不同改良剂对土壤-水稻体系中Cd迁移积累的影响

为探究添加不同改良剂对重金属镉(Cd)在土壤淹水条件下于土壤和水稻间的迁移、积累及形态变化情况,文章分析了水稻在同一重金属Cd超标土壤条件下的重金属吸收量。该实验通过盆栽模拟了水田长期渍水的状况,研究了5种改良剂:硫酸亚铁(FS)、稻壳生物炭(BC)、碳酸钙(LS)、纳米零价铁(n ZVI)、铁锰改性生物炭(FMBC)在不同添加量条件下(质量分数2‰、4‰、6‰)对水稻(梦两优丝苗)生长以及吸收Cd能力的影响。结果表明:(1)改良剂都能明显改变土壤理化性质,除FS外都显著提高了土壤的pH,增幅在0.26~0.98个单位之间,使土壤的有效态Cd含量下降了16.13%~60.09%;FS使pH降低了0.02~0.15个单位,使土壤的有效态Cd含量上升了0.70%~3.21%。(2)除FS外的4种改良剂都显著降低了水稻根、茎叶、糙米中Cd含量,糙米中Cd含量都低于《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762-2017)中Cd的限量值(0.2 mg/kg),土壤Cd的钝化效果依次为:LS>BC>FMBC>nZVI>FS。其中,FMBC在4‰添加量时对抑制糙米富集Cd的效果最好。(3)添加FS显著增加了土壤有效态Cd、水稻各器官中的Cd含量,土壤中可溶态Cd(水溶态Cd、弱酸提取态Cd)含量随添加量增大而增大,增幅为0.66%~0.93%和0.06%~4.26%,不适宜作为单独施加的改良剂。(4)FMBC组的水稻在根、茎叶含Cd量上并没有优于改性前,主要是由于Fe2+的消耗,使水稻处于低Fe环境,增加了Cd转运蛋白的表达。