基于农田土壤镉污染修复后糙米镉的指标筛选

林小兵; 武琳; 王惠明; 刘晖; 黄欠如; 周利军; 《土壤通报 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：目前农田土壤镉污染修复以降低糙米镉含量为标准,而忽略了其变化的关键性的土壤物理、化学及生物指标。基于此,采用方差分析、多元回归分析、通径分析、随机森林和结构方程模型等统计方法分析了土壤pH值、有机质、容重、阳离子交换量、速效养分、质地、微团聚体、酶活性、微生物数量等23个土壤指标对土壤有效态Cd和糙米Cd含量重要性排序。结果表明,总体上施用土壤调理剂提高了土壤pH值、容重和阳离子交换量,改变了土壤质地组成,增加了大粒级团聚体,并影响了微生物环境,有效降低了土壤有效态Cd和糙米Cd含量,但抑制了部分酶活性和微生物数量。通过逐步回归分析,表明土壤pH值和放线菌可以解释土壤有效态Cd 64.32%的变化,阳离子交换量、速效钾、有效磷和蔗糖酶可以解释糙米Cd 82.10%的变化;通径分析表明大粒径团聚体、有机质、黏粒、砂粒、放线菌和真菌对土壤有效态Cd和糙米Cd的直接效应较大;随机森林分析表明土壤pH值是影响土壤有效态Cd和糙米Cd含量的主导因素;结构方程模型表明糙米Cd含量主要受土壤pH值、有机质、阳离子交换量和有效磷的影响,土壤有效态Cd主要受土壤酶活性和微生物数量的影响。不同分析方法侧重点不同,总体上对糙米Cd含量影响较大的是pH值、阳离子交换量、有效磷和有机质等,对土壤有效态Cd含量影响较大的是pH值、放线菌和有机质等。

关键词： 土壤调理剂 糙米Cd 土壤指标 随机森林 结构方程模型