加剧酸化对土壤有效态 Cd 和水稻的影响

【目的】通过引用酸化材料加剧土壤酸化，探究 Cd 污染土壤酸化后，土壤 pH 值改变对土壤中 Cd活性及水稻产量、质量的影响，为 Cd 污染土壤的修复治理提供理论支撑。【方法】开展土壤培养试验，分析Cd 污染土壤施用酸化材料后土壤 pH 值及有效态 Cd 含量的动态变化，探究土壤 pH 变化对 Cd 活性的影响；开展水稻盆栽试验，分析土壤酸化后水稻生物量、产量及其构成因素、水稻植株及稻米 Cd 含量的变化，探究土壤pH 降低对水稻产量、质量的影响。【结果】施用酸化材料能精准降低土壤 pH，使试验土壤形成一定的 pH 梯度。土壤 pH 值降低 0.33、0.67 个单位，土壤有效态 Cd 含量分别增加 0.04、0.07 mg/kg，增幅达 21.05%、36.84%，土壤有效态 Cd 和土壤 pH 之间呈显著的负相关关系。土壤 pH 降低导致水稻生长受到抑制，植株瘦弱，与对照相比，pH 4.77、5.11 处理的水稻地上部生物量分别降低 9.61%、2.48%。水稻有效穂数、穗实粒数、结实率随土壤 pH 降低而减少，导致 pH 4.77、5.11 处理的水稻产量较对照减少 11.58%、1.74%。土壤酸化致使重金属活化，导致水稻植株及稻米对 Cd 的富集能力增强，pH 4.77、5.11 处理植株 Cd 含量较对照分别增加 87.52%、1.13%，稻米 Cd 含量较对照分别增加 134.55%、165.45%。【结论】土壤 pH 影响 Cd 的形态，土壤酸化使 Cd 的生物有效性增加，土壤有效态 Cd 和土壤 pH 之间呈显著的负相关关系。土壤酸化使水稻生长受阻，地上部生物量降低，成穗数与实粒数减少，产量降低，同时亦加剧土壤 Cd 活性，使水稻对 Cd 的吸收和富集能力增强，被重金属污染的风险也相应增加。

Effects of Increased Acidification on Soil Available Cd and Rice