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摘要
以湖南省石门县雄黄矿区砷污染水稻土为试验用土,采用离心管培养试验探究了由猪粪、牛粪、鸡粪和水稻秸秆制备的4种可溶性有机质(DOM)对土壤中砷甲基化的影响。结果表明:添加不同有机碳(TOC)浓度的DOM可显著改变水稻土壤中砷的形态,且不同处理中各形态砷含量均随TOC浓度增加呈现不同程度的增加。当土壤溶液TOC浓度为320 mg·L-1时,4种DOM处理的土壤溶液中甲基态砷含量分别占总砷的75.8%(猪粪DOM)、75.7%(牛粪DOM)、68.3%(鸡粪DOM)和61.8%(水稻秸秆DOM);土壤溶液中甲基态砷含量与TOC浓度呈现显著正相关关系(P<0.01),表明TOC浓度增加可显著促进土壤中砷的甲基化。各处理对土壤砷甲基化的激发作用大小排序为猪粪DOM(0.016 1μg·L-1)>鸡粪DOM(0.014 7μg·L-1)>牛粪DOM(0.009 9μg·L-1)>水稻秸秆DOM(0.008 2μg·L-1);添加320 mg·L-1TOC浓度的DOM处理中土壤砷甲基化功能基因arsM拷贝数均高于对照(添加等体积超纯水),其中猪粪处理最高,为3.36×109copies·g-1,约是对照的2倍;不同DOM作用下土壤pH变化规律为水稻秸秆>牛粪>鸡粪>猪粪,土壤EC值变化规律为水稻秸秆>鸡粪>牛粪>猪粪。综上,不同来源的DOM可差异性地影响水稻土壤中砷甲基化效率,通过合理施用有机肥有望减少土壤中砷的甲基化,从而在一定程度上减轻水稻直穗病发生。
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