為探究牛糞施肥對(duì)污染稻田水稻As吸收的影響,采用盆栽培養(yǎng)試驗(yàn)研究了施加牛糞對(duì)土壤Fe和As的活性、水稻根表鐵膜形成及籽粒As含量的影響。實(shí)驗(yàn)所用受高As礦山廢水污染土壤（As:92. 3 mg/kg）施加10%～30%的牛糞,土壤溶解性有機(jī)碳含量增加8. 41～24. 5 mg/kg,土壤孔隙水pH提高0. 14～0. 59,土壤氧化還原電位降低93. 5～174 m V,與背景土（As:18. 1 mg/kg）變化趨勢(shì)相同;施用牛糞還會(huì)活化土壤中的Fe和As,污染土壤Fe（II）、AO-Fe和HCl-As含量分別增加13. 5%～149%、35. 9%～90. 9%和70. 1%～181%,分別為背景土壤的0. 86～1. 66倍、1. 17～2. 15倍、4. 29～8. 91倍;施加牛糞能促進(jìn)根表鐵膜的形成,拔節(jié)期污染土壤和背景土壤水稻根表Fe分別是其對(duì)照的1. 56～1. 96倍和2. 09～3. 07倍,根表吸附As含量是其對(duì)照的3. 04～5. 18、3. 82～4. 08倍,根表附著Fe隨牛糞的增加先增加后降低,至成熟期污染土壤水稻根表吸附Fe和As分別是背景土壤的1. ... 

【文章來(lái)源】：地球與環(huán)境. 2020,48(01)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

土壤Fe(II)和AO-Fe含量

施加牛糞會(huì)促使土壤HCl-As含量的改變，且對(duì)污染組土壤作用更明顯(圖2)。拔節(jié)期污染土壤B0的HCl-As含量為背景土壤A0的5.20倍，添加牛糞10%、20%、30%土壤HCl-As含量均增加顯著，污染組分別增加了9.45 mg/kg、15.6 mg/kg、14.1 mg/kg，背景組增量較低，分別為0.93 mg/kg、0.95 mg/kg、1.22 mg/kg。研究表明在富含有機(jī)質(zhì)的還原環(huán)境中，As化合物的溶解性增強(qiáng)，導(dǎo)致有效As的濃度提高[19];同時(shí)也說(shuō)明污染土壤中外源As更容易受有機(jī)質(zhì)作用轉(zhuǎn)化為可利用態(tài)。至灌漿期，土壤HCl-As含量均顯著降低(P<0.01)，降低了86.5%～89.3%，污染組仍高于背景組;與不添加牛糞的土壤相比，添加牛糞污染組僅增加1.16～1.84mg/kg，背景組增加0.11～0.16 mg/kg，牛糞對(duì)土壤As的活化作用減弱。成熟期HCl-As含量相對(duì)趨于穩(wěn)定，污染組含量在1.32～3.70 mg/kg之間，背景組含量在0.31～0.49 mg/kg之間。牛糞對(duì)土壤As有效性的增強(qiáng)效果在拔節(jié)期最顯著。土壤HCl-As含量與AO-Fe含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系(r=0.93,P<0.01)，說(shuō)明牛糞改變土壤Fe形態(tài)的過(guò)程中間接改變著土壤As的有效性。2.3 牛糞對(duì)水稻根表鐵膜和吸附As的影響

牛糞影響水稻土壤As的可利用性及根表鐵膜的形成，進(jìn)而間接影響水稻籽粒As含量。對(duì)于污染土壤，添加實(shí)驗(yàn)用量的牛糞，水稻籽粒As含量平均增加109%，且隨牛糞增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，與土壤HCl-As含量和根表吸附As含量具有相同的變化趨勢(shì);而對(duì)于背景組土壤，添加實(shí)驗(yàn)用量的牛糞，水稻籽粒As含量平均降低30.4%(圖3)。衛(wèi)生部發(fā)布的食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《食品中污染物限量》(GB 2762-2017)[25]對(duì)大米無(wú)機(jī)As的限量標(biāo)準(zhǔn)為0.20 mg/kg，文濤等[26]的研究表明無(wú)機(jī)As占總As的比例最低為50.0%，則在污染土壤中施加牛糞均會(huì)造成大米As含量超過(guò)食品安全標(biāo)準(zhǔn)。污染土壤組水稻籽粒As含量的增加與灌漿期土壤可利用態(tài)As含量的相對(duì)較高有關(guān)(圖2)，且牛糞的添加并未顯著增加灌漿期水稻根表DCB-Fe含量(表3);另外，添加牛糞組根表吸附As量較高，土壤B0水稻為25.9 mg/kg，添加牛糞后平均為46.5 mg/kg，根表As和Fe的物質(zhì)量比由B0的2.25×10-3增加至3.88×10-3。有研究表明根表鐵膜對(duì)As的富集量超過(guò)特定閾值后，鐵膜中的As可成為根系對(duì)As的吸收源[27]，且對(duì)土壤生物可利用As的攔截作用減弱，導(dǎo)致籽粒As含量升高;有研究也發(fā)現(xiàn)在高As和高有機(jī)質(zhì)的情況下，谷物中As積累量較高[9]。背景土壤組，添加牛糞后土壤HCl-As含量在灌漿期平均增加49.3%，而水稻根表DCB-Fe含量平均增加62.0%，根表As和Fe的物質(zhì)量比平均為8.70×10-4，比污染土壤組水稻根表As和Fe的物質(zhì)量比值低一個(gè)數(shù)量級(jí)，根表鐵膜攔截能力較強(qiáng)，背景土壤添加牛糞籽粒As含量降低�？傊芪廴靖逜s稻田應(yīng)當(dāng)科學(xué)控制牛糞施用量，降低對(duì)稻米質(zhì)量的影響。3 結(jié)論

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]土壤中重金屬砷、鎘、鉛、鉻、汞有效態(tài)浸提劑的研究[D]. 張傳琦.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3415636