研究外源硫化钠对土壤-水稻系统中镉(Cd)形态变化及迁移积累影响,为硫素固定土壤活性Cd、降低稻米Cd积累的应用提供依据。本实验采用室内土壤培养和盆栽种植试验方法,研究不同硫化钠用量对水稻-土壤系统中Cd的迁移积累变化的影响。

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外源硫化钠对土壤-水稻体系中镉迁移积累的影响

2021-08-25 10:21 来源: 《农业环境科学学报》 作者: 官迪 吴家梅 刘昭兵 陈山 纪雄辉

摘 要:研究外源硫化钠对土壤-水稻系统中镉(Cd)形态变化及迁移积累影响,为硫素固定土壤活性Cd、降低稻米Cd 积累的应用提供依据。本实验采用室内土壤培养和盆栽种植试验方法,研究不同硫化钠用量对水稻-土壤系统中Cd 的迁移积累变化的影响。

结果表明:施用0.1 g·kg-1硫化钠,水稻根系及稻谷生物量相比空白对照组增加59%,同时有效降低水稻器官组织中Cd 的积累;0.5 g·kg-1硫化钠处理下水稻根系、茎叶中Cd 的积累分别下降76%、70%;稻谷中Cd 的含量随着硫化钠施用量的增加呈现显著降低趋势,当施用量为0.3 g·kg-1时,稻米Cd 降幅最大(降低68%),继续增加硫化钠用量,稻米Cd 降幅无显著差异;适量施用硫化钠能有效降低土壤中离子态Cd 含量,最高降幅为55%;DTPA 提取态Cd 降幅约为17%。同时S2-在土壤溶液中发生氧化还原反应,形成的硫酸盐在一定程度上缓解了土壤pH 的增加。

研究表明增施硫化钠0.3 g·kg-1能提高作物产量和降低Cd 在土壤-水稻系统中的迁移效率,有效降低籽粒中Cd 的积累。

结 论:

(1)硫化钠能有效降低土壤离子态Cd 比例(降低55%),使其转变为更稳定的结合态,从而降低土壤Cd 的迁移效率和生物有效性;同时,水解释放的S2-在土壤溶液环境中形成硫酸盐,减缓了硫化钠对土壤pH 的增加作用。

(2)硫化钠的施用对水稻根系Cd 的积累有明显抑制作用,促进茎叶对Cd 的区室化,降低Cd 由茎叶向籽粒的运输,0.3 g·kg-1处理下稻谷中Cd 的积累降低68%。硫化钠的施用同时有效增加水稻产量,0.1 g·kg-1处理下促进根系生物量增长59%,稻谷增产59%。

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