摘要：

随着工业化,城镇化进程的快速推进,稻田土壤重金属镉污染日益突出,对土壤生态系统,人体健康产生很大的潜在危害.钝化修复技术因投资低,操作简单,见效快,近年来受到环境科研工作者的广泛关注.此外,不同的稻田农艺措施(土壤水分管理,水稻品种选取及叶面喷施微肥等)对水稻吸收,累积重金属镉有重要影响.本研究探讨了农艺措施联合钝化技术对水稻土镉污染修复的影响.取得的主要结果如下:1,土壤未施加钝化剂(海泡石复配磷矿粉,生物炭复配有机肥,膨润土单施)时,与常规管理,湿润灌溉处理相比,长期淹水处理的稻米镉含量分别降低了37.9%和52.6%;常规管理的稻谷生物量分别是长期淹水,湿润灌溉处理的的1.1倍和1.3倍.长期淹水管理导致土壤处于还原状态,通过促进土壤镉由交换态向铁锰氧化物态的转化,降低土壤氧化还原电位来增加土壤Fe2+等还原态阳离子,以及淹水后逐渐升高的p H值作用下,促进了土壤中还原态阳离子与Cd2+对水稻根表离子点位的竞争吸附,共同达到降低稻米镉含量的目的.土壤施加钝化剂后,稻米镉含量显著降低,低于国家食品污染物限量标准0.2 mg?kg-1,土壤中重金属镉的较低生物有效性是钝化处理组稻米镉含量下降的主要原因.2,不同施加剂量的坡缕石,腐殖酸处理均显著降低了土壤有效态镉含量,稻谷生物量不同程度增加,稻米镉含量显著下降,且随着钝化剂施加量的逐步增加而同步降低;相同钝化剂添加剂量下,污染土壤坡缕石处理组重金属镉的钝化效果好于腐殖酸处理组.对照组中,籼稻品种T优272的稻米镉含量分别为籼稻丰优9号,粳稻品种津稻78稻米镉含量的1.45和1.90倍.对于丰优9号,津稻78,土壤1.5%坡缕石处理组的稻米镉含量均低于国家食品污染物限量标准0.2 mg?kg-1;而对于T优272,土壤1.5%坡缕石处理组的稻米镉含量低于0.4 mg?kg-1,符合国际食品法典委员会的标准.3,叶面喷施微肥(硅,硒)后,水稻生长,发育状况显著改善,与对照组相比,稻谷,稻草生物量显著增加,齐穗期叶面微肥处理的稻谷增产效果总体上好于分蘖期.叶面不同微肥喷施浓度处理后,稻米镉含量显著降低,且随着叶面微肥处理浓度的升高而逐步下降,分蘖期叶面喷施微肥的效果总体上好于齐穗期,分蘖期+齐穗期叶面微肥处理的稻米镉含量最低.4,两年期试验表明,虽然第二年试验各处理的糙米镉含量有一定程度增加,但增幅不大,稻米镉平均增幅低于10%.第二年期内,只有湿润灌溉土壤钝化处理组的糙米镉含量高于0.2mg?kg-1,而长期淹水,常规管理水分条件下,土壤钝化处理组的糙米镉含量仍低于0.2 mg?kg-1.综上所述,不同稻田土壤农艺技术措施调控下,污染水稻土重金属镉的钝化修复效果存在显著差异.而且,合理的农艺调控技术措施联合土壤钝化处理,可使稻米镉含量降至国家食品污染物限量标准0.2 mg?kg-1以下.

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