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为研究改性牛粪生物炭对土壤铬形态分布和酶活性的影响,以HNO3改性牛粪生物炭、FeCl3改性牛粪生物炭和原始牛粪生物炭为研究对象,研究3种改性生物炭对农田土壤铬形态分布、土壤理化特性和酶活性的影响。结果显示:HNO3改性牛粪生物炭和FeCl3改性牛粪生物炭相比于原始牛粪生物炭,比表面积、总孔容、微孔比表面积分别提升了2.86 m2·g-1、0.004 cm3·g-1、0.01 m2·g-1和11.09 m2·g-1、0.013 cm3·g-1、2.20 m2·g-1,但平均孔径分别下降了1.28 nm和3.86 nm。与未改性生物炭相比,改性生物炭官能团种类没有变化,但羟基(—OH)、羧基(—COOH)和羰基(C=O)均得到强化。Cr(Ⅵ)吸附试验中,3种生物炭均表现出良好的吸附效果,尤其是FeCl3改性牛粪生物炭的吸附效果最优,最大吸附量达到15.90 mg·g-1。土壤培养试验结束时(60 d),添加生物炭的土壤酸可溶态、可还原态和可氧化态铬含量分别比未添加生物炭土壤降低0.97%~2.15%、0.28%~0.94%、4.70%~9.40%。而在添加改性生物炭的土壤中残渣态铬含量(42.3%~45.2%)显著高于添加未改性生物炭的土壤(38.6%)和对照土壤(32.8%)。相关性分析结果表明,生物炭主要通过提高土壤pH、阳离子交换量和有机质含量,促进土壤中的酸可溶态铬向残渣态转化,其中FeCl3改性牛粪生物炭的促进效果最优。生物炭的添加降低了土壤中铬的毒害作用,同时提升了土壤中脲酶、蔗糖酶和脱氢酶的活性,其中改性生物炭对土壤酶的促进效果优于原始生物炭。研究结果证明改性生物炭可以作为一种低成本、环保的吸附剂来有效修复Cr(Ⅵ)污染土壤。 相似文献
2.
【目的】明确降水条件下生物炭对红壤理化性状的影响。【方法】采用室内模拟降水的方法,将以花生壳为原料在400℃热解制备的生物炭施入红壤,在气温25-30℃、单次降水量20 mm条件下进行连续试验约20 d,分析生物炭对施肥和未施肥红壤的速效钾（SAK）、速效磷（SAP）、铵态氮（SAN）、硝态氮（SAN）、有机碳（SOC）、活性铝（SAA）以及pH值在降水前后的变化。共设8个试验处理：未施肥+未施C（CK）、未施肥+1%生物炭（C1）、未施肥+2%生物炭（C2）、未施肥+3%生物炭（C3）;施肥+未施C（F）、施肥+1%生物炭（FC1）、施肥+2%生物炭（FC2）、施肥+3%生物炭（FC3）。施肥土壤施用KH2PO4 0.14 g·kg-1、KNO3 0.51 g·kg-1、NH4NO3 0.80 g·kg-1和Ca(NO3)2 0.95 g·kg-1。【结果】施用生物炭的红壤,其速效钾、速效磷、硝态氮、铵态氮、活性铝、有机质和pH等指标在降水后均有较大变化,且不同生物炭用量对红壤理化性质的影响存在较大差异。施用3%生物炭时,土壤理化性质在降水前后变化最为显著,C3处理的pH值比CK处理提高了0.60个单位,速效钾的下降幅度比CK少9.5%,速效磷、硝态氮的下降幅度分别比CK高出33.2%和40.5%,有机碳和铵态氮则没有明显变化,活性铝下降了91.1%。而降水后FC3处理的pH值比F处理提高了1.09个单位,速效钾的下降幅度比对照少10.3%,速效磷和硝态氮的下降幅度分别比F处理高23.4%和21.9%,有机碳和铵态氮的增幅分别比F处理高23.6%和5.4%,活性铝下降了94.8%。【结论】在降水条件下,生物炭有利于酸性红壤保持适宜的速效钾含量,提高土壤pH值和有机碳含量,以及能大幅降低土壤活性铝浓度,且对施肥后酸性红壤理化性质的影响更明显。 相似文献
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生物炭与无机氮配施对稻田温室气体排放及氮肥利用率的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
