王宁
JIA | 中国科学院南京土壤研究所王兴祥研究员团队发现pH与钙互作可有效调控花生镉积累并提高产量
2026-4-15 16:26
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花生籽粒对重金属镉(Cd)有较强富集能力,由于Cd通常富集在花生蛋白质中,而油脂中含量较少,加之花生长期被视作油料作物,其籽粒Cd积累的高风险往往被忽视。在酸性土壤中,花生对Cd的富集能力更为突出。石灰与钙肥是调控酸性土壤及花生施肥的常用措施,但这些措施对花生吸收Cd的影响仍不清楚。

近期,中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展全国重点实验室王兴祥团队完成的题为“Calcium-pH interplay modulates cadmium accumulation in Arachis hypogaea: Implications for safe peanut production”的研究在Journal of Integrative Agriculture(JIA)优先在线发表。

该研究通过盆栽试验评估了基施0.7%石灰及花针期追施不同水平Ca(NO₃)₂(0.01%、0.02%和0.04%)对土壤Cd生物有效性及花生Cd吸收的影响。同时结合水培试验,系统设置不同pH梯度(4.0–8.0),并在典型pH条件(4.5、6.0和7.5)下设计多水平Ca浓度(0.1、0.5、2、4和10 mmol L⁻¹)处理,探讨pH与Ca互作对花生Cd吸收动态变化的影响。

研究发现石灰和Ca(NO3)2单独施用分别能使花生籽粒Cd浓度最高降低15.7% 和30.4%,两者联用可同时实现增产41.2%与降Cd24.4%。石灰通过提高土壤pH、降低Cd活性,从而减少花生对Cd的吸收;而Ca(NO3)2虽提高土壤溶液中Cd浓度,但通过增强地上部细胞壁对Cd的固定,限制其向籽粒转运。水培试验进一步表明,Ca浓度为1 mmol L⁻¹(Ca/Cd=2000)为Cd吸收峰阈值;过量Ca虽可降低Cd吸收,但会抑制植株生长,而提高pH则有助于降低Cd吸收并缓解Ca引起的生理失衡。

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合理调控土壤pH与速效钙肥施用水平,能显著提高酸性土壤花生产量、有效降低籽粒Cd积累。该研究为花生产区的安全生产提供了重要理论依据与农艺调控策略。

中国科学院南京土壤研究所王兴祥研究员和王玉荣助理研究员为该文章通讯作者,唐鑫博士为该文章第一作者。该研究得到了国家自然科学基金(42077151)和国家农业(花生)产业技术体系专项基金(CARS-13)的资助。

Cite the article:

Xin Tang, Yuepeng Yin, Lirong Li, Saqib Bashir, Changfeng Ding, Zhigao Zhou, Taolin Zhang, Yurong Wang, Xingxiang Wang. 2026. Calcium-pH interplay modulates cadmium accumulation in Arachis hypogaea: Implications for safe peanut production. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2026.03.048

https://doi.org/10.1016/j.jia.2026.03.048

Journal of Integrative Agriculture(《农业科学学报(英文)》, JIA)由中华人民共和国农业农村部主管,中国农业科学院与中国农学会主办,中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊,月刊。创刊于2002年,现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.4,位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。

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