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摘要
农业重金属污染问题已成为影响农业可持续发展和生态环境质量的重要因素。砷(As)和锑(Sb)是动植物的非必需元素,但极具生理毒性和致癌性,且易被水稻(Oryza sativa L.)吸收富集。因此,深入了解稻作区内As和Sb的动态迁移特征对于重金属污染防控具有重要意义。为探究As和Sb在水稻植株中的迁移特征及通过农田排水造成的潜在风险,选取中国长江流域典型稻作区,采取原位试验比较了一次性施肥(SBA)和分次施肥(STA)处理下水稻植株及田面水中As和Sb浓度的动态变化差异,并分析了整个水稻季沟渠和水塘水中As和Sb浓度的动态变化特征。结果表明,SBA处理增加了As在水稻根系中的积累,而STA处理使更多根部附着的As被输送至茎叶。相比As,Sb较易被根系吸收,但不易在根、茎、叶及谷中转移。长江流域稻作区田面水中As和Sb浓度在施肥或喷施农药后,均有一定程度的升高,随后逐渐降低并在1—2周后降至较低水平。相比单一的稻田系统,稻田-沟-塘系统对As和Sb具有一定的净化能力。在整个水稻生长季,随水流从田面、沟渠到水塘的运输,As和Sb平均浓度分别降低了33.7%和28.1%。由此可见,该研究区稻田As和Sb流失的管控关键时期为施肥或喷施农药后1—2周,沟渠和水塘的存在能够显著降低稻田直接排水造成的重金属流失风险。在有条件的地区可以通过修缮和新建生态沟渠和水塘减少稻田直接排水造成的重金属污染。
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