紫云英翻压条件下生物炭施用量对水稻Cd迁移积累的影响

作者：汤建; 倪国荣; 王婉菁; 赵尊康; 谢凯柳; 尹鑫; 黄娇; 喻成龙^*; 周春火^*

来源：江西农业大学学报, 2021, 43(06): 1232-1240.

DOI：10.13836/j.jjau.2021132

• 水稻
• 紫云英
• 生物炭
• Cd

【目的】稻田重金属污染已成为威胁我国粮食安全的主要问题之一。紫云英是我国南方种植水稻的主要绿肥作物，为研究翻压紫云英条件下，化肥配施生物炭对水稻产量及水稻镉(Cd)吸收、迁移和积累的影响。【方法】采用盆栽试验，在紫云英替代30%氮肥条件下，设置4个生物炭添加水平[CK(0 g/kg),C25(2.5 g/kg),C50(5 g/kg),C100(10 g/kg)]，分析不同生物炭施用量对水稻生长及镉迁移积累的影响。【结果】生物炭表面具有多个不规则球状凸起，球状凸起表面有少量残屑附着且生物炭自身含有羟基、羰基和羧基等较多的含氧官能团；生物炭的施加可明显提高水稻各器官干物质量，C50处理水稻根干物质量显著(P<0.05)高于C25和C100处理，分别提高了30.9%和44.4%；其水稻秸秆和籽粒干物质量显著(P<0.05)高于CK和C100两个处理，秸秆干质量分别提高了14.3%和14.1%，籽粒干质量分别提高了52.5%和26.3%；与不添加生物炭相比，施用生物炭能明显提高水稻籽粒产量，在25 g/kg和50 g/kg的生物炭添加量时显著提高，分别提高了52.5%和33.7%；生物炭的施加可降低水稻籽粒中的Cd含量，C25、C50、C100 3个处理较对照分别降低了13.2%、14.1%和11.0%；生物炭能抑制Cd在水稻各器官中的转运，所有转运过程的转运系数(TF)均有降低，与对照相比，TF地上部位/根的降低幅度为5%～11.6%,TF秸秆/根的降低幅度为1.5%～10.4%,TF籽粒/秸秆的降低幅度为6.1%～12.1%。【结论】生物炭具有较大的比表面积和多种含氧官能团，能有效钝化土壤重金属；翻压紫云英条件下添加生物炭不仅能提高水稻产量，还能降低水稻籽粒中的Cd含量，抑制Cd向水稻籽粒的转运，该施肥方案对Cd污染土壤的水稻安全生产具有一定参考价值。

• 单位
  江西农业大学