摘要
稻田综合种养是目前发展较快的一种农业模式，其核心是将稻田生态系统在结构和功能上合理化，实现种养互利，从而获得最佳的生态和经济效益。为了解江西省稻渔综合种养土壤重金属的污染现状，于2019年采集了29个大规模稻渔综合种养基地土壤样品和14个稻谷样品，测定其Cu、Cd、Pb含量。采用单因子指数、内梅罗综合污染指数、地累积指数、潜在生态危害指数和膳食风险评估模型等方法对重金属污染状况进行了评价、分析和比较。基于土壤和稻谷重金属污染评价结果，选择江西省稻渔种养面积最大（稻虾轮作）和具有发展潜力（稻鳖共作）的2种模式，采用稀太太、猛降镉、修护龙和石灰4种材料进行了Cd污染修复田间试验。比较不同修复材料对稻米和水产品Cd含量以及土壤肥力因子（pH、有机质、碱解氮、速效钾、有效磷等）的影响，并通过层次分析法对修复效果进行综合评估。主要研究结果如下： （1）通过对土壤及稻谷重金属（Cu、Cd、Pb）进行评价，单因子指数、潜在生态危害综合指数和地累积指数结果均表明土壤Cu元素污染水平较低，Pb元素次之，Cd元素影响最大。由内梅罗综合污染指数结果可知，土壤重度污染点位数占31.03%。Cu、Cd、Pb元素综合潜在风险指数均值为113.55，属于无风险等级，其中Cd的贡献率为87.80%。膳食风险评估结果表明，稻谷Cu和Pb的平均风险商均小于1，无摄入风险；仅Cd对成人的风险商大于1，说明Cd对成人健康存在风险。总体而言，测定的3种重金属（Cu、Cd、Pb）元素中Cd元素对稻渔综合种养土壤及稻米品质影响较大。 （2）4种修复材料在稻虾轮作和稻鳖共作模式中对稻米Cd含量的降低幅度分别为稀太太（46.51%~74.51%）、猛降镉（57.40%~63.06%）、修护龙（28.32%~61.19%）和石灰（8.56%~23.86%），其中稀太太、猛降镉和修护龙在2种模式中均达到显著水平。对于稻米产量而言，添加4种修复材料均未达到显著增加作用。在稻鳖共作模式中，4种处理的甲鱼肌肉Cd含量均显著降低，下降幅度分别为A8猛降镉（65.31%）＞A7石灰（63.91%）＞A6修护龙（58.89%）amp;nbsp;＞A5稀太太（42.38%）；稻虾轮作模式仅在水稻种植前（6月份）在环沟中捕捞小龙虾样品，测定其腹部肌肉Cd含量，结果表明小龙虾腹部Cd含量为0.03±0.01mg·kg?1，未超过国家食品安全限定值0.5mg·kg?1(GB2762--2017)。 （3）对土壤肥力而言，添加修护龙对稻虾轮作和稻鳖共作的土壤pH均有显著提高作用，与对照相比分别提高19.27%和22.81%，有利于缓解南方偏酸性土壤。稀太太对土壤有机质、碱解氮和速效钾含量提升效果较好，在稻虾轮作和稻鳖共作中上升幅度分别为4.29%~40.86%、1.96%~20.92%和9.44%~16.41%。 （4）层次分析结果表明稀太太在2种稻渔模式的修复效果较稳定，适用于稻渔综合种养田块稻米Cd阻控。在稻虾轮作模式中4种修复材料得分依次为稀太太（0.98）≈猛降镉（0.98）gt;修护龙（0.96）gt;石灰（0.88），稻鳖共作模式中得分依次为修护龙（0.78）≈稀太太（0.78）gt;猛降镉（0.76）gt;石灰（0.64）。
NETL