pH值和Fe、Cd处理对水稻根际及根表Fe、Cd吸附行为的影响

摘要

通过营养液-蛭石联合培养试验,设置系列pH值(4.5-7.5)和Fe、Cd处理,研究不同pH值及Fe、Cd浓度对水稻和蛭石表面Fe、Cd吸附的影响.结果表明,不同pH值处理下的根际氧化还原电位和酸度不同,0.9 mg/L Cd处理下的根际氧化势低于0.5 mg/L Cd,50 mg/L Fe处理下的根际酸度高于30 mg/L Fe处理.根表吸附Fe、Cd组分和数量都受根际Eh、pH值制约,根表Fe、Cd吸附量在处理pH值6.0时最低,并分别在处理pH值7.5和处理pH值4.5达到最高.但根系表面对Fe、Cd的吸附机制与蛭石表面不同,蛭石吸附Fe主要为晶态Fe,占到总沉积Fe的73％-87％；水稻根表沉积Fe以非晶态Fe为主,占总沉积Fe的91％-95％；与处理pH值和根际Eh间有显著的相关性(蛭石晶态Fe∶PpH =0.011、PEh =0.042;水稻根表非晶态Fe∶PpH=0.050、PEh=0.004).蛭石表面交换态Fe及交换态Cd与处理pH值和Eh间存在显著的相关性(pH值:PFe＜0.001、PCd=0.009；Eh:PFe=0.016、Pcd =0.002),而根表交换态Fe及交换态Cd仅与处理pH值间有显著的相关性(PFe=0.007,PCd=0.048).不同Fe、Cd浓度处理对根际Eh、pH值的升降和根表Fe、Cd吸附均有影响.与对照相比,增Cd处理可以降低根际Eh和升高pH值,减少溶液Cd浓度并增加根表Cd吸附量；增Fe处理则可以升高根际Eh和降低pH值,增加溶液Fe、Cd浓度并减少根表Fe、Cd吸附量.这是水稻应对Fe、Cd浓度胁迫的生理反应之一.