不同水肥管理稻田土壤鉻生物有效性及吸收富集特征

周 靖，欒雅珺，2，王流通，徐俊增，2*

（1.河海大學(xué) 農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程學(xué)院，南京210098；2.河海大學(xué) 水文水資源與水利工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京210098；3.水利部太湖流域管理局，上海200434）

0 引 言

【研究意義】近年來(lái)，我國(guó)農(nóng)田土壤污染問(wèn)題日益突出，農(nóng)田土壤污染直接影響農(nóng)產(chǎn)品安全和人體健康，已成為亟須解決的重大土壤環(huán)境問(wèn)題之一[1]。鉻(Cr)被認(rèn)為是環(huán)境污染中的“五毒”元素之一[2]，可通過(guò)食物鏈對(duì)人體造成不可逆的傷害，如致癌、損傷內(nèi)臟器官等[3]。根據(jù)環(huán)境保護(hù)部和國(guó)土資源部2014年發(fā)布的《全國(guó)土壤污染調(diào)查公報(bào)》，全國(guó)耕地土壤Cr 點(diǎn)位超標(biāo)4.31%[4]。水稻是我國(guó)主要的糧食作物，且是對(duì)Cr 吸收較強(qiáng)的作物之一[5]，土壤Cr 量高會(huì)增加水稻植株對(duì)Cr 的潛在吸收，增加稻米Cr 污染風(fēng)險(xiǎn)[6]。因此，需要開(kāi)展稻田Cr 污染與植株吸收富集的研究，這對(duì)評(píng)價(jià)稻田土壤重金屬Cr 污染和稻米Cr污染風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義。

【研究進(jìn)展】影響土壤重金屬生物有效性是重金屬的有效態(tài)量而非總量，重金屬離子要被植物吸收，首先要被活化，轉(zhuǎn)化成為植物可吸收利用的狀態(tài)[7]。相對(duì)而言，土壤可交換態(tài)Cr 溶解度高且遷移能力強(qiáng)，可還原態(tài)Cr 易被還原為可交換態(tài)Cr，這2 種形態(tài)易被植物吸收[8]。因此，水稻植株體內(nèi)Cr 量與水稻根際土壤Cr 的有效性具有密不可分的關(guān)系。

一般來(lái)說(shuō)，重金屬的有效性與土壤pH 值、有機(jī)碳、陽(yáng)離子交換量、氧化還原電位等土壤理化性質(zhì)有關(guān)[9]。其中，土壤pH 值在決定重金屬形態(tài)、生物有效性方面發(fā)揮著極為重要的作用[10]，而土壤pH 值與灌溉、施肥等管理措施密切相關(guān)[11]。不同水肥管理方式會(huì)影響土壤Cr 有效性和植株對(duì)Cr 的吸收[12-13]。貢曉飛等[14]通過(guò)溫室土培試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)淹水灌溉總體上降低了土壤溶液中Cr 質(zhì)量濃度。肖文丹[15]研究發(fā)現(xiàn)控制灌溉處理下水稻植株體內(nèi)Cr 量顯著高于淹水灌溉。郭碧林等[16]研究發(fā)現(xiàn)在紅壤水稻土中施用生物有機(jī)肥顯著影響了土壤pH 值，土壤pH 值顯著影響了土壤Cd、Pb 等重金屬量。夏文建等[17]進(jìn)行了35 a 的長(zhǎng)期定位試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)有機(jī)肥處理顯著提高了土壤有效態(tài)Cr 量。【切入點(diǎn)】以往關(guān)于稻田重金屬污染特征的研究大多集中于單一灌溉或施肥措施下土壤Cr 遷移轉(zhuǎn)化和植株吸收富集[18]，而針對(duì)水肥聯(lián)合管理，尤其是節(jié)水灌溉結(jié)合有機(jī)肥管理下稻田土壤pH 值變化及其對(duì)土壤Cr 生物有效性影響的研究較少?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本文針對(duì)不同水肥管理稻田，探究水肥管理對(duì)土壤pH 值的影響，以及其對(duì)土壤Cr 有效性和水稻吸收富集的潛在影響，為節(jié)水灌溉稻田合理利用有機(jī)肥，實(shí)現(xiàn)稻田安全生產(chǎn)提供一定依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2019年6—10月在河海大學(xué)水文水資源與水利工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室昆山市水利技術(shù)排灌試驗(yàn)基地（31°15′15″N，120°57′43″E）開(kāi)展。試驗(yàn)區(qū)位于亞熱帶南部季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫15.5 ℃，年平均降水量1 097.1 mm，年平均蒸發(fā)量1 375.9 mm，年日照時(shí)間2 104.9 h，年平均無(wú)霜期232 d。試驗(yàn)地土壤較為肥沃，排灌條件良好。試驗(yàn)地土壤為潴育型黃泥土，稻田耕層土壤為重壤土，體積質(zhì)量為1.30 g/cm3，0～20 cm 土層土壤pH 值7.40，有機(jī)質(zhì)量21.71 g/kg，全氮量1.72 g/kg，全磷量1.30 g/kg，全鉀量20.86 g/kg，速效氮量108.63 mg/kg，速效磷量37.51 mg/kg，速效鉀量114.67 mg/kg，重金屬Cr 量為125.87～132.15 mg/kg。

