稻田干濕交替的環(huán)境驅(qū)動了土壤一系列的氧化還原反應(yīng)。有研究表明水分和硫酸鹽對土壤As活性與水稻As積累具有顯著影響，但關(guān)于水分耦合硫酸鹽對土壤-水稻系統(tǒng)中As遷移積累的作用和機制尚不明確。

 

　　中國科學院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所黃道友研究團隊通過水稻盆栽試驗，研究了3種水分管理方式和5種硫酸鹽水平對土壤-水稻系統(tǒng)中As遷移積累的影響及機理。結(jié)果表明，在淹水（F）、淹濕交替（FM）和濕潤（M）條件下，外源硫酸鹽的添加顯著降低了稻米As含量（分別降低了60.1%、46.7%和70.5%）。然而，土壤有效As含量變化與籽粒砷含量變化不完全對應(yīng)。只有在FM處理下，硫酸鹽施用顯著降低土壤有效As含量，從而降低稻米As積累；F和M條件下硫酸鹽施用主要通過提升土壤pH，促進水稻根表鐵膜的形成，進而抑制As的轉(zhuǎn)運；此外，水分管理和硫酸鹽單獨或相互作用影響鐵硫微生物的豐度，耦合鐵硫氧化還原過程調(diào)控土壤As形態(tài)。在F和FM條件下，硫酸鹽抑制鐵還原菌，但促進Fe氧化細菌生長，導致As與鐵錳氧化物結(jié)合增加；在M條件下，硫酸鹽介導鐵/硫循環(huán)細菌的參與調(diào)節(jié)As的吸附和釋放，影響吸附態(tài)As組分。因此，硫酸鹽的添加會促進鐵膜中As固定，調(diào)節(jié)微生物鐵/硫循環(huán)（受水分影響）促進As固定化，從而抑制As向稻米的轉(zhuǎn)運。水分和養(yǎng)分管理對農(nóng)田重金屬污染修復(fù)具有重要的作用。本研究通過水分耦合硫酸鹽施加，揭示了不同水分和硫酸鹽管理條件下，土壤鐵硫循環(huán)過程調(diào)控砷活性的微生物作用機理，為砷污染稻田降砷提供低成本管理方案，為稻米安全生產(chǎn)提供指導。

 

　　近期，相關(guān)研究成果以Key process for reducing grains arsenic by applying sulfate varies with irrigation mode: Dual effects of microbe-mediated arsenic transformation and iron plaque為題，發(fā)表在《環(huán)境污染》（Environmental Pollution）上。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金和國家麻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的支持。