鲜食玉米籽粒镉累积关键影响因子及其影响途径——基于随机森林模型

作     者：王亚楠 刘迎夏 马进川 马军伟 褚军杰 王强 邹平 

作者机构：浙江农林大学环境与资源学院 浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所 

出 版 物：《农业环境科学学报》 (Journal of Agro-Environment Science)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1204[管理学-公共管理] 082803[工学-农业生物环境与能源工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0901[农学-作物学] 120405[管理学-土地资源管理] 

基　　金：国家玉米产业体系项目(CARS-02-25) 浙江省高层次人才项目(2021R52045) 

主　　题：玉米 镉 随机森林 影响因素 

摘      要：为探究玉米籽粒Cd累积的关键影响因子及其影响途径，本研究以浙江省衢州市Cd污染区种植的鲜食玉米及对应土壤为研究对象，结合随机森林（RF）模型对土壤影响因素（pH、有效态Cd、全量Cd）和植株影响因素（各部位Cd含量以及对Cd的转运情况、品种）展开分析。结果表明，土壤pH与籽粒Cd含量呈负相关；其他变量与籽粒Cd含量呈正相关。RF模型的解释方差（VECV）可以解释玉米籽粒Cd含量变化的75.65%。影响因子对玉米籽粒Cd累积的重要性为TF芯-籽粒品种茎Cd根CdBCF（植株因子），土壤pH土壤有效态Cd土壤全量Cd（土壤因子）。路径分析表明，土壤pH和土壤全量Cd通过直接影响土壤有效态Cd含量，从而间接影响玉米对Cd的吸收以及Cd在植株地上部的迁移、转运，最终影响玉米籽粒中的Cd累积。茎Cd、叶Cd和芯Cd变量共同解释了玉米籽粒Cd含量的47%，模型的预测能力为45.57%（Goodness of fit=0.4557）。综上，土壤pH、玉米对Cd的转运能力和品种是影响玉米籽粒Cd的最关键因子，可为Cd污染农田玉米的安全生产和相关技术的研究提供参考。