铁锰改性椰壳炭对土壤镉形态及水稻吸收积累镉的影响

作者：罗海艳; 李丹阳; 刘寿涛; 宋正国; 刘玉玲; 刘孝利; 铁柏清^*

来源：环境科学研究, 2019, 32(05): 857-865.

DOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2018.10.11

• 椰壳炭
• 铁锰改性
• Cd形态
• 钝化作用
• 水稻

为研究椰壳炭(coconut shell biochar,简称"CSB")及铁锰改性椰壳炭(Fe-Mn modified coconut shell biochar,简称"FM-CSB")对土壤中Cd的钝化效果及对水稻吸收积累Cd的影响,采用室外水稻盆栽试验,比较了施加质量比为0. 5%的CSB与质量比为0. 05%、0. 1%、0. 2%、0. 5%的FM-CSB对南方酸性污染稻田土壤pH、Cd的形态变化及水稻各部位吸收积累Cd的差异性.结果表明:与CK相比,施加CSB与FM-CSB均能提升土壤pH,当FM-CSB施加量高于0. 1%时效果显著(P<0. 05),施加0. 5%FM-CSB处理效果最好,且优于添加0. 5%的未改性CSB处理.相比于CK处理,施加CSB与FM-CSB处理均可使土壤中w(弱酸可溶态Cd)随着水稻的生长而逐渐降低,而w(可还原态Cd)、w(可氧化态Cd)与w(残渣态Cd)则呈升高趋势,其中0. 5%FM-CSB处理对土壤中w(弱酸可溶态Cd)的降低效果最佳.随着FM-CSB添加量的增加,水稻各部位及稻米中w(Cd)均逐渐降低,施加0. 5%FM-CSB时的降Cd效果最佳,可使水稻根、茎、叶、壳与糙米中w(Cd)比CK分别下降48. 66%、54. 64%、45. 11%、31. 64%与48. 94%,并增产39. 33%,而施加量同为0. 5%时的FM-CSB处理下的降Cd效果显著高于未改性的CSB.研究显示,施加0. 5%CSB与0. 05%～0. 5%的FM-CSB均可钝化土壤中Cd并降低水稻对Cd的吸收,且施加相同量的FM-CSB对Cd的钝化效果优于CSB.可见,FM-CSB可钝化土壤中Cd、降低其生物有效性,并减少Cd在水稻各部位的积累.

• 单位
  农业部环境保护科研监测所; 湖南农业大学