论文部分内容阅读
重金属污染尤其砷镉复合污染农田土壤治理修复及保证作物安全生产是我国亟待解决的重大问题。铁基-腐殖质是一种新型的土壤重金属钝化剂,为了探明铁基-腐殖质对污染土壤镉砷生物有效性及稻米镉砷含量的影响,明确镉砷污染稻田铁基腐殖质最佳施入量。本文设置4个铁基-腐殖质施用量分别为0、1500、2250、3000kg/公顷4个处理,分别在广西横县镉污染稻田(CK、Fe HS100、Fe HS150、Fe HS200)和宾阳县镉砷复合污染稻田[CK(c)、Fe HS100(c)、Fe HS150(c)、Fe HS200(c)]开展田间小区试验,研究重金属污染稻田上施用不同用量铁基-腐殖质对水稻生长、土壤中镉砷生物有效性及稻米镉砷吸收积累的影响。主要研究结果如下:1.吸附实验表明,铁基-腐殖质对镉砷均具有高效的吸附效果,吸附量达95%以上。2.施用铁基-腐殖质对水稻产量有一定的提高作用,但增产效果不显著。施用铁基-腐殖质对镉污染、镉砷复合污染农田土壤p H影响不大,但可降低镉砷复合污染农田土壤Eh值。3.施用铁基-腐殖质可显著降低土壤孔隙水中镉砷的含量,并随着施用量增加土壤孔隙水中镉砷的含量降低越明显。在镉污染稻田,Fe HS100、Fe HS150和Fe HS200处理土壤孔隙水中镉含量在水稻4个生育期分别降低了4.9%~25.6%、10.2%~42.4%和20.0%~47.5%;在镉砷复合污染稻田,Fe HS100(c)、Fe HS150(c)、Fe HS200(c)处理显著降低苗期和成熟期土壤孔隙水中镉含量,分别降低了18.1%、13.8%、20.5%和17.0%、39.1%、48.2%;显著降低了分蘖期土壤孔隙水中砷含量,分别下降了68.0%、20.4%、47.0%。4.施用铁基-腐殖质均显著降低了土壤有效镉砷含量。在镉污染稻田,Fe HS200处理显著降低了苗期、分蘖期、抽穗期和成熟期土壤有效镉含量,下降了5.0%~17.9%;Fe HS150处理显著降低了分蘖期、抽穗期和成熟期土壤有效镉含量下降了7.0%~13.1%;Fe HS100处理显著降低了分蘖期土壤有效镉含量,下降了7.6%。在镉砷复合污染稻田,Fe HS100(c)、Fe HS150(c)和Fe HS200(c)处理总体上显著降低了水稻各生育期土壤有效镉含量,降幅分别为4.1%~24.8%、0.0%~15.9%和4.0%~13.3%;施用铁基-腐殖质可不同程度地降低了土壤有效砷含量,但只有Fe HS100(c)在分蘖期和成熟期、Fe HS200(c)处理在苗期和分蘖期显著低于对照。5.施用铁基-腐殖质可降低水稻糙米中总镉、总砷和无机砷的含量,并随着施用量增加下降幅度增大。其中在Cd污染稻田,Fe HS100、Fe HS150和Fe HS200处理糙米镉含量显著低于对照,分别降低了39.1%、34.8%和43.4%;在镉砷复合污染稻田,Fe HS150(c)、Fe HS200(c)处理糙米镉含量和总砷含量显著低于对照,分别降低了30.2%、26.4%和22.8%、29.7%;Fe HS100(c)、Fe HS200(c)处理糙米无机砷含量显著低于对照,分别降低8.8%、10.2%。6.相关性分析结果显示,糙米镉含量与土壤孔隙水镉、土壤有效镉含量呈显著正相关,表明施用铁基腐殖质降低稻米镉、砷累积量主要在于降低了土壤孔隙水镉和土壤有效镉含量。