不同施肥处理对水稻根表铁和砷形态的影响
长期定位施肥对菜园土壤砷累积和分布的影响
长期定位施肥对菜园土壤砷累积和分布的影响摘要：为了解长期施肥对菜园土壤中砷累积和分布的影响，采集了沈阳农业大学蔬菜长期定位施肥试验基地5年的土壤样品（跨年份）进行分析。
结果表明，1998-2009年，土壤砷含量只施有机肥的处理（a）比不施肥处理（b）高4.43%。
2009年不同施肥处理不同土层土壤中砷的平均含量为0～20 cm 11.73 mg/kg、20～40 cm 8.28 mg/kg、40～60 cm 8.50 mg/kg；20～40 cm土层中as的平均含量比耕层中减少29.41%，40～60 cm土层中as的平均含量比耕层中减少27.54%；施用有机肥或化肥后土壤的砷含量多数有所提高，可见施肥是土壤中砷的主要来源；不施肥处理土壤中砷的含量呈逐年递增的趋势，说明土壤中的砷不仅仅是由施肥造成的，与小区的地理位置和环境也有很大的关系。
关键词：土壤；长期施肥；砷；累积和分布中图分类号：x592 文献标识码：a 文章编号：0439-8114（2013）09-2021-03肥料在我国农业上的应用历史悠久，合理施肥对提高农作物的产量和质量起到了很大的作用，然而，肥料本身以及施用方式不当对环境和人类所造成的影响也日益严峻[1]。
其中，越来越受人们关注的土壤化学污染问题主要就是肥料污染[2]。
施肥会向农田土壤中带入少量重金属，长期施用会造成土壤中砷等重金属的日渐积累，给农业安全生产和人畜健康带来隐患[3-5]。
关于长期施肥、不同施肥方式对土壤质量和作物品质影响的研究很多[1-8]，尤其长期施肥或不同施肥方式对土壤和作物中微量元素的含量及有效性变化的研究日益受到重视。
近年来砷公害事件促使人们开展环境中砷的分布、行为、污染的生态效应及其控制措施等方面的研究，特别是对土壤砷污染的研究[3]。
但目前长期定位施肥对菜园土壤砷含量影响的研究鲜见报道，而通过研究不同施肥方式下土壤中砷的累积和分布规律，进而采取相应的施肥措施，达到既保证农作物品质又不污染环境的目的。
几种重金属污染对水稻的影响
几种重金属污染对水稻的影响随着工农业生产的发展，重金属对土壤和农作物的污染问题越来越严重。
所谓重金属一般是指比重在5以上的金属，有金、汞等45种[1]，而从环境污染方面所说的重金属主要指汞、镉、铅、铬和类金属砷等生物毒性显著的重金属。
天然水中都含有一些重金属，但含量较低，对人类、动物及其它生物不会引起中毒现象。
但污水中含量过高就会造成土壤和农作物的重金属污染，甚至造成大面积农田毁坏。
重金属过多而产生的污染有三种，即：大气污染型、水质污染型和土壤污染型。
其中以水污染型较为普遍。
《中国环境公报》的数据表明，2002年我国污水排放总量为439.5亿吨，重金属排放量为1823吨。
李恋卿（2002）的研究表明，太湖地区的镉积累速率为0.3-3ug.(Kg.a)-1，年污染通量为08-10X10-3Kg（hm2.A）-1[2]。
由于重金属污染具有生物放大作用、微量毒性效应、隐蔽性和滞后性、累积性和复合性等特点，且农作物直接参与食物链循环，因此重金属在农作物中的积累势必影响到人类健康与安全。
水稻是我国大面积栽培的粮食作物。
重金属对人类有潜在性的危害作用，在生物体内可以富集，并把它转化为毒性更大的金属化合物，从而对人类造成更大的危害。
过量的重金属在水稻的根、茎、叶以及籽粒中大量积累，不仅影响水稻产量、品质及整个农田生态系统，并可通过食物链危及动物和人类的健康。
因此，研究重金属污染不仅对水稻生产具有指导作用，而且对环境治理，为无公害稻米的生产技术创新提供科学依据和工程化基础，具有重要的理论意义和实用价值。
本文就国内外重金属对水稻影响的研究现状进行概述。
1 重金属污染水稻的效应1.1 镉(Cd)的效应土壤中Cd的污染，主要来自矿山、冶炼、污水灌溉与污泥的施用等。
低浓度的Cd对水稻幼苗表现出一定的生长促进作用[3]，杨春刚（2005）研究，低浓度的Cd处理土壤时，能提高水稻叶片生长速度、增加比叶重、缩短生育期、增加结实率、穗长、二次枝梗数、穗重和单茎重[4]。
水稻砷的吸收机理及阻控对策
因此，研究腐植酸对典型复合污染水稻土中镉砷有效性的影响及机理，对于 降低重金属对水稻的毒害，提高稻米质量，保障食品安全，具有重大的理论和实 践意义。
二、腐植酸对复合污染水稻土的 影响
1、降低重金属活性：腐植酸可以通过吸附、络合等作用，降低复合污染水 稻土中镉砷的生物有效性，从而减少它们被作物吸收的可能性。
4、腐植酸与其他土壤改良剂联合使用时，其对复合污染水稻土中镉砷有效 性的影响如何？
参考内容二
一、引言
酸性土壤中含有的高活性重金属如镉(Cd)、铅(Pb)和锌(Zn)等，对植物的生 长和生态系统健康具有显著影响。这些重金属不仅对植物产生直接毒性，还会通 过食物链进入人体，对人体健康构成威胁。因此，寻求一种有效的方法来缓解和 阻控这些有害金属的植物毒性，对于保护环境和人类健康具有重要意义。近年来， 生物碳的应用在土壤改良和污染治理领域引起了广泛。本次演示将探讨生物碳对 酸性土壤中有害金属植物毒性的缓解及阻控机理。
三、生物碳对植物毒性的缓解与 调控
生物碳通过改善植物根际环境，促进植物根系生长和养分吸收，从而缓解有 害金属对植物的毒性。此外，生物碳还可以通过提高植物体内抗氧化酶活性、调 节植物体内金属硫蛋白的合成等方式，缓解重金属对植物的氧化应激损伤。此外， 生物碳还可以影响植物根系对有害金属的吸收、转运和储存等过程，从而调控植 物对有害金属的敏感性。
结果显示，采取上述阻控对策可以显著降低水稻对砷的吸收和积累，其中以 调节土壤酸碱度和增加土壤有机质的处理组效果最为显著。
结论与展望
本次演示通过对水稻砷的吸收机理及阻控对策的深入研究，揭示了水稻对砷 的吸收和转运机理以及各种阻控对策的效果和可行性。研究结果表明，通过加强 农田管理、改善土壤环境和减少营养元素投入等措施可以显著降低水稻对砷的吸 收和积累。然而，目前仍需要更多的研究来探究不同阻控对策在实际应用中的效 果和长期影响。
不同治理措施在文山受污染稻田的应用效果
引言土壤是人类赖以生存的主要资源之一，土壤的质量在一定程度上决定了农作物的产量和品质，农田土壤污染会直接导致粮食的减产和间接通过食物链的生物放大效应威胁人们的身体健康。
重金属是指比重>5的金属，在环境污染方面主要有汞、镉、铅、铬以及类金属砷等具生物毒性的重元素。
重金属于大气、水体、土壤环境中普遍存在，并在3种环境间相互迁移[1]。
土壤中的重金属污染具有不可逆性、长期性、隐蔽性、易富集性和毒性强等特点[2]，目前某些地方重金属已经对土壤造成了非常大的影响。
水稻作为我国的主要粮食作物，重金属在其稻米中的富集对人类健康存在潜在威胁。
自20世纪以来，我国稻米重金属超标问题日益严重。
2014年全国土壤污染调查公报显示，重金属镉、汞、铅、铬、锌的点位超标率分别为7.0%、1.6%、1.5%、1.6%、1.1%，耕地土壤点位超标率为19.4%[3]，林承奇等[4]的研究结果表明闽西南地区稻米Cd、Ni、Cu含量超标率分别为8.9%、4.4%和2.2%。
