土壤溶液及DGT提取土壤Cd與稻米Cd的關(guān)系

發(fā)布日期：2021-02-05

(1)研究區(qū)存在較為明顯的土壤及稻米Cd污染風(fēng)險(xiǎn)，土壤Cd平均含量為0.40 mg·kg-1，有55% 的樣品超過(guò)篩選值，稻米Cd平均含量為0.28 mg·kg-1，有 44.4%樣品超標(biāo)。

(2)土壤Cd總量與HAc、EDTA和復(fù)合有機(jī)酸提取Cd含量達(dá)極顯著相關(guān)性，模型決定系數(shù)R2均在0.8 以上，其中，土壤Cd總量與EDTA提取Cd含量模型決定系數(shù)R2達(dá)0.908 4。

(3)以總量預(yù)測(cè)稻米Cd污染情況會(huì)產(chǎn)生37.2%~ 39.8%的誤判率，0.01 mol·L-1 CaCl2提取的土壤Cd有效態(tài)含量存在明顯的適用范圍限制，在0.04~0.13 mg·kg-1范圍內(nèi)，效果明顯差于其他數(shù)據(jù)區(qū)域。

(4)DGT技術(shù)能較好地預(yù)測(cè)稻米對(duì)Cd的吸收富集性能，且能區(qū)分土壤庫(kù)供給能力差異對(duì)稻米富集Cd的影響，是本區(qū)域預(yù)測(cè)稻米富集Cd較為理想的工具。

土壤溶液及DGT提取的土壤Cd有效態(tài)含量與稻米Cd含量散點(diǎn)?？梢?jiàn)，以本文方法提取的土壤溶液Cd有效態(tài)含量預(yù)測(cè)稻米Cd含量并不理想，兩者無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)r=0.12。DGT 監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，隨著DGT_Cd的增加，稻米對(duì)Cd的吸收存在明顯的二向性，部分水稻Cd含量增加緩慢，而部分水稻Cd含量增加明顯。且兩種情景均表現(xiàn)為與稻米Cd含量顯著相關(guān)，這與其他土壤有效態(tài)提取結(jié)果有較大的差別。出現(xiàn)這種情況可能與Cd的實(shí)際供給庫(kù)有關(guān)。實(shí)際采樣時(shí)我們也發(fā)現(xiàn)，農(nóng)民對(duì)水稻的管理差異很大，有的地里基本沒(méi)有水，而有的地里還有一層水。這也可能是造成DGT測(cè)定結(jié)果兩向性的原因。

水稻在生長(zhǎng)過(guò)程中，由于存在不同水分管理模式，導(dǎo)致同一土壤Cd有效性存在明顯差別，間歇式灌排的稻田，由于土壤處于好氧狀況，Cd活性高，稻米富集Cd量增加，而淹水稻田，土壤處于厭氧狀況，Cd 活性明顯下降，導(dǎo)致Cd實(shí)際供給能力明顯下降，表現(xiàn)為稻米Cd 吸收量的減少。本研究測(cè)定土壤為風(fēng)干土，因此對(duì)于淹水生長(zhǎng)的稻田，土壤DGT_Cd含量較實(shí)際偏大，導(dǎo)致相同DGT_Cd 濃度稻米富集Cd 存在差異性。

再者，水稻品種的差異也可能是另外的原因，畢竟模型構(gòu)建時(shí)為了通用性沒(méi)有考慮不同品種水稻對(duì)Cd富集能力的差別。

與其他重金屬有效態(tài)提取技術(shù)不同，DGT提取重金屬有效態(tài)過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)模擬植物吸收的過(guò)程，其提取的重金屬有效態(tài)包括土壤溶液中離子態(tài)、有機(jī)易解離態(tài)及土壤顆粒易解離態(tài)，實(shí)際研究表明，土壤中此部分重金屬更具有植物可利用性。而土壤溶液中的重金屬主要以離子態(tài)、有機(jī)絡(luò)合態(tài)、黏粒結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)等形態(tài)存在，這部分重金屬不一定都是植物可利用的。

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