土壤学报

作者：梁以豪，倪才英，黎衍亮，肖罗长，简敏菲

单位：梁以豪，江西师范大学地理与环境学院/鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室, 南昌 330022；,倪才英，江西师范大学地理与环境学院/鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室, 南昌 330022；Ncy1919@126.com,黎衍亮，江西师范大学地理与环境学院/鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室, 南昌 330022；,肖罗长，江西师范大学地理与环境学院/鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室, 南昌 330022；,简敏菲，江西师范大学生命科学学院/江西省亚热带植物资源保护与利用重点实验室 南昌 330022；,

关键词：稻田土壤;稻虾种养;溶解性有机质;荧光猝灭;镉

基金：国家自然科学基金项目（42167006）和江西省现代农业产业技术体系建设专项项目（JXARS-12-环境控制）资助

镉（Cd）是我国稻田土壤超标率最高的重金属污染物。土壤的溶解性有机质（DOM）影响Cd的生物有效性和迁移性。稻田是我国重要的粮食产地，同时稻田种养作为重要的生态农业模式，稻田环境改建和养殖等环节会改变DOM，但稻田以及稻田种养过程中土壤DOM与Cd2+的络合过程尚未清晰。基于紫外可见-吸收光谱、三维荧光光谱和同步荧光光谱，结合平行因子分析和二维相关分析、修正型Stern-Volmer 络合反应模型等方法，以稻虾种养（RS）和水稻单作（CK）两种模式作为试验对象，对稻田土壤DOM与Cd2+的络合过程进行研究。结果显示，RS与CK土壤DOM组分相似，包括一个色氨酸物质组分（C1）和三个类腐殖质组分（C2、C3、C4），相比CK，RS的C2和C4比例低，C3比例较高，C1差异不显著；紫外吸光度CK较RS高，吸收峰位于200～230 nm；同步荧光和二维相关分析表明，两种稻田系统土壤DOM荧光强度随Cd2+增加而发生变化，但不同模式土壤DOM与Cd2+的络合顺序不同，RS土壤DOM与Cd2+发生络合作用的顺序依次为腐殖质（310 nm）、色氨酸、腐殖质（375 nm），而CK为色氨酸、腐殖质（375 nm）、腐殖质（310 nm）；络合反应模型表明稻田土壤DOM中色氨酸组分C1和富里酸组分C4与Cd2+络合后发生了显著的荧光猝灭，且C1和C4的络合常数lgK值表现为RS＞CK。上述结果表明，RS与CK的土壤DOM均以腐殖质为主，但二者组成比例不同，DOM中存在较多芳香结构，这影响了腐殖质DOM与Cd2+的络合稳定性，种养同时也增强了色氨酸和富里酸DOM与Cd2+的络合能力。本研究结果可为稻田土壤Cd的污染机理研究与污染防治提供科学参考。

来源：2025年第1期

《土壤学报》期刊编辑部

查看土壤学报杂志2025年第1期