單位:湖南農業大學資源環境學院
摘 要
稻田土壤樣品自然風乾和冷凍乾燥處理,是目前稻田土壤中鎘形態分析過程中廣泛採用的兩種前處理方法,然而,風乾和凍幹處理對不同施肥稻田土壤鎘形態分析的影響規律及機制的影響尚不明確。本研究以長期不同施肥稻田土壤為研究對象,通過對比自然風乾和冷凍乾燥稻田土壤樣品,探討了兩種乾燥方式對稻田土壤鎘形態變化和化學提取有效鎘含量的影響規律及機制。
結果表明:不同施肥稻田土壤冷凍乾燥樣品中化學提取有效態鎘含量均明顯低於自然風乾樣品,長期施用化肥和高量有機肥稻田土壤有效態鎘提取量差異分別達到56.5%~69.2%和50.8%~66.3%;而長期施用常量有機肥的稻田土壤有效態鎘提取量差異為16.9%~22.3%。與自然風乾樣品相比,冷凍乾燥處理的長期施用化肥和高量有機肥稻田土壤可交換態、有機結合態和鐵錳氧化物結合態鎘含量變化明顯,而長期施用常量有機肥稻田土壤中可交換態和碳酸鹽結合態鎘含量變化較明顯。兩種乾燥方式下土壤顆粒大小分佈差異對土壤有效態鎘提取影響較小。
相關分析表明,風乾和凍幹過程中土壤pH、有機質、交換態鐵和水鐵礦性質變化對有效態鎘提取的影響較大。乾燥方式可顯著影響長期不同施肥稻田土壤鎘的形態及化學提取有效態鎘的數量,在分析稻田土壤有效態鎘含量時應注意乾燥方式對不同土壤和提取劑提取效果的影響。
結 論:(1)自然風乾處理稻田土壤化學提取有效態鎘含量均顯著高於冷凍乾燥樣品。由於冷凍乾燥樣品更接近於自然狀態,採用冷凍乾燥處理稻田土壤樣品用於提取、評價土壤中有效態鎘含量可能更科學。
(2)自然風乾和冷凍乾燥過程中土壤顆粒大小分佈差異對有效態鎘提取影響較小,目前常用的過10~100 目篩處理對兩種乾燥方式樣品有效態鎘提取差異均不顯著,兩種乾燥方式樣品過10~100 目篩均可用於有效態鎘的提取分析。
(3)鑑於土壤有效態鎘分析的國家標準(GB/T 23739—2009)採用風乾土樣,在針對汙染土壤有效態鎘與稻米鎘累積關係的研究中,建議適當採用冷凍乾燥處理樣品進行對照分析。
(4)本研究中使用的土壤為長期定位小區試驗樣品,土壤性質與野外大田可能存在一定差異,兩種乾燥方式對稻田土壤鎘活性影響的程度可能與野外大田樣品存在一定的差異。