大气沉降对水稻各器官铅镉汞砷积累的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb20190600266

中国农学通报 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (22): 86-91.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb20190600266

所属专题：水稻；农业气象

• 资源·环境·生态·土壤·气象 • 上一篇下一篇

大气沉降对水稻各器官铅镉汞砷积累的影响

谢国雄¹(), 楼旭平², 姜铭北³, 章明奎⁴()

¹杭州市植保土肥总站,杭州 310020
²萧山区农科所,浙江萧山 311251
³淳安县植保土肥站,浙江淳安 311700
⁴浙江大学环境与资源学院,杭州 310058

收稿日期:2019-06-10 修回日期:2019-09-03 出版日期:2020-08-05 发布日期:2020-07-22
通讯作者: 章明奎
作者简介:谢国雄,男,1964年出生,浙江建德人,推广研究员,本科,主要从事土壤肥料的研究与推广。通信地址：310020 杭州市江干区杭海路768号杭州农业大楼杭州市植保土肥总站,E-mail: xgx1000@163.com。
基金资助:
国家重点研发计划专项“农田地质高背景重金属污染机理研究”(2017YFD0800305);杭州市科技发展计划项目“杭州市耕地重金属污染源解析及其减控的综合技术研究与应用”(20170432B23)

Effects of Atmospheric Deposition on the Accumulation of Pb, Cd, Hg and As in Rice Plant Organs

Xie Guoxiong¹(), Lou Xuping², Jiang Mingbei³, Zhang Mingkui⁴()

¹Hangzhou Plant Protection and Soil-fertilizer Station, Hangzhou 310020
²Xiaoshan Institute of Agricultural Sciences, Xiaoshan Zhejiang 311251
³Chun’an Plant Protection and Soil-fertilizer Station, Chun’an Zhejiang 311700
⁴College of Environmental and Resource Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310058

Received:2019-06-10 Revised:2019-09-03 Online:2020-08-05 Published:2020-07-22
Contact: Zhang Mingkui

摘要/Abstract

摘要：

为了解大气沉降对水稻中重金属积累的可能影响,选择非污染和污染2种土壤,分别在工业区和农村等2种大气环境下开展露天种植与大棚种植对水稻各器官重金属积累的影响试验。结果表明,水稻中积累的重金属主要来自土壤,其各器官中铅、镉、汞和砷的积累量在污染土壤中明显高于非污染土壤;但试验区大气环境与种植条件对水稻茎叶和谷壳中重金属含量也有较大的影响,工业区生长的水稻茎叶和谷壳中重金属含量高于农村,露天种植的水稻茎叶和谷壳重金属含量高于大棚种植。工业区与农村之间、露天种植与大棚种植之间水稻根系和糙米中重金属含量差异不明显,说明大气污染对糙米中重金属的积累无显著的作用。

关键词: 大气沉降, 重金属积累, 土壤污染, 糙米, 茎叶

Abstract:

To assess the potential impact of atmospheric deposition on heavy metal accumulation in rice plant, several experiments were carried out in two sites with different air pollution levels. The two experiment sites were located in industrial area and rural area, respectively. For each site, non-polluted and a polluted soils were collected as experimental materials, pot rice growth experiments were carried out in both outdoor and greenhouse. The effects of atmospheric deposition on heavy metal accumulation in different organs of rice plant were evaluated based on the comparison of Pb, Cd, Hg, and As concentration between the two sites or between outdoor and greenhouse experiments. The results showed that soil was an important source of heavy metals in rice plant, and the contents of lead, cadmium, mercury and arsenic in different organs of rice plant from the polluted soil were higher than those in the non-polluted soil. The atmospheric environment and plantation condition had a great influence on the content of heavy metals in the stem and leaf and husk of rice plant, and the content of heavy metals in the stem and leaf and husk of rice plant in the industrial zone was greater than that of rural area. The content of heavy metals in the stem and leaf and husk of rice plant in open field was higher than that in the greenhouse. No significant difference was observed in Pb, Cd, Hg, and As concentration of roots and brown rice between industrial zone and rural area, or between outdoor and greenhouse experiments, indicating that air pollution had no significantly direct effect on the accumulation of heavy metals in brown rice.

Key words: atmospheric deposition, heavy metal accumulation, soil pollution, brown rice, stem and leaf

中图分类号:

谢国雄, 楼旭平, 姜铭北, 章明奎. 大气沉降对水稻各器官铅镉汞砷积累的影响[J]. 中国农学通报, 2020, 36(22): 86-91.

Xie Guoxiong, Lou Xuping, Jiang Mingbei, Zhang Mingkui. Effects of Atmospheric Deposition on the Accumulation of Pb, Cd, Hg and As in Rice Plant Organs[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(22): 86-91.