通过采取不同的治理措施对重金属污染的稻田进行修复，降低土壤中重金属污染物向水稻中的迁移，从而得到安全、可食用的稻米。
降低重金属对稻田及水稻污染的治理措施有如下几种：施加土壤调理剂，通过对土壤重金属进行固定和钝化，以降低重金属活性，减少重金属向作物的迁移量；采用农艺措施治理，合理施肥，可以有效减轻土壤中重金属的含量，降低重金属的危害，提高作物产量，改善产品品质[5]。
丁凌云等[6]通过采用石灰、过磷酸钙和有机物等改良剂对水稻产量和重金属吸收进行研究，发现石灰+过磷酸钙（0.4kg/m 2）能够显著降低水稻中的重金属含量。
刘登彪等[7]通过设置不同叶面阻控剂浓度，探究了其对土壤和稻米镉含量的影响。
本研究根据农产品协同监测结果，筛选出样品超标的轻中度污染耕地，分别选用石灰调节、叶面调控、优化施肥、土壤调理剂等安全利用措施技术，开展轻中度污染耕地安全利用技术试验，为全州轻中度污染耕地安全利用提供技术支撑，为推进受污染耕地安全利用工作奠定基础。
小议水稻对砷吸收和代谢机制研究_论文格式_
小议水稻对砷吸收和代谢机制研究以下是一篇关于小议水稻对砷吸收和代谢机制研究的提纲，欢迎浏览！1 引言砷(as)是一种常见的环境毒物和人类致癌物，对动植物具有强烈的毒害作用。
as 污染在全世界（尤其在东南亚）已成为一个严峻的环境问题，目前已有数百万人口受到as 中毒的影响。
近年来，由于含as 灌溉水的大量使用，导致农田土壤as 高度积累。
世界上近一半人口，包括几乎整个东亚和东南亚的居民，均以稻米为主食。
不幸的是，大面积的水稻田已经遭受as 污染，而且水稻比其他农作物更易积累as，这使人类健康受到严重威胁。
水稻as 污染已成为当今全球环境热点问题之一。
针对大面积受as 污染的水稻田，传统的物理、化学修复方法因工程量大、费用高等，不适应于大面积中-低度污染的农田的治理。
而新兴的植物修复技术受修复植物生物量小、修复时间长等因素制约，走向产业化目前任务还很艰巨。
为此，世界各国科学家们都在努力寻找一条经济、有效、可行的途径来解决稻米as 污染问题。
国内外已有很多关于水稻as污染情况的调查研究，而且在水稻对as 的吸收、积累和代谢生理和分子生物学机制，及影响水稻累积as 的主要因素等方面也作了诸多的研究和探讨。
本文就上述领域并结合作者课题组的相关研究成果，综述了近年来此领域的主要研究进展。
2 水稻as 污染情况2.1 稻田土壤as 污染as 污染问题受到广泛关注，始于孟加拉国地下水as 污染导致大量人群as 中毒。
迄今为止，除孟加拉外，已发现许多国家或地区（尤其是南亚国家）的部分稻田受到严重的as污染，如，中国、柬埔寨、印度、蒙古、缅甸、尼泊尔、巴基斯坦、泰国和越南等。
稻田as 污染来源主要包括：含as 地下水灌溉、采矿活动、含as 杀虫剂/除草剂/肥料使用等工农业生产活动。
在孟加拉国，大量受as 污染地下水被用于灌溉农田，每年通过灌溉水进入孟加拉耕地（主要是水稻田）的as 大约有1000t。
meharg 和rhman调查研究发现孟加拉部分地区的水稻田土壤as 含量最高可达46 mg·kg-1，是孟加拉土壤as 背景值的4～9倍。
水稻土中铁的微生物还原及对砷运移的影响的开题报告
水稻土中铁的微生物还原及对砷运移的影响的开题报告1.研究背景和意义水稻是世界上最重要的粮食作物之一，但是水稻生长的土壤中含有的砷污染问题严重影响了水稻的产量和质量。
根据相关研究表明，砷主要以二价及三价态存在于土壤中，而在还原等特定环境下，砷离子会被还原为更容易在土壤中积累和转移的五价砷酸根离子，从而加重了土壤中砷的富集和水稻对砷污染的吸收和积累。
因此，研究水稻土中铁的微生物还原及其对砷运移的影响具有重要的理论和实际意义，有助于有效地解决水稻地区砷污染的问题。
2.研究内容本研究将选取砷污染水稻土样品，通过分别设立对照组和实验组，采用不同的处理方法测定不同条件下砷吸附和转化的动力学过程，重点研究以下内容：（1）水稻土中铁的微生物还原特性（2）铁还原菌对砷吸附和转化的影响（3）不同还原剂对砷吸附和转化的影响3.研究方法1）实验设计：采用完全随机设计 (CRD)，设置对照组和实验组。
2）实验操作：测定不同条件下水稻土中铁的微生物还原特性，并通过分别添加不同的还原剂、铁还原菌和控制因素等不同实验组测定不同条件下的砷吸附和转化动力学过程。
3）样品分析：采用不同的仪器分析不同实验组的砷吸附和转化效果，如ICP-AES、XRD、SEM等。
4. 预期结果预计研究结果将揭示水稻土中铁的微生物还原特性及其对砷吸附和转化的影响机制。
在此基础上，将进一步发掘铁还原菌在砷转化中的作用，探究不同还原剂对砷的影响，为水稻地区砷污染问题的解决提供有力的理论支撑。
5.参考文献[1] 丁有福, 李忠献, 鲜香,等. 土壤砷的污染与植物的抗性和修复 [J]. 生态环境,2013,(05):862-872.[2] WANG H, ZHANG X, WANG C, et al. The effects of microbial reduction on arsenic speciation and bioavailability in a red paddy soil[J]. Science of The Total Environment, 2018, 628:399-406.[3] GUO H, CHEN G, XUE G, et al. Characterization of arsenic mobilization and accumulation in sediments and rhizosphere soil from the Honghu Marsh, China[J]. Journal of Hazardous Materials, 2017, 324(Pt A):262-270.。
土壤中砷含量的标准
土壤中砷含量的标准：一级土壤环境质量标准规定土壤砷含量≤15mg/kg，三级标准应≤30mg/kg硫酸亚铁、硫酸锌加氮肥、氯化镁等可减轻砷对水稻的毒害。
一般磷肥可减轻砷毒害而含砷较多的磷肥有时加重砷毒害。
大米中砷和镉含量的测定，我用的是两种分析方法，一种是ICP-MS法，一种是用原子荧光测砷，原子吸收石墨炉法测镉，原子吸收石墨炉法测镉与ICP-MS法检出来的结果差不多，可是用原子荧光法测砷只有ICP-MS法检测结果的一半（包括大米的质控样也一样），带了大米的标物分析，ICP-MS法检测出的结果较满意，与质控样的数值相吻合，这样原子荧光法测砷就不准了，同样用微波消解一起消解处理了，ICP-MS法做质控样准确了，因此可排除消解处理过程的不准确性了，这样问题只有出在原子荧光法测砷的过程了，原子荧光法测砷做出来的标线也很好的，稻是我国乃至亚洲的主要粮食作物之一。
世界上90％的水稻产自亚洲，而在亚洲一些国家(如孟加拉国、中国(包括台湾)、泰国等)的稻米主要生产区，土壤和地下水已遭受到较为严重的砷污染。
土壤中的砷可以通过秸秆和稻米经食物链进入人体，直接或间接危害着人体健康。
近年来，针对水稻吸收及转运砷的问题国内外已有一些报道，然而，这些研究都忽略了一个重要环节—水稻特殊的根际环境效应。