【目的】生物炭作为比表面积大、富含有多种营养元素的一种物质已被广泛应用于农业生产。弄清生物炭与化肥氮配合施用对稻田温室气体排放和氮肥利用率的综合影响,为合理使用生物炭提供科学依据。【方法】在武穴市花桥镇进行两年大田试验,设置4个处理,即不施氮肥（CK）、常规施氮（180 kg·hm -2）（IF）、常规施氮+10 t·hm -2生物炭（IF+C）、减氮30%+10 t·hm -2生物炭（RIF+C）。采用静态箱-气相色谱法对2018和2019年水稻生长季节稻田CH4和N2O排放通量进行监测,并测定水稻产量,探讨生物炭配施不同量无机氮对稻田CH4和N2O排放、水稻产量以及氮肥利用率的影响。【结果】（1）稻季CH4和N2O排放呈现明显的季节性变化规律。CH4排放峰值主要出现在分蘖期和齐穗期,N2O排放峰值主要出现在氮肥施用和排水后。2018和2019年稻季各处理CH4排放通量分别为0.01—48.97 mg·m -2·h -1和0.36—18.08 mg·m -2·h -1,N2O排放通量分别为-0.002—0.17 mg·m -2·h -1和0.01—0.28 mg·m -2·h -1。2018年各处理CH4和N2O的平均排放通量分别为6.17—7.16 mg·m -2·h -1和0.02—0.04 mg·m -2·h -1,2019年的分别为5.16—5.83 mg·m -2·h -1和0.05—0.08 mg·m -2·h -1。（2）与CK相比,无机氮肥的施用对CH4排放没有影响,但显著提高了N2O排放,增幅为32.6%—113.0%。与IF处理相比,生物炭与无机氮配施（IF+C、RIF+C）显著降低N2O排放,在2018年降幅为33.4%—43.1%,2019年为37.0%—39.5%,但对CH4排放的影响不显著,因此对全球增温潜势的影响不显著。生物炭与无机氮配施处理IF+C与RIF+C间CH4和N2O排放差异不显著。CH4排放是综合增温潜势（GWP）的主要贡献者,对GWP的贡献达84.4%—95.2%。（3）氮肥施用显著提高水稻产量,增幅达4.0%—6.0%。与IF处理相比,生物炭处理（IF+C、RIF+C）显著增加水稻产量,增幅达9.9%—11.9%。生物炭与无机氮配施处理IF+C与RIF+C间水稻产量差异不显著。与IF处理相比,IF+C、RIF+C处理氮肥利用率显著增加了7.7%—8.1%,且RIF+C的氮肥偏生产力两年分别增加了57.1%、52.3%。【结论】减氮30%配施生物炭能有效地降低稻田N2O排放、增加水稻产量、提高氮肥利用率,是一项可持续的农艺措施。但生物炭对稻田温室气体减排的效应还要进一步研究探讨。 相似文献
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为了提高生物炭对四环素(TC)的吸附效果,通过共沉淀和热解法制备了锰铁氧体改性的橘子皮生物炭(BC@MnFe2O4),采用SEM、BET、XRD、FT-IR和XPS对不同生物炭进行表征分析。通过批处理实验研究了初始pH、生物炭用量、TC浓度、共存离子对BC@MnFe2O4吸附TC的影响。结果表明,锰铁氧体可均匀负载到生物炭表面。相比于原始生物炭,BC@MnFe2O4具有更丰富的孔隙结构,比表面积由改性前的2.86 m2·g-1,提高到306.12 m2·g-1。FT-IR结果显示队BC@MnFe2O4表面存在—OH、—Mn—O、—Fe—O官能团。BC@MnFe2O4对TC的最大吸附量可达167.50 mg·g-1,是原始生物炭(13.21 mg·g-1... 相似文献
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对浙江省典型茭白种植区表层(0～20 cm)土壤中的磷素丰缺状况和磷库特征进行调查，分析茭白种植年限与土壤磷积累的关系。结果表明：样本茭白田土壤的全磷和有效磷(Olsen-P)含量平均值分别为876.73、63.30 mg·kg-1,土壤磷积累明显，有效磷水平达丰富级别的占比高达81.05%。样本土壤的磷素以无机磷为主，平均占比达到79.91%,水提取态无机磷(H2O-Pi)、NaHCO3提取态无机磷(NaHCO3-Pi)、NaOH提取态无机磷(NaOH-Pi)、HCl提取态无机磷(HCl-Pi)、NaHCO3提取态有机磷(NaHCO3-Po)、NaOH提取态有机磷(NaOH-Po)和残余态磷的平均含量分别为16.16、122.06、213.03、103.22、22.18、158.52、241.86 mg·kg-1。除残余态磷和HCl-Pi外，其他形态磷的含量均随茭白种植年限的增加而增加。土壤磷吸持饱和度随茭白种植年限延长逐渐增加，土... 相似文献
