土壤学报

作者：张雨婷，朱奇宏，黄道友，田应兵，许超，朱捍华，何磊，王伟，张泉

单位：张雨婷，中国科学院亚热带农业生态研究所, 亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125;长江大学农学院, 湖北荆州 434025；,朱奇宏，中国科学院亚热带农业生态研究所, 亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125；,黄道友，中国科学院亚热带农业生态研究所, 亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125；,田应兵，长江大学农学院, 湖北荆州 434025；,许超，中国科学院亚热带农业生态研究所, 亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125；,朱捍华，中国科学院亚热带农业生态研究所, 亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125；,何磊，中国科学院亚热带农业生态研究所, 亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125；,王伟，中国科学院亚热带农业生态研究所, 亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125；,张泉，中国科学院亚热带农业生态研究所, 亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125；quanzhang@isa.ac.cn,

关键词：镉;砷;落干过程;根表铁膜;镉/砷形态

基金：国家自然科学基金项目（41807145），湖南创新型省份建设专项资金（2020NK2001），财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系（CARS-16-E09）共同资助

通过盆栽试验，在水稻分蘖盛期土壤水分落干过程的第0、3、5、7 天进行连续性取样，研究干湿交替的落干（“氧化”）过程中镉、砷在土壤-水稻系统中的迁移转化动态规律。结果表明：落干过程中水稻各部位镉含量随着落干天数的延长而增加，落干后第5 天水稻根内和茎叶镉含量较落干0 d处理分别提高了109%和183%（P<0.05）；而水稻根内砷含量随着落干天数的延长先减少后增加，与落干0 d处理相比，落干后第3天减少了41.96 mg·kg-1（P<0.05）；茎叶砷含量则随着落干天数的延长而降低，落干后第5 天和第7天茎叶砷含量较落干0 d处理分别减少了12%和18%（P<0.05）。落干后第5 天处理根表铁膜镉、砷和铁含量分别较落干0d提高了97%、16%和16%（P<0.05）。随着土壤含水量的降低，土壤Eh逐渐升高、 pH逐渐降低、土壤可溶性有机碳增高和有效铁含量降低，促进了土壤中残渣态镉向酸提取态和可还原态镉转化，有效态镉（DTPA法）含量升高，土壤中砷向可氧化态转化，降低有效砷的含量。通过拟合分析可知，当土壤含水率为33.6%左右时，生物可利用的镉和砷含量可同步保持在相对较低水平。综上，对于镉砷复合污染土壤可采取适当的水分管理，通过调控土壤Eh、pH、DOC和有效铁，降低土壤镉砷生物有效性，促进根表铁膜对镉砷的吸附固定，进而减少水稻对镉砷的吸收累积，对重金属镉砷复合污染土壤的修复与治理具有重要意义。

来源：2023年第2期

《土壤学报》期刊编辑部

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