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随着环境污染等问题日益突出,大米作为我国第一主食,其质量安全问题引起社会高度关注。随着工业领域的不断发展所产生的重金属造成水源和土壤污染,导致农田污染,出现使农作物含重金属指标过高,农作物品质降低以及减产等问题,对我国的经济、生态环境、食品安全和百姓健康构成严重威胁。因此解决农田重金属污染,确立基于食品限量标准制定生态系统健康的污灌制度值具有重要意义。本项目拟通过室外水稻盆栽裂区试验,以农田灌溉用水水质标准（As≤0.05mg/kg）,选取灌溉用水中砷浓度（O,灌溉水中添加砷含量0.00mg/kg;As,灌溉水中添加砷含量0.05mg/kg）进行灌溉。选取土壤重金属改良剂（沸石,SZ;水稻壳生物炭,SC1;和玉米秸秆生物炭,SC2）,探究在农田灌溉水砷浓度条件下,分别施加三种改良剂对水稻的长势、产量的影响,对稻米品质、稻田土壤理化性质、作物系统中砷富集的影响。并通过构建回归模型,探究米中砷含量和作物系统中总砷含量分别和产量的关系,主要研究结果如下:（1）三种改良剂在灌溉水砷浓度下对水稻长势及产量的影响不显著:其中对长势影响不显著是因为砷浓度的加入使改良剂对水稻长势的促进作用受到抑制;改良剂对在标准农田水质灌溉下的水稻增产作用不明显,可能是由于沸石和生物炭吸附了重金属会占据沸石和生物炭晶格结构中氨氮的交换位点,引起增效效应不显著。（2）三种改良剂在灌溉水砷浓度下对水稻稻米精米率、垩白度及卫生品质影响显著:在无改良剂的条件下,与O处理相比,As处理的精米率有所下降,下降了0.85%;在O处理下施加三种改良剂后精米率均有所提高,与OSO组相比,OSZ组、OSC1组、OSC2组的精米率分别增高了2.4%,4.9%,0.38%,在As处理下施加三种改良剂后精米率均有所提高,与As SO组相比,As SZ组、As SC1组、As SC2组的精米率分别增高了5.4%,7.61%,1.52%,三种改良剂对稻米精米率提高的顺序为SC1>SZ>SC2。在无改良剂条件下,与O处理相比,As处理的垩白度均有所提高,提高了0.3%;As处理施加三种改良剂后垩白度均有做所下降,与As SO组相比,As SZ组、As SC1组、As SC2组稻米的垩白度分别降低了0.2%,0.05%,0.1%,三种改良剂对稻米垩白度降低的顺序为SZ>SC2>SC1,施加改良剂前后稻米精米率和垩白度均可以达到绿色大米的标准。在无改良剂条件下,与O处理比较,As处理稻米中的砷含量显著提高,高达0.153mg/kg,超出绿色大米标准中砷含量0.15mg/kg;在施加三种不同改良剂后,稻米中砷的含量都明显下降分别下降到0.138mg/kg,0.132mg/kg,0.130mg/kg。均可达到绿色大米标准,降低稻米中砷的顺序为SC2>SC1>SZ。（3）三种改良剂在灌溉水砷浓度下对稻田土壤理化性质中全氮指标影响显著:在O处理及As处理下施加三种改良剂后,与O处理比较,As处理在未加改良剂下土壤有机质,全氮,全磷以及p H含量相比分别降低了3.9%,16.9%,4.4%,1.7%,产生了不利影响,其影响程度为As≥O;施加三种不同改良剂后对土壤理化性质的各指标均有所提高,影响程度为SC2>SZ>SC1。其中施加改良剂后土壤中全氮这一指标增加趋势明显,在O处理下,与OSO组相比,OSZ组、OSC1组与OSC2组对土壤全氮分别增长了2.5%,1.6%,4.2%;在As处理下,与As SO组对比,As SZ组、As SC1组与As SC2组,土壤全氮分别增长了19.4%,16.3%,22.4%;通过对土壤残留氮及每株产量建立回归分析,可以通过添加改良剂来降低土壤氮含量,进而间接改善水稻的产量。（4）三种改良剂在灌溉水砷浓度下对水稻各器官砷富集及运移规律影响显著:水稻各器官砷浓度的含量表现为根>茎>叶>精米;在无改良剂条件下,与O处理相比,As处理中根、茎、叶、精米中砷浓度均提高,分别提高了4.6%,16.3%,4.7%,3.4%,施加三种改良剂后均可以降低水稻各器官砷浓度,与As SO组相比,As SZ组As SC1组As SC2组分别降低水稻根中砷为19.1%,23.0%,34.1%,茎中砷17.1%,29.8%,39.4%,叶中砷11.3%,19.04%,35.36%,精米中砷9.8%,13.7%,15.0%;可食用部分砷降低率最大值出现在OSC2组为74.60%,施加改良剂后转运系数均有所降低且均远小于1。通过回归分析。可以通过添加改良剂来降低精米砷含量和水稻各器官总砷含量,进而间接改善水稻的产量。综上可知,通过研究得出在农田灌溉水砷浓度下水稻各指标均存有不利影响,施加改良剂后可降低对水稻产量、品质、土壤的理化性质及水稻各器官砷富集的不利影响。