1.2 水肥管理

水肥管理的定位試驗(yàn)（小區(qū)面積7 m×3 m）自2012年開(kāi)始，已連續(xù)8a 采取相同的水肥管理[19]，灌溉處理包括常規(guī)灌溉（F）和控制灌溉（C）；施肥管理重點(diǎn)針對(duì)基肥，包括常規(guī)化肥（F）和有機(jī)肥（OF），共4 種水肥管理策略，分別為常規(guī)灌溉+常規(guī)肥（FF）、常規(guī)灌溉+有機(jī)肥（FOF）、控制灌溉+常規(guī)肥（CF）、控制灌溉+有機(jī)肥（COF）。每個(gè)處理重復(fù)3 次，共12 個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)四周作隔滲處理，隔滲材料為混凝土田埂。各小區(qū)單獨(dú)灌排，灌溉水源來(lái)自周邊河水。

常規(guī)灌溉按當(dāng)?shù)厮痉N植習(xí)慣進(jìn)行管理，即除分蘗后期排水曬田以外，其余各生育期田間均保留3～5 cm 水層，黃熟期自然落干。控制灌溉在返青期田面保留10～30 mm 薄水層，以后的各生育階段灌溉后田面不建立水層，以根層土壤含水率占飽和含水率60%～80%為灌水下限水分控制指標(biāo)[20]，各生育階段的具體控制指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 水稻控制灌溉各生育階段土壤水分控制指標(biāo)Table 1 Control Index of Soil Moisture in Various Growth Stages of Rice Control Irrigation

施肥量和施肥時(shí)間按照當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣進(jìn)行，插秧前施基肥，常規(guī)肥處理525 kg/hm2復(fù)合肥（N、P2O5、K2O 質(zhì)量比為15%∶15%∶15%）和225 kg/hm2尿素作為基肥；有機(jī)肥處理施用525 kg/hm2復(fù)合肥和7 500 kg/hm2的商用有機(jī)肥（天補(bǔ)牌，N+P2O5+K2O≥5%，有機(jī)質(zhì)≥45%）作為基肥。

1.3 樣品采集與分析

生育期內(nèi)分別采集土壤和水稻植株樣品，移栽后第40、60、80、100、120 天，采用五點(diǎn)取樣法取稻田不同土層（0～10、10～20、20～30 cm）土壤，土樣混合、風(fēng)干后過(guò)100 目篩，用于測(cè)定不同形態(tài)重金屬Cr 量；移栽后80、100 d 和120 d，每個(gè)小區(qū)選擇3株代表性植株，用去離子水將根系洗凈，植株放入烘箱于70 ℃下烘至恒質(zhì)量并保存。烘干后的水稻稻谷（糙米+稻殼，未脫殼），水稻根和稻谷粉碎后用于Cr 量的測(cè)定。

1）植株樣品采用硝酸-高氯酸消解[21]，復(fù)合肥、有機(jī)肥和尿素中重金屬量采用硝酸-過(guò)氧化氫-氫氟酸消解[22]。采用等離子體質(zhì)譜儀ICP-MS 測(cè)定植株樣品和肥料中的Cr 量。

2）不同形態(tài)土壤Cr 量采用改進(jìn)BCR 法[23]進(jìn)行分析。土壤樣品中Cr 分為4 種形態(tài)：可交換態(tài)（F1-Cr）、可還原態(tài)（F2-Cr）、可氧化態(tài)（F3-Cr）和殘?jiān)鼞B(tài)（F4-Cr）。采用改進(jìn)BCR 法進(jìn)行不同形態(tài)Cr 的提取，提取液中的Cr 量采用等離子體質(zhì)譜儀ICP-MS 測(cè)定。

