速推进,我国工业企业在生产过程中或是搬离城市中心后遗留的污染土壤日趋增多。一批具有高环境风险、影响群众生产、生活乃至社会稳定的污染土地亟待修复治理。本文结合"江铜贵冶九牛岗土壤修复示范项目",从污染土壤修复技术的选择和面临的主要问题两个方面进行了探讨,最后针对中国国情,对规模化修复治理重金属污染土壤技术的发展趋势提出了展望。 展开更多

关键词 重金属 污染土壤 修复技术 融资机制 修复产业

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大型铜冶炼厂周边农田区大气重金属沉降特征研究 被引量：16

8

作者 陶美娟 周静 +3 位作者 梁家妮 崔红标 徐磊 祝振球 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1328-1334,共7页

为探索铜冶炼厂周边农田区大气重金属沉降的时空变异特征,以冶炼厂为中心,四周等距离均匀分设8个监测点,于2012年5月至2013年4月,根据酸沉降检测技术规范,采收大气干湿沉降混合样品,利用原子吸收分光光度法分析样品中Cu、Cd、Pb、Zn、C... 为探索铜冶炼厂周边农田区大气重金属沉降的时空变异特征,以冶炼厂为中心,四周等距离均匀分设8个监测点,于2012年5月至2013年4月,根据酸沉降检测技术规范,采收大气干湿沉降混合样品,利用原子吸收分光光度法分析样品中Cu、Cd、Pb、Zn、Cr含量,计算各监测点所代表区域各类重金属沉降通量。结果显示,研究区重金属Cu、Cd、Pb、Zn、Cr的年沉降通量分别为638、6.56、70.0、225、22.7 mg·m-2·a-1。五种重金属沉降量具有一定的时间变化特征,其中Cd、Zn和Cr的月际间变化显著(P<0.05,n=96),Pb、Zn、Cr季节间变化显著(P<0.05,n=32),而Cu无显著的月间或季间变化。空间上,Cu、Cd、Pb年沉降通量有极显著性差异(P<0.01,n=8),以铜冶炼厂西南方向的九牛岗监测点最高,而Zn和Cr则无显著性差异。 展开更多

关键词 大气沉降 重金属 时空变异 农田区

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磷灰石等改良剂对铜污染土壤的修复效果研究——对铜形态分布、土壤酶活性和微生物数量的影响 被引量：23

9

作者 崔红标 梁家妮 +3 位作者 范玉超 杜志敏 周静 司友斌 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期247-252,共6页

通过田间小区试验,研究了磷灰石、石灰、木炭、猪粪、铁粉对Cu污染土壤中Cu形态分布、土壤酶活性和微生物数量的影响。结果表明:改良剂的处理减少了离子交换态Cu的百分含量,增加了碳酸盐、铁锰氧化物、有机结合态Cu的百分含量,但对残留... 通过田间小区试验,研究了磷灰石、石灰、木炭、猪粪、铁粉对Cu污染土壤中Cu形态分布、土壤酶活性和微生物数量的影响。结果表明:改良剂的处理减少了离子交换态Cu的百分含量,增加了碳酸盐、铁锰氧化物、有机结合态Cu的百分含量,但对残留态Cu百分含量影响不大。磷灰石、石灰、木炭显著提高了土壤过氧化氢酶、酸性磷酸酶活性和土壤pH,但对脲酶活性影响较小。改良剂不同程度地增加了土壤细菌和真菌数量,且细菌和真菌数量均与土壤pH呈正相关关系,特别是真菌,与pH的相关系数达0.90。pH是影响Cu化学形态、土壤酶活性和微生物数量的主要因素,磷灰石、石灰和木炭显著提高了土壤pH,降低Cu的活性,增加了土壤酶活性和微生物数量,对Cu污染土壤具有较好的修复效果。 展开更多

关键词 改良剂 铜 酶活性 微生物数量

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应用物元分析法评价安徽省土壤重金属污染现状 被引量：12

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作者 徐笠 常江 +1 位作者 杜艳 梁家妮 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期875-879,共5页

土壤重金属评价是土壤重金属污染研究的重要方向。本研究改进了土壤重金属污染评价的物元分析模型,并且对评价因子权重的计算方法进行修正,提出了基于污染物浓度和毒性的双权重因子的物元分析评价方法。通过对安徽省主要土壤中重金属的... 土壤重金属评价是土壤重金属污染研究的重要方向。本研究改进了土壤重金属污染评价的物元分析模型,并且对评价因子权重的计算方法进行修正,提出了基于污染物浓度和毒性的双权重因子的物元分析评价方法。通过对安徽省主要土壤中重金属的评价,得到如下结果:3种土壤中,黄褐土污染最为严重,其次为黄红壤,污染最轻的为砂姜黑土。 展开更多

关键词 土壤重金属 污染评价 双权重因子 物元分析

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红壤水分条件对柑橘叶片质膜透性以及活性氧代谢和保护酶活性的影响 被引量：7

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作者 周静 汪天 +2 位作者 崔键 梁家妮 胡锋 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期236-242,共7页

