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田間條件下不同鈍化劑對水稻鎘吸收累積的影響及其時效性

來源:《農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報》2023 年 04 期

作者:黃雁飛,陳桂芬,黃玉溢,熊柳梅,劉淑儀,鐘蕙鎂,劉斌*

單位:廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所

摘   要

為明確田間條件下不同鈍化材料及其復(fù)配組合處理對水稻Cd 吸收累積的影響及其時效性差異,采用大田試驗,研究了桑樹枝桿生物炭、貝殼粉、膨潤土、蠶沙4 種鈍化材料及其3 個復(fù)配組合處理對土壤pH、土壤有效態(tài)Cd 含量和水稻植株各部位Cd 含量的影響,并分析了不同鈍化劑的作用時效性。

結(jié)果表明:鈍化劑處理提升了土壤pH,其中貝殼粉(O)處理升幅最大;土壤有效態(tài)Cd 含量顯著(P<0.05)降低,4 種材料中貝殼粉效果最好,不同鈍化劑處理中桑樹枝桿生物炭配合貝殼粉和蠶沙組合(MOS)處理降幅最大,3 季分別降低了38.25%、34.24%和14.60%;水稻根、秸稈、谷殼、糙米中的Cd 含量明顯降低,其中,MOS 處理糙米Cd 含量顯著低于其他處理,3 季分別降低了49.04%、54.31%和25.22%,但仍未達到國家食品安全Cd 含量在0.2 mg·kg-1以下的標(biāo)準(zhǔn)要求;水稻根、秸稈、谷殼、糙米的Cd 富集系數(shù)明顯降低;Cd 由根到秸稈的轉(zhuǎn)運系數(shù)(TF 秸稈/根)和由谷殼到糙米的轉(zhuǎn)運系數(shù)(TF 糙米/谷殼)明顯降低,其中MOS 處理降低效果最佳;隨著鈍化劑施用時間推移到第三季,糙米Cd 含量降低幅度明顯減少,其中膨潤土(B)、蠶沙(S)和 MOS 處理減幅相對較小;相關(guān)分析顯示,糙米Cd 含量與土壤pH 呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01),與土壤有效態(tài)Cd 含量、TF 秸稈/根、TF 糙米/谷殼及水稻各部位Cd 含量整體呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)。

研究表明:MOS 處理降Cd 效果及時效性整體相對較好,在生產(chǎn)實踐中可優(yōu)先推薦,但在土壤全Cd 含量為1.5 mg·kg-1重度污染條件下,需配合其他修復(fù)技術(shù)才能確保糙米Cd 含量符合《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》(GB 2762—2017)的要求,同時在第二季后需及時補充鈍化劑才能確保其鈍化效果。



結(jié)  論

(1)施用桑樹枝桿生物炭、貝殼粉、膨潤土、蠶沙4 種鈍化材料均有效提升了土壤pH 而降低了土壤有效態(tài)Cd 含量,其中貝殼粉材料使土壤pH 提升效果最好,桑樹枝桿生物炭配合貝殼粉和蠶沙組合處理土壤有效態(tài)Cd 含量最低,鈍化效果最佳。

(2)施用桑樹枝桿生物炭、貝殼粉、膨潤土、蠶沙4 種鈍化材料有效降低了水稻根、秸稈、谷殼及糙米Cd 的含量,其中貝殼粉效果最好,不同處理中桑樹枝桿生物炭配合貝殼粉和蠶沙組合處理糙米Cd 含量顯著低于其他7 個處理,降Cd 效果最佳,但糙米Cd 含量仍未達到國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)的要求(0.2 mg·kg-1 以下),還需配合其他措施一起使用。

(3)隨著施用時間的推移,第三季時鈍化劑處理糙米Cd 含量的降低幅度明顯減小,其中桑樹枝桿生物炭配合貝殼粉和蠶沙組合處理的減少幅度相對較小,結(jié)合其糙米Cd 含量降低效果最佳,認(rèn)為該處理降Cd 效果及時效性整體相對較好,在生產(chǎn)實踐中可優(yōu)先推薦,但在土壤全Cd 含量為1.5 mg·kg-1 的重度污染條件下,還需配合其他修復(fù)技術(shù),同時在第二季后須及時補充添加鈍化劑才能確保糙米Cd 含量符合《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》(GB 2762— 2017)的要求。

編輯:鄭慶祥

校對 | 審核:潘淑君  王農(nóng)

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