中国农科院| English| 全重网站| 数字农科院| 综合办公平台| 邮箱登陆| 联系我们
肥料及施肥技术团队发现紫云英-稻秸联合还田下利用油菜秸秆炭可协同实现稻田降镉培肥增产
发布者：管理员发布时间：2025-11-17作者：常单娜来源：肥料及施肥技术团队点击量：
近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所肥料及施肥技术创新团队研究发现，紫云英-稻秸联合还田下利用油菜秸秆炭可协同实现稻田降镉培肥增产。相关研究成果以A comprehensive strategy for solving Cd risk while improving soil quality and rice yield in paddy fields: Co-utilizing green manure, rice straw, and biochar为题发表于中科院一区Top期刊《危险材料杂志（Journal of Hazardous Materials）》上。
农田土壤镉污染是全球性难题。现有的镉污染修复措施主要依赖外源投入，忽视了农业土壤的内源调节作用，急需寻求土壤培育与Cd污染治理协同的技术路径。紫云英-稻秸联合还田是提升稻田可持续生产力的有效措施。生物炭是常见的农田Cd污染原位钝化材料。紫云英-稻秸联合还田下利用油菜秸秆炭已被证实具有较好地控镉效应，然而目前对该措施在田间的长效性及其调控镉生物有效性的关键因子和机制仍认知不足。
运用田间小区、盆栽、室内模拟等试验，采用X射线衍射、傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱等技术，结合随机森林分析等方法，研究了紫云英-稻秸联合还田下利用油菜秸秆炭阻控稻田Cd污染的作用机制。本研究证实，紫云英-稻秸-生物炭联合还田是协同实现南方稻田“降镉-培肥-增产”目标的有效途径。该模式不仅获得最高土壤质量指数，在试验期内表现出持续增产效应，同时显著降低土壤有效镉和糙米镉含量。其内在机制在于同时调控了土壤化学过程与植物生理过程。紫云英与稻秸衍生的可溶性有机质通过优化生物炭表面特性（增加负电荷、比表面积及含氧官能团），显著提升其对Cd²⁺的吸附容量；同时，可溶性有机质与生物炭协同增强水稻抗氧化防御系统，通过双向调控镉相关转运蛋白基因表达实现生理阻控。本研究为南方稻田土壤培肥、粮食增产与镉污染治理提供了可行路径。
图.紫云英-稻秸联合还田下利用油菜秸秆炭的控镉效应与机制
中国农业科学院农业资源与农业区划研究所博士后梁婷和助理研究员常单娜为本文的共同第一作者，曹卫东研究员为通讯作者，研究得到了北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室、“十四五”国家重点研发计划项目（2021YFD1700200）、国家绿肥产业技术体系（CARS-22）和中国农业科学院农业科技创新计划资助。
【引文方式】：Liang, T., Zhou, G., Chang, D., et al. A comprehensive strategy for solving Cd risk while improving soil quality and rice yield in paddy fields: Co-utilizing green manure, rice straw, and biochar. J Hazard Mater. 2025; 500:140372.
【原文链接】：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.140372.