图/表 8

参考文献 28

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试验土壤	pH	有机碳/(g/kg)	全Pb/(mg/kg)	全Cd/(mg/kg)	全Hg/(mg/kg)	全As/(mg/kg)
非污染土壤	5.62	17.64	29.14	0.14	0.11	25.40
污染土壤	5.31	19.14	131.56	1.62	0.74	37.81

试验土壤	pH	有机碳/(g/kg)	全Pb/(mg/kg)	全Cd/(mg/kg)	全Hg/(mg/kg)	全As/(mg/kg)
非污染土壤	5.62	17.64	29.14	0.14	0.11	25.40
污染土壤	5.31	19.14	131.56	1.62	0.74	37.81

地点	全Pb	全Cd	全Hg	全As
工业区	634.3±67.4a	31.76±3.18a	4.76±0.72a	143.4±21.6a
农村	53.7±6.78c	4.69±0.76c	0.65±0.35b	56.6±8.4b

地点	全Pb	全Cd	全Hg	全As
工业区	634.3±67.4a	31.76±3.18a	4.76±0.72a	143.4±21.6a
农村	53.7±6.78c	4.69±0.76c	0.65±0.35b	56.6±8.4b

土壤	地点	种植条件	Pb	Cd	Hg	As
非污染土壤	工业区	露天	7.95±1.35b	0.43±0.11b	0.21±0.04b	4.98±0.32b
	工业区	大棚	8.25±2.27b	0.39±0.14b	0.19±0.04b	4.87±0.46b
	农村	露天	8.14±2.05b	0.46±0.12b	0.22±0.05b	5.23±0.47b
	农村	大棚	7.33±1.79b	0.41±0.13b	0.21±0.04b	4.54±0.39b
污染土壤	工业区	露天	28.25±3.65a	2.12±0.21a	0.78±0.14a	11.24±1.24a
	工业区	大棚	29.14±3.12a	1.89±0.28a	0.85±0.17a	10.54±1.68a
	农村	露天	28.68±2.98a	2.09±0.24a	0.84±0.16a	12.45±1.77a
	农村	大棚	27.35±4.12a	1.96±0.19a	0.79±0.18a	11.35±1.37a

大气沉降对水稻各器官铅镉汞砷积累的影响

Effects of Atmospheric Deposition on the Accumulation of Pb, Cd, Hg and As in Rice Plant Organs

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土壤	地点	种植条件	Pb	Cd	Hg	As
非污染土壤	工业区	露天	6.25±1.02c	0.11±0.02d	0.19±0.02d	0.45±0.04d
	工业区	大棚	3.25±0.65d	0.06±0.01e	0.12±0.01e	0.32±0.03e
	农村	露天	5.11±0.73c	0.07±0.01e	0.11±0.01e	0.34±0.03e
	农村	大棚	3.43±0.58d	0.06±0.01e	0.12±0.01e	0.33±0.03e
污染土壤	工业区	露天	13.63±2.12a	0.42±0.05a	0.36±0.04a	1.28±0.05a
	工业区	大棚	8.87±1.64b	0.28±0.03c	0.28±0.03c	1.02±0.03b
	农村	露天	10.54±2.03ab	0.33±0.03b	0.31±0.03bc	0.98±0.03b
	农村	大棚	8.04±1.54b	0.27±0.04c	0.27±0.02c	0.93±0.02c

土壤	地点	种植条件	Pb	Cd	Hg	As
非污染土壤	工业区	露天	6.25±1.02c	0.11±0.02d	0.19±0.02d	0.45±0.04d
	工业区	大棚	3.25±0.65d	0.06±0.01e	0.12±0.01e	0.32±0.03e
	农村	露天	5.11±0.73c	0.07±0.01e	0.11±0.01e	0.34±0.03e
	农村	大棚	3.43±0.58d	0.06±0.01e	0.12±0.01e	0.33±0.03e
污染土壤	工业区	露天	13.63±2.12a	0.42±0.05a	0.36±0.04a	1.28±0.05a
	工业区	大棚	8.87±1.64b	0.28±0.03c	0.28±0.03c	1.02±0.03b
	农村	露天	10.54±2.03ab	0.33±0.03b	0.31±0.03bc	0.98±0.03b
	农村	大棚	8.04±1.54b	0.27±0.04c	0.27±0.02c	0.93±0.02c

土壤	地点	种植条件	Pb	Cd	Hg	As
非污染土壤	工业区	露天	0.15±0.03b	0.013±0.003b	0.043±0.003b	0.087±0.007b
	工业区	大棚	0.14±0.02b	0.014±0.003b	0.045±0.004b	0.093±0.009b
	农村	露天	0.15±0.02b	0.012±0.002b	0.041±0.004b	0.086±0.007b
	农村	大棚	0.13±0.02b	0.014±0.004b	0.045±0.005b	0.088±0.008b
污染土壤	工业区	露天	0.48±0.08a	0.26±0.03a	0.087±0.006a	0.13±0.03a
	工业区	大棚	0.46±0.09a	0.24±0.03a	0.083±0.005a	0.12±0.02a
	农村	露天	0.45±0.07a	0.26±0.04a	0.079±0.007a	0.15±0.02a
	农村	大棚	0.46±0.06a	0.23±0.03a	0.082±0.006a	0.14±0.02a

土壤	地点	种植条件	Pb	Cd	Hg	As
非污染土壤	工业区	露天	0.15±0.03b	0.013±0.003b	0.043±0.003b	0.087±0.007b
	工业区	大棚	0.14±0.02b	0.014±0.003b	0.045±0.004b	0.093±0.009b
	农村	露天	0.15±0.02b	0.012±0.002b	0.041±0.004b	0.086±0.007b
	农村	大棚	0.13±0.02b	0.014±0.004b	0.045±0.005b	0.088±0.008b
污染土壤	工业区	露天	0.48±0.08a	0.26±0.03a	0.087±0.006a	0.13±0.03a
	工业区	大棚	0.46±0.09a	0.24±0.03a	0.083±0.005a	0.12±0.02a
	农村	露天	0.45±0.07a	0.26±0.04a	0.079±0.007a	0.15±0.02a
	农村	大棚	0.46±0.06a	0.23±0.03a	0.082±0.006a	0.14±0.02a