而水稻根表自然形成的铁氧化物膜(铁膜)作为根际不可分割的一部分，以及砷等污染物进入根系的门户，对砷的迁移、吸收和在组织中的累积有何作用及作用程度如何?目前国内外有关的研究尚少，这也正是本论文主要研究的问题。
本研究采用不同的培养系统研究了水稻根表形成的铁膜对砷吸收和转运的作用机制。
(1)根表铁、锰氧化物膜对水稻吸收和转运砷的影响在诱导铁、锰膜12小时后，水稻根表出现了明显的红棕色铁膜，但锰膜形成的数量相对较少。
当营养液中供应的砷为五价砷(As(Ⅴ))时，铁膜上砷的富集量远高于对照和锰膜处理，并且也明显高于三价砷(As(Ⅲ))处理。
土壤中砷含量的标准
土壤中砷含量的标准：一级土壤环境质量标准规定土壤砷含量≤15mg/kg，三级标准应≤30mg/kg硫酸亚铁、硫酸锌加氮肥、氯化镁等可减轻砷对水稻的毒害。
一般磷肥可减轻砷毒害而含砷较多的磷肥有时加重砷毒害。
大米中砷和镉含量的测定，我用的是两种分析方法，一种是ICP-MS法，一种是用原子荧光测砷，原子吸收石墨炉法测镉，原子吸收石墨炉法测镉与ICP-MS法检出来的结果差不多，可是用原子荧光法测砷只有ICP-MS法检测结果的一半（包括大米的质控样也一样），带了大米的标物分析，ICP-MS法检测出的结果较满意，与质控样的数值相吻合，这样原子荧光法测砷就不准了，同样用微波消解一起消解处理了，ICP-MS法做质控样准确了，因此可排除消解处理过程的不准确性了，这样问题只有出在原子荧光法测砷的过程了，原子荧光法测砷做出来的标线也很好的，稻是我国乃至亚洲的主要粮食作物之一。
世界上90％的水稻产自亚洲，而在亚洲一些国家(如孟加拉国、中国(包括台湾)、泰国等)的稻米主要生产区，土壤和地下水已遭受到较为严重的砷污染。
土壤中的砷可以通过秸秆和稻米经食物链进入人体，直接或间接危害着人体健康。
近年来，针对水稻吸收及转运砷的问题国内外已有一些报道，然而，这些研究都忽略了一个重要环节—水稻特殊的根际环境效应。
而水稻根表自然形成的铁氧化物膜(铁膜)作为根际不可分割的一部分，以及砷等污染物进入根系的门户，对砷的迁移、吸收和在组织中的累积有何作用及作用程度如何?目前国内外有关的研究尚少，这也正是本论文主要研究的问题。
本研究采用不同的培养系统研究了水稻根表形成的铁膜对砷吸收和转运的作用机制。
(1)根表铁、锰氧化物膜对水稻吸收和转运砷的影响在诱导铁、锰膜12小时后，水稻根表出现了明显的红棕色铁膜，但锰膜形成的数量相对较少。
当营养液中供应的砷为五价砷(As(Ⅴ))时，铁膜上砷的富集量远高于对照和锰膜处理，并且也明显高于三价砷(As(Ⅲ))处理。
施用石灰对稻田土壤pH 值、水稻产量和重金属积累的影响
DOI:10.16815/ki.11-5436/s.2020.35.008施用石灰对稻田土壤pH值、水稻产量和重金属积累的影响潘香玉（福建省寿宁县土壤肥料技术站，福建 宁德 355500）摘要:目前南方稻区土壤酸化趋势日趋严重，水稻重金属污染也日益受到关注。
研究施用石灰对土壤酸化改良、水稻产量和重金属积累的影响，可为稻区酸化土壤改良及重金属污染治理提供理论依据。
2015年在福建省寿宁县选择在pH值为5.0左右的稻田，以石灰作为酸性土壤改良剂，开展田间试验，试验设4个施石灰处理（0、1500、3000、4500kg/hm2），比较处理间土壤pH值、水稻产量、各器官重金属含量变化。
试验结果表明，施用石灰可以提高土壤pH值0.5～1.81个单位，水稻增产226.20～817.80 kg/hm2，增幅为3.62%～13.29%；水稻根部、茎秆、稻穗可以降低对铅、镉的吸收。
在该试验条件下，稻区酸性土壤施用石灰的最佳用量为1500～3000 kg/hm2，可以提升土壤pH值，水稻增产效果最好，水稻各器官重金属含量也相应降低。
关键词:水稻；石灰；重金属；土壤pH值；产量；影响潘香玉. 施用石灰对稻田土壤pH值、水稻产量和重金属积累的影响[J]. 农业工程技术，2020，40(35):15～18.重金属在农作物体内富集，会影响农产品安全，严重危害人体健康[1]。
随着经济快速发展，耕地土壤重金属污染形势日益严峻。
据调查，全国污染耕地土壤点位超标率达19.4%[2～3]。
水稻是全国主要粮食作物之一，稻田土壤重金属污染问题日益突出，对粮食安全造成威胁。
降低稻米重金属含量不仅关系到稻米农产品质量安全，也是推进生态文明建设和维护生态安全的重要内容[4]。
如何在重金属中轻度污染耕地上进行安全高效的农业生产是目前亟待解决的问题。
使用土壤调理剂是经济高效、易于实施的治理土壤重金属污染的方法[1]，石灰是南方酸化土壤最常用的土壤调理剂。
叶面施用有机硒、有机硅对水稻累积镉、砷的影响
櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄［２３］闫建伟，赵 源，张乐伟，等．改进Ｆａｓｔｅｒ－ＲＣＮＮ自然环境下识别刺梨果实［Ｊ］．农业工程学报，２０１９，３５（１８）：１４３－１５０．［２４］ＧａｏＦＦ，ＦｕＬＳ，ＺｈａｎｇＸ，ｅｔａｌ．Ｍｕｌｔｉ－ｃｌａｓｓｆｒｕｉｔ－ｏｎ－ｐｌａｎｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｆｏｒａｐｐｌｅｉｎＳＮＡＰｓｙｓｔｅｍｕｓｉｎｇＦａｓｔｅｒＲ－ＣＮＮ［Ｊ］．ＣｏｍｐｕｔｅｒｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｉｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，２０２０，１７６：１０５６３４．［２５］彭红星，黄 博，邵园园，等．自然环境下多类水果采摘目标识别的通用改进ＳＳＤ模型［Ｊ］．农业工程学报，２０１８，３４（１６）：１５５－１６２． ［２６］张恩宇，成云玲，胡广锐，等．基于ＳＳＤ算法的自然条件下青苹果识别［Ｊ］．中国科技论文，２０２０，１５（３）：２７４－２８１．［２７］王昱潭，薛君蕊．改进ＳＳＤ的灵武长枣图像轻量化目标检测方法［Ｊ］．农业工程学报，２０２１，３７（１９）：１７３－１８２．［２８］薛月菊，黄 宁，涂淑琴，等．未成熟芒果的改进ＹＯＬＯｖ２识别方法［Ｊ］．农业工程学报，２０１８，３４（７）：１７３－１７９．［２９］唐熔钗，伍锡如．基于改进ＹＯＬＯ－Ｖ３网络的百香果实时检测［Ｊ］．广西师范大学学报（自然科学版），２０２０，３８（６）：３２－３９．［３０］张兆国，张振东，李加念，等．采用改进ＹｏｌｏＶ４模型检测复杂环境下马铃薯［Ｊ］．农业工程学报，２０２１，３７（２２）：１７０－１７８．［３１］ＦａｎＳＸ，ＬｉａｎｇＸＴ，ＨｕａｎｇＷＱ，ｅｔａｌ．Ｒｅａｌ－ｔｉｍｅｄｅｆｅｃｔｓｄｅｔｅｃｔｉｏｎｆｏｒａｐｐｌｅｓｏｒｔｉｎｇｕｓｉｎｇＮＩＲｃａｍｅｒａｓｗｉｔｈｐｒｕｎｉｎｇ－ｂａｓｅｄＹＯＬＯＶ４ｎｅｔｗｏｒｋ［Ｊ］．ＣｏｍｐｕｔｅｒｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｉｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，２０２２，１９３：１０６７１５．［３２］王 卓，王 健，王枭雄，等．