不同形态硫对水稻吸收积累镉的影响

【欢迎您关注--】

来源：《学报》2021 年 06 期

作者：刘颖1，苏广权1，郭湘1，杨燕花2,3，姚爱军1*，仇荣亮2,3,4，汤叶涛2,3

单位：1. 中山大学地理科学与规划学院；2. 中山大学环境科学与工程学院；3. 中山大学广东省环境污染控制与修复重点实验室；4. 岭南现代农业科学与技术广东省实验室，华南农业大学

摘 要

为探究不同形态硫（SO42-/S2-）对水稻生物量和糙米Cd 积累的影响，采用金属矿区下游Cd、As 重度污染农田耕层土壤，以温室水稻盆栽试验，在施用足量CaCO3 条件下，向供试土壤中分别施加S 0（CK）、400 mg·kg-1（K2S/K2SO4）并持续淹水直至收获。

结果表明：与CK 相比，K2S 和K2SO4 处理显著提高水稻总生物量130.1%~186.7%，且K2S 处理增加糙米产量效果更佳。与CK 相比，施加S 能显著降低糙米Cd 含量，K2S 处理使糙米Cd 含量降低37.5%~50.0%，K2SO4 处理降低31.3%~45.0%。两种施S 处理均使糙米Fe 含量下降90%以上。K2S 和K2SO4 处理使土壤溶液pH 平均降低0.28~0.32 个单位，K2S 处理可显著促进土壤Cd 向铁锰氧化物结合态和有机硫化物结合态Cd 转化，铁锰氧化物结合态Cd 在酸化和氧化环境下相对稳定，有利于稳定土壤Cd 活性；K2S 处理同时增加茎、叶的S 含量，有效将Cd 液泡区隔化，将Cd 固定在茎、叶，从而降低糙米Cd 含量。K2SO4 处理促进土壤Cd 向碳酸盐结合态和有机硫化物结合态转化，在土壤酸化和Eh 回升条件下，K2SO4 处理土壤有效态Cd 显著提高。但K2SO4 处理比K2S 处理更有利于Cd 在植物体内的液泡区隔化，这可能是其能够抑制Cd 从根向地上部及籽粒转运的原因。

研究表明，在施用足量CaCO3 条件下，足量施用K2S 或K2SO4 均可提高水稻生物量，并有效降低糙米Cd 含量。

结 论：

（1）在足量施用CaCO3 条件下，K2S 和K2SO4 处理均能显著增加水稻的生物量，其中K2S 增加糙米产量更显著。

（2）土壤中性条件下，足量K2S 和K2SO4 处理可使糙米Cd 含量降低31%~50.0%，但同时使糙米Fe 含量下降90%以上，两种施S 处理间无显著差异。

（3）K2S 处理通过促进土壤Cd 向铁锰氧化物结合态和有机硫化物结合态Cd 转化而使土壤Cd 活性受到一定抑制；同时增加水稻茎、叶的S 含量，有效将Cd 液泡区隔化，将Cd 固定在茎、叶，从而降低糙米Cd 含量。

（4）K2SO4 处理对土壤Cd 有活化效应，但K2SO4 处理比K2S 处理更有利于Cd 在植物体内的液泡区隔化，是其能够抑制Cd 从根向地上部及糙米转运的原因。

责任编辑：郑庆祥

校对 | 审核：潘淑君 王农