通过向土壤中添加富硅稻壳灰提高土壤溶液中Si浓度可以有效抑制水稻对As的吸收.为了探索富硅稻壳灰对水稻吸收As的内在调控机理,于2020年在湖南省永州市道县开展了大田试验.结果表明:富硅稻壳灰的添加使土壤孔隙水中Si浓度较对照组显著增加了866.0％,这为水稻生长提供了充足的Si,使Si在与As的竞争吸收中占据主导作用,同时富硅稻壳灰促进了土壤铁氧化物的沉淀,使孔隙水中As浓度下降了20.3％,这一过程中由于铁氧化物的还原溶解而释放的As重新被固持.水稻根系铁膜的形成对As的截留作用是抑制As向地上部转运的关键,富硅稻壳灰通过促进通气组织的形成来增加根系氧化能力,使水稻根表铁膜铁浓度(DCB-Fe)较对照组增加了47.3％,使根表铁膜As浓度(DCB-As)较对照组增加了41.0％.富硅稻壳灰为水稻生长供应的足量Si,通过下调水稻根系中Si转运蛋白Lsi1和Lsi2的表达,从而限制了水稻根系对As(Ⅲ)的吸收,结果显示富硅稻壳灰使精米中无机As浓度降低了29.1％,低于GB 2762—2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》标准限值.该研究通过大田试验,从土壤孔隙水、水稻根表铁膜以及Si与As在水稻茎叶和稻米运输中的竞争作用三方面系统论述了低温燃烧条件下制备的富硅稻壳灰对水稻吸收As的调控作用,结果表明以0.2％的施加比例施加富硅稻壳灰有效降低了水稻籽粒中无机As含量,为As污染土壤的水稻安全生产利用提供有效的解决途径.

砷(As);硅(Si);水稻;稻壳灰

湖南师范大学地理科学学院,湖南长沙 410081;湖南省农业对外经济合作中心,湖南长沙 410029;永州市农业综合服务中心,湖南永州 425599;道县农业综合服务中心,湖南永州 425399

[1]李翔鸿;陈克云;黄荣荣;何勋文;王昊;王欣;吴珂萌;戴宏博;彭渤-.富硅稻壳灰对水稻吸收砷的调控作用)[J].环境科学研究,2022(12):2801-2809

Lsi1,Lsi2

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