3）土壤pH 值：采用pH 計(jì)（Mettler Toledo，瑞士）對(duì)不同土層土壤pH 按土水比1∶2.5 測(cè)定土壤pH值[24]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析方法

采用IBM SPSS Statistics 20.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用ANOVA 檢驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析（差異顯著性水平為p＜0.05）。采用Pearson 相關(guān)系數(shù)分析相關(guān)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水肥管理稻田土壤pH值

土壤pH 值是土壤理化性質(zhì)的重要因子。不同水肥管理稻田土壤pH 值在不同土層中均表現(xiàn)為FF 處理＞CF 處理＞FOF 處理＞COF 處理（表2）。不同土層不同處理pH 值差異顯著（p＜0.05）。水稻全生育期內(nèi)，0～10 cm 土層中FF、CF、FOF 處理和COF 處理稻田土壤pH 均值分別為7.47、7.39、7.18、6.92；10～20 cm 土層土壤pH 均值分別為7.71、7.48、7.28、7.06；20～30 cm 土層土壤pH 均值分別為8.01、7.62、7.55、7.30。土壤pH 值隨著土層深度增加而增大?？偟膩?lái)說(shuō)，水稻全生育期內(nèi)，與FF 處理相比，CF、FOF、COF處理0～30 cm土層土壤pH值分別降低了2.99%、5.09%、8.20%。與常規(guī)灌溉相比，控制灌溉能夠降低土壤pH值，而施用有機(jī)肥能夠進(jìn)一步降低土壤pH 值。

表2 各處理不同土層土壤pH 值變化Table 2 Changes of soil pH value in different soil layers of each treatment

2.2 不同水肥管理稻田土壤Cr形態(tài)

表3、表4、表5 顯示了水肥管理稻田土壤各形態(tài)Cr 量變化。隨著水稻生長(zhǎng)，不同土層F1-Cr 和F2-Cr量逐漸減少，這可能與植株吸收和稻田滲漏有關(guān)。0～30 cm 土層，F(xiàn)F、CF、FOF、COF 處理稻田土壤Cr 量分別在 125.12～154.43 、 122.73～148.56 、149.24～175.62、141.98～175.25 mg/kg 之間浮動(dòng)。相比無(wú)機(jī)肥處理，有機(jī)肥處理稻田土壤Cr 量較高。同一土層深度，在相同灌溉方式下，施用有機(jī)肥稻田土壤的F1-Cr、F2-Cr、F3-Cr 量均顯著高于施用常規(guī)肥稻田。分析0～30 cm 土層各處理土壤的F1-Cr、F2-Cr、F3-Cr 量均值可知，與CF 處理相比，COF 處理的值分別增加了46.90%、40.40%和56.34%，處理間差異顯著（p＜0.05）；與FF 處理相比，F(xiàn)OF 處理的值分別增加了40.00%、37.71%和59.18%，處理間差異顯著（p＜0.05）。相同施肥處理下，控灌稻田土壤F1-Cr、F2-Cr 量高于淹灌稻田，與FF 處理相比，CF 處理的值分別增加了4.80%和2.53%，處理間差異不顯著；與FOF 處理相比，COF 處理的值分別增加了10.09%和3.94%，處理間差異不顯著。COF 處理的F1-Cr 和F2-Cr量最高，與FF處理相比，增加幅度達(dá)到了54.31%和43.06%。鑒于F1-Cr 和F2-Cr 活性高，毒性強(qiáng)，可作為影響土壤環(huán)境質(zhì)量的重要指標(biāo)。由于有機(jī)肥中Cr 量高（25.97 mg/kg，為復(fù)合肥和尿素的1.55 倍和2.80 倍），因此在稻田施用有機(jī)肥，具有更高的稻田重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)，增加了稻田土壤中F1-Cr 和F2-Cr的量?？刂乒喔葎t促進(jìn)了土壤重金屬形態(tài)的轉(zhuǎn)變，F(xiàn)1-Cr 和F2-Cr 的量增加。控制灌溉下施用有機(jī)肥在增加了重金屬Cr 輸入量的同時(shí)，增加了有效態(tài)和易有效態(tài)組分的量，在土壤存在污染風(fēng)險(xiǎn)或者接近污染限制值時(shí)，可增加稻米受污染的風(fēng)險(xiǎn)。

