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基于当前农田镉污染比较突出的严峻事实和“土十条”对受污染耕地安全利用目标的实际需求,本文主要针对轻中度镉污染农田土壤,以土壤镉钝化材料为研究对象,以原位镉钝化修复技术为核心,通过室内土壤培养试验、水稻盆栽试验和田间试验等手段,开展从单一钝化剂到组合钝化剂成分筛选再到组合钝化剂成分的最佳比例优化配置试验;运用前期盆栽试验筛选的钝化材料实施了2018-2019连续2年的田间原位钝化小区试验,探究了3种组合钝化剂和3种单一钝化剂对轻中度Cd污染农田土壤镉的钝化效果、水稻降镉率以及钝化效果稳定性,并探究钝化剂对土壤肥力及其健康质量的影响;同时验证了3种组合钝化剂在不同Cd污染农田土壤中的镉钝化效果、水稻降镉率及适用性。取得的主要研究结果如下:(1)通过9种单一钝化剂在2种中度Cd污染农田土壤中的室内土壤镉钝化效果培养试验,研究结果表明所试钝化剂(除了蚯蚓粪有机肥与竹粉)的施用均能提高土壤p H和降低土壤有效态Cd含量。从土壤镉钝化效果来看,主要呈现石灰>海泡石≥钙镁磷肥>骨粉≥磷酸二氢钾>生物质炭>沸石,同时高量施用(0.30%土壤质量)的钝化效果明显优于低量施用(0.15%土壤质量)。对石灰、海泡石、钙镁磷肥、骨粉、磷酸二氢钾、生物质炭和硫酸锌7种材料进行组合,通过7因素2水平正交试验的极差与方差分析表明,以石灰、海泡石、钙镁磷肥和骨粉4种材料进行混合的组合钝化剂对增加土壤p H,钝化土壤有效Cd效果最佳。(2)通过4因素3水平室内水稻盆栽的正交试验研究,将石灰、海泡石、钙镁磷肥和骨粉在3种中度Cd污染的土壤中进行不同比例的组合配施发现,对种植甬优538的山坑洪积泥砂田土壤,组合钝化剂对水稻降Cd的最佳配比是海泡石50%、钙镁磷肥10%、骨粉10%和石灰20%,其中水稻降镉效果最为显著的成分是海泡石;对种植甬优538的姆坑淡涂粘田土壤,组合钝化剂对水稻降Cd的最佳配比是海泡石50%、石灰40%、钙镁磷肥10%和骨粉10%,其中水稻降镉效果最为显著的成分是海泡石和石灰;对种植甬优17的姆坑洪积泥砂田土壤,组合钝化剂对水稻降Cd的最佳配比是石灰40%、海泡石40%、骨粉10%和钙镁磷肥10%,其中水稻降镉效果最为显著的成分是石灰和海泡石。(3)通过2018-2019连续2年的田间小区试验表明,首年施用6类钝化剂均使甬优17和甬优538水稻Cd含量显著降低,且均低于国家食品安全食品中镉的标准限值0.2 mg kg-1以下,次年继续施用同类钝化剂,甬优17和秀水134水稻Cd含量仍显著低于对照处理。对不再施用钝化剂的处理中,海泡石和组合钝化剂1(石灰40%、海泡石40%、骨粉10%和钙镁磷肥10%)对水稻糙米降Cd的稳定性最佳,因此认为钝化剂镉钝化效果基本可持续2年。从水稻降Cd率以及水稻产量影响角度比较来看,甬优17要优于其他2种水稻品种。同时2018年的田间试验水稻成熟期的结果表明,施用海泡石和组合钝化剂1对水稻成熟期的土壤p H分别提高0.73和1.40个单位,对土壤有效Cd的钝化率分别为32%和51%,均优于其他处理。施用组合钝化剂3(石灰20%、海泡石50%、骨粉15%和钙镁磷肥15%)能够显著增加土壤速效磷含量。施用组合钝化剂1显著提高了土壤过氧化氢酶活性。施用海泡石和组合钝化剂1显著降低了水稻孕穗期土壤cad A功能基因的丰度,会使土壤细菌中拟杆菌门的相对丰度上升1.7%和2.6%,蓝菌门的相对丰度下降4.7%和5.1%。施用海泡石和组合钝化剂1的土壤细菌群落组成相似,与其他处理的土壤细菌群落组成有所不同,土壤p H、有效Cd和土壤速效磷含量对细菌群落组成有显著关系。(4)通过在3种不同轻中度镉污染实际土壤上开展海泡石和前述3种组合钝化剂的水稻降镉效果盆栽验证试验,结果表明对于所试偏酸性的轻中度Cd污染农田土壤,以石灰、海泡石、骨粉和钙镁磷肥的组合钝化剂钝化修复效果显著且具有较强适用性,4种钝化剂均能显著提高3种土壤的p H、降低土壤中有效Cd的含量,并显著降低甬优17水稻Cd含量;对于赐绯庙黄斑田土壤和下周青紫泥田土壤,水稻糙米降Cd效果最佳的是组合钝化剂3,对于山坑洪积泥砂田土壤,水稻糙米降Cd效果最佳的是组合钝化剂1。因此针对不同镉污染土壤的组合钝化剂的选择要综合考虑土壤类型、土壤理化性质以及土壤污染程度等因素。