西南地质高背景区土壤镉释放动力学及辣椒安全阈值研究

作者：王东哲; 宋静; 黄贝童; 于泓; 李敏敏; 和丽萍; 骆永明

来源：农业环境科学学报, 2024, 43(11): 2506-2515.

• 地质高背景土壤
• 镉
• 释放动力学
• 辣椒
• 安全阈值

为探究西南典型碳酸盐岩地质高背景区农田土壤镉（Cd）的释放动力学特征以及保护辣椒安全生产的土壤Cd阈值，通过梯度扩散薄膜技术（Diffusive gradients in thin-films technique,DGT）和DIFS模型（DGT induced fluxes in soils and sediments model）获取土壤Cd释放动力学参数，通过盆栽和大田试验建立了基于土壤总Cd和有效态Cd与辣椒Cd含量的关系，并推导出保护辣椒安全生产的土壤总Cd和有效态Cd阈值。结果表明：土壤Cd从固相向液相释放的能力处于中等到高的水平（R值范围为0.42～0.98），较低的土壤pH有利于Cd的长期持续释放。DGT测定的土壤有效态Cd对辣椒Cd的预测效果最佳（模型拟合优度=0.86），土壤总Cd、0.43 mol·L-1 HNO3提取态Cd（HNO3-Cd）和BCR连续提取法第一步提取态Cd（F1-Cd）结合土壤pH能够与辣椒Cd含量建立较好的多元线性回归模型，拟合优度均高于0.80。0.43 mol·L-1 HNO3提取法具有简单快捷、便于检测的优点，其与土壤pH结合可作为研究区碳酸盐岩地质高背景农田土壤有效态Cd的可靠评价方法。研究表明，基于总Cd和HNO3-Cd推导的土壤Cd安全阈值能够较好地保护当地辣椒的安全生产。

• 单位
  中国科学院大学; 土壤与农业可持续发展国家重点实验室; 中国科学院南京土壤研究所