唐守寅，董海霞，趙明柳，李葒葒，王　果（福建農(nóng)林大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，福州350002）

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羥基磷灰石對鉛、鎘在土壤-水稻體系中吸收和轉(zhuǎn)移的影響

唐守寅，董海霞，趙明柳，李葒葒，王果*
（福建農(nóng)林大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，福州350002）

摘要：為研究羥基磷灰石（HAP）對Pb、Cd在土壤-水稻系統(tǒng)中轉(zhuǎn)移的影響，在Cd-Pb-Zn復(fù)合污染的土壤中施用不同用量（0、2、4、8、16、32 g·kg-1）的羥基磷灰石，進(jìn)行了水稻的盆栽試驗。結(jié)果表明，施用HAP顯著提高了土壤pH，使水稻分蘗期和成熟期土壤中有效Pb含量分別降低13.47%～44.38%和8.72%～40.10%，使有效Cd含量分別降低9.75%～42.20%和8.50%～45.79%；施用HAP使宜優(yōu)673糙米Pb含量降低了17.55%～88.74%，但使糙米Cd含量增加了45.63%～148.2%；施用HAP使分蘗期從莖到葉、成熟期從莖到糙米、成熟期從葉到糙米Pb的轉(zhuǎn)移系數(shù)分別降低26.35%～71.62%、28.42%～74.74%和25.49%～82.35%，但使成熟期Cd從葉到糙米的轉(zhuǎn)移系數(shù)增加了48.78%～182.93%。另外，施用HAP后土壤有效Zn含量也有所降低。以上結(jié)果說明，HAP通過降低土壤中Pb的有效性和抑制分蘗期Pb從莖到葉及成熟期從莖和葉到糙米的轉(zhuǎn)移能力來降低籽粒中Pb的富集；HAP雖可以顯著降低土壤中Cd的有效性，但成熟期Cd從葉到糙米轉(zhuǎn)移能力的增強(qiáng)以及Cd、Zn之間可能的交互作用導(dǎo)致了籽粒中Cd的增加。因此，評價土壤重金屬鈍化劑的效果時不僅要考慮其對土壤重金屬的鈍化效果，也要考慮其對重金屬在植物體內(nèi)轉(zhuǎn)移和分配的影響。

關(guān)鍵詞：羥基磷灰石；水稻；重金屬；吸收；轉(zhuǎn)移

唐守寅，董海霞，趙明柳,等.羥基磷灰石對鉛、鎘在土壤-水稻體系中吸收和轉(zhuǎn)移的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報, 2016, 35（2）：266-273.

重金屬污染是我國農(nóng)業(yè)土壤面臨的一個嚴(yán)峻的環(huán)境問題?！度珖寥牢廴緺顩r調(diào)查公報》顯示，我國土壤Pb、Cd的點位超標(biāo)率分別達(dá)到1.5%和7.0%[1]。水稻是世界第二大糧食作物，我國第一大糧食作物[2]。近十年來，我國水稻種植面積維持在（2.8～3.2）×107hm2，約占農(nóng)作物播種面積的20%，我國有一半以上的人口以水稻為主食。然而，礦山開采及有色金屬冶煉等人類活動使得大量Pb、Cd等重金屬釋放到環(huán)境中，導(dǎo)致了土壤特別是農(nóng)地土壤的污染，從而引起蔬菜及糧食作物中重金屬的超標(biāo)[3]。Pb和Cd是稻米中主要的重金屬污染物。在我國南方地區(qū)已有很多地方出現(xiàn)了稻米中Pb、Cd超標(biāo)的現(xiàn)象[4-7]。

重金屬污染的農(nóng)業(yè)土壤的主要修復(fù)方法包括鈍化法、植物提取法、化學(xué)淋洗法、電動力學(xué)法和客土法等[8]?；瘜W(xué)鈍化技術(shù)是一種簡單、廉價、見效快的修復(fù)方法，是重金屬污染農(nóng)業(yè)土壤修復(fù)中普遍采用的方法之一，其原理是向土壤中添加鈍化劑來降低土壤重金屬的有效性，減少植物對重金屬的吸收和積累。土壤鈍化材料的種類很多，主要有含磷材料、含鈣材料、含硅材料和有機(jī)物料等[9-10]。羥基磷灰石（Hydroxyapatite，HAP）是含磷鈍化劑的一種，1981年Suzuki等[12]發(fā)現(xiàn)其可以有效去除溶液中Pb離子。目前已有不少研究表明，HAP對穩(wěn)定土壤中Pb、Cd、Zn等重金屬[13-17]、降低重金屬的植物有效性[14-15]具有很好的效果。然而，施到土壤中的鈍化劑不僅影響土壤重金屬的化學(xué)行為，同時也影響植物的生長及生理過程，從而影響重金屬在植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)移和累積?，F(xiàn)有的研究大都集中在磷酸鹽對Pb、Cd在土壤中的形態(tài)和有效性的鈍化效果以及植物對Pb、Cd的吸收和富集的影響上，對鈍化劑作用下Pb、Cd在植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)移及其對最終富集的意義鮮見報道。本文試圖通過水稻盆栽試驗，探討添加羥基磷灰石對土壤Pb、Cd在土壤-水稻系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)移規(guī)律及其對稻米Pb、Cd累積的影響，以期為Pb、Cd污染的農(nóng)業(yè)土壤的鈍化修復(fù)技術(shù)的完善提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料

