不同来源可溶性有机质对稻田土壤中砷甲基化的影响

• 作者: 吴翠霞 曾希柏 王济 田腾 白玲玉 苏世鸣 颜蒙蒙
• 来源期刊: 农业环境科学学报
• 关键词: 猪粪源DOM 有机砷 arsM 16SrRNA 土壤pH
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 土壤环境
• 页码范围: 511-520
• 页数: 10页
• 分类号: X171.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.11654/jaes.2019-1098

摘要

以湖南省石门县雄黄矿区砷污染水稻土为试验用土,采用离心管培养试验探究了由猪粪、牛粪、鸡粪和水稻秸秆制备的4种可溶性有机质(DOM)对土壤中砷甲基化的影响.结果表明:添加不同有机碳(TOC)浓度的DOM可显著改变水稻土壤中砷的形态,且不同处理中各形态砷含量均随TOC浓度增加呈现不同程度的增加.当土壤溶液TOC浓度为320 mg·L-1时,4种DOM处理的土壤溶液中甲基态砷含量分别占总砷的75.8％(猪粪DOM)、75.7％(牛粪DOM)、68.3％(鸡粪DOM)和61.8％(水稻秸秆DOM);土壤溶液中甲基态砷含量与TOC浓度呈现显著正相关关系(P<0.01),表明TOC浓度增加可显著促进土壤中砷的甲基化.各处理对土壤砷甲基化的激发作用大小排序为猪粪DOM(0.0161μg·L-1)>鸡粪DOM(0.0147μg·L-1)>牛粪DOM(0.0099μg·L-1)>水稻秸秆DOM(0.0082μg·L-1);添加320 mg·L-1 TOC浓度的DOM处理中土壤砷甲基化功能基因arsM拷贝数均高于对照(添加等体积超纯水),其中猪粪处理最高,为3.36×109 copies·g-1,约是对照的2倍;不同DOM作用下土壤pH变化规律为水稻秸秆>牛粪>鸡粪>猪粪,土壤EC值变化规律为水稻秸秆>鸡粪>牛粪>猪粪.综上,不同来源的DOM可差异性地影响水稻土壤中砷甲基化效率,通过合理施用有机肥有望减少土壤中砷的甲基化,从而在一定程度上减轻水稻直穗病发生.