不同物料富锰基质育秧对分蘖期水稻的降镉潜能与机制

来源：中国土壤与肥料杂志2024年第5期北京时间：

作者：丁欣雅，黄芸培，丁明军，王鹏，张华，聂明华，黄高翔

单位：江西师范大学地理与环境学院，江西师范大学鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室，江西 南昌 330022

摘要：我国稻米镉（Cd）超标问题较为严峻，培育富锰（Mn）秧苗具有降低水稻吸收 Cd 的潜力，但目前缺乏成熟的富 Mn 育秧基质。以泥炭（N）、蛭石（Z）、椰糠（Y）、黄泥（H）、有机肥（F）和稻壳炭（D）为基质原料，按照不同原料配比制备 8 种富 Mn 基质，以常规基质（60% 泥炭 +20% 椰糠 +20% 蛭石，60N20Y20Z）为对照，比较研究各基质理化特征、秧苗生长及 Mn 浓度、移栽后水稻镉吸收转运规律，探讨富 Mn 基质对水稻的降镉潜能及相关影响因素。结果表明：各基质富 Mn 后全 Mn 含量比对照（369 mg·kg-1）提升了 1.07 ~ 2.38 倍，为 764 ~ 1247 mg·kg-1，且基质全 Mn 含量与容重呈显著负相关，与其他理化参数关系不明显；不含黄泥的富 Mn 基质明显抑制秧苗生长，植株根系和茎叶干重较对照分别下降 23.8% ~ 50.1% 和 15.8% ~ 39.2%，而含黄泥的富 Mn 基质则不影响水稻生长，甚至有促生作用；含黄泥富 Mn 基质的秧苗 Mn 吸收效率比对照高 0.15 ~ 3.74 倍，且黄泥占比越高，秧苗对 Mn 的吸收效率越高；反之，不含黄泥的富 Mn 基质则不利于秧苗对 Mn 的吸收；因此，40% 泥炭 +20% 椰糠 +20% 蛭石 +20% 黄泥（40N20Y20Z20H）富 Mn 基质处理中秧苗根系和茎叶 Mn 浓度最高；秧苗移栽后，富 Mn 基质 40N20Y20Z20H 育秧处理使分蘖期水稻根部和地上部 Cd 浓度分别下降 16.0% 和 39.6%，且根部 Cd 向地上部的转运系数降低 27.5%。富 Mn 基质 40N20Y20Z20H 育秧配合基施石灰可使水稻地上部 Cd 浓度进一步下降 65.8%；结构方程模型（SEM）结果显示，水稻根部 Mn 浓度对根系 Cd 吸收和转运均有抑制作用，从而影响了水稻地上部 Cd 浓度。40% 泥炭 +20% 椰糠 +20% 蛭石 +20% 黄泥富 Mn 基质对促进水稻生长和降低 Cd 吸收的效果较好，具有较好的田间应用前景。

关键词：土壤镉污染;育秧基质;富锰;转运;水稻

基金资助：国家自然科学基金（42107034）；江西省主要学科学术和技术带头人青年项目（20225BCJ23016）；井冈山农高区省级科技专项“揭榜挂帅”项目（20222-051245-03）；江西师范大学研究生创新基金项目（YC2022-S246）