盆栽用土采自福建省三明市尤溪縣某礦區(qū)周邊Cd-Pb-Zn復(fù)合污染的稻田耕作層。土壤從田間取回后去除雜物，自然風(fēng)干后用木棍搗碎，過1 cm尼龍篩混合均勻后備用。土壤基本性質(zhì)如表1所示。供試水稻品種為宜優(yōu)673，由福建農(nóng)嘉種業(yè)股份有限公司提供，是福建省普遍栽培的秈稻品種。供試的HAP購自西安瑞盈生物科技有限公司，醫(yī)藥級，粒徑29 μm，pH7.15，其中Pb、Cd的含量分別為1.69 mg·kg-1和0.02 mg·kg-1。

1.2盆栽試驗

盆栽試驗在塑料大棚中進(jìn)行，共設(shè)6個處理，各處理添加HAP的量（g·kg-1土）分別為：0（對照，CK）、2（P1）、4（P2）、8（P3）、16（P4）、32（P5）。各處理均3次重復(fù)，完全隨機(jī)排列。每盆（內(nèi)徑25 cm，高25 cm）加入風(fēng)干土壤7.5 kg，加HAP的同時加入尿素2.1 g、NH4H2PO41.2 g、K2SO42.1 g，充分混勻后加水平衡7 d。

將水稻種子先用清水懸浮去除不實粒，再用30% H2O2浸泡30 min，清水洗凈后繼續(xù)用清水浸泡10 h，催芽。稻種催芽后先在育秧盆上育秧，25 d后將秧苗移栽到盆內(nèi)，每盆5株。移栽后全生育期土面保持2～3 cm水層。水稻生長期間追施復(fù)合肥（N 18%～20%，P2O58%～12%，K2O 8%～15%）2次：分蘗期每盆施3.75 g，抽穗前每盆施2.25 g。

到有效分蘗期（秧苗移栽后40 d），每盆采集3株水稻及100 g土壤。水稻植株用去離子水洗凈，根系提取表面鐵膜后與莖、葉烘干（70℃）至恒重并測定干重，然后用不銹鋼粉碎機(jī)粉碎。土壤經(jīng)風(fēng)干、磨碎后分別過2 mm和0.149 mm的尼龍篩，供化學(xué)分析用。在水稻成熟后，采集剩余的兩株水稻及100 g土壤。稻谷經(jīng)小型脫殼機(jī)將稻殼和糙米分開，再用不銹鋼粉碎機(jī)粉碎。其他處理與分蘗期樣品相同。

表1　供試土壤物理化學(xué)性質(zhì)Table 1 Physical and chemical properties of experimented soil

1.3分析方法

土壤pH值用pH計測定（水土比2.5：1），土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀-外加熱法測定，土壤CEC采用乙酸銨交換法測定，土壤速效磷采用NaHCO3法測定[18]，土壤機(jī)械組成采用激光粒度儀測定。

水稻根系鐵膜中重金屬含量用DCB（Dithionitecitrate-bicarbonate）法浸提[19]，ICP-MS（NexION300X美國PerkinElmer公司）測定。根（去鐵膜后）、莖、葉及糙米中Pb、Cd的含量采用混酸消煮[20]，ICP-MS測定。土壤Pb、Cd、Zn的有效態(tài)含量采用0.005 mol· L-1DTPA+0.01 mol·L-1CaCl2+0.1 mol·L-1TEA（pH= 7.3）浸提[W（土）：V（提取劑）]=1：5，ICP-MS測定Cd，用AAS（PinAAcle 900F美國PerkinElmer公司）測定Pb、Zn[21]。

1.4數(shù)據(jù)處理

轉(zhuǎn)移系數(shù)TFA-B=

實驗數(shù)據(jù)為3次重復(fù)平均值，采用Excel 2010和SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2　結(jié)果與分析