基于改进ＹＯＬＯｖ４的轻量级苹果实时检测方法［Ｊ／ＯＬ］．农业机械学报．［２０２２－１０－０１］．ｈｔｔｐｓ：／／ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／１１．１９６４．Ｓ．２０２２０５２０．１６３６．００８．ｈｔｍｌ．［３３］高芳芳，武振超，索 睿，等．基于深度学习与目标跟踪的苹果检测与视频计数方法［Ｊ］．农业工程学报，２０２１，３７（２１）：２１７－２２４． ［３４］ＴａｎＭＸ，ＰａｎｇＲＭ，ＬｅＱＶ．ＥｆｆｉｃｉｅｎｔＤｅｔ：ｓｃａｌａｂｌｅａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｂｊｅｃｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎ［Ｃ］／／２０２０ＩＥＥＥ／ＣＶＦＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＣｏｍｐｕｔｅｒＶｉｓｉｏｎａｎｄＰａｔｔｅｒｎＲｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ．２０２０：１０７７８－１０７８７． 丁浩男，潘荣庆，吕浩能，等．叶面施用有机硒、有机硅对水稻累积镉、砷的影响［Ｊ］．江苏农业科学，２０２３，５１（１４）：２１５－２２０．ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０２３．１４．０２９叶面施用有机硒、有机硅对水稻累积镉、砷的影响丁浩男，潘荣庆，吕浩能，班国富，何 烨，凌华荣，张 强，黄智刚（广西大学农学院／广西农业环境与农产品安全重点实验室，广西南宁５３０００４） 摘要：为研究叶面施用有机硒、有机硅处理对不同种水稻品种富集重金属（砷、镉）的影响，选用１０个晚稻品种及有机硒（Ａ）、有机硅（Ｂ）２种试剂进行田间试验，测定和分析各处理间水稻各部位砷、镉含量差异。
江西省土壤重金属污染现状
4、危害性大： 江西省每年因土壤重金属污染而减产粮食80多万t, 另外
直接被重金属污染的粮食也多达10万t , 二者合计共造成年 经济缺失至少2 亿元。
生态破坏，影响环境质量
影响作物生长，降低产量
影响农产品品质
威胁人类身体健康
造成经济损失，阻碍地方发展
重ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ属元素来源： 经过调查，上述区域土壤重金属的来源主要是肥料、农
药和农膜。农田在非污灌条件下，灌溉水中重金属污染物总 体上没有超标，灌溉水质符合国家标准。
2、赣南茶园：
赣南茶园土壤中，Cu、Mn 等含量丰富，Zn 含量较低； 土壤Hg、Cr、Pb 均明显偏高，已达到污染标准。Hg、Pb 在土体中显著积累，可能主要与农药和化学除草剂的使用有 关。（廖万琪等，2001）
2、果园土壤承载畜禽粪便能力 每年每公顷脐橙（690株）
22.5t猪粪+50%化肥
45t猪粪
67.5t猪粪
一般不会造成 重金属元素积累
明显会造成有害 重金属元素铬、镉
的积累
显著造成重金属元素 铜、铬、镉、锌的积累
表10 脐橙不同施肥处理各元素在土壤中的残留
农田土壤承载畜禽粪便能力
综合试验数据，得到农田畜禽有机肥承载能力：农田 每公顷承载母猪粪便能力为15头、果园为30头，承载存 栏育肥猪粪便能力为45头、果园为60头。
研发部
市场部
合作部
(二）主要内容
1、开展四个方向的研发
（1）红壤生态修复工程技术研发
研发利用碱性工业废弃物生产土壤调理剂；研发有机—无机 调理剂；研发利用作物秸秆及畜禽粪便为原料制备具有调酸功 能的有机肥。
重金属污染对水稻生长的影响分析
重金属污染对水稻生长的影响分析水稻作为世界三大粮食作物之一，生产量和消费量都非常巨大。
但是，近年来，随着经济的发展和工业的扩张，水稻面临严重的重金属污染问题，这不仅威胁着人类的健康，也影响着水稻产量和品质。
在这篇文章中，我们会着重分析重金属污染对水稻生长的影响，并探讨一些解决办法。
一、重金属污染对水稻的影响1. 影响水稻生长及发育重金属污染对水稻的生长和发育会带来负面影响，主要表现在水稻根部和叶片的生长明显减缓，叶面积变小，严重时会产生萎蔫、枯死等现象。
这是因为重金属在土壤中积累过多，超过水稻可忍受的范围，进而堵塞了水稻根部的细胞孔隙，阻碍了水的吸收和植物养分的吸收和转运，抑制酶系统的活性，干扰了花粉的发生和胚珠的受精，影响感光物质的生产和作用等多个层面的影响。
2. 影响水稻品质水稻中的重金属污染还会导致谷壳和胚芽的品质下降，与一般水稻相比，重金属超标的水稻中含有更多的吡啶、铜、镉等重金属元素，污染的水稻有可能造成安全隐患，长期摄入过多的重金属会严重危害人体健康。
二、重金属污染的来源与治理方法重金属污染主要来源于工业污染、垃圾堆积、农业化肥等。
如何治理重金属污染，降低水稻生长的影响呢？以下是一些治理方法：1. 植物修复技术植物修复技术是近年来被广泛使用的一种治理重金属污染的方法，它的主要原理是利用植物对污染物的吸收和代谢作用，将重金属从土壤中摄取出来。
大部分草本植物和一些植物如一些水藻、细菌等均能在特定环境下富集和抵抗重金属的毒害，将被吸收的重金属转移至其体内的不生命组分中。
因此，科学家们研究出了一些适合修复土壤中重金属的植物品种，例如铜绿微囊藻、油松等，它们能很好地修复重金属污染的土地。
2. 土壤微生物技术土壤微生物技术是通过利用土壤内固有的微生物来降解重金属，达到减少土壤重金属含量的目的。
典型的应用方法是微藻、细菌与水稻共生，土壤微生物技术的运用为重金属超标污染提供了一种新的控制技术。
3. 人工修复技术人工修复是利用人工力量进行修复。
水稻不同生育期施用生石灰对稻米镉含量的影响
摘要：为了深入探究镉污染稻田土壤施用生石灰降低稻米镉含量的过程机理，采用盆栽试验，分别在水稻插秧前、分蘖期、孕穗期、灌浆期进行生石灰施加处理，水稻成熟后采集植株样品和土壤样品进行相关指标测定。
试验结果显示，在水稻不同生育期施加生石灰均可显著提高土壤pH 值，降低土壤有效态镉及根系镉含量，同时显著降低糙米镉含量（P <0.05）。
分蘖期施加生石灰对糙米镉含量的降低程度最大，其含量比空白对照下降55.2%，显著低于其他处理。
在分蘖期施加生石灰后发现，水稻茎秆中的钙含量最高，显著高于其他处理（P <0.05），而其茎秆中的镉含量反而最低，显著低于其他处理（P <0.05）。
多变量主成分分析显示，茎秆钙含量与镉含量显著负相关（P <0.05）。
综上认为，在水稻分蘖期施用生石灰不仅可以降低土壤有效态镉含量，减少根系对镉的吸收积累，还可以提高水稻茎秆中的钙含量，进而抑制镉由根系向茎秆的转移，表明这两个过程的叠加效应可能是水稻分蘖期施用生石灰降低糙米镉含量的关键因素。