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为探索施用生物炭对土壤呼吸及玉米生长的影响,试验设置3种不同生物炭施用水平：T1（2 000 kg/hm2）、T2（7 000 kg/hm2）和T3（12 000 kg/hm2）,以不施用生物炭为对照（CK）,研究施用生物炭对玉米田土壤呼吸速率、含水率、养分含量、pH值以及玉米产量、水分利用效率的影响。结果表明,T3处理下2年平均土壤呼吸速率最高,为361.4 mg/（m2·h）,较CK增加182.7%。施用生物炭有利于提高0～100 cm土层的土壤含水率,以T2和T3处理效果最为明显,分别较CK增加14.8%和17.3%。施用生物炭可以改善土壤肥力,以T3处理最优,其有机碳、碱解氮、有效磷、速效钾含量2年平均值分别较CK提高31.5%、29.3%、47.8%、59.8%。随生物炭施用量增加,土壤pH值逐渐升高,T3处理2年平... 相似文献
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【目的】科学评价秸秆还田和生物炭添加对铅(Pb)污染土壤及小麦幼苗生长的影响,为农作物秸秆资源化利用和Pb污染土壤治理提供技术支持和理论依据。【方法】在外源添加Pb 5个B0(0 mg·kg-1)、B1(510 mg·kg-1)、B2(1 020 mg·kg-1)、B3(1 530 mg·kg-1)和B4(2 040 mg·kg-1)质量分数背景下,通过盆栽试验设置CK(对照)、S(添加小麦秸秆3.33 g·kg-1)、BC1(添加秸秆生物炭1 g·kg-1)、BC3(添加秸秆生物炭3 g·kg-1)和BC5(添加秸秆生物炭5 g·kg-1)5个处理,系统研究了添加秸秆和生物炭对土壤有效态Pb含量、小麦植株Pb含量、小麦生长状况及土壤Pb形态的影响。【结果】添加秸秆和生物炭处理均可显著降低土壤有效态Pb含量,但Pb污染土壤的钝化修复效果与添加秸秆和生物炭量相关。与对照(CK)相比,B1、B2... 相似文献
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为明确不同C/N配比对谷子的根系形态分布及土壤养分的影响,研究以晋谷21号为研究对象,设置5个处理分别为C1 15 g/m2生物炭、C2 20 g/m2生物炭、C3 25 g/m2生物炭,N1 3 g/m2氮肥、N2 9 g/m2氮肥交互的处理。结果表明：拔节期C2N2谷子根系长度、根系总表面积、根系体积增幅分别为134.06%、293.40%、500.00%;成熟期C2N2土壤铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾、有机碳增幅分别为149.64%、139.00%、10.53%、20.83%和136.00%,综上所述,C2N2配比能显著促进晋谷21根系的生长发育,调控土壤养分,存在最佳的配比。 相似文献
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为探究生物炭及其改性生物炭对土壤中磷溶出的影响，分别制备了3种温度(300、500、700℃)棉花秸秆生物炭、小麦秸秆生物炭和牛粪生物炭，并采用磷酸浸渍-热解法制备了改性生物炭，测定生物炭改性前后磷组分含量(0.25 mol·L-1硫酸提取的H2SO4-P，去离子水提取的H2O-P,0.5 mol·L-1碳酸氢钠提取的NaHCO3-P和0.1 mol·L-1氢氧化钠提取的NaOH-P)，开展了生物炭改性前后磷的动力学溶出和对土壤中磷连续溶出影响的试验。结果表明：磷酸改性后生物炭中各组分磷含量都有大幅度增加，不仅与炭化温度有关，而且与原料的种类相关，300℃棉花秸秆生物炭改性前后含量变化最大，H2SO4-P含量由3.052mg·g-1增加到350.322 mg·g-1。生物炭中磷的动力学溶出结果显示，磷酸改性能使生物炭的磷溶出量大幅度增加，700℃棉... 相似文献
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巯基改性生物炭对水中甲基汞的吸附 总被引：1，自引：0，他引：1
