不同耕作制稻田土壤甲基汞的分布特征.pdf

1、稻米是當(dāng)今世界最重要的糧食作物之一，我國是世界上最大的水稻生產(chǎn)國，稻谷常年產(chǎn)量占全國糧食總產(chǎn)量的40％以上。近年研究發(fā)現(xiàn)，稻米具有很強(qiáng)的甲基汞富集能力，稻田土壤是水稻體內(nèi)甲基汞的主要來源，稻米食用已成為汞污染區(qū)人群甲基汞暴露的主要來源。因此，如何降低稻田系統(tǒng)汞的甲基化，抑制甲基汞向水稻植株特別是籽粒的遷移和積累，是重要的課題。長期不同耕作方式對稻田土壤理化性質(zhì)及微生物區(qū)系有較大影響，這勢必會影響到土壤中汞的轉(zhuǎn)化、遷移、累積等環(huán)境化學(xué)行為

2、。但目前對不同耕作方式下稻田系統(tǒng)中甲基汞的產(chǎn)生、富集過程和作用機(jī)制尚不清楚。為此，本研究以長期定位試驗(yàn)的壟作免耕冬水田(T1)、壟作免耕水旱輪作田(T2)、廂作免耕水旱輪作田(T3)、壟作免耕水旱輪作綠肥田(T4)、壟作翻耕水旱輪作田(T5)、廂作翻耕水旱輪作田(T6)、常規(guī)平作冬水田(CK1)和常規(guī)平作水旱輪作田(CK2)等8種試驗(yàn)田為研究對象，研究不同耕作方式下稻田系統(tǒng)中甲基汞的動態(tài)變化規(guī)律，探尋不同耕作方式條件下稻田土壤甲基汞的分

3、布特征，尋求合理的耕作方式，為降低通過稻米消費(fèi)的甲基汞暴露風(fēng)險提供科學(xué)耕作管理依據(jù)。結(jié)果表明：
　　1、試驗(yàn)期間(11月至次年6月)每月一次采集不同耕作稻田土壤樣品中，0-10 cm土樣，T5處理總汞含量最高，T6處理最低；在土層深度10-20 cm范圍內(nèi)，T3處理的土壤總汞含量最高，CK1處理最低；在土層深度20-30 cm范圍內(nèi)，CK2處理的土壤總汞含量最高，T1處理最低。從整個土壤剖面來看，土層深度0-10 cm范圍內(nèi)土壤總

4、汞濃度最高，土層深度20-30cm范圍內(nèi)土壤總汞濃度最低。在試驗(yàn)選擇的土層深度0-30 cm范圍內(nèi)，不同試驗(yàn)田間無顯著差異。
　　2、不同耕作稻田土壤甲基汞含量，在土層深度0-10 cm范圍內(nèi)，T1處理最高，CK2處理最低；在土層深度10-20 cm范圍內(nèi)，T1處理最高，T3處理最低；在土層深度20-30 cm范圍內(nèi)，T3處理最高，T4處理最低。從整個土壤剖面來看，在試驗(yàn)選擇的土層深度0-30 cm范圍內(nèi)，各種耕作方式處理的稻田土

5、壤甲基汞含量高低規(guī)律為：T1>T2>T3≈T6>T5>T4>CK1>CK2，這表明壟作免耕特別是冬水田的壟作免耕更能導(dǎo)致稻田土壤甲基汞含量的增加，而常規(guī)平作特別是水旱輪作田的常規(guī)平作更有利于減少稻田土壤甲基汞含量。建議采用常規(guī)水旱輪作的耕作方式，能有效減少稻田土壤甲基汞含量。
　　3、種植水稻后，稻田內(nèi)的汞及甲基汞不斷發(fā)生由土壤向水體中的遷移過程。在種植水稻期間，水旱輪作的耕作方式比冬水田更能增加稻田土壤和水體的總汞含量，但冬水田

6、的耕作方式更能促進(jìn)土壤汞的甲基化過程。
　　4、在水稻苗期，對于免耕水旱輪作田，壟作處理比廂作處理更有利于稻田土壤汞向間隙水的遷移，而翻耕水旱輪作田的規(guī)律則相反；對于壟作水旱輪作田，免耕處理比翻耕處理更有利于稻田汞甲基化過程的進(jìn)行，而廂作水旱輪作田的規(guī)律則相反。在水稻幼穗發(fā)育期和開花結(jié)實(shí)期，對于免耕水旱輪作田，廂作處理比壟作處理更利于稻田汞的積累，而翻耕水旱輪作田的規(guī)律則相反；翻耕處理比免耕處理更有利于促進(jìn)稻田汞甲基化過程的進(jìn)行。