2.1 HAP用量對土壤pH的影響

pH對土壤中Pb和Cd的活性和行為有很大的影響。酸性土壤中Pb和Cd的植物有效性會隨土壤pH的升高而降低[22-23]。從圖1可見，施用2～32 g·kg-1HAP處理的pH在水稻分蘗期較對照分別上升了0.1、0.14、0.56、0.67、1.01，在成熟期分別上升了0.03、0.01、0.41、0.67、1.01，與對照相比均存在顯著差異，說明施用HAP可以有效增加土壤pH。

圖1　不同HAP用量處理下水稻土壤pH值的變化Figure 1 Soil pH at different rates of HAP

2.2 HAP用量對土壤有效態(tài)Pb和Cd的影響

從圖2可見，隨著HAP添加量的升高，分蘗期和成熟期土壤的有效態(tài)Pb和Cd含量依次降低。分蘗期P1～P5處理的土壤有效Pb含量較對照分別降低13.47%、17.10%、23.57%、34.12%、44.38%，在成熟期較對照分別降低8.72%、10.99%、29.09%、31.46%、40.10%，與對照相比均有顯著差異。另外，CK、P1、P2、P4、P5處理成熟期的有效Pb含量均略高于分蘗期，增幅分別為3.20%、8.87%、9.76%、7.37%、10.04%。分蘗期P1～P5處理的土壤有效Cd含量較對照分別降低9.75%、11.54%、19.13%、31.70%、42.20%，在成熟期較對照分別降低8.50%、7.79%、27.88%、35.61%、45.79%，除個別處理外，施用HAP處理的有效Cd含量與對照相比均有顯著差異。與Pb相反的是，P1～P5處理成熟期有效態(tài)Cd的含量均略低于分蘗期Cd的含量，降幅分別為4.50%、3.20%、0.46%、14.86%、9.97%、10.42%。這說明向土壤中添加HAP可有效降低Pb和Cd的有效性。

圖2　不同HAP用量處理下土壤Pb、Cd有效態(tài)含量的變化Figure 2 Available Pb and Cd in soil treated with different rates of HAP

2.3 HAP用量對水稻各部位Pb、Cd含量的影響

不同HAP用量處理下水稻各部位Pb和Cd的含量分別見表2和表3。對Pb而言，在分蘗期，雖然大部分處理水稻根部Pb的含量較對照有所增加，但沒有顯著性差異。P1、P2、P4、P5處理水稻莖的Pb含量均顯著低于對照，降幅分別為47.86%、41.91%、38.90%、40.54%；所有HAP處理的水稻葉的Pb含量均比對照顯著降低，降幅分別為73.08%、53.03%、68.80%、73.58%、82.21%。在成熟期，與對照相比，P3、P4、P5處理的水稻根、莖中Pb含量均顯著降低，其中根中Pb含量降幅分別為27.58%、36.12%、52.35%，莖中Pb含量降幅分別為51.60%、52.46%、86.55%。對于水稻葉Pb含量，P5處理較對照顯著降低。上述結(jié)果說明，HAP可以有效降低水稻地上部Pb的含量，與一些研究結(jié)果[22，24]一致。HAP對Cd吸收富集的影響與Pb不同。在分蘗期，P1、P3、P4和P5處理的水稻葉Cd含量較對照顯著降低，降幅分別為73.38%、68.80%、73.59%和82.22%。在成熟期，施用HAP同樣降低了水稻葉中Cd含量，但僅P5處理達(dá)到顯著水平，表明水稻生長后期葉片Cd含量有回升趨勢。此外，施用HAP對分蘗期和成熟期的根、莖及成熟期葉Cd含量均無顯著影響。

表2　不同HAP用量處理下水稻各部分Pb的含量（mg·kg-1）Table 2 Lead concentrations in different parts of rice plant at different rates of HAP（mg·kg-1）

表3　不同HAP用量處理下水稻各部分Cd的含量（mg·kg-1）Table 3 Cadmium concentrations in different parts of rice plant at different rates of HAP（mg·kg-1）

表4　不同HAP用量處理下糙米中Pb、Cd的含量Table 4 Lead and cadmium concentrations in brown rice grains at different rates of HAP