为探讨巯基改性生物炭对甲基汞的吸附特征及机理,以牛粪、污泥、竹屑为原料制备热解生物炭,并利用3-巯丙基三甲氧基硅烷分别对其改性,采用元素分析、电镜扫描和傅里叶变换红外光谱仪对改性前后的生物炭进行表征,结合等温吸附实验和吸附动力学实验,对比研究不同原料改性生物炭对甲基汞的吸附性能并探讨其吸附机理。结果表明:通过O—Si基团的成功引入证明巯基改性成功,巯基改性后的生物炭对甲基汞的吸附能力增强,主要归因于含硫基团(—SH、C—S)与甲基汞离子有较强的络合能力。改性后,3种生物炭对甲基汞的吸附符合准二级吸附动力学和Langmuir等温吸附方程。巯基改性生物炭对甲基汞的最大拟合吸附量达到526~1450ng·g-1,显著高于未改性生物炭(331~533 ng·g-1),改性组生物炭的吸附速率常数k2(1.800~2.640)明显高于未改性组生物炭(0.014~0.156)。研究表明,巯基改性生物炭吸附甲基汞主要是通过其表面引入的—SH和C—S等官能团,与甲基汞形成—SHgCH3和(CH3Hg)2S等络合物,从而有效去除水中甲基汞。 相似文献
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土地覆盖(Land Cover)数据是人们进行气候变化探究、生态系统评估与地理国情监测等研究的重要数据源。随着研究的深入,国内外产生了众多不同时空尺度、不同分类体系的土地覆被分类产品集,但这些产品在局部尺度应用时的一致性与精度还有待分析。本研究以淮河流域为研究区域,基于5种土地覆被分类产品(CLCD、ESACCI-LC、GLC_FCS30、GlobeLand30、MCD12Q1),将各土地覆被类型重分类为农用地、建设用地、未利用地三大类,从面积和空间两方面进行了一致性分析与精度评价。结果表明:5种产品对于淮河流域土地覆被的类型特征具有较强的一致性,面积估算的相关性系数均大于0.9; 在3种30m分辨率土地覆被分类产品中,CLCD的识别精度最高,以此作为参考数据;其他四种产品总体精度在92.37%至95.53%之间,Kappa系数在0.523至0.695之间,GlobeLand30产品与GLC_FCS30产品精度较高、且各有优势,ESACCI-LC产品和MCD12Q1产品精度较低。研究成果为不同时空尺度上的土地覆被研究提供参考。 相似文献
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为明确磷、铁处理对冬小麦种子萌发和幼苗活力的影响,以冬小麦品种‘济麦22’为材料,采用NaH2PO4和Fe2(SO4)3作为处理溶液,选择不降低种子发芽率的最大摩尔浓度处理种子;测定苗期正常水分(T1)和干旱处理(T2)下冬小麦幼苗干重、株高、叶面积、SPAD和抗氧化酶活性等指标的变化。结果表明:0.05~0.30 mol/L NaH2PO4处理的冬小麦种子发芽率比对照提高2.00%~14.00%,0.01~0.04 mol/L Fe2(SO4)3处理的冬小麦种子发芽率比对照提高4.01%,而0.50~0.90 mol/L NaH2PO4处理的冬小麦种子发芽率与对照相比降低16.00%~24.00%,0.05~0.07 mol/L Fe2(SO4)3处理的冬小麦种子发芽率与对照相比降低10.00%~24.00%,在本试验条件下,NaH2PO4、Fe2(SO4)3处理对种子萌发生长不产生抑制作用的最大浓度分别为0.30和0.04 mol/L;2种水分条件下,NaH2PO4处理能显著提高冬小麦幼苗干重和株高,Fe2(SO4)3处理只在正常水分下显著提高幼苗的株高;NaH2PO4和Fe2(SO4)3处理均能显著提高冬小麦幼苗新生叶片的叶面积、叶片的SPAD以及叶片SOD和CAT活性,但对POD活性无显著提高。总之,适宜浓度的NaH2PO4、Fe2(SO4)3处理能促进冬小麦种子的萌发,同时可以提高冬小麦幼苗的有效光合面积和叶绿素含量,改善了幼苗的光合作用,提高了叶片抗氧化酶活性,进而增强了幼苗活力和抗旱性。 相似文献
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为了保护古树名木,调查了循化县境内古树名木树种、数量、分布地、生长势,受损情况,保护现状。结合循化县实际,对如何加强对现有古树名木的保护修复提出针对性建议。 相似文献
