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我国长江中下游水稻产区铅污染分区划分方法研究

来源:农业环境科学 作者:程菁靓 等 人气: 发布时间:2019-06-12 11:59:08

摘   要

以我国典型水稻产区――长江中下游平原为研究对象,在系统收集文献中20 种水稻品种可食部位及其对应土壤中重金属铅(Pb)的协同调研数据基础上,综合考虑了水稻品种和土壤理化性质的影响,探讨了基于物种敏感性分布(SSD)法来划分水稻“宜产、限产、禁产”三区的方法,并以保护不同比例水稻品种反推出了各划分区的土壤Pb 含量阈值。

研究结果表明:该典型水稻产区的土壤pH 与水稻Pb 的富集系数间呈负相关,相关系数为-0.46(P<0.05),土壤有机碳(SOC)与水稻Pb 的富集系数间呈正相关,相关系数为0.91(P<0.01),同时由pH 和SOC 两个变量所建立的回归模型可以解释水稻富集系数83.20%的变异;4 种典型情景土壤中的水稻品种敏感性顺序分布基本一致;长江中下游平原区划分水稻“宜产、限产、禁产”三区的土壤Pb 含量分别为≤14.81 mg?kg-1,14.81~185.24 mg?kg-1和≥185.24 mg?kg-1。“宜产、限产、禁产”划分方法具有较好的科学性、普适性及可操作性,可推广至全国水稻产区的分区划分,将为我国农用地土壤的风险管理提供重要的技术支撑。

结   论:

(1)通过水稻Pb 富集系数与土壤理化性质之间的回归分析表明,土壤pH 与水稻Pb 富集系数间呈负相关,SOC 与水稻Pb 富集系数间呈正相关,同时由pH 和SOC 两个变量建立的回归模型可以解释水稻富集系数83.20%的变异。归一化过程可以在一定程度上消除土壤理化性质对水稻富集重金属土壤Pb 的影响。

(2)4 种典型情景土壤中的水稻品种敏感性分布顺序基本一致。其中H28 优9113、深两优5814 和丰优9 号对Pb 较不敏感,不易富集Pb,而运粳7 号、镇稻5171 和秀水63 对Pb 的富集能力较强,较为敏感。

(3)逻辑斯蒂克分布(Logistic)模型拟合结果表明,在长江中下游平原区,当土壤中Pb 含量≤14.81 mg?kg-1 时,将该区域划为水稻宜产区;14.81<土壤中Pb 含量≤40.22 mg?kg-1 和40.22<土壤中Pb 含量≤ 185.24 mg?kg-1 时,将该区域划为水稻限产区,其中14.81 mg?kg-1 <土壤中Pb 含量≤40.22 mg?kg-1 时,应限制某些高积累水稻品种的种植,而40.22 mg?kg-1 <土壤中Pb 含量≤185.24 mg?kg-1 时,只考虑种植部分Pb 低积累的水稻品种;而当土壤中Pb 含量≥185.24 mg?kg-1 时,将该区域划为水稻禁产区。

(编辑:Wendy)

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