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水稻是我国最主要的粮食作物,全国60%以上的人口以大米为主食。近年来由于有色金属矿产的大规模开发,对湖南省一些工矿区周围农业耕地造成了严重的污染和破坏。重金属污染的稻米成为人们关注的焦点。因此,如何治理重金属污染农田以及如何控制重金属向水稻中转移是一个亟待解决的问题。本研究通过在湖南郴州柿竹园矿区麻田村(MTC)和衡阳水口山矿区朱陂村(ZPC)附近重金属(Pb、Cd、Cu和Zn)污染稻田中进行了不同基因型水稻品种田间种植试验、单一改良剂和组配改良剂的筛选试验、组配改良剂修复重金属复合污染稻田的水稻种植田间试验。其目的在于研究不同基因型水稻对重金属的吸收累积的差异,筛选出糙米中重金属含量较低、适合在重金属污染土壤中种植的水稻品种；研究能显著降低土壤中重金属生物有效性的组配改良剂及其对土壤中重金属控制的机理；研究施用组配改良剂对水稻根际土壤、非根际土壤中重金属生物有效性的影响,以及对水稻各部位中重金属累积的影响,探讨重金属在“非根际土壤-根际土壤-根表铁膜-水稻植株”中的迁移转运规律。研究结果表明：(1)在MTC和ZPC重金属污染稻田种植的33个水稻品种(常规稻、两系杂交稻、三系杂交稻),糙米中Pb、Cd、Cu口Zn含量差异明显。33个水稻品种各部位(根系、茎叶、谷壳和糙米)对Pb、Cd、Cu和Zn的积累和分配存在明显差异,根系是Pb和Cd积累的主要部位,地上部位是Cu和Zn积累的主要部位。湘菲优8118和优优128是糙米中Pb的低累积水稻品种,金山优2155和丰优9号是糙米中Cd的低累积水稻品种。不同基因型杂交水稻糙米中重金属含量差异不明显(p>0.05)。糙米中Pb含量的顺序为黄华占>三系杂交籼稻>两系杂交籼稻,糙米中Cd、Cu和Zn含量的顺序为杂交籼稻(两系杂交籼稻和三系杂交籼稻)>黄华占。(2)对6种材料(石灰石、羟基磷灰石、膨润土、硅藻土、海泡石、沸石)进行重金属污染土壤单一改良剂和组配改良剂试验结果表明,组配改良剂LS(2：1)和HZ(2：1)降低土壤中Pb、Cd的MgCl2和TCLP提取态含量的效果优于其他单一改良剂和组配改良剂。0.6%的LS(2:1)能使Pb和Cd的MgCl2提取态含量分别降低65.9%和95.8%,TCLP提取态含量分别降低43.0%和98.6%；0.6%的HZ(2：1)使MgCl2提取态含量分别降低69.9%和92.5%,TCLP提取态含量分别降低45.2%和98.0%。(3)在MTC和ZPC污染稻田中施用组配改良剂LS和HZ(0.2%-0.8%)使根际土壤和非根际土壤pH值和CEC显著增加,显著降低了污染稻用中非根际土壤和根际土壤中Pb、Cd、Cu和Zn的MgC12和TCLP提取态含量。由于水稻根系的影响,两种组配改良剂对非根际土壤理化性质以及重金属MgCl2和TCLP提取态含量的影响显著大于根际土壤。LS和HZ施入土壤后显著降低土壤中Pb、Cd、Cu和Zn的MgCl2和TCLP提取态含量是土壤pH升高、土壤胶体CEC增加及土壤吸附能力增强的共同作用,其中土壤pH升高是主要影响因素。(4)施用LS和HZ(0.2%-0.8%)显著降低了水稻各部位对Pb、Cd、Cu和Zn的积累。LS使MTC糙米中Pb、Cd、Cu和Zn含量分别降低27.8%-55.8%、23.2%-43.8%、25.9%-37.4%和7.9%-14.7%,ZPC水稻糙米中分别降低10.6%-31.8%、16.7%-25.5%、11.5%-22.1%和11.7%-16.3%。HZ使MTC糙米中Pb、Cd和Cu含量分别降低35.4%-47.8%、2.8%-16.3%和11.2%-55.9%；ZPC糙米中Pb、Cd、Cu和Zn含量分别降低5.1%-40.8%、16.7%-20.0%、8.1%-16.2%和13.3%-21.7%。当组配改良剂HZ施用量为0.4%时,MTC水稻糙米中Pb含量为0.185mg/kg,从而能达到食品中污染物的限量标准(GB2762-2005)中Pb含量<0.2mg/kg的限制。(5)施用组配改良剂LS和HZ(0.2%-0.8%),使水稻对重金属的富集系数BCF及转运系数(TFrs和TFhb)逐渐降低。水稻不同部位(根系、茎、谷壳)对不同重金属元素的富集、转运能力不同,茎具有较强的将Pb和Cd转运到谷壳的能力,谷壳具有较强的将Cu和Zn转运到糙米中的能力,根系对重金属的转运能力最弱。在重金属污染土壤中,水稻根系吸收累积Pb和Cd及根系对Pb和Cd的转运能力并不是影响糙米中重金属Pb和Cd含量的主要因素,水稻茎的木质部中Pb和Cd向谷壳中转运,及谷壳韧皮部中Pb和Cd向糙米中转运才是影响水稻糙米中Pb和Cd含量的关键因素。