氮磷钾梯度施肥对水稻吸收累积汞的影响

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20240682

摘要/Abstract

摘要：

为了筛选适合汞污染土壤水稻种植的施肥量，本研究在推荐用量的基础上，分别设置了氮梯度［N含量：0（N₀）、100 kg·hm^-2（N₁）、200 kg·hm^-2（N₂）、300 kg·hm^-2（N₃）］，磷梯度［P₂O₅含量：0（P₀）、30 kg·hm^-2（P₁）、60 kg·hm^-2（P₂）、90 kg·hm^-2（P₃）］和钾梯度［K₂O含量：0（K₀）、75 kg·hm^-2（K₁）、150 kg·hm^-2（K₂）、225 kg·hm^-2（K₃）］，通过盆栽试验，探究氮磷钾梯度施肥对水稻吸收累积汞的影响。结果表明，在氮梯度中，籽粒和秸秆的汞含量及其累积量随着氮肥施用量的增加呈现先上升后下降的趋势，并在N₁处理下达到最大值；与不施磷肥相比，P₁和P₃处理显著（p<0.05）提高了秸秆中的汞含量，而P₂与P₀处理无显著差异；在钾梯度处理中，K₃处理籽粒、秸秆和地上部的汞累积量最低。因此，建议在汞污染土壤水稻种植中采用氮肥施用量300 kg·hm^-2、磷肥施用量60 kg·hm^-2、钾肥施用量225 kg·hm^-2。此外，氮、磷和钾肥的互作效应仍有待进一步探究。

关键词: 汞, 氮磷钾, 水稻

Abstract:

To screen suitable fertilization rates for rice cultivation in mercury-contaminated soil，this study established nitrogen gradients ［N content：0（N₀），100 kg·hm^-2（N₁），200 kg·hm^-2（N₂），300 kg·hm^-2（N₃）］，phosphorus gradients ［P₂O₅ content：0（P₀），30 kg·hm^-2（P₁），60 kg·hm^-2（P₂），90 kg·hm^-2（P₃）］，and potassium gradients ［K?O content：0（K₀），75 kg·hm^-2（K₁），150 kg·hm^-2（K₂），225 kg·hm^-2（K₃）］ based on recommended application rates. A pot experiment was conducted to investigate the effects of nitrogen，phosphorus，and potassium gradient fertilization on mercury uptake and accumulation in rice. The results showed that under nitrogen gradients，both the mercury content and accumulation amount in grains and straw initially increased and then decreased with increasing nitrogen application rate，reaching a maximum under the N₁ treatment. Compared with no phosphorus fertilizer，the P₁ and P₃ treatments significantly （p<0.05）increased mercury content in the straw，while no significant difference was observed between the P₂ and P₀ treatments. Under potassium gradients，the K₃ treatment resulted in the lowest accumulation amount of mercury in grains，straws，and aboveground parts. Therefore，it is recommended to adopt a nitrogen application rate of 300 kg·hm^-2，a phosphorus application rate of 60 kg·hm^-2，and a potassium application rate of 225 kg·hm^-2 for rice cultivation in mercury-contaminated soil. Furthermore，the interaction effects of nitrogen，phosphorus，and potassium fertilizers warrant further investigation.

Key words: mercury, nitrogen，phosphorus，and potassium, rice

中图分类号:

S511

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图/表 4

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处理	每盆产量/g	每盆穗数	每穗粒数	结实率/%	千粒重/g
N₀	36.53±2.80 a	21.00±2.00 a	80.18±7.56 a	93.00±1.94 a	23.43±0.56 b
N₁	40.70±6.24 a	22.00±2.65 a	80.57±2.56 a	93.06±1.42 a	24.62±0.25 a
N₂	39.77±4.31 a	22.89±1.35 a	76.94±8.57 a	94.29±0.54 a	24.08±0.39 ab
N₃	43.45±1.35 a	23.50±0.50 a	81.57±1.35 a	93.79±0.92 a	24.10±0.05 ab
P₀	42.53±7.11 a	22.67±2.52 a	82.47±6.71 a	94.14±1.09 a	24.09±0.48 ab
P₁	34.00±0.26 ab	19.33±2.31 a	73.44±5.71 ab	93.78±2.13 a	25.76±2.00 a
P₂	39.77±4.31 ab	22.89±1.35 a	76.94±8.57 ab	94.29±0.54 a	24.08±0.39 ab
P₃	32.27±2.72 b	22.33±0.58 a	67.23±3.48 b	93.86±0.86 a	22.91±1.57 b
K₀	36.83±1.34 a	22.33±0.58 a	73.48±1.33 a	92.96±1.32 a	24.14±0.33 a
K₁	34.20±3.33 ab	22.00±1.00 a	69.26±3.86 a	93.06±2.19 a	24.09±0.35 a
K₂	39.77±4.31 a	22.89±1.35 a	76.94±8.57 a	94.29±0.54 a	24.08±0.39 a
K₃	28.53±4.01 b	21.67±3.21 a	59.44±2.48 b	92.59±0.89 a	23.97±0.27 a

处理	每盆产量/g	每盆穗数	每穗粒数	结实率/%	千粒重/g
N₀	36.53±2.80 a	21.00±2.00 a	80.18±7.56 a	93.00±1.94 a	23.43±0.56 b
N₁	40.70±6.24 a	22.00±2.65 a	80.57±2.56 a	93.06±1.42 a	24.62±0.25 a
N₂	39.77±4.31 a	22.89±1.35 a	76.94±8.57 a	94.29±0.54 a	24.08±0.39 ab
N₃	43.45±1.35 a	23.50±0.50 a	81.57±1.35 a	93.79±0.92 a	24.10±0.05 ab
P₀	42.53±7.11 a	22.67±2.52 a	82.47±6.71 a	94.14±1.09 a	24.09±0.48 ab
P₁	34.00±0.26 ab	19.33±2.31 a	73.44±5.71 ab	93.78±2.13 a	25.76±2.00 a
P₂	39.77±4.31 ab	22.89±1.35 a	76.94±8.57 ab	94.29±0.54 a	24.08±0.39 ab
P₃	32.27±2.72 b	22.33±0.58 a	67.23±3.48 b	93.86±0.86 a	22.91±1.57 b
K₀	36.83±1.34 a	22.33±0.58 a	73.48±1.33 a	92.96±1.32 a	24.14±0.33 a
K₁	34.20±3.33 ab	22.00±1.00 a	69.26±3.86 a	93.06±2.19 a	24.09±0.35 a
K₂	39.77±4.31 a	22.89±1.35 a	76.94±8.57 a	94.29±0.54 a	24.08±0.39 a
K₃	28.53±4.01 b	21.67±3.21 a	59.44±2.48 b	92.59±0.89 a	23.97±0.27 a