关键词：水稻；生育期；生石灰；稻米；钙；镉中图分类号：S511文献标志码：A 文章编号：1672-2043（2016）10-1867-08doi:10.11654/jaes.2016-0432水稻不同生育期施用生石灰对稻米镉含量的影响张振兴1，2，3，纪雄辉1，2，3*，谢运河1，2，3，官迪1，2，3，彭华1，2，3，朱坚1，2，3，田发祥1，2，3（1.湖南省土壤肥料研究所，长沙410125；2.农业部长江中游平原农业环境重点实验室，长沙410125；3.南方粮油作物协同创新中心，长沙410125）Effects of quicklime application at different rice growing stage on the cadmium contents in rice grainZHANG Zhen-xing 1,2,3,JI Xiong-hui 1,2,3*,XIE Yun-he 1,2,3,GUAN Di 1,2,3,PENG Hua 1,2,3,ZHU Jian 1,2,3,TIAN Fa-xiang 1,2,3（1.Soil and Fertilizer Institute of Hunan Province ，Changsha 410125,China;2.Key Laboratory for Agro-Environment in Midstream of Yangtze Plain,Ministry of Agriculture,Changsha 410125,China;3.Southern Regional Collaborative Innovation Center for Grain and Oil Crops in Chi -na,Changsha 410125,China ）Abstract ：The pot experiment was carried out to further explore the process mechanism that how quicklime applications reduce Cd contents in rice grain cultivated in the Cd-contaminated paddy soils.In the control treatment no quicklime was applied into soil.While in other four treatments,the quicklime was added into soil as lime suspension before the transplanting and at tillering,booting and filling stages,respec -tively.The plant samples and soil samples were collected after the harvest and then were subjected to analyze aimed indexes.Results showedthat soil pH was significantly increased,but available Cd contents in soil and total Cd contents in roots and brown rice were significantly （P <0.05）decreased after soil was amended with quicklime at different growing stages.However,after the quicklime was applied at tillering stage,the total Cd contents in brown rice was decreased with a maximum reduction that was 55.2%below the control,which was significantly（P <0.05）lower than other treatments.Meanwhile,the total Ca contents in rice stem-leave was found to be significantly （P <0.05）higher than others,but the total Cd contents in rice stem-leave was significantly lower than others.Besides,the multivariate principal component analysis showed that Cd content in rice stem-leave was significantly （P <0.05）negatively correlated with Ca contents.Therefore,the resultsindicate that applying quicklime at tillering stage not only reduce available Cd contents in soil and decrease Cd absorption and accumulation in root,but also can improve Ca contents in rice stem-leave and then inhibit the Cd translocation from root to stem-leave.The two processesmay be key factors reducing Cd contents in the brown rice when quicklime is applied at tillering stage.Keywords ：Oryza sativa L.;growing stage;quicklime;rice grain;calcium （Ca ）;cadmium （Cd ）收稿日期：2016-03-30基金项目：国家科技支撑计划项目（2013BAD15B04，2013BAD03B02）；农业部自由申报项目（2014-S20）作者简介：张振兴（1984—），男，博士，助理研究员，主要研究方向为农业生态环境。
水稻土中铁的厌氧生物氧化还原循环对砷的影响
水稻土中铁的厌氧生物氧化还原循环对砷的影响引言：砷是一种广泛存在于自然界中的有毒金属元素，对人类健康和环境都具有严重的危害。
水稻是全球最重要的粮食作物之一，对砷的吸收和积累具有一定的特殊性。
水稻土中的铁的厌氧生物氧化还原循环在砷的行为中起着重要的作用。
本文将从铁的厌氧生物氧化还原循环的机制、水稻土中砷的形态转化及其生物活动以及二者之间的相互影响三个方面来详细探讨。
一、铁的厌氧生物氧化还原循环的机制铁的厌氧生物氧化还原循环是指在缺氧条件下，微生物通过还原性解氧酶将铁化合物氧化为可溶性的Fe(II)形态，同时还原底物如硝酸盐、二氧化碳等。
该过程主要由硫酸盐还原菌、硝酸盐还原菌和甲烷生成菌等微生物参与，其中硫酸盐还原菌和硝酸盐还原菌是铁的厌氧生物氧化还原循环中的主要参与者。
硫酸盐还原菌通过酶反应将硫酸盐还原为硫化物，同时生成Fe(II)。
硝酸盐还原菌则通过酶反应将硝酸盐还原为亚硝酸盐，并释放出Fe(II)。
