江西鹰潭农田生态系统国家野外科学观测研究站
新闻公告鹰潭站在水稻对大气沉降和土壤遗留镉（Cd）富集的同位素证据方面取得重要研究进展
作者: 鹰潭站 更新时间: 2024-10-08
鹰潭红壤站周静研究员团队周俊研究员采用土壤置换平衡实验和镉（Cd）稳定同位素技术以及薄膜扩散梯度（DGT）技术相结合的方法，研究大气沉降Cd和土壤历史遗留Cd对水稻富集的贡献，为大气沉降Cd影响区域粮食安全生产提供了新的认识。相关成果近日发表在环境领域知名期刊Environmental Science & Technology上。
研究团队通过使用Cd稳定同位素和DGT技术，进行了为期三年的全因子大气暴露实验，以研究大气沉降Cd的生物地球化学过程以及水稻中的积累情况。结果显示，水稻生长季节期间，通过根部和叶面吸收大气沉降对水稻籽粒中Cd的贡献高达37%至79%，而沉降的Cd只占土壤库中的一小部分。大气沉降中高度生物可利用的Cd显著增加了土壤中通过DGT提取的生物可利用部分，但根据指数衰减模型，大气沉降这一部分Cd会迅速老化，导致暴露1至3年的土壤中，生物可利用Cd具有相似的浓度和比例。大气沉降Cd同位素偏轻，导致水稻植株中出现了显著地向轻Cd同位素偏移。通过修改后的同位素质量平衡模型，叶片和根部吸收大气沉降中Cd分别各占47%-51%和28%-36%，茎中占41%-45%和22%-30%，以及籽粒中占45%-49%和26%-30%。研究结果表明，新的大气沉降在水稻吸收Cd的过程中起着决定性的作用，因此，控制排放比修复受污染土壤更为重要。
