硫和砷在水稻体内的累积分布及其在土壤中赋存形态的变化

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通过盆栽试验研究了施用不同形态硫素(不施硫处理S0、单质硫处理S1和石膏硫处理S2)及施用外源砷模拟水稻土污染(AsS0、 AsS1和AsS2处理),对不同生育期内水稻不同部位干物重、水稻根系表面铁锰胶膜含量、硫在水稻植株体内的分布、水稻根表胶膜吸附砷量、砷在水稻植株体内的分布、硫在水稻土中赋存形态、砷在水稻土中赋存形态的影响.主要结论如下:1.在水稻不同生育期内,未污染土壤溶液pH平均值范围为7.17~7.28,溶液Eh平均值变化范围为210~230mV,两指标均表现为S1和S2处理高于S0处理;砷污染后土壤溶液pH平均值较未污染土壤溶液pH有所升高,而溶液Eh有所下降;受砷污染土壤溶液pH平均值范围为7.38~7.45,AsS0和AsS1处理高于AsS2处理,但溶液Eh变化在200mV左右,且AsS0处理高于AsS1和AsS2处理。2.施用硫肥能有效提高水稻各部位的干物重,并且单质硫效果更好。砷污染会导致水稻干物重的明显减少。施用硫肥能够有效缓解砷胁迫对水稻干物重的影响,并且单质硫效果要稍好于石膏硫。3.水稻根表胶膜均以铁胶膜为主,锰胶膜含量相对较少。施用硫肥能促进水稻根表铁锰胶膜的形成,且单质硫效果更好。砷污染水稻根表铁锰胶膜含量有一定的增加。施用硫肥能明显提高水稻根表胶膜的含量,且石膏硫效果较好。4.施用硫肥在一定程度上能够提高水稻各部位中硫的含量。受到砷污染后,水稻体内硫的含量有所升高。无论水稻是否受到砷污染,石膏硫的效果均好于单质硫。5.在水稻生长发育前期,施用硫肥后水稻根表胶膜上吸附砷含量有所升高,但在中后期砷吸附量有了明显下降。总体上硫肥的施用能减少水稻根表胶膜对砷的吸附,但单质硫与石膏硫对根表胶膜吸附砷没有显著差异。6.施用硫肥能明显降低水稻根系、地上部茎叶及成熟期籽粒中砷的含量,并且石膏硫的效果要好于单质硫。7.无论水稻是否受到砷的胁迫,生育期内土壤硫的生物有效性均呈下降趋势。土壤硫素以有机硫为主,无机硫相对较少。无机硫中以水溶性硫和酸溶性硫为主。施用硫肥后能提高土壤中总硫、有机硫、无机硫的含量及有效态硫质量分数,且单质硫效果更好。砷污染后,土壤中总硫、有机硫、无机硫的含量均有所下降,且无机硫中非有效态硫质量分数有所上升。施用硫肥能在一定程度上抑制砷的危害,石膏硫效果要略好于单质硫。8.施用硫肥能有效降低土壤中砷的生物有效性。单质硫在水稻生育前期一定程度上提高了砷的毒性及生物有效性,在中后期逐渐降低;石膏硫可使砷更多的向非生物有效态转化。
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