不同铁氧化物对土壤镉有效性及水稻累积镉的影响
土壤铁氧化物因具有巨大的比表面积和较强的化学活性使其能够吸附众多的重金属离子，改变这些元素在土壤中的浓度、迁移、形态转化及其生物有效性和环境毒性。本文以水稻土和水稻为研究对象，通过添加不同铁氧化物（针铁矿、纤铁矿和磁赤铁矿）的盆栽试验，分析在水稻生育期间土壤中铁的形态及其转化对土壤镉形态的影响、不同铁氧化物对水稻根表铁膜形成、镉的固定及水稻不同部位镉累积的影响，从铁氧化物形态转化和根表铁膜形成的角度探讨铁氧化物对水稻累积镉的影响及其机制，为消减稻米镉累积的研究与实践提供依据与参考。主要研究结果如下:
1、铁氧化物的添加，改变了土壤中铁氧化物的形态，增加了土壤中游离态氧化铁和非晶质态氧化铁的含量，减少了络合态氧化铁的含量，产生了更多的Fe2+，降低了土壤的Eh值。不同铁氧化物由于结晶度不同产生的游离氧化铁、非晶质氧化铁和Fe2+的量不同，随着结晶度的降低产生的量也增加，增加效果最好的是纤铁矿，其次是针铁矿，最差的是磁赤铁矿。
2、铁氧化物的添加降低了土壤中弱酸可溶态镉含量，纤铁矿、针铁矿和磁赤铁矿处理的降低幅度分别达9.86％-13.23％，9.56％-10.58％，7.05％-9.86％;同时增加了可还原态镉、可氧化态镉和残渣态镉的含量。铁氧化物对土壤中不同形态镉含量的影响与其比表面积、总孔体积和结晶度有关，纤铁矿和针铁矿由于有较大的比表面积、总孔体积和较低的结晶度，其降低土壤中弱酸可溶态镉含量、增加可还原态镉和可氧化态镉含量的效果显著高于磁赤铁矿。
3、铁氧化物的添加，增加了水稻根表铁膜数量和铁膜中镉的含量。不同铁氧化物的效应有差异，表现为纤铁矿和针铁矿的效应显著高于磁赤铁矿。
4、铁氧化物的添加，增加了水稻根系中镉含量，降低了水稻茎叶和稻米镉累积量。不同的铁氧化物降低稻米累积量的作用有差异，纤铁矿、针铁矿和磁赤铁矿分别降低了13.75％、11.68％、和9.60％。
5、本研究供试的针铁矿、纤铁矿和磁赤铁矿三种铁氧化物中，以纤铁矿处理对降低土壤中镉的生物有效性、抑制作物吸收和累积镉的效果最好，其次是针铁矿，效果最差的是磁赤铁矿。
铁氧化物;土壤镉形态;水稻生育期;根表铁膜;稻米镉累积
广西大学
硕士
土壤学
顾明华
2013
中文
X53;X503.231
57
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）