不同HAP用量處理下糙米中Pb、Cd的含量見表4。與對照相比，添加HAP的處理糙米Pb含量均顯著降低，其中P2、P3、P4和P5處理的糙米Pb含量降幅均超過50%，P5處理的糙米Pb的降幅最大，達(dá)88.74%。添加HAP后，除P1外，其他處理的糙米Pb含量均低于我國食品中污染物限值（GB 2762—2012）。與Pb相反的是，P1～P5處理的糙米Cd含量均較對照升高，增幅分別為145.3%、90.3%、148.2%、127.5%、45.5%，其中P3處理糙米Cd含量與對照之間存在顯著差異。這說明添加HAP可顯著抑制Pb在水稻籽粒的富集，但反而促進(jìn)Cd在水稻籽粒的富集。

從圖3可見，無論是分蘗期還是成熟期，隨著土壤有效Pb含量的增加，糙米中Pb含量均逐漸增加，土壤有效Pb含量與糙米中的Pb含量均有極顯著的線性相關(guān)性，R2分別達(dá)到0.665 6和0.644 3，說明降低土壤有效Pb含量是HAP抑制糙米中Pb富集的重要機(jī)制之一，這與前人的研究結(jié)果[22，25]相同。與Pb不同的是，土壤有效Cd含量的變化對糙米Cd累積的影響不大，糙米中Cd含量與分蘗期或成熟期土壤有效態(tài)Cd含量之間幾乎都沒有相關(guān)性。從土壤有效Cd含量和糙米Cd含量的變化也可以看出，土壤有效Cd含量與糙米Cd含量的變化趨勢完全不同。

圖3　土壤有效Pb含量與糙米中Pb含量之間的相關(guān)性Figure 3 Correlation between available soil Pb and brown rice Pb concentration

2.4 HAP用量對Pb、Cd在土壤-水稻系統(tǒng)遷移的影響

重金屬在土壤-水稻系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移基本遵循土壤→鐵膜→根→莖→葉→糙米或者土壤→鐵膜→根→莖→糙米的順序[26]。重金屬在土壤-水稻系統(tǒng)相鄰部位之間的轉(zhuǎn)移是其從土壤到糙米轉(zhuǎn)運(yùn)過程中的組成環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)運(yùn)能力都會影響糙米中Pb和Cd的富集。不同HAP用量處理下Pb、Cd在土壤-水稻系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)移系數(shù)分別如表5、表6所示。

表5　不同HAP用量處理下Pb在土壤-水稻系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)移系數(shù)Table 5 Transfer factors of Pb between soil-rice system under different HAP treatments

由表5可知，在分蘗期，添加HAP降低了Pb的TF土壤-鐵膜、TF根-莖，P1、P2處理Pb的TF根-莖較對照顯著降低；P1～P5處理Pb的TF莖-葉分別比對照降低54.05%、26.35%、64.86%、59.46%、71.62%，其中P1、P3、P4、P5處理與對照相比差異顯著。在成熟期，所有處理Pb的TF土壤-鐵膜、TF根-莖及TF莖-葉與對照相比幾乎均無顯著差異。P1～P5處理Pb的TF莖-糙米分別比對照降低了67.37%、63.16%、65.26%、74.74%、28.42%，Pb的TF葉-糙米分別降低25.49%、76.47%、68.63%、82.35%、66.67%，其中，P2～P5處理Pb的TF莖-糙米、TF葉-糙米與對照之間差異顯著。這說明HAP可有效抑制Pb在水稻植株的轉(zhuǎn)移，特別是分蘗期從莖到葉以及成熟期從莖和葉到糙米的轉(zhuǎn)移。

表6表明，在分蘗期，所有處理Cd的TF土壤-鐵膜、TF鐵膜-根、TF根-莖與對照相比幾乎都沒有顯著差異。P1、P3、P4、P5處理Cd的TF莖-葉均較對照顯著降低，分別降低46.30%、50.00%、35.19%、40.74%。在成熟期，所有處理Cd的TF土壤-鐵膜、TF根-莖、TF莖-糙米與對照相比都有所增加，但幾乎均無顯著差異；所有處理Cd 的TF葉-糙米均較對照顯著提高，增幅分別為87.80%、48.78%、53.66%、82.93%、182.93%。上述結(jié)果表明，添加HAP雖然抑制了分蘗期Cd在水稻體內(nèi)的轉(zhuǎn)移，但

顯著促進(jìn)了成熟期Cd在植株內(nèi)的轉(zhuǎn)移，特別是從葉到糙米的轉(zhuǎn)移。

表6　不同HAP用量處理下Cd在土壤-水稻系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)移系數(shù)Table 6 Transfer factors of Cd between soil-rice system under different HAP treatments