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为评价淡水沉积物中人工纳米颗粒对持久性有机污染物生态毒性的影响,以底栖动物铜锈环棱螺为受试生物,采用沉积物慢性生物测试研究了非毒性浓度的不同管径多壁碳纳米管(MWCNTs)和两种金属氧化物纳米颗粒(三氧化二铝纳米颗粒Al2O3-NPs和二氧化钛纳米颗粒TiO2-NPs)存在条件下不同浓度2, 2', 4, 4'-四溴联苯醚(BDE-47)对铜锈环棱螺肝胰脏超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性和丙二醛(MDA)含量的影响.结果表明,两种管径大小的MWCNTs不影响低浓度(100 ng·g-1) BDE-47对铜锈环棱螺的毒性,但显著降低较高浓度(500、2000 ng·g-1)BDE-47对铜锈环棱螺的毒性,小管径MWCNTs对BDE-47毒性的影响稍大于大管径MWCNTs;Al2O3-NPs和TiO2-NPs对低浓度BDE-47的毒性没有影响,但显著增加较高浓度BDE-47对铜锈环棱螺的毒性,TiO2-NPs对BDE-47毒性的影响略大于非毒性浓度Al2O3-NPs.这表明,沉积物中不同种类和类型的纳米颗粒对有机污染物生态毒性的影响存在明显差异. 相似文献
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生物质炭添加对农田温室气体净排放的影响综述 总被引：8，自引：1，他引：8
农田是温室气体的重要排放源,降低农田温室气体排放对减缓全球气候变化具有重要意义。生物质炭是生物质在缺氧条件下热解产生的固体物质,因其含碳量高、难于分解、比表面积大、疏松多孔等特性,已成为农田温室气体减排研究中人们关注和研究的热点。通过综述农田添加生物质炭对温室气体CO2、CH4和N2O排放的影响及其机制,以及对温室气体净排放[包括净增温潜势(NGWP)、温室气体净排放(NGHGE)和温室气体排放强度(GHGI)]的影响等方面的国内外研究进展,并结合目前国内外生物质炭的研究现状,提出了未来生物质炭在农田温室气体减排领域的研究方向,旨在为生物质炭在农田温室气体减排中的应用提供思路和参考。 相似文献
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Xiaojing Liu Hui Liu Ping Zhao Guchou Sun Yongbiao Lin Xingquan Rao Yuesi Wang 《Frontiers of Agriculture in China》2007,1(4):418-423
With closed static chamber and modified gas chromatograph (HP5890II), the in situ measurements were made on the CO2, CH4 and N2O emissions from winter-followed paddy fields in the hilly areas of South China. Gas samples were taken simultaneously from
the fields with and without rice stubble. The results showed that both of the fields had the peak value of CO2 flux in the later afternoon. In the fields with and without rice stubble, the CH4 flux was positive in the day time while negative in the night, and the N2O flux in the day time was 1.79 and 1.58 times as much as that in the night, respectively. The diurnal average CO2 flux in the plot with rice residue was significantly higher than that of bare plot (P < 0.05). Correlation analysis demonstrated that CO2 flux in the winter-fallowed paddy fields had significant correlations with soil temperature at a depth of 5 cm, above-ground
