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当前,我国农田土壤重金属污染日益严重,镉(Cd)是农田首要关注和控制的污染物,湖南长-株-潭湘江两岸耕地形成了 500多平方公里的土壤Cd污染带,严重威胁到了当地农产品的质量安全和农业的可持续发展。原位钝化修复技术具有成本低、效果快、操作简单等优点,具有广泛的适用性。本文通过根际箱实验研究了生物炭对根际微域土壤Cd有效态及Cd形态分布特征、根际与非根际土壤pH值、土壤主要酶活性(过氧化氢酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和脲酶活性),以及水稻各部位Cd含量的影响,通过大田Cd污染修复实验研究了生物炭、商品有机肥配施生物炭、蒙脱石配施生物炭、重钙配施生物炭和钙镁磷肥配施生物炭处理对土壤理化性质(有效磷、速效钾、碱解性氮、pH值、有机质和CEC)、土壤有效态Cd含量、水稻各部位(根、茎、叶、稻壳和糙米)Cd含量及水稻产量的影响。主要研究结果如下:根际箱实验研究结果表明,土壤pH值随着生物炭用量的增加呈上升趋势;在不同用量生物炭添加下,根际和非根际土壤Cd有效态含量与对照相比均有下降,其中,根际土壤在中用量(50 g·kg-1)生物炭处理下降幅最大,达13.9%;非根际第一、二层土壤在高用量(100 g· kg-1)生物炭处理下达显著差异(P<0.05),分别下降了 27.4%和22.9%,而第三层土壤Cd有效态含量在中用量(50 g·kg-1)处理下效果最明显,下降了 29.2%;施加生物炭均降低水稻各部位Cd含量,且与对照相比,水稻根和糙米Cd含量在中用量(50 g· kg-1)生物炭处理下达显著性差异(P<0.05),分别下降了 49.8%和81.2%:茎叶和稻壳分别在高用量(100 g· kg-1)和中用量(50 g· kg-1)处理下降幅最大,分别下降了 28.2%和47.1%。根际和非根际土壤在施加生物炭后均明显降低土壤可交换态Cd含量,碳酸盐结合态和Fe-Mn氧化物结合态Cd略有下降,残渣态Cd含量显著增加,有机结合态Cd略有增加,但根际土壤可交换态Cd含量明显低于非根际土壤。添加生物炭后,根际和非根际土壤中4种酶活性(过氧化氢酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶)均有增强,且在生物炭施入量为50 g/kg时4种酶活性值达到最大。根际土壤的4种酶活性均普遍高于非根际土壤酶活性。大田试验结果表明,不同钝化剂处理均能降低土壤中有效态Cd含量,且降幅随钝化剂施用量的增加而增大。五种钝化剂处理均能提高土壤pH值。除了中用量的商品有机肥配施生物炭处理下土壤中的CEC含量略有下降,其它不同用量的钝化剂处理下土壤中的CEC含量均有不同程度的增加。土壤碱解氮和有效磷含量在施加五种钝化剂后均有增加。除了蒙脱石配施生物炭处理的土壤有机质和速效钾含量有所降低外,其他各处理均对土壤有机质和速效钾含量有不同程度的提高。五种钝化材料对水稻均有一定的增产作用。不同钝化剂处理均可降低水稻各部位Cd含量,且Cd含量呈根>茎>叶>稻壳>糙米的趋势,可食部位糙米的含量均降到0.2 mg/kg达到了国家稻米Cd的安全食用标准。