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紫云英-稻秸协同还田高效阻控水稻镉吸收的机理
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作者 杨梦杰 王慧 +8 位作者 程文龙 卜容燕 韩上 唐杉 李敏 朱睿 范洪黎 武际 朱林 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第2期330-342,共13页
【目的】研究镉(Cd)污染稻区紫云英、稻秸还田对水稻根表铁膜的形成以及土壤中不同形态Cd含量的影响,以明确其阻控水稻Cd吸附的机制,为Cd污染稻区阻控水稻Cd吸收提供理论依据。【方法】田间试验在安徽省沿江单季稻区进行,共设置5个处理... 【目的】研究镉(Cd)污染稻区紫云英、稻秸还田对水稻根表铁膜的形成以及土壤中不同形态Cd含量的影响,以明确其阻控水稻Cd吸附的机制,为Cd污染稻区阻控水稻Cd吸收提供理论依据。【方法】田间试验在安徽省沿江单季稻区进行,共设置5个处理:冬闲+水稻季100%氮肥对照(100N);水稻季80%氮肥+紫云英翻压量22500 kg/hm^(2)(80N+M1);水稻季80%氮肥+紫云英翻压量37500 kg/hm^(2)(80N+M2);水稻季100%氮肥+紫云英翻压量22500 kg/hm^(2)+稻秸全量还田(100N+M1+S);水稻季80%氮肥+紫云英翻压量22500 kg/hm^(2)+稻秸全量还田(80N+M1+S)。在水稻分蘖期、拔节期、孕穗期、成熟期,采集水稻根系土壤样品,测定不同形态Cd含量,研究土壤Cd的有效性;采集水稻根部样品,提取根表铁膜,分析铁膜中的Fe(DCB-Fe)和Cd(DCB-Cd)含量;成熟期采样分析籽粒中Cd含量。【结果】与100N对照相比,各处理分蘖期和拔节期土壤有效态Cd含量分别显著降低了12.37%~16.96%和9.59%~20.30%;孕穗期80N+M1和80N+M1+S处理的土壤有效Cd含量分别降低了18.64%和20.79%,成熟期分别降低了9.55%和10.46%。与100N对照相比,紫云英各处理土壤中弱酸提取态Cd的占比降低了6.25%~11.48%;80N+M2处理残渣态Cd占比提高了93.77%。所有处理中DCB-Cd和DCB-Fe含量随水稻生育期的延长变化趋势一致。80N+M1处理和80N+M1+S处理的分蘖期DCB-Fe含量比100N对照分别提高了167.78%和128.45%,成熟期分别提高了67.42%和97.19%,分蘖期DCB-Cd含量分别提高了92.79%和50.47%,成熟期分别提高了17.75%和25.44%。80N+M1处理和80N+M1+S处理成熟期根部Cd含量分别显著降低了11.21%和12.93%,80N+M1+S处理籽粒Cd含量最低,比100N对照降低了17.17%。相关分析表明,在各个时期水稻根表铁膜DCB-Cd含量与DCB-Fe含量呈显著正相关;成熟期根部Cd含量与孕穗期DCB-Cd含量呈正相关,与分蘖期和成熟期DCB-Cd、DCB-Fe含量呈负相关。路径分析表明,紫云英和稻秸还田均对铁膜DCB-Fe、DCB-Cd含量有显著正效应,紫云英和稻秸均对土壤有效态Cd含量呈负效应,紫云英的影响效应达到显著水平;紫云英和稻秸对水稻籽粒Cd含量呈负效应,且稻秸的影响效应大于紫云英。【结论】紫云英和稻秸还田均促进土壤中活性态Cd的固定和水稻根表铁膜的形成,稻秸还田处理主要通过根表铁膜拦截根部吸收Cd,紫云英还田处理主要通过土壤环境来吸附固定活性态Cd,以翻压量为22500 kg/hm^(2)的紫云英和稻秸全量协同还田并配施80%氮肥的效果最好。 展开更多
关键词 氮肥减施 紫云英翻压 稻秸还田 根表铁膜 根表铁膜铁 根表铁膜镉 镉有效性 水稻镉吸收量
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