從表3、表4、表5 還可知，不同處理不同土層間土壤Cr 形態(tài)分布變化規(guī)律相近，均表現(xiàn)為以F4-Cr 為主，其次是F2-Cr 和F3-Cr，F(xiàn)1-Cr 所占比例最小。分析0～30 cm 土層各處理土壤Cr 各形態(tài)量占比情況，與CF 處理相比，COF 處理F1-Cr、F2-Cr、F3-Cr 占比分別提高了25.12%、19.31%和33.04%，F(xiàn)4-Cr 占比降低了14.72%；與FF 處理相比，F(xiàn)OF 處理F1-Cr、F2-Cr、F3-Cr 占比分別提高了20.10%、18.05%和36.47%，F(xiàn)4-Cr 占比降低了14.74%。表明施用有機(jī)肥提高了稻田土壤F1-Cr、F2-Cr、F3-Cr 所占比例，減少了F4-Cr所占比例，提高了土壤Cr 活性。在相同施肥處理下，與FF 處理相比，CF 處理F1-Cr、F2-Cr 占比分別提高了8.10%和5.60%，F(xiàn)3-Cr、F4-Cr 占比分別降低了7.92%和0.13%；與FOF 處理相比，COF 處理F1-Cr、F2-Cr 占比分別提高了12.73%和6.39%，F(xiàn)3-Cr、F4-Cr占比分別降低了10.29%和0.12%。因此，施用有機(jī)肥導(dǎo)致了F1-Cr、F2-Cr、F3-Cr 占比的增高，而采用控制灌溉導(dǎo)致了F1-Cr、F2-Cr 占比的提高。因此控制灌溉稻田施用有機(jī)肥，F(xiàn)1-Cr、F2-Cr 占比最高，這意味著控制灌溉和施用有機(jī)肥都可提升土壤Cr 的生物有效性。

表3 各處理0～10 cm 土層土壤Cr 各形態(tài)變化Table 3 Changes in the content of various forms of Cr in the 0～10 cm soil layer of each treatment

表4 各處理10～20 cm 土層土壤Cr 各形態(tài)變化Table 4 Changes in the content of various forms of Cr in the 10～20 cm soil layer of each treatment

表5 各處理20～30 cm 土層土壤Cr 各形態(tài)變化Table 5 Changes in the content of various forms of Cr in the 20～30 cm soil layer of each treatment

2.3 土壤Cr生物有效性與土壤pH值的關(guān)系

表6 顯示了在相同的灌溉條件下，不同施肥處理土壤pH 值與土壤F1-Cr、F2-Cr 量間的相關(guān)性。

表6 相同灌溉條件不同施肥處理土壤pH 值與土壤F1-Cr、F2-Cr 量之間的相關(guān)系數(shù)Table 6 Correlation coefficients between soil pH value and soil F1-Cr and F2-Cr content under different fertilization treatments under the same irrigation conditions

結(jié)果顯示，不同施肥處理土壤pH 值與土壤F1-Cr量呈現(xiàn)極顯著或顯著負(fù)相關(guān)性（p＜0.05），與F2-Cr量均呈極顯著或顯著負(fù)相關(guān)性（p＜0.05）。說(shuō)明不同施肥處理下，土壤pH 值顯著影響了土壤Cr 生物有效態(tài)量。施用有機(jī)肥使得土壤pH 值降低（表2），土壤中H+增加，土壤對(duì)Cr 離子吸附能力降低[6]，相應(yīng)地，土壤F1-Cr 和F2-Cr 量和所占比例顯著提高。由表7 可知，在相同的施肥條件下，不同灌溉處理土壤pH 值與土壤F1-Cr、F2-Cr 量不存在相關(guān)性。說(shuō)明雖然控制灌溉能夠降低土壤pH 值，但其對(duì)土壤Cr 生物有效態(tài)量變化影響不大。

表7 各處理土壤pH 值與土壤F1-Cr、F2-Cr 量之間的相關(guān)系數(shù)Table 7 Correlation coefficients between soil pH and soil F1-Cr and F2-Cr content in each treatment

2.4 根-稻谷Cr轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)

