土壤根際鐵形態(tài)轉(zhuǎn)化和低分子量有機(jī)酸對(duì)水稻鎘吸收的影響.pdf

1、鎘(Cd)是一種毒性較強(qiáng)的重金屬，容易通過水稻根部吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)至籽粒中積累，危害人類健康。近年來(lái)，有關(guān)水稻根表鐵膜對(duì)水稻Cd吸附、吸收及轉(zhuǎn)運(yùn)的影響有很多研究，但結(jié)論不一;另一方面，在Cd脅迫下，水稻根部分泌的低分子量有機(jī)酸如何影響Cd的吸附、吸收及轉(zhuǎn)運(yùn)的研究也鮮有報(bào)道。本文采用土壤一蛭石聯(lián)合培養(yǎng)方法，研究在不同土壤氧化還原狀況下，F(xiàn)e、Cd在土壤（非根際)—蛭石（根際）系統(tǒng)內(nèi)的遷移和形態(tài)、水稻根表鐵膜和根系分泌的低分子量有機(jī)酸對(duì)水稻吸收轉(zhuǎn)

2、運(yùn)Fe、Cd的影響。
　　1.不同土壤氧化還原條件下鐵鎘形態(tài)轉(zhuǎn)化對(duì)水稻鎘吸附吸收的影響
　　采用土壤—蛭石聯(lián)合培養(yǎng)，以填充蛭石的網(wǎng)袋模擬根際，置于紅壤、水稻土、鹽土中后淹水栽培水稻13d。試驗(yàn)結(jié)果表明，水稻栽培期間，紅壤、水稻土、鹽土pH變化范圍分別為6.05～6.78、6.47～7.33、6.42～7.44;有機(jī)質(zhì)處理下，除紅壤根際pH明顯升高外，其余土壤根際和非根際pH均有所下降。各土壤對(duì)照根際Eh保持在233～385m

3、V;有機(jī)質(zhì)處理使根際Eh下降，同時(shí)也導(dǎo)致除鹽土外的非根際Eh上升。土壤還原溶解Fe與蛭石吸附Fe的90％以上均來(lái)自鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)鐵(Oxide-Fe)組分，與溶液Eh、pe+pH均有顯著相關(guān)性，表明兩表面同為Fe的氧化還原反應(yīng)，但方向相反。水稻根表Fe膜的形成與根際氧化還原狀況有關(guān)，在對(duì)照根際（高Eh）環(huán)境下，根表Fe含量隨pH升高而降低，在有機(jī)質(zhì)處理根際（低Eh）環(huán)境下則隨pH升高而升高;在紅壤中，根表Fe膜阻礙Fe的吸收，在水稻土

4、和鹽土中，根表Fe膜促進(jìn)Fe吸收。根表Cd含量與根內(nèi)Cd、地上部Cd有顯著正相關(guān);在紅壤中，根表Fe膜阻礙了水稻Cd的吸附和吸收;水稻土和鹽土中，根表Fe膜促進(jìn)了水稻Cd的吸附和吸收。
　　2.水稻根系分泌的低分子量有機(jī)酸對(duì)水稻吸附、吸收鎘的影響
　　采用土壤—蛭石聯(lián)合培養(yǎng)方法，淹水培養(yǎng)水稻10d。在水稻淹水栽培期間，水稻土和鹽土pH與淹水植稻前相比均有所升高，變化范圍分別為6.57～7.06和6.45～7.23。兩種土壤與

5、處理下，有機(jī)酸的分泌并沒有酸化根際pH，反而使其在栽培期間上升了0.10～0.29個(gè)單位，相比之下，水稻土的根際pH升高較為明顯。各土壤根際對(duì)照的Eh維持在324～394mV;根際有機(jī)質(zhì)處理的Eh較對(duì)照相比均有升高，而有機(jī)質(zhì)處理加劇了非根際的還原狀況，使其Eh較對(duì)照相比有所降低。非根際Cd的活性受Fe沉積的控制，沉積在土壤表面的Carb-Fe、Oxide-Fe和Org-Fe被還原溶解進(jìn)入根際，使非根際土壤中高活性的Exc-Cd向低活性O(shè)

6、xide-Cd形態(tài)轉(zhuǎn)化。根表面與蛭石表面是不同的界面，前者是具有生物學(xué)過程的界面，后者則以化學(xué)過程為主。兩種土壤上根表吸附的Cd越多，根內(nèi)吸收的Cd也就越多，同時(shí)向地上部轉(zhuǎn)運(yùn)并積累的Cd越多。不同土壤根際環(huán)境中，水稻分泌的不同種類與數(shù)量的有機(jī)酸對(duì)根表Fe膜的影響存在差異，水稻土根際下，乙酸能極顯著地促進(jìn)根表Fe的吸附;鹽土中檸檬酸的分泌能極顯著地增加根表Fe的數(shù)量，而草酸與有機(jī)酸總量能抑制根表吸附Fe。水稻各部分Cd含量與有機(jī)酸種類之間