不同水分管理模式下砷在土壤-水稻體系中的時空動態(tài)規(guī)律研究.pdf

1、水稻是我國乃至亞洲的主要糧食作物之一，與其它谷物相比，水稻生長的特殊環(huán)境使其更易累積砷。據(jù)估計大米消費對食物砷暴露的貢獻率可達60％，因此，減少砷由土壤向水稻體系中遷移的研究非常必要。本研究采用土-砂聯(lián)合培養(yǎng)體系，研究了淹水-干濕交替-濕潤水分管理模式下砷在土壤溶液，生長介質(zhì)石英砂中的時空動態(tài)規(guī)律，同時分析了整個生育期間，水稻根表鐵膜及水稻各部位砷含量、形態(tài)分布及其遷移規(guī)律。
　　 （1）不同水分管理模式下，土壤溶液、生長介質(zhì)石

2、英砂、根表鐵膜、水稻不同部位（根系、莖稈、穎殼、籽粒）中砷的含量順序均為淹水管理模式>干濕交替模式>濕潤模式（P<0.001）。體系中鐵也表現(xiàn)出同樣的趨勢（P<0.001）。淹水和干濕交替水分管理模式下，砷鐵隨生育期波動的一個顯著特點是在灌漿期時二者含量均很高，濕潤管理模式下，分蘗期含量普遍較高。
　　 （2）在淹水管理模式下，溶液中的總砷與總鐵表現(xiàn)出極顯著正相關(guān)關(guān)系數(shù)（r=0.75，P<0.001），而在干濕交替管理模式下，還

3、原態(tài)的砷和鐵之間存在極顯著正相關(guān)關(guān)系（r=0.76，P<0.001），濕潤水分管理模式下，砷和鐵之間不存在相關(guān)關(guān)系；石英砂中，只有淹水條件下砷和鐵的含量表現(xiàn)出顯著的正相關(guān)關(guān)系（r=0.45，P<0.05）；水稻根表鐵膜及根中砷-鐵之間均存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系，且以淹水管理模式下砷-鐵相關(guān)性最強，相關(guān)系數(shù)均為r=0.79（P<0.001）；
　　 （3）濕潤和干濕交替水分管理模式下，溶液中的砷主要以五價態(tài)的形式存在，淹水管理模式下

4、，土體上層五價砷為主要賦存形態(tài)（58.1％～91.8％），而中下層三價砷含量明顯較高，其含量百分比為46.6％～84.9％。濕潤和干濕交替水分管理模式下，溶液中的鐵主要以氧化態(tài)形式存在，其對應的三價鐵的含量百分比分別為：68.46％～93.54％和58.42％～93.14％；淹水管理模式下，二價鐵在溶液中占主導位置（成熟期除外）（70.16％～88.54％）。
　　 （4）三種水分管理模式下，砷在水稻不同部位的分布規(guī)律均為：根系

5、>莖稈>穎殼>籽粒；并且砷在水稻各部位的轉(zhuǎn)運能力存在顯著差異：淹水管理模式只有在砷由莖稈向穎殼遷移時，水稻對砷的轉(zhuǎn)運能力最強；濕潤和干濕交替管理模式下，砷由鐵膜-根系、根系-莖稈、穎殼-籽粒的遷移過程中，水稻對砷的轉(zhuǎn)運能力較淹水模式下強；莖稈中砷含量隨水稻生育期的延長表現(xiàn)出明顯的增加趨勢，穎殼中的砷隨生育期增加的趨勢不明顯，米中砷含量則隨生育期表現(xiàn)出下降的趨勢。
　　 （5）不同水分管理模式下，水稻籽粒中砷的主要賦存形態(tài)均為砷（