不同處理水稻根部Cr 量及水稻根部Cr 向稻谷的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)（TF根-稻谷）見(jiàn)表8。在相同灌溉方式下，施用有機(jī)肥顯著提高了水稻植株根部Cr 量，整個(gè)觀測(cè)階段，COF 處理和FOF 處理的水稻根部Cr 量均值分別較CF 處理和FF 處理增加了45.14%和17.88%；相同施肥處理下，控灌稻田水稻根部Cr 量高于淹灌，整個(gè)觀測(cè)階段，CF 處理和COF 處理的水稻根部Cr量均值分別較FF 處理和FOF 處理增加了0.85%和24.20%。

表8 不同水肥管理水稻根部Cr 量和根-稻谷Cr 轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)Table 8 Root Cr content and root-to-grain Cr transfer coefficient of rice under different water and fertilizer management

不同處理TF根-稻谷基本表現(xiàn)為：COF 處理＞FOF處理＞CF 處理＞FF 處理（移栽時(shí)間為80 d 時(shí)，不同處理TF根-稻谷表現(xiàn)為COF 處理＞FOF 處理＞CF 處理=FF處理）。整個(gè)觀測(cè)階段，在相同灌溉條件下，COF處理和FOF 處理較CF 處理和FF 處理分別提高了6.45%和6.17%；相同施肥處理下，COF 處理和CF處理較FOF 處理和FF 處理分別提高了3.13%和2.85%。

2.5 稻谷Cr量

各處理稻谷Cr 量變化如表9 所示。水稻生育末期，4 種不同灌溉施肥處理下稻田水稻稻谷Cr 量范圍在1.57～2.52 mg/kg 之間，我國(guó)食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定糙米Cr 量不高于1.0 mg/kg。由于本研究測(cè)定的是稻谷（包括糙米和稻殼）中的Cr 量，基于本文結(jié)果尚無(wú)法定論稻米是否達(dá)到污染水平，原因在于稻殼中Cr 量遠(yuǎn)高于糙米，通常認(rèn)為占到了稻谷中的60%～70%，糙米與稻殼質(zhì)量比3∶1[25-26]。本試驗(yàn)中土壤Cr 量在122.73～175.62 mg/kg 之間，遠(yuǎn)低于水田土壤Cr 污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值（土壤pH 值為6.5～7.5 時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)篩選值為300 mg/kg；土壤pH 值大于7.5 時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)篩選值為350 mg/kg），不存在土壤Cr 污染風(fēng)險(xiǎn)。在土壤污染較輕的情況下，水稻稻谷Cr 量卻較高，一方面是因?yàn)楸狙芯客寥乐杏行B(tài)Cr 量較高，為13.77 mg/kg，高于已有文獻(xiàn)中有效態(tài)Cr 量（4.53 mg/kg）[27-28]。另一方面原因在于不同品種的水稻Cr富集能力有差異[29]。

表9 水肥管理稻田水稻稻谷Cr 量Table 9 Chromium content of paddy rice in different water and fertilizer management paddy fields mg/kg

從稻谷Cr 量變化可以看出，隨著稻谷形成，其Cr 量逐漸增加，變化范圍為1.23～2.52 mg/kg，處理間對(duì)比關(guān)系整體表現(xiàn)為：COF 處理＞FOF 處理＞CF 處理＞FF 處理，其中除了CF 處理與FF 處理間差異不顯著外，其他處理間差異顯著（p＜0.05）。水稻生育末期（移栽后120 d），COF 處理的稻谷Cr 量最高（2.52 mg/kg），分別較FF、CF、FOF處理的值增加了60.51%、48.24%、22.33%。說(shuō)明控制灌溉配施有機(jī)肥增加了水稻稻谷對(duì)重金屬Cr 的吸收，且相對(duì)單一灌溉或施肥處理，水肥聯(lián)合處理對(duì)促進(jìn)稻谷吸收Cr 的作用更顯著，這與土壤中有效態(tài)和易有效態(tài)量增高的結(jié)論是一致的（表3—表5）。

