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不同土壤鎘提取方法預測稻米富集鎘性能

2020-07-31 17:01來源:未知瀏覽:
  為篩選土壤鎘(Cd)有效態提取方法並建立其與稻米Cd汙染之間的累積模型,采用大田協同采樣方式收集了土壤-水稻 140對樣品,分別研究了土壤Cd總量及土壤溶液Cd含量和化學浸提(醋酸HAc、複合有機酸、乙二胺四乙酸EDTA、CaCl2)、梯度擴散薄膜(DGT)技術提取的Cd含量與水稻糙米Cd含量的相關性,以評估不同提取方法預測稻米Cd累積模型的可行性。
  結果表明,研究區所在的長株潭地區存在較為明顯的土壤及稻米Cd汙染風險,EDTA提取Cd含量與土壤Cd總量顯著正相關,模型擬合決定係數R2達到0.908 4,以總量預測稻米Cd汙染存在37.2%~39.8%的誤判率,0.01 mol·L-1 CaCl2提取的土壤Cd有效態含量存在明顯的適用範圍限製,在0.04~0.13 mg·kg-1範圍內,效果明顯差於其他數據區域,模型決定係數R2僅為0.006.DGT技術能較好地預測稻米對Cd的吸收富集性能,且能區分土壤庫供給能力差異對稻米富集Cd的影響,與傳統化學浸提方法比較,DGT技術提取的土壤Cd有效態含量與稻米Cd含量具有更好的相關性(R2=0.585 4,0.900 9),是預測稻米富集Cd較為理想的土壤有效態提取方法。
  重金屬汙染尤其是南方稻田鎘(Cd)汙染是我國農業綠色發展和農產品產地類別劃分最為關注的問題。原因一是我國稻田Cd 汙染麵積大;二是土壤 Cd與稻米Cd之間的吸收累積關係複雜,空間耦合性不強,直接采用土壤重金屬含量監測結果和土壤pH 兩項指標評估土壤環境質量狀況很難準確預警稻米的實際汙染情況。為了建立土壤Cd 汙染與稻米 Cd蓄積量之間的量化經驗模型,科研人員做了大量研究工作,如創新了模型的構建方法,引入混合線性模型以及隨機森林回歸等現代化數據挖掘技術;增加土壤因子檢測指標或進一步細化水稻基因型,或分區域構建模型,以提高模型的準確度與代表性;再者則是進一步改進土壤重金屬檢測方法,以Cd 有效態含量監測結果來耦合土壤環境因子如 pH、陽離子交換量(CEC)、土壤有機質(SOM)等對Cd 活性的影響,以減少模型參數,提高模型實用性。

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