【摘 要】
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土壤重金属的原位修复技术在我国被广泛的应用,其中有机物料还田配施石灰是对这种修复技术的改进,它既能降低农田重金属污染也可以改善土壤质量减少农业化肥的施用,对保障农产品安全以及重金属污染农田的安全利用具有重要的意义。本试验采用有机物料-稻草和紫云英还田配施石灰在镉污染水稻土上开展大田实验,探究施加石灰和有机物料对镉在土壤-水稻系统迁移的影响。主要结论如下:(1)单施紫云英(CMV)和稻草(S)促进了
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土壤重金属的原位修复技术在我国被广泛的应用,其中有机物料还田配施石灰是对这种修复技术的改进,它既能降低农田重金属污染也可以改善土壤质量减少农业化肥的施用,对保障农产品安全以及重金属污染农田的安全利用具有重要的意义。本试验采用有机物料-稻草和紫云英还田配施石灰在镉污染水稻土上开展大田实验,探究施加石灰和有机物料对镉在土壤-水稻系统迁移的影响。主要结论如下:(1)单施紫云英(CMV)和稻草(S)促进了水稻对Cd的吸收和积累,施用石灰(L、SL和CMVL)降低了水稻对Cd的吸收积累。与CK相比,三季的L、SL和CMVL处理稻米Cd含量显著降低,降幅分别为51.99%~65.10%、89.19%~89.69%和93.65%~94.32%;S和CMV处理的稻米Cd含量出现显著的增加,分别增加了52.84%~58.68%、48.77%~69.95%和29.64%~35.67。处理L、SL和CMVL在3季中均出现逐渐降低的趋势。连续施用300 kg亩-1石灰二季后稻米Cd含量低于《食品安全国家标准》(GB2762-2017)中大米Cd限量指标(0.2 mg kg-1)。(2)单施有机物料二季后抑制了水稻根表胶膜的形成、降低了根表胶膜对镉的吸附。石灰单施或与有机物料配施抑制水稻根表胶膜形成、降低了根表胶膜对镉的吸附。与CK相比,S和CMV处理第一季DCB-Fe分别显著提高80.28%和38.27%(p<0.05)、而二季后DCB-Fe含量分别降低18.40%~20.71%,施用L、SL和CMVL两季后DCB-Fe含量分别降低23.18%~58.61%、33.39%~57.59%和30.69%~47.33%。与CK相比,S和CMV处理第一季DCB-Cd分别显著提高60.45%和232.61%(p<0.05)、而2季后DCB-Cd含量分别降低11.11%~37.79%和22.97%~45.04%,L、SL和CMVL处理DCB-Cd含量分别降低32.88%~87.36%、18.33%~87.59%和12.76%~83.77%。单施有机物料促进镉从根表胶膜向根的转运,促进米镉含量的积累,单施和配施石灰抑制镉由根向米的转运。(3)石灰的施加会提高土壤pH值,降低土壤重金属有效性,因而抑制了水稻根表胶膜的形成,使水稻对重金属的吸收效率降低,最终降低米镉的含量。(4)有机物料的施加会促进优势菌群相对丰度的增加,而连续单施及配施石灰会降低微生物群落数量。连续单施紫云英及紫云英配施石灰配施石灰处理的群落数量均处于较高水平。土壤理化性质对功能微生物具有重要的影响,连续石灰的施加使pH升高,对微生物胁迫作用加强。功能菌群与水稻根表胶膜的形成存在相关性,微生物可能会在根表阻止水稻对重金属的吸收积累。
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