【摘 要】
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水稻作为我国的主要粮食作物之一,近年来,我国土壤重金属污染引起的“镉米”和“砷米”事件引起社会的广泛关注,对我国的农产品质量和人类健康造成了严重威胁。目前,单一修复土壤中的Cd和As已经有大量的研究,但由于Cd和As在水稻土中相反的地球化学行为,导致Cd、As复合污染土壤具有较大的修复难度。本研究选用巯基坡缕石（MPAL）和赤铁矿作为钝化修复材料,同时结合水分管理,研究水分管理以及巯基坡缕石和赤铁
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水稻作为我国的主要粮食作物之一,近年来,我国土壤重金属污染引起的“镉米”和“砷米”事件引起社会的广泛关注,对我国的农产品质量和人类健康造成了严重威胁。目前,单一修复土壤中的Cd和As已经有大量的研究,但由于Cd和As在水稻土中相反的地球化学行为,导致Cd、As复合污染土壤具有较大的修复难度。本研究选用巯基坡缕石（MPAL）和赤铁矿作为钝化修复材料,同时结合水分管理,研究水分管理以及巯基坡缕石和赤铁矿复配对水稻稻米Cd和As的降低效果,同时考察不同处理对土壤理化特性、土壤Cd、As有效态和形态分布、水稻体内Cd、As吸附富集特征以及土壤微生物群落多样性影响,以期为Cd-As复合污染农田土壤修复提供理论基础和技术支撑。主要结果如下:（1）在湿润和淹水管理下施加不同剂量的巯基坡缕石（MPAL）能够显著降低水稻籽粒的Cd含量,并且随着施加剂量的增加,水稻籽粒Cd含量降低幅度增加;而对于稻米As而言,只有在淹水管理下施加不同剂量的MPAL后才能显著降低水稻籽粒的As含量,且0.05%施加剂量下水稻籽粒As含量降低幅度最大。MPAL处理对土壤p H没有显著影响,但可以改变土壤中镉的形态分布,降低了土壤中可交换态Cd含量,提高了结晶态铁氧化物结合态Cd含量,最终显著降低土壤有效态Cd含量。土壤中DTPA-Cd含量降低幅度为22.6%～52.8%,且淹水管理下MPAL处理对土壤DTPA-Cd含量的降低效果要小于湿润管理的。淹水管理下,土壤有机结合态的As含量显著增加,MPAL处理的土壤DTPA-As降低幅度为11.8%～17.9%,在湿润管理下MPAL处理对土壤DTPA-As没有显著影响。（2）施加MPAL促进了水稻根表铁膜的形成,在不同水分管理下施加MPAL可以不同程度的降低水稻根表铁膜中的总Cd含量,淹水管理下水稻根表铁膜的总As含量呈现增加的趋势。在不同水分管理下施加MPAL,节点1中的Cd含量最高,其显著高于水稻根系镉含量,约为其他节点的1.78～8.65倍。在不同水分管理下施加MPAL后,TF穗轴-籽粒和TF根-节3随着MPAL施加量的增加呈现降低的趋势,并且从总体上淹水管理施加MPAL后Cd的转运系数低于湿润管理。（3）MPAL-赤铁矿复配处理能够显著提高水稻籽粒的生物量,同时对水稻籽粒Cd和As含量都有降低效果,使水稻籽粒中的Cd含量由对照处理的0.05 mg·kg-1降到0.02 mg·kg-1,并且降低效果达到显著性水平;水稻籽粒中的As含量从对照处理的1.50 mg·kg-1降到1.35mg·kg-1,但是降低效果未达到显著性水平。MPAL-赤铁矿复配处理显著降低了土壤中DTPA-Cd,同时对土壤中DTPA-As也有降低效果但是未达到显著性水平。MPAL与赤铁矿的复配处理增加了土壤中无定型铁氧化物结合态的Cd和As的含量;显著降低了结晶铁氧化物结合态Cd含量。（4）水分管理和MPAL钝化处理对土壤细菌的丰富度、多样性和组成有显著影响,且淹水处理下的土壤细菌Alpha多样性高于湿润处理。在不同水分管理下施加MPAL,土壤细菌群落结构在门水平和属水平上的丰度具有差异,在湿润管理下,放线菌门的相对丰度最高;在淹水管理下,变形菌门的相对丰度最高。湿润处理下,施加MPAL降低了Bryobacter的丰度数,促进了Anaeromyxobacter的丰度;淹水处理下,施加MPAL降低了Anaeromyxobacter的丰度数,促进了Bryobacter的丰度,但是差异不显著。冗余分析（RDA）分析表明在湿润管理下土壤中锰氧化物结合态对细菌群落结构的影响最为显著,在淹水管理下土壤中DTPA-As对细菌群落结构的影响最为显著。
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