稻-麦轮作模式下不同钝化材料对镉污染农田土壤的原位钝化效应

作     者：张路 唐婵 余海英 李廷轩 张锡洲 黄化刚 ZHANG Lu;TANG Chan;YU Hai-ying;LI Ting-xuan;ZHANG Xi-zhou;HUANG Hua-gang

作者机构：四川农业大学资源学院成都611130 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2023年第44卷第3期

页      面：1698-1705页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0828[工学-农业工程] 0818[工学-地质资源与地质工程] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0901[农学-作物学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：德阳市科技计划项目(2020SZ037) 

主　　题：钝化材料 镉(Cd) 原位钝化 持久性 稻-麦轮作 

摘      要：为明确大田条件下施用钝化材料对镉(Cd)污染农田土壤的原位钝化效应及其持续性,以秸秆生物炭、YH粉、粉煤灰、海泡石和页岩粉(粒径均0.2 mm,施用量均为2.25kg·m^(-2))这5种钝化材料为研究对象,连续监测3 a稻-麦轮作模式下原位钝化处理对土壤养分、土壤酸碱度、土壤Cd污染状况和种植作物籽粒Cd含量的影响,探讨其钝化效应及持续性,为有效控制农田土壤Cd污染、保证作物安全生产提供理论依据和数据支撑.结果表明:(1)稻-麦轮作模式下,施用5种钝化材料对土壤养分含量影响较小,但均可提高土壤pH,促使土壤Cd由酸提取态向残渣态转化,降低土壤Cd有效性,其中秸秆生物炭与YH粉处理下当季土壤有效Cd含量的降幅最大(20.42%~22.53%),是其它钝化处理的1.07~1.84倍.(2)稻-麦轮作模式下,首年施用5种钝化材料后均显著降低了水稻和小麦籽粒Cd含量,降幅分别达19.88%~48.77%和5.06%~24.00%.施用秸秆生物炭、粉煤灰和YH粉后作物籽粒Cd含量显著低于对照和其它钝化材料,该处理条件下的水稻籽粒ω(Cd)(0.195、0.197和0.223 mg·kg^(-1))达到或接近《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762-2017).(3)5种钝化材料对农田土壤Cd的钝化效应随时间的延长均有所减弱,粉煤灰、海泡石和页岩粉在施用后第3 a已无明显钝化效应,而秸秆生物炭和YH粉处理下土壤有效Cd和作物籽粒Cd含量在稻-麦轮作第3 a中仍显著低于对照,钝化效果持久性较好.5种钝化材料施用第3 a时效果已迅速衰减,但秸秆生物炭和YH粉仍可明显降低土壤有效Cd和作物籽粒Cd含量,其钝化效果具有较好的持续性,是用于稻-麦轮作模式下Cd污染农田土壤安全生产的理想钝化材料.