硫素施用对水稻土Cd的生物有效性及作物吸收的影响

【作者】 张登晓； 杜光辉； 王代长；

【机构】 河南农业大学资源与环境学院；

【摘要】 农田土壤重金属污染问题日益突出并受到广泛关注。当前研究发现,硫素施入土壤中具有提高作物产量同时能够增加土壤中重金属Cd固定的潜力。本研究中通过池栽试验的方法,以水稻土壤为研究对象,研究不同形态和不同用量的硫素施入土壤中对水稻生长和Cd累积的影响。设置两种硫素类型:硫磺硫（S0）和石膏硫（GYP）,施用量分别设置为0 g Skg^–1,0.15 g Skg^–1和0.30 g Skg^–1三个水平,共5个处理,分别标记为:CK、S0L、S0H、GYPL和GYPH。结果表明:与对照相比,施用硫磺和石膏均显著增加水稻的干物质量,尤其对产量而言,硫素施用增加水稻产量的2.8-4.8倍,而在不同硫素类型之间,石膏的增产效应优于硫磺。另外,硫素施用后土壤溶液的氧化还原电位呈现降低趋势,因此可能导致水稻土壤中Cd的钝化,而p H在不同处理间没有显著性差异。两种硫素的施用降低了水稻籽粒Cd的积累,其中硫磺处理下水稻籽粒Cd含量从对照处理的0.61 mg kg^–1降低到0.41-0.46 mg kg^–1,而石膏处理下降低到0.24–0.43 mg kg^–1。低用量的石膏处理（GYPL）具有最好的降低水稻籽粒Cd积累的效应。本研究进一步发现,硫素施用于水稻土中能够降低Cd从根部向地上部的转运,特别是石膏的降低效果最好。另外从土壤中Cd的形态分级中看出,硫磺和石膏处理均能够降低土壤中易分解态Cd的百分比,同时增加相对稳定态Cd的比例。其中,根际土中残渣态Cd（Cdres）的百分比增加了0.6%以上,而在非根际土壤中硫磺和石膏处理下铁铝氧化物结合态Cd（Cdiro）的含量分别增加了6.4-7.3%和0.7-2.0%。因此,本研究表明,在水稻土中通过施用硫素可以实现促进作物生产同时降低水稻对Cd的积累的作用,而且石膏的效应优于硫磺。更多还原