镉污染农田土壤安全利用策略及其思考

我国农田土壤镉(Cd)污染形势日益严峻,已对粮食安全及人体健康构成威胁。该文分析了我国农田土壤Cd污染的来源、污染现状及主要危害,从Cd低积累作物品种筛选、原位钝化技术、农艺措施调控及综合防控-安全利用模式等角度总结了Cd污染农田土壤安全利用的相关技术应用现状。在此基础上,提出了在Cd污染农田土壤安全利用过程中尚存在区域差异显著、源头管控不足、过程拦截不到位、末端治理技术的局限性及修复治理评价机制缺失等问题,认为今后应当从建立分区分类污染防治体系,重视污染源解析与源头管控,规范农业生产过程管理、技术完善、集成与应用及建立健全的防治效果评估机制等方面推进Cd污染农田土壤安全利用工作。

关键时期淹水对不同土壤上水稻镉累积和转运的影响

采用水稻盆栽试验,设置全生育期湿润(CK)、全生育期淹水(YS)、分蘖-拔节期淹水(FB)、抽穗期淹水(CS)和灌浆-成熟期淹水(GC)5个处理,探索水稻关键生长时期的淹水模式对2种土壤(淡涂黏田和洪积泥砂田)上水稻镉(Cd)累积转运的影响。结果表明:水稻分蘖期2种土壤的可交换态Cd含量呈现CK≈CS≈GC≫FB≈YS,而在水稻的其他生长时期呈现CK≈FB≈CS≈GC≫YS。在淡涂黏田中,水稻籽粒Cd含量呈现FB>GC≈CK>CS>YS,CS比CK处理下降49.99%;而洪积泥砂田中籽粒Cd含量为CK≈GC>CS≈FB>YS,FB和CS处理分别比CK处理下降50.52%和44.85%。在淡涂黏田中,与CK处理相比,CS处理明显降低了茎向籽粒Cd的转运能力而FB处理增加了其转运能力;在洪积泥砂田中,与CK处理相比,FB和CS处理均明显降低了茎向籽粒Cd的转运能力。在这2种土壤中,水稻籽粒Cd与根表Cd含量均呈正相关关系;FB和CS处理均能降低根表Cd含量;且FB处理根表铁膜[主要成分是连二亚硫酸钠-柠檬酸盐-碳酸氢盐-铁(dithion-citrate-bicarbonate-Fe,DCBFe),其次是根表氧化锰DCB-Mn]含量均明显高于其他处理。其中,洪积泥砂田水稻根表DCB-Fe、DCB-Mn与籽粒Cd含量分别呈显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)负相关,但在淡涂黏田上不存在任何相关性。综上所述,水稻关键时期淹水处理通过影响根表Cd含量和Cd从茎向籽粒的转运能力来影响水稻籽粒Cd的累积。抽穗期是淡涂黏田水稻降Cd的关键淹水时期,而在洪积泥砂田中是分蘖-拔节期和抽穗期。不同土壤中水稻铁膜对籽粒Cd积累的影响不同,导致2种土壤的关键淹水时期有所差异。