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淹水条件下水稻对土壤砷转化的影响
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作者 颜思瑶 杨光 +6 位作者 白艳 高一帆 梁露予 龚凤 黄国勇 潘丹丹 李晓敏 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第11期1756-1767,共12页
淹水条件下土壤砷的移动性和生物有效性显著提高,易被水稻吸收;然而水稻种植过程对土壤砷转化的影响机制尚不明确。选取了含低砷(15.5 mg∙kg^(-1))和高砷(52.1 mg∙kg^(-1))两种稻田土壤,每种土壤在淹水条件下分别设置种植和不种植水稻... 淹水条件下土壤砷的移动性和生物有效性显著提高,易被水稻吸收;然而水稻种植过程对土壤砷转化的影响机制尚不明确。选取了含低砷(15.5 mg∙kg^(-1))和高砷(52.1 mg∙kg^(-1))两种稻田土壤,每种土壤在淹水条件下分别设置种植和不种植水稻两种处理,在淹水培养期间的第7、14、28、42、56天采集土壤孔隙水、根际土壤,并在水稻成熟时采集水稻植株各部位样品。分析了不同砷形态、土壤砷组分、亚铁浓度、土壤溶解性有机质分子组分等的动态变化,探究了水稻对淹水土壤砷转化的影响机制。结果表明,与不种植水稻处理相比,种植水稻降低了淹水期土壤有效态砷和无定型铁铝氧化物结合态砷的比例,但提高了土壤腐殖酸结合态和富里酸结合态砷的比例。在第28天时种植水稻使孔隙水中溶解态Fe(II)质量浓度从43.6-51.3 mg∙L^(-1)降低至11.9-19.4 mg∙L^(-1),使土壤吸附态Fe(II)质量分数从1.14-1.21 g∙kg^(-1)提高至3.73-4.28 g∙kg^(-1)。三维荧光光谱分析表明,种植水稻显著提高了土壤溶解性有机质中类富里酸、类腐殖酸、类酪氨酸和类色氨酸等组分的丰度,且相关性分析结果表明,四者均与土壤有机质结合态砷呈显著正相关(p≤0.05或p≤0.01),但与土壤可利用态砷呈显著负相关(p≤0.01或p≤0.001)。此外,在高砷土壤种植的水稻呈现直穗病,这可能跟高砷土壤溶解性有机质中CHOS和蛋白质/脂质化合物的相对丰度(16.4%和12.0%)比低砷土壤(12.8%和6.62%)高有关。水稻植株可能通过根际响应和根系吸收等作用,降低土壤有效态砷,提高土壤溶解性有机质的含量,并使更多砷与土壤有机质结合,有利于砷的固定。 展开更多
关键词 稻田土壤 砷(As) 厌氧 固定 有机质
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