3 討論

長(zhǎng)期施用有機(jī)肥需要考慮重金屬在土壤中的累積風(fēng)險(xiǎn)。施用有機(jī)肥能夠增加土壤Cr、Cd、As 等重金屬量[17，30]。不同的有機(jī)肥種類和施肥量影響了土壤重金屬累積。本研究發(fā)現(xiàn)，與施用常規(guī)肥相比，連續(xù)多年施用有機(jī)肥顯著增加了土壤F1-Cr、F2-Cr、F3-Cr的量和占比，為稻田土壤帶來(lái)了環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。作物中重金屬的累積量與土壤重金屬有效態(tài)量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系[31]。施用常規(guī)肥條件下，與FF 處理相比，CF處理略微提高了土壤F1-Cr 量，增幅為4.80%，相應(yīng)地，CF 處理根系和稻谷Cr 量略高于FF 處理，處理間差異不顯著。施用有機(jī)肥條件下，與FOF 處理相比，COF 處理稻田土壤F1-Cr 量增加了10.09%，相應(yīng)地，COF 處理根系和稻谷Cr 量高于FOF 處理。分析其原因，一方面因?yàn)榭刂乒喔雀蛋l(fā)達(dá)[32]，可促進(jìn)作物根部和可食用部位累積Cr；另一方面，水稻植株對(duì)Cr 的吸收主要由重金屬在土壤中的生物有效態(tài)決定，COF 處理土壤中的生物有效態(tài)Cr 量最多、占比最高，從而促進(jìn)了水稻植株吸收和累積Cr。

與淹灌相比，控制灌溉能夠提高土壤Cr 生物有效性[33]；另一方面，施用有機(jī)肥能夠顯著增加土壤Cr 生物有效性[30]。土壤理化性質(zhì)對(duì)土壤重金屬賦存形態(tài)和有效性也有著十分重要的影響。Xiao 等[34]通過(guò)溫室條件下的盆栽試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)與淹灌相比，控制灌溉提高了土壤Eh值，增加了土壤Cr 生物有效性并顯著促進(jìn)了水稻植株對(duì)Cr 的吸收。作為土壤有機(jī)質(zhì)活性組分之一的溶解性有機(jī)質(zhì)，可以絡(luò)合重金屬，促進(jìn)土壤污染物的解析，提高其生物有效性[35]。pH 值在土壤重金屬形態(tài)轉(zhuǎn)化及生物有效性等方面扮演重要的角色[6，30]，本研究中，控制灌溉和施用有機(jī)肥都能夠降低土壤pH 值，但灌溉方式導(dǎo)致pH 值變化對(duì)Cr形態(tài)變化影響不顯著，有機(jī)肥處理土壤pH 值與土壤有效態(tài)Cr 顯著負(fù)相關(guān)，這與前人研究結(jié)果一致[33，36-37]，有機(jī)肥對(duì)重金屬生物有效性產(chǎn)生影響，最主要的方面是通過(guò)改變土壤中的有機(jī)質(zhì)和pH 值[38]。

水肥調(diào)控還會(huì)影響其他土壤理化因子，如土壤有機(jī)碳、氧化還原電位、陽(yáng)離子交換量等，從而對(duì)土壤Cr 以及其他土壤重金屬的有效性產(chǎn)生影響。不同水肥調(diào)控稻田土壤理化性質(zhì)對(duì)土壤重金屬有效性和水稻植株吸收的潛在影響有待繼續(xù)深入研究。

4 結(jié)論

1）與常規(guī)灌溉相比，控制灌溉使施常規(guī)肥和有機(jī)肥稻田土壤pH 值顯著降低了2.99%和3.28%，也提高了稻田土壤生物可利用態(tài)Cr 量和所占比例，但處理間差異不顯著。不同水分管理導(dǎo)致土壤pH 值變化對(duì)稻田土壤Cr 生物有效態(tài)變化影響不大。

2）與施用常規(guī)肥相比，施用有機(jī)肥使常規(guī)灌溉和控制灌溉稻田土壤pH 值顯著降低了5.09%和5.36%，也為稻田輸入了外源重金屬Cr，顯著提高了稻田土壤生物可利用態(tài)Cr 量和所占比例。不同施肥處理間土壤pH 值和生物可利用態(tài)Cr 顯著負(fù)相關(guān)（p＜0.05），說(shuō)明不同施肥管理導(dǎo)致土壤pH 值變化對(duì)稻田土壤Cr 生物有效態(tài)影響顯著。

3）水稻植株對(duì)Cr 的吸收主要由重金屬在土壤中的生物有效態(tài)決定，控制灌溉稻田施用有機(jī)肥使得土壤中的生物有效態(tài)Cr 量最多、占比最高，相應(yīng)地，該處理水稻植株根部和稻谷重金屬量最高，使水稻安全生產(chǎn)受到威脅。