施用生物有机肥对红壤性水稻土中镉有效性及镉迁移积累的影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1. 研究的目的及意义

水稻是我国第一大粮食作物，全国有近70%的人都以稻米为主食，其质量安全与国民健康关系紧密。随着工业生产的不断发展及各种农用化学品的广泛使用，我国耕地和稻米中重金属污染日益加重。相关研究表明^[1,2]，我国有近1/6的国土存在重金属污染，其中受污染耕地超标率为19.4%，我国每年因土壤重金属污染问题导致粮食减产约一千万吨，重金属含量超标的粮食可达1200万吨^[3]。而重金属污染本身具有普遍性、表聚性、隐蔽性、不可降解和非逆转性等特征，长期积累可导致大气、水和土壤等环境进一步恶化，并引起农作物产量和品质的下降，通过物质循环在人体内累积，可导致各种疾病，最终影响人类可持续发展。所以对重金属污染的农田进行改良和修复，提高农产品的质量安全就显得必要且紧迫。

镉（cd）是一种人体有害元素，其作为重金属“五毒”元素之首，具有移动性强、毒性高、难降解等特点^[4]。在重金属污染中cd的点位超标率可达7.0%，是我国土壤首要的无机污染物。近年来，有关耕地及稻米cd超标的问题日益突出^[5]，据报道^[6]，湖南株洲地区在2006年有多人cd中毒，该地区耕地cd超标严重，对居民的身体健康造成了威胁；另有研究表明我国部分省份市售大米超标率可达10%，在湖南、广西等污染较严重的省份稻米cd超标50%以上^[7]。cd主要通过食物链进入人体，对人们的健康产生重大影响^[8]，而食物中的cd主要来源于土壤，因此研究cd在稻田土壤中的有效性、迁移及污染治理具有重要的意义。

2. 研究的基本内容和问题

1. 研究目标

本研究以湖南省红壤性水稻土为研究对象，通过设置不同生物有机肥施用量的长期田间定位小区处理试验，研究不同有机肥施用量对红壤中镉的有效性及水稻吸收和积累镉的影响，探讨土壤理化性质和有效态镉与水稻镉含量之间的相关性，分析有机肥修复Cd污染土壤的最佳添加量，研究结果可为修复Cd污染水稻土、保护生态环境提供科学依据。

2. 研究内容

(1)施用生物有机肥对土壤理化性质及有效态Cd的影响；

(2)施用不同量生物有机肥对水稻不同器官Cd分布的影响；

(3)分析生物有机肥施用量与水稻吸收积累镉的量之间的相互关系；

(4)生物有机肥施用量对镉污染土壤不同水稻生育期时不同土层间的Cd迁移的影响；

(5)探讨不同生物有机肥施用量对Cd污染水稻土Cd迁移的影响；

(6)分析生物有机肥修复Cd污染土壤的最佳施用量。

附：生物有机肥试验小区设计

3. 拟解决的关键问题

以受重金属Cd污染较严重的湖南红壤性水稻土为研究对象，通过田间试验，探讨不同生物有机肥施用量对Cd污染水稻土中的养分和Cd的有效性及迁移的影响，研究不同生物有机肥施用量对水稻吸收积累Cd的影响，分析生物有机肥修复Cd污染土壤的最佳施用量；研究结果可为修复Cd污染水稻土、保护生态环境提供科学依据。

3. 研究的方法与方案

1. 研究方法

1.1物理性质分析项目与方法：

（1）土壤容重测定：环刀法；

4. 研究创新点

特色或创新之处：

本研究以受重金属Cd污染较严重的湖南红壤性水稻土为研究对象，通过田间试验，探讨不同生物有机肥施用量对Cd污染水稻土中的养分和Cd的有效性及迁移的影响，研究不同生物有机肥施用量对水稻吸收积累Cd的影响，分析生物有机肥修复Cd污染土壤的最佳添加量；研究结果可为修复Cd污染水稻土、保护生态环境提供科学依据。

5. 研究计划与进展

研究计划及预期进展：

2019年9月-2020年2月：