temperature and air temperature, suggesting that temperature was the main factor affecting CO2 emission from rice fields after harvesting. During the observation time (from November 10, 2003 to January 18, 2004), the
average CO2, CH4 and N2O fluxes in the field with rice residue were (180.69 ± 21.21) mg/m2·h, (−0.04±0.01) and (21.26±19.31) μg/m2·h, respectively. Compared with bare fields, the CO2 flux in the field with rice residue was 13.06% higher, CH4 absorption increased by 50%, while N2O flux was 60.75% lower. It was concluded that the winter-fallowed paddy field in hilly areas of South China was the source
of atmospheric CO2 and N2O, and the sink of atmospheric CH4.
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Translated from Chinese Journal of Applied Ecology, 2007, 18(1): 57–62 [译自: 应用生态学报] 相似文献
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以三种不同程度Cd污染土壤为材料,通过盆栽试验研究NH4Cl和（NH4）2SO4两种氮肥对土壤Cd有效性及油菜吸收、转运Cd的影响,评价油菜对Cd的生物累积量,以期为油菜修复Cd污染土壤的优化施肥措施提供理论支撑。结果表明：施加NH4Cl和（NH4）2SO4均显著降低了土壤的pH,（NH4）2SO4处理土壤pH低于施加NH4Cl处理的土壤,施肥处理下生长期非根际土pH低于根际土,成熟期非根际土pH高于根际土。施加（NH4）2SO4和NH4Cl均使土壤中有效态Cd含量增加。（NH4）2SO4处理有效态Cd的浓度高于NH4Cl处理。油菜成熟期土壤中有效态Cd的浓度低于生长期,生长期和成熟期整体表现出根际土中Cd的总量高于非根际土。施加（NH4）2SO4和NH4Cl均增加油菜各部位Cd的含量,提高油菜的富集系数和转运系数,油菜从根到叶对Cd的转运系数最高。研究表明油菜作为Cd污染土壤的修复植物有一定安全保障。 相似文献
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氮磷钾肥对甘蔗产量和含糖量的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
在采用3因素5水平最优试验设计进行连续两年的田间试验基础上,通过回归分析,论述了试验条件下氮、磷、钾肥对甘蔗产量和含糖量的影响.结果表明,无论是新植蔗还是宿根蔗,氮、磷、钾的施用与产量和潜在产糖量之间都存在着二次回归关系,其单因素效应及交互效应对产量和潜在产糖量都产生影响,相对而言,氮对产量、磷对潜在产糖量的影响分别较其它两者为大;产量、纯经济效益及潜在产糖量最佳时的施肥组合为:新植蔗:XN:358.5～390,XP:115.5～171,XK:264～292.5,其取中值时的配比为1:0.38:0.74.宿根蔗:XN:430.5～526.5,XP:267～273,XK:358.5～396,其取中值时的配比为1:0.56:0.79. 相似文献
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为探究不同形态硫素（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0（CK）、400 mg S·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素能显著降低糙米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。 相似文献