施用铁锰对土壤砷形态及水稻吸收砷的影响

[目的]分析不同铁和锰施用量对砷污染水稻土砷形态及水稻吸收砷的影响,为砷污染农田治理研究与实践提供理论依据.[方法]开展砷污染土壤水稻盆栽试验,设外源铁和锰不同施用量Mn0Fe0(对照)、Mn400Fe0、Mn800Fe0、Mn0Fe400、Mn400Fe400和Mn800Fe400共6个处理,测定各处理的土壤pH、土壤砷形态、铁锰氧化物形态、水稻地上部砷含量及分蘖期水稻地上部生物量,对土壤pH、砷形态、铁锰氧化物含量与水稻地上部砷含量进行相关性分析.[结果]与对照相比,施用铁锰均能显著降低土壤pH(P＜0.05,下同);Mn0Fe400和Mn800Fe400处理可显著增加土壤中无定形态铁氧化物含量,Mn400Fe0、Mn800Fe0、Mn400Fe400和MnS00Fe400处理可显著增加土壤中各种锰氧化物含量;施用铁和锰可显著降低土壤中非专性吸附态砷和专性吸附态砷含量,显著提高土壤残渣态砷含量(Mn800Fe0除外);Mn400Fe0、Mn800Fe0、Mn0Fe400、Mn400Fe400和Mn800Fe400处理可分别显著降低分蘖期水稻地上部砷含量85.9％、83.2％、82.8％、86.3％和92.1％;施用铁和锰可显著提高水稻地上部鲜重.相关性分析结果显示,水稻地上部砷含量与非专性吸附态砷、专性吸附态砷含量和pH呈极显著正相关(P＜0.01,下同),与残渣态砷含量呈极显著负相关;土壤残渣态砷含量与土壤络合态铁含量呈极显著正相关,与pH呈显著负相关.逐步回归分析结果显示,影响水稻地上部砷含量的主要因子为pH和残渣态砷,而影响土壤残渣态砷含量的主要因子为络合态铁.[结论]施用铁和锰可降低砷污染水稻土的pH,促进铁和锰氧化物形成,改变土壤中砷的赋存形态,降低土壤砷的有效性及水稻地上部的砷含量.