通过盆栽柑橘控制盆内红壤不同含水量处理,研究了不同红壤水分条件对柑橘叶片质膜透性以及活性氧代谢和保护酶活性的影响。结果表明,柑橘叶片相对电导率在红壤相对含水量75%处理时最低,并与红壤相对含水量呈显著负相关(R^2 =0.8236~*,n=... 通过盆栽柑橘控制盆内红壤不同含水量处理,研究了不同红壤水分条件对柑橘叶片质膜透性以及活性氧代谢和保护酶活性的影响。结果表明,柑橘叶片相对电导率在红壤相对含水量75%处理时最低,并与红壤相对含水量呈显著负相关(R^2 =0.8236~*,n=50);柑橘叶片丙二醛(MDA)含量随土壤水分含量的减少而显著增加,并与红壤相对含水量呈显著负相关(R^2= 0.9051~*,n=50)。柑橘叶片超氧阴离子自由基(O_2^-)生成速率与过氧化氢(H_2O_2)含量在不同红壤水分条件下具有相近的变化曲线,在红壤相对含水量60%的处理下达最大值后,随红壤水分减少或增加均呈下降趋势;O_2^-、H_2O_2并不是引起柑橘在红壤水分亏缺或盈余胁迫状况下氧化伤害的单一原因。随着红壤含水量的变化,柑橘叶片抗氧化系统处于动态的平衡中,柑橘叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)酶活性在红壤干旱条件下都保持了较高的活性,但过氧化氢酶(CAT)活性随土壤水分减少却显著降低。 展开更多

关键词 红壤 柑橘 土壤相对含水量(SWC) 活性氧 保护酶

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植被恢复对重金属污染土壤有机质及团聚体特征的影响 被引量：6

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作者 徐磊 周俊 +5 位作者 张文辉 崔红标 刘海龙 刘创慧 梁家妮 周静 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2017年第6期194-199,204,共7页

采用田间原位试验,研究了不同植被恢复3年对重金属污染土壤有机碳及团聚体结构和稳定性的影响,评价了不同植物修复效果的差异,为农田重金属污染土壤修复中,合理选择植被类型,以及建立评价标准提供理论依据。在某Cu,Cd重度污染农田建立... 采用田间原位试验,研究了不同植被恢复3年对重金属污染土壤有机碳及团聚体结构和稳定性的影响,评价了不同植物修复效果的差异,为农田重金属污染土壤修复中,合理选择植被类型,以及建立评价标准提供理论依据。在某Cu,Cd重度污染农田建立田间小区,施加钝化材料石灰(对照除外)后种植海州香薷(ME),伴矿景天(MS)和巨菌草(MP)3种植物,3年的田间原位修复试验后,分析各处理下土壤有机质含,>0.25 mm机械稳定性团聚体(DR_(0.25))和水稳定性(WR_(0.25))团聚体含量,团聚体平均质量直径(MWD),几何平均直径(GMD),团聚体稳定率(AR,%)和分形维数(D)等团聚体稳定性指标。结果表明,3年植被恢复后,3种植被处理均提高了土壤有机质含量,提高幅度为2.89%~5.39%,并提高了>0.25mm机械稳定性团聚体(DR_(0.25))和水稳定性(WR_(0.25))团聚体含量,提高幅度分别为2.89%~5.39%,6.64%~10.40%和13.34%~17.48%。3种植物处理均可以显著提高土壤机械稳定性团聚体和水稳性团聚体的平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD),其中以巨菌草处理提高幅度最大。在团聚体稳定性方面,3种植物处理均可以提高团聚体的稳定率(AR,%),以海州香薷处理提高幅度最大;植物处理可以显著降低土壤机械稳定性团聚体的分形维数(D),但对水稳定性团聚体的分形维数没有明显的影响。综上所述,采用钝化加原位植物修复可以提高重金属重度污染农田的有机质含量和土壤团聚体的稳定性,改善土壤结构,可以在重金属重度污染土壤修复中推广应用。 展开更多

关键词 土壤 重金属污染 植被恢复 有机质 团聚体稳定性

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土壤水分对柑橘叶片生长及多胺代谢的影响 被引量：14

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作者 周静 崔键 梁家妮 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期796-800,共5页

本文以2年生宫川温州蜜柑(Citrusunshiu Marc.cv.Miyagawa Wase)盆栽幼树为材料,研究了土壤相对含水量(Soil Water Content,SWC)对橘叶生长和叶片多胺(腐胺Put,亚精胺Spd,精胺Spm)代谢的影响。结果表明:SWC由30%增加到90%,橘叶面积、叶... 本文以2年生宫川温州蜜柑(Citrusunshiu Marc.cv.Miyagawa Wase)盆栽幼树为材料,研究了土壤相对含水量(Soil Water Content,SWC)对橘叶生长和叶片多胺(腐胺Put,亚精胺Spd,精胺Spm)代谢的影响。结果表明:SWC由30%增加到90%,橘叶面积、叶周长、叶宽值均在75%时达最大值12.25cm2、13.84cm、3.19cm,且叶面积、叶周长、叶长、叶宽均与SWC呈显著线性正相关;橘叶Put在SWC=75%时最低(228.95nmol/g,FW),Spd和Spm均随土壤水分递增呈抛物线变化,其最大值分别出现在45%和60%。(Spd+Spm)/Put的比值与叶面积、叶周长、叶长、叶长/宽间呈显著或比较显著负相关,且当SWC≤75%时,此比值(t)与SWC(x)间呈显著正相关(t=0.0112x+0.173,p<0.05)。因此,(Spd+Spm)/Put比值可视为柑橘对土壤水分环境敏感度的指标之一。 展开更多

关键词 柑橘 叶生长:多胺:土壤水分

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