摘要
近年来因农田土壤镉/汞积累导致粮食作物镉/汞含量超标所引发的一系列粮食安全问题不容忽视。为保障粮食安全，探讨镉/汞轻度污染农田的安全利用技术，在这项研究中，在江苏省扬州市的镉/汞污染的农田中开展低积累的农作物品种(水稻、小麦、青菜、玉米、毛豆、红薯)筛选、稻麦轮作制下土壤镉/汞原位钝化试验以及实验室内研究钝化剂用量对降低水稻镉/汞吸收的效果试验。试验获得的主要结果如下: (1)镉低积累品种筛选中，南粳9108和扬辐麦4号品种高产量与镉低富集、转移能力，是兼具经济效益与粮食安全的最佳镉低积累水稻和小麦品种。蔬菜籽粒中镉积累量为红薯＞青菜＞毛豆＞玉米。汞低积累品种筛选中，苏香粳100和扬麦23品种高产量与汞低富集、转移能力，是兼具经济效益与粮食安全的最佳镉低积累水稻和小麦品种。蔬菜籽粒中汞积累量为红薯＞青菜＞玉米＞毛豆。 (2)钝化材料提高土壤pH程度次序为天象土壤调理剂＞宁粮土壤调理剂＞有机硅肥＞石灰＞生物炭＞生物肥＞微生物肥。两季稻季和一季麦季试验中，施加不同钝化材料不同程度抑制各水稻品种籽粒对Cd/Hg的吸收和提高水稻产量。其中两季稻季中，施加TX土壤调理剂的效果最优，其对水稻籽粒中Cd含量降低范围为42.59％-77.34％，对水稻籽粒中Hg含量降低范围为49.70％-78.07％，对水稻产量提高范围为9.88％-12.03％。 (3)麦季试验中，施加钝化剂材料降低土壤有效态Cd/Hg含量，施加TX、NL土壤调理剂、Si、石灰、生物炭较对照处理土壤中有效态Cd含量分别降低了69.89％、47.69％、60.84％、37.93％、40.61％，较对照处理土壤中有效态Hg含量分别降低了52.46％、39.19％、17.68％、8.84％、39.19％。施加钝化剂材料抑制各小麦品种籽粒对Cd/Hg的吸收同时提高各小麦品种产量，其中Si和TX土壤调理剂效果较优，Si处理对小麦籽粒中Cd含量降低范围为51.17％-68.46％，对小麦籽粒Hg含量降低范围为67.49％-78.55％;TX处理对小麦籽粒中Cd含量降低范围为61.57％-76.09％，对小麦籽粒Hg含量降低范围为75.87％-83.65％。整体上，连续两年的钝化剂处理显著降低了试验区土壤有效镉/汞含量。施加200kg/亩天象土壤调理剂对降低作物籽粒中镉/汞积累效果最佳。 (4)盆栽结果表明钝化剂不同施用量均可降低土壤环境活性态Cd含量占比，提高环境惰性态Cd占比。结合实际成本，筛选出符合要求的处理为TX1、NL2、Si2(天象土壤调理剂1、宁粮土壤调理剂2和硅肥2)。
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