二、水稻土中砷的形态转化及其生物活动水稻生长过程中对砷的富集主要发生在土壤根际区域，而土壤根际区域的还原性条件是水稻吸收和积累砷的关键因素。
砷在土壤中存在多种形态：无机砷主要以三氧化二砷（As2O3）和五氧化二砷（As2O5）的形式存在，有机砷主要以砷酸化合物的形式存在。
在还原环境下，无机砷主要被还原为三氧化二砷和已还原五氧化二砷形态，并富集在水稻根际区域。
有机砷则在土壤中发生还原和甲基化等反应，形成吸附性较弱的甲基砷酸（MAs）和二甲基砷酸（DMAs）等形态。
铁的厌氧生物氧化还原循环对水稻土中砷的形态转化和生物活动有着重要的影响。
首先，通过厌氧微生物将土壤中的Fe(III)还原为可溶性的Fe(II)，提高了土壤中的还原性环境，促进了无机砷的还原和富集。
其次，硫酸盐还原菌通过产生硫化物将部分Fe(II)与砷形成可溶性的硫化铁酸盐沉淀，从而减少了土壤中砷的可溶性浓度，降低了水稻对砷的吸收能力。
此外，铁的厌氧生物氧化还原循环还可以促进土壤中砷的甲基化反应，形成吸附性较弱的甲基砷酸和二甲基砷酸，减少了水稻对砷的有效吸收和积累。
不同施氮量对中浙优1号水稻产量、品质及氮肥利用率的影响
不同施氮量对中浙优1号水稻产量、品质及氮肥利用率的影响作者：陆海来源：《南方农业·下》2024年第04期摘要以中浙优1号水稻为研究对象，探讨不同施氮量对水稻籽粒产量、品质及氮肥利用率的影响。
试验设置了4个施氮量处理，分别为不施氮肥（CK处理）、施氮量85 kg·hm-2（T1处理）、施氮量175 kg·hm-2（T2处理）、施氮量255 kg·hm-2（T3处理）。
结果表明：施氮量对水稻籽粒产量、品质及氮肥利用率均有显著影响（p＜0.05），适量施氮可显著提高水稻籽粒产量和品质，但过量施氮会导致氮肥利用率降低；当施氮量为175 kg·hm-2时，水稻籽粒产量和品质均较高，氮肥利用率也较高。
在实际中浙优1号水稻生产中，推荐按175 kg·hm-2的施氮量进行施肥，以达到高产、高效、环保的目的。
关键词施氮量；中浙优1号；产量；品质；氮肥利用率中图分类号：S511.062 文献标志码：A DOI：10.19415/ki.1673-890x.2024.08.003水稻作为世界上最重要的粮食作物之一，其产量和品质对全球粮食安全和农户经济收入具有深远影响[1]。
在全球人口持续增长和耕地资源有限的背景下，提高水稻单位面积产量和品质成为国内外農业科技研究的重要课题[2]。
氮素是水稻生长的关键营养元素，对水稻的生长发育、产量和品质具有重要影响[3]。
然而，不合理的氮肥施用会导致氮肥利用率低、生产成本增加，甚至可能引起水体富营养化、土壤酸化等问题[4-5]。
因此，研究不同施氮量对水稻产量、品质及氮肥利用率的影响，对于指导水稻合理施肥、提高氮肥利用率和保护生态环境具有重要意义。
广西作为我国水稻主要产区之一，水稻种植面积广泛[6]。
但受不同地区的土壤肥力和气候条件差异较大的影响，不同地区适宜的施氮量也存在一定差异[7]。
笔者选取广西柳州市水稻种植基地的中浙优1号水稻为研究对象，设置不同施氮量处理，研究施氮量对水稻生长、产量形成和品质的影响，并分析氮肥利用率的变化情况，旨在为水稻合理施肥提供科学依据，促进水稻产业可持续发展。
有机肥用量对土壤性质及水稻重金属含量的影响试验
民以食为天，食以安为先，粮食质量安全直接关系到广大人民群众的身体健康。
由于工业化发展和土壤背景值等原因，我国约有1/4的耕地都受到重金属污染[1-2]，其中贵州省就存在不少耕地土壤重金属含量超过国家土壤环境质量标准中的污染风险筛选值的问题[3-4]。
土壤重金属污染会严重影响耕地质量、农产品质量安全及人们的身体健康[5-6]，是社会大众关注的热点，也是亟需解决的重要问题。
中华人民共和国土壤污染防治法和土壤污染防治行动计划要求对耕地进行分类管理和安全利用，保障农产品质量安全，让老百姓吃的放心。
目前，受污染耕地安全利用措施主要有深耕翻土、优化施肥、品种调整、结构调整等[7]。
施用有机肥能增加土壤有机质含量，由于土壤有机质与重金属离子的吸附、固定、螯合、络合等作用，能降低土壤中交换态重金属的含量，减少农作物对重金属的吸收，增加农作物产量[8-9]。
也有研究表明，增施有机肥能增加重金属的活性，促进作物对重金属的吸收[10-11]。
不同研究表明有机肥对水稻重金属吸收的影响不同，有的研究认为有机肥施用会增加水稻重金属含量，也有研究表明会减少水稻对重金属的吸收。
本试验设计不同有机肥施用量处理，探索有机肥施用对土壤性质及水稻产量、重金属含量的影响，为受污染耕地安全利用提供技术依据，有助于保障农产品质量安全。
1材料与方法1.1试验地概况试验于2021年在遵义市汇川区松林镇松林居委会农户漆××承包的水田内实施，试验田位于东经106°收稿日期：2022-04-06作者简介：邵代兴（1981—），男，贵州桐梓人，硕士，高级农业师，主要从事土壤肥料推广和土壤污染防治。
E-mail:***************。
*为通信作者，E-mail:****************。
邵代兴，罗元琼，吴正肖，等.有机肥用量对土壤性质及水稻重金属含量的影响试验[J ].南方农业，2022，16（15）：68-71.有机肥用量对土壤性质及水稻重金属含量的影响试验邵代兴1，罗元琼1*，吴正肖1，赵旋池2，杨小双2，苟世新1，左明玉1，周开芳1（1.遵义市农村发展服务中心，贵州遵义563000；2.遵义市汇川区农业农村局，贵州遵义563000）摘要为探明不同有机肥用量对土壤性质及水稻产量、重金属含量的影响，试验设置6个有机肥施用量处理，测定各处理的水稻产量、重金属含量，检测土壤理化指标，分析水稻产量、重金属含量及土壤理化性质变化情况。
砷元素对农作物的毒性作用
砷元素对农作物的毒性作用砷是一种常见的元素，在自然界中广泛存在。
它的毒性作用早在几个世纪前就被人们所认识到。
然而，随着工业化和人类活动的增加，砷元素的排放量也在不断增加，给环境和农作物带来了严重的污染问题。
本文将探讨砷元素对农作物的毒性作用，并介绍一些减少农作物受砷污染的方法。
首先，砷元素对农作物的毒性作用主要表现在以下几个方面。
首先，砷元素会影响农作物的生长和发育过程。
砷元素可以抑制植物的根系生长，导致根系发育不良，从而影响植物的吸收和利用营养物质的能力。
其次，砷元素会干扰植物的光合作用。
砷元素可以抑制光合作用中的一些关键酶的活性，从而降低植物的光合效率和产量。
最后，砷元素还会导致农作物的毒害症状。
砷元素在植物体内会积累并干扰植物的代谢过程，导致叶片变黄、枯萎甚至死亡。
那么，如何减少农作物受砷污染的影响呢？一种方法是通过土壤修复来减少砷元素的含量。
土壤修复可以通过添加一些吸附剂或改变土壤的化学性质来减少砷元素的迁移和积累。
例如，添加一些富含氧化铁或氧化锰的材料可以有效地吸附土壤中的砷元素，从而减少其对农作物的毒性。
此外，改变土壤的pH值也可以影响砷元素的迁移和积累。
酸性土壤中的砷元素迁移和积累更多，因此，通过增加土壤的pH值可以减少砷元素对农作物的毒害。
另一种方法是通过选择抗砷品种来减少农作物受砷污染的影响。
