水稻根茬还田对土壤及稻米中镉累积的影响

• 作者: 石含之 江棋 刘帆 文典 黄永东 邓腾灏博 王旭 徐爱平 李富荣 吴志超 李梅霞 彭锦芬 杜瑞英
• 来源期刊: 生态环境学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 镉 水稻 累积 根茬还田 薄膜梯度扩散技术(DGT)
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Research Articles
• 页码范围: 363-369
• 页数: 7页
• 分类号: X53
• 语种: 中文
• DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2022.02.017

摘要

当前中国红壤地区镉污染严重.水稻根茬还田一方面可以提高土壤肥力,另一方面会对土壤及作物中Cd产生影响.然而不同剂量根茬还田对土壤镉有效性及水稻镉吸收的影响尚不清楚.选取中国南方地区典型地带性土壤(红壤),通过水稻盆栽试验,对比了CaCl2提取法和薄膜梯度扩散技术(DGT法)两种土壤有效态Cd的测定方法,研究了不同剂量水稻根茬还田(质量分数分别为0.24％、0.48％、0.72％)下土壤及水稻中镉质量分数的变化及其影响因素.水稻根茬还田后,0.48％、0.72％处理中土壤有效态Cd质量分数较对照显著增加,增幅为8.2％—88.2％;3种剂量根茬还田,稻根Cd含量显著增加2.0—4.0倍;稻米中Cd含量随着根茬还田量的增加而呈现先降低后增加的趋势,根茬还田量为0.24％时,稻米Cd含量较对照降低30.6％,根茬还田量为0.72％时,稻米含量Cd显著增加54.2％(P<0.05).根茬还田量高于0.48％会加剧稻米Cd污染风险.相关性分析显示,DGT和CaCl2提取法测定的土壤有效态Cd含量呈极显著正相关(r=0.904,P<0.01),且两种方法测定的土壤有效态Cd与稻米Cd均呈极显著正相关,表明DGT法能较好地预测Cd的生物有效性.土壤有机碳与稻米Cd呈显著负相关,稻米Cd均与土壤有效态Fe呈显著负相关,说明有机碳对Cd的吸附作用大于其还原溶解作用.该研究揭示了水稻根茬还田对土壤及稻米中Cd的影响因素,确定了根茬还田量的临界值,对实际生产中根茬还田处理具有指导意义.