3　討論

施用HAP后，土壤Pb和Cd的有效性都有所降低。土壤Pb和Cd有效性降低的可能機(jī)理包括pH升高和HAP對Pb2+和Cd2+的吸附作用。在本研究中，不論是分蘗期還是成熟期，土壤有效Pb和有效Cd含量與土壤pH均呈顯著負(fù)相關(guān)（未列出），相關(guān)系數(shù)分別為-0.973**（分蘗期，有效Cd）、-0.957**（分蘗期，有效Pb）、-0.978**（成熟期，有效Cd）和-0.947**（成熟期，有效Pb）。這表明pH升高效應(yīng)是引起土壤有效Cd和有效Pb降低的重要原因。成熟期土壤pH略低于分蘗期而土壤有效Pb略高于分蘗期，也體現(xiàn)出土壤pH變化對土壤有效Pb的影響。不少研究均表明，羥基磷灰石可以通過與Pb2+形成氯磷鉛礦等沉淀而降低土壤Pb的溶解性，且這類沉淀在酸性條件下依然穩(wěn)定[17，27-28]，這種機(jī)理對土壤Pb有效性有一定的影響。與Pb不同的是，成熟期大部分處理的土壤有效Cd略高于分蘗期，因為Cd不會與羥基磷灰石形成難溶的氯磷鉛礦類的沉淀物，離子吸附是其主要機(jī)制[29-30]。因此當(dāng)土壤pH有所升高時，土壤Cd的有效性變化比Pb明顯。

本研究結(jié)果顯示，施用HAP后，糙米中Pb含量顯著降低，其原因之一是HAP的施用顯著降低了土壤中Pb的有效性，減少了水稻可利用Pb的來源；另一方面，HAP抑制了分蘗期Pb從莖到葉、成熟期Pb從莖和葉到糙米的輸送（表5）。土壤重金屬在植物地上部中的最終累積量，不僅取決于土壤重金屬的供應(yīng)量（有效態(tài)含量），還取決于進(jìn)入根部的重金屬向地上部轉(zhuǎn)移的數(shù)量。如果鈍化劑降低了土壤重金屬的有效態(tài)含量，同時也抑制了重金屬在植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)，則最終在植物地上部的累積量會明顯降低；鈍化劑如果僅僅降低土壤重金屬的有效態(tài)含量，而促進(jìn)了重金屬在植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)，最終重金屬在地上部的累積量則有可能降低，也有可能反升。本研究中，羥基磷灰石不僅降低了土壤有效Pb含量，也抑制了Pb在水稻體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)，所以，在水稻糙米中累積的Pb明顯降低，糙米Pb含量大都降至我國食品中污染物限值以下，與以往的一些研究結(jié)果一致[22，24]。

研究表明，施用磷酸鹽后，土壤pH升高，有效Cd含量減少，從而降低水稻各部位Cd含量[22，24]。而本研究中Cd的情況則不同。與對照相比，施用HAP雖然降低了土壤有效Cd含量，但并未降低分蘗期和成熟期的根、莖Cd含量及成熟期的葉中Cd含量，糙米中Cd含量反而比對照有所增加。在一些關(guān)于含磷物質(zhì)對其他植物富集Cd的研究中也可以見到類似的結(jié)果[31-32]。其可能原因是，Cd和Zn屬于同族元素，Cd可以利用Zn的根細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，因此在植物吸收過程中二者可能會競爭轉(zhuǎn)運(yùn)通道[33-34]，兩者的交互作用表現(xiàn)為拮抗效應(yīng)[35]。向Cd污染土壤中加入適量Zn，調(diào)節(jié)Cd/Zn，可以減少Cd在水稻體內(nèi)的富集[36-37]。從圖4可知，隨著HAP用量的增加，分蘗期土壤有效Zn含量分別較對照降低6.31%%、5.70%、13.62%、22.23%、33.20%，成熟期土壤有效Zn含量分別較對照降低9.25%、6.34%、23.44%、28.38%、37.83%，其中P3、P4、P5處理兩個時期的土壤有效Zn含量均較對照顯著降低，這意味著相比于對照，添加HAP以后，Cd可能有更多的轉(zhuǎn)運(yùn)通道可以進(jìn)入到水稻根細(xì)胞中。這樣，即使HAP降低了土壤有效Cd，但土壤Zn對其的拮抗作用減小，Cd可用的轉(zhuǎn)移通道增加，所以進(jìn)入到水稻植株的Cd并不一定會減少。此外，從表6可以看出，施用HAP提高了土壤-水稻系統(tǒng)中多個環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)移系數(shù)，特別是成熟期Cd從葉到糙米的轉(zhuǎn)移系數(shù)，說明在本研究條件下HAP促進(jìn)了Cd在水稻體內(nèi)的輸送和轉(zhuǎn)移，但