近年来，一些科学家通过育种工作，培育出了一些抗砷的农作物品种。
这些品种具有较强的砷元素耐受性和积累能力，可以在砷污染的土壤中正常生长和发育。
通过使用这些抗砷品种，可以减少农作物受砷污染的程度，保证农作物的产量和质量。
此外，科学家们还在研究一些生物修复的方法来减少农作物受砷污染的影响。
生物修复是利用植物或微生物来修复污染土壤的一种方法。
一些植物和微生物具有吸附和转化砷元素的能力，可以将其从土壤中去除或转化为无毒的形式。
通过利用这些生物修复的方法，可以减少砷元素对农作物的毒害。
综上所述，砷元素对农作物的毒性作用是一个严重的问题。
水稻中无机砷的危害与防治
水稻中无机砷的危害与防治黄冰清【摘要】从砷的危害出发,论述了水稻中砷的来源、吸收和运转,并介绍了2种有效降低水稻中砷含量的方法,从而提高大米产量及减少对人体健康的危害.【期刊名称】《园艺与种苗》【年(卷),期】2019(000)006【总页数】3页(P71-72,78)【关键词】砷;水稻;植物毒性;水稻基因型;田间管理;水管理【作者】黄冰清【作者单位】肥东县农业科学研究所,安徽合肥 231600【正文语种】中文【中图分类】S511;TQ453.1+4大米是一种重要的主食，全世界50%以上的人口以大米为主食。
但随着大米消费量的日益增长，在大米食用过程中，其中的砷物质也会进入人体，从而危害人体健康。
稻田淹水导致土壤中砷的溶解度和生物有效性大幅度增加，因此水稻比其他谷类作物能吸收更多的砷，而且这些从土壤中吸收的砷将在水稻中进一步富集，对水稻的品质及其营养产生不利影响。
砷按照存在形态可以分为有机砷和无机砷，在自然水体中主要以无机砷的形式存在，其中又以砷酸盐[As（V）] 、亚砷酸盐[As （Ⅲ）] 为主体。
无机砷对人体具有致癌性，即使饮食中含量很低，也会给人体健康带来巨大的风险。
水稻基因有多种类型，不同基因型的水稻对于砷的积累程度存在显著的差异。
因此确定水稻基因型和水稻中砷的积累程度，对于筛选优良的水稻品种、减少水稻中砷的含量具有重要的意义。
此外，加强灌溉水管理，合理使用肥料和土壤改良剂，也能够有效降低水稻中砷的含量。
1 砷的危害砷（As）是饮用水和粮食作物中最具威胁的环境污染源之一，在南美洲和东南亚部分地区，大部分人口依靠地下水提供饮用水及种植农作物，其中就包括灌溉水稻。
水稻已被确定为无机砷的重要来源，不同类型或不同产地的水稻中砷的含量变化很大，大多数浓度范围为0.02～0.90 mg/kg，对以大米为主食的人口的健康是一个严重的威胁。
砷元素广泛存在于自然界中，砷与其化合物被大规模运用于农药、除草剂、杀虫剂与多种合金中。
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根系放入烘箱内．在 ７ ℃烘 ７ ，并分别称量其茎叶及根 的干重． ０ ２ｈ 将水稻茎叶和根分别磨碎 ，准确称取 ０２ ．ｇ ．—０ ５ 茎叶或根放入干燥洁净 的消化管 中，加入 ５ｍ 优 ｌ 级纯浓硝酸 ，放入开放式消煮炉 中，先用文火 （０ ０ ８一ｌ０℃） １ ，然后在 １０Ｃ 煮 ｈ ２ ￣进行消解 ，同时加入 标准 物质 （ Ｂ ７０ Ｇ Ｗ０ ６５国家标 准 物质 中心 ） 对整 个消化 过 程和分 析测 试过 程进行 质量 控制 ，然 后 ，用高
了铁 的可 移动性 ，从 而减 少 了沉 积 到 根 表铁 膜 的 量 ．分 析 Ｎ ；抑 制 Ｆ （ １） 原 的原 因 ，可 能 是 ： Ｏ ｅ １ 还 Ｉ
（ ） Ｎ ； 为微 生物 降解有机 碳 的过 程 中 电子 受体 先 于 Ｆ （１） Ｏ １ Ｏ作 ｅ １ ，Ｎ ；的加 入使 氧 化 还 原 电势 上 升 ， Ｉ 抑制 了 Ｆ （Ｉ） ｅ １ 的产 生 ；（ ）细菌 产 生 的硝酸盐 还 原酶偏 好 利 用 Ｎ ；； （ ） Ｎ ；和 Ｆ （ 同时被 还 ２ Ｏ ３ Ｏ ｅ Ⅲ）
２０ ０ ７年 ６月 ４日收稿
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２２ ３
环
境
化
学
２ ７卷
纯 水 定容至 ５ ．用 ＩＰ Ｏ Ｓ （ ｅｋ ｌ ｅ ｐ ｍａ０ ０Ｄ Ｏｍ１ Ｃ — Ｅ Ｐ ｒｉ Ｅｍ ｒ ｔ ２ ０ Ｖ） 测定 Ｄ Ｂ浸 提液 和植物 消煮样 品 中 Ｆ ｎ Ｏ ｉ Ｃ ｅ
和 Ｐ的浓度 ，用原子 荧光 光谱法 （ Ｆ６ ０ Ａ －１Ａ，北 京瑞 利分 析仪 器公 司 ）测 定 Ａ ｓ的浓度 ． 砷 的 边 Ｅ Ａ Ｓ实验 在英 国 Ｄ ｒｓｕｒ Ｘ Ｆ ａ ｂｔ ｅ ｙ实验 室 （ Ｃ Ｒ 同步 辐射 源 （ Ｒ ） Ｃ Ｌ Ｃ） Ｓ Ｓ 光束 线 上韵 Ｅ Ａ Ｓ实 ＸＦ 验站 ｌ． ６５进行 ，储 存环 电子能量 为 ２ ｅ Ｇ Ｖ，平 均 电流强度 为 １０ ３ｍＡ和 ２０ Ａ，平 面双 晶 Ｓ（２ ） ４ｍ ｉ２０ 为单 色器 ，通过 垂直 聚焦反射 增加 解谐 到 ７ ％来 最小 化 光束 的谐 波 污染 ． 单色 器 用金 箔 的 （１） 较 正． ０ １ 边 Ｉ 将 冻 干的新 鲜水稻 根装 入铝样 品槽 中 ，压实 ，在液 氮 温度 下 用荧 光 模式 Ｏｔ ３ 素 固态 锗 监测 器 测 ｒｃ０元 ｅ 试 样 品上 Ａ 原子 吸收边 的 Ｅ Ａ Ｓ谱 ，每个 样 品收集 ４次 扫描 ．参照 样 品亚砷 酸钠 、七水 合砷 酸二 ｓ Ｘ Ｆ 钠 ，雌 黄和含 砷黄 铁矿用 氮化 硼稀 释 ，并 在室 温下 采用 透射模 式测 试 ．
Ｗ ｉ ｉｍｓ ｎ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｃ ｎ ｒ ｏ ｌｃ ｌ ｒＥｎ ｉ ｎ ｎ ａ ｃｅ ｃ ｌ ａ ｏ ｓ ａ ｃ ｅ ｔ ｆ ｒ Ｍｏｅ ｕ ａ ｖ ｒ ｍｅ ｔｌ Ｓ ｉ ｎ ｅ，Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｆ Ｍａ ｃ ｅ ｔ ｒ ｌ ｅ ｏ ｉ ｅ ｓｔ ｏ ｎ ｈ ｓｅ ，Ｏｘ ｏ ｄ Ｒｏ ｄ，Ｍａ ｃ ｅ ｔ ｒ ｙ ｆｒ ａ ｎ ｈ ｓｅ ，Ｍ１ Ｌ，ＵＫ； ３ ９Ｐ
通过用 Ｅ ｃ ｌ ｅ 数据包软件把样品的 Ｅ Ａ Ｓ Ｘ Ｎ Ｓ ｘｅ Ｓ ｖｒ ｌ ｏ Ｘ Ｆ 和 Ａ Ｅ 光谱拟合成端员标准光谱的线性组合 ， 建立每个样品中砷和铁不同形态的组成 比例．实验数据按一个理论模型拟合 ，并把计算的 Ｅ Ａ Ｓ谱 ＸＦ 和实验数 进 彳 比较．所 有数据 均采 用 Ｓ Ｓ （ ｅｓ ｎ １． ） 『 Ｐ Ｓ Ｖ ｒｉ ３ ０ 软件 进行 统计 和方差 分析 ． ｏ
Ｆ ｅ的 边 Ｅ Ａ Ｓ谱表 明，铁膜主要 由 ２ｌ ｅ 铁矿 组成 ，还有少 部分 针铁矿 和赤铁矿等晶体矿 ；Ａ ＸＦ －ｎ 水 ｉ ｓ的 Ｅ — Ｘ ＡＳ Ｆ 谱显示 ，除 了 Ｋ Ｏ 和 Ｋ ｓ Ｎ ２０ 处理外 ，其余 处理 的铁膜 中砷 以三价 砷为 主． Ｋ Ｏ 处理显 著减少 了水稻 Ｎ 根表铁膜的形成 ，而且抑制 了水稻对砷 的吸 收．不 同的肥料可 以影 响铁膜 中砷 的存在形态 ．
