地下水位和长期秸秆还田对土壤镉有效性及稻米镉含量的影响

稻田土壤镉(Cd)容易在水稻中积累进而通过食物链危害人体健康,地下水位和长期秸秆还田对水稻土Cd有效性及水稻Cd吸收积累特性的影响效应值得关注.以红壤性水稻土长期定位试验为对象,选取高地下水位(?20 cm)秸秆还田(HRS)、高地下水位施化肥(HCF)、低地下水位(?80 cm)秸秆还田(LRS)、低地下水位施化肥(LCF)4个处理,检测土壤有效态Cd、各形态Cd占比(BCR法)和水稻地上部Cd含量,分析地下水位和秸秆还田对土壤Cd有效性与形态转化和稻米Cd含量的影响.结果表明:相同水位长期秸秆还田增加了土壤Cd有效性,HRS和LRS处理土壤有效态Cd比HCF和LCF处理分别高49.4％和53.2％.相同施肥处理低水位土壤Cd有效性高于高水位,LCF和LRS处理土壤有效态Cd含量比HCF和HRS分别高46.5％和50.2％.RS下高水位促进残渣态Cd向可氧化态和可还原态Cd转化,化肥下高水位促进酸提取态Cd向可还原和可氧化态Cd转化.相同水位秸秆还田处理稻米Cd含量显著高于化肥处理,高水位下RS处理稻米Cd含量比化肥处理高11.6倍,低水位下则高42.3％.相同施肥处理高水位稻米Cd含量显著低于低水位;RS下高水位稻米Cd含量比低水位低57.4％,化肥下则低95.2％.逐步回归分析结果表明,土壤有效态Cd含量显著地受溶解性有机碳含量的影响,稻米和稻草Cd含量显著地受土壤有效态Cd和有效态Fe含量的影响.地下水位和长期秸秆还田通过改变土壤Cd有效性及Cd形态比例,从而影响水稻对土壤中Cd的吸收积累;高低地下水位下稻田秸秆还田提高了土壤Cd有效性和稻米Cd含量,带来了稻米Cd超标风险.