海泡石和生物炭对水稻镉砷吸收积累的影响

作     者：江素珍 许超 王中元 郑沈 陈建国 朱捍华 黄道友 张泉 朱奇宏 

作者机构：中南林业科技大学生命科学与技术学院 中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室/中国科学院长沙农业环境观测研究站 

出 版 物：《作物杂志》 (Crops)

年 卷 期：2024年

学科分类：07[理学] 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：国家自然科学基金(42177025) 湖南省重点研发计划(2023NK2026) 国家麻类产业技术体系(CARS-16-E09) 

主　　题：钝化材料 镉 砷 根表铁膜 水稻 

摘      要：施加钝化材料可降低土壤重金属有效性，具有简便、经济、高效等优点。为探究海泡石和生物炭及两者组配施用对复合污染土壤镉（Cd）砷（As）有效性和水稻镉砷吸收积累的影响，明确海泡石和生物炭组配同步降低稻米镉砷的调控机制，采用盆栽试验，研究海泡石（sepiolite，S）、生物炭（biochar，B）、海泡石和生物炭配施（SB，质量比1:1组配）对土壤有效态镉砷含量、根表铁膜量及其镉砷固定和水稻各部位镉砷含量的影响。结果表明：施用钝化材料显著提高土壤pH值，降低土壤有效态Cd含量，对有效态As含量无显著影响。S、B和SB处理土壤pH分别显著提高1.35、1.35和1.18个单位，土壤DTPA-Cd含量分别显著降低32.6%、38.8%和21.8%。施用钝化材料显著降低根表铁膜Cd含量，S、B和SB处理根表铁膜Cd含量分别显著降低58.5%、63.6%和55.0%。海泡石和生物炭配施显著提高根表铁膜As含量（提高47.2%）。海泡石和生物炭配施对稻田镉砷复合污染的修复效果最好，SB处理稻米Cd和As含量分别显著降低30.0%和22.8%。稻米Cd与根表铁膜Cd和DTPA-Cd显著正相关，稻米As与根表铁膜As含量显著负相关、与茎As含量显著正相关。海泡石和生物炭配施同步降低稻米Cd和As含量，其主要通过降低土壤Cd有效性、根表铁膜对Cd的固定和根Cd吸收而降低稻米Cd含量，通过增加根表铁膜和根对As的固定以及减少茎中As的积累而降低稻米As含量。