４ Ｃ Ｌ Ｃ Ｄ ｒｓ ｕ ｙＬ ｂ ｒ ｏｙ ａｅｂ ｒ ，Ｗａ ｉｇ ｎ ＷＡ Ａ Ｃ Ｒ ａｅｂ ｒ ａ ｏａ ｒ ，Ｄ ｒｓ ｕ ｙ ｔ ｒｎｔ ， ｒ ｏ ４４ Ｄ，Ｕ Ｋ）
摘
要
采用 Ｘ Ｆ Ａ Ｓ研究盆栽试验 砷污 染土 壤 中添加不 同肥料 后 ，苗期 水稻 根表 铁膜和 砷的矿 物学特 征．
关键词 ｘ 射线吸收近边结构 （ Ａ Ｅ ） ． 一 Ｘ Ｎ Ｓ ，Ｘ 射线吸收精细结构 （ Ａ Ｓ ，水稻 ，铁膜 ，砷 ，肥料 ． ＸＦ）
淹 水土壤 中大 量存 在 的 Ｆ 被 氧 化 ，形成 的铁 氧 化物 可 在 水 稻 的根 表 及 质 外 体沉 积 ，形 成 两 性 ｅ
胶体的铁膜 ， 但铁的存在形态和数量受多种 因素的影响 ｊ Ｒ 等研究发现 ，碱苑 （ ．Ｏ ｅ 湿生植物 ， ｓｒ Ａｔ ｅ ｔ ｏｕ ． ｒ ｌ ｍ Ｌ ）根表铁膜可通过氧化还原作用改变介质中砷 的存在形态 ，将毒性很强 的 Ａ （Ｉ 转化为 ｉ ｉ ｐ ｓ １） Ｉ 毒 性较 弱 的 Ａ （ ，这 是植 物一 个重 要 的去 除砷毒 害 的机制 Ｊ ｓ Ｖ） ． Ｘ 射线吸收精细结构（ Ａ Ｓ 可以直接得到植物体 内微量元素的氧化态 、近边原子和配位数等化 一 Ｘ Ｆ） 学信息 ，而不需要对样 品进行 复杂 的提取和分 离等前处理． 因此 ，采用 扩展 Ｘ 射线 吸收精 细结构 ． （ Ｘ Ｆ ） 法研究 植 物 中的砷形 态 不需 经过 预分 离或 化学 预 处理 可 以避 免样 品预处 理 过程 对 Ａ 形 态 Ｅ Ａ Ｓ方 ｓ 的干扰 ，保持原位的化学形态信息 ，获得可靠的砷化学形态的信息 ．
铁 的 边 Ｅ Ａ Ｓ实验 在 Ｃ Ｌ Ｃ Ｄ ｒｓｕｙ实验 室 的同步 辐 射 源 （ Ｒ ） Ｘ Ｆ Ｃ Ｒ ａｅｂ ｔ Ｓ Ｓ 光束 线 上 的 Ｅ Ａ Ｓ实验 站 ＸＦ
７ １ 行 ，平 面双 晶 Ｓ（ １） ．进 ｉ１ １ 为单 色器 ，通过 垂直 准直 面 反射 增 加解 谐 到 ７ ％来 最 小化 光 束 的谐 波 污 ０ 染 ．单 色器 用 ３ ｍ铁 箔校 正 ，在 液 氮温 度 下用 透射 模 式或 者 ３元 素 固态 锗监 测 器荧 光模 式 测试 样 品 １ ｘ 上 Ｆ 原 子 边 Ｅ Ａ Ｓ吸 收谱 ，每个 样 品收集 ４次 扫描 范 围． 参照 样 品纤 铁、 、赤铁 矿 、２ｌ ｅ水 铁 ｅ Ｘ Ｆ 矿 －ｎ ｉ 矿 和菱铁 矿用 氮化硼稀 释 ，并在 液氮 温度 下采 用透射 模式 测试 ．
２ 不 同肥 料对 根表 铁膜形 成的影 响
水 稻经 过 ５周 的培 养 后 ，收 获 时 根 表 均 明 显存 在 红 棕 色 铁 膜 ．在 ６种 施 肥 处 理 中 ，Ｋ Ｏ 处 理 Ｎ （６３ ｋ ｄｗ） 的水稻 根表沉 积 的铁 膜显 著 比其 它 处理 （４ １ ９ １ｇ・ ｇ ） ，Ｎ １ ４ ．ｇ・ ｇ ｒ ７ ． ． ｋ 少 Ｈ Ｃ 处理 中 根 表铁膜 的量 Ｉ￣ 照 略 高 ，而 其 它 处 理 之 间 没 有 差 异 ． 根 表 铁 膜 形 成 的量 主要 取 决 于 土 壤 溶 液 中 ：， Ｌ－ Ｊ Ｆ （ 的浓度 和根 系分泌 的氧气 和 氧化 物 质形 成 的微 氧 化 环境 ． 相 同基 因型 的水 稻在 同一 种 土壤 中 ｅ Ⅱ）
陈学萍 朱永官 洪米娜 王新 军
Ｇａ ｈ Ａ Ｃｈ ｒ ｏ ｋ ＪＭ ４ Ｐ ｌａ Ｄ ｕ Ｇ ａｎ ｃ ＇ ｏｙ Ａ
（ 中国科学院生态环境研究中心，区域与城市生态国家重点实验室／ １ 土壤环境实验室，北京 ，１ ００ ０ ８； ０
２ 华南农业 大学资 源环境学 院植物营养系 ，广州 ，５０ ４ ；３ Ｓｈｏ ｆ ａｔ，Ａｍｏｐ ｅ ｃａｄＥ ｖｒｎ ｅｔｌ ｃ ｎｅ ｎ １６ ２ ｃｏｌ ｒ ｏ Ｅ ｈ ｔ ｓｈ ｒ ｎ ｎｉ ｍ ｎａ Ｓｉ ｃｓａｄ ｉ ｏ ｅ
生 长 ，不 同处理 中水 稻 的地 上部 和地 下部 的生 物量 之 间没 有显 著 差异 ，在 Ｋ Ｏ 处 理 中水 稻根 表形 成 Ｎ
的铁膜量 显著少 于对 照和其 它处 理 ，说 明 Ｋ Ｏ处 理 中 Ｆ （Ｉ 比其它 处 理少 ．整个 培养过 程 中根 际和 Ｎ ｅ １） 非 根际 Ｆ（Ｉ） ｅ Ｉ 浓度 的变 化 ，显示 Ｋ Ｏ处 理根 际 Ｆ （１ 浓度 的变 化趋 势 虽然 和其 它处 理 一致 ，但 是 Ｎ ｅ １） 绝 对量显 著少 于其它处 理 ．这表 明 Ｎ ；抑制 了 Ｆ （１ 的还 原 ，减 少 了土壤 溶液 中 Ｆ （１ 浓度 ，减少 Ｏ ｅ １） Ｉ ｅ １）
原 ，新产 生 的 Ｎ ；氧化 Ｆ （１） ４ Ｏ ｅ １ ；（ ）还 原 Ｎ ；的同时氧 化 Ｆ （１） 自养 细菌 的代谢 ．研究 表 明 ］ Ｏ ｅ １的 ， 在厌 氧条 件下 ，硝酸 盐 还 原 酶 对 Ｎ ；的还 原 及 Ｆ （１ 的 氧 化 抑 制 了 Ｆ （１ ） Ｏ ｅ １） ｅ １ 的还 原． 厌 氧 条 件 下 Ｉ
本 文采用 Ｘ一 吸 收精细 结构 （ Ａ Ｓ 研究 不 同施肥 处理 对水 稻根 表铁 和砷 的形态 特征 ． 射线 Ｘ Ｆ）
１ 样 品的采 集和 分析
土 壤采 自浙 江省上 虞市 一个 铅锌 矿 附近 砷 污染 的水 稻 土 （４９ ｓ・ ｇ 土 ） ８ ．２ｍｇＡ ｋ ，土壤 采 回后 经 风 干 、磨碎 、过 筛 ２ｍｍ保存 备用 ． 选 取若 干子粒 饱满 、均 匀 的水稻 种子 （ 花一 号 ） 嘉 ，用 ３ ％ 的 Ｈ ０ 进 行 消毒 １ ｎ ０ ０ｍｉ，然 后 用去 离 子 水 冲洗 ２ —３次 ．播种 到湿 润珍 珠 岩 中培 养 ３周 ，水稻 在温 室 （０ ０ ） ２—３ ℃ 培养 ，光 源为 自然光 ． 试 验建立 根袋 系统来 区分根 际 和非根 际 ．将袋 （７Ｉ ３ ｍ的尼 龙 ，５５ｃ ｘ ． ｍ直 径 ｘ１ ｍ 高） ｃ ８ 中的水 稻 幼 苗置 于花盆 中央 ，根 袋 与花盆 之 间 的空 间用 土 填 满 ．分 别 采 用 Ｋ Ｏ ，Ｎ １ Ｃ ，Ｋ Ｓ Ｎ Ｈ Ｃ ，Ｋ １ ：Ｏ ，Ｓ进 行 处理 和不施 肥 对照 ．每个 处 理 重 复 ４次 ． 按 元 素 等摩 尔 比每 周 添 加 １ｍ ｌ・ ～ ・ ｇ 土 的肥 料． ｍｏ ｌ ｋ 每天用 去离 子水 给水稻 补充 水分 ，模 拟水 田条 件并保 持 土壤 淹水 ．水 稻培养 ５周 （ 水稻 分蘖 期 ） 获． 收 收 获时 ，用 去离 子水将 水稻 根 部洗净 ，取 一 部 分 根冷 冻 干燥 ，用 扩展 ｘ射 线 吸 收精 细结 构 （ Ｘ 一 Ｅ — Ａ Ｓ 和 Ｘ 射线 吸 收 近边 结 构 （ Ａ Ｅ ） 析 铁 膜 中铁 矿 的组 成 和 砷形 态 ．其余 部 分 根浸 泡 在 含 ０ ０ Ｆ） ． Ｘ Ｎ Ｓ分 ．３ ｍｏ ・ 柠檬 酸 三钠 和 ０ １５ｍ ｌ ｌ 酸 氢钠 的 ４ ｌ 合溶 液 （ Ｃ 中 １ ｉ，再 加入 ０５ ｌ ｌ ．２ ｏ － 碳 ０ｍ 混 Ｄ Ｂ） ０ｍｎ ． ｇ连二 亚硫 酸钠 继续 浸泡 ０ ５ｈ ． ，最后 用 去 离子水 冲洗 根系数 次定 容 至 ５ １ ０ｍ ．过滤后 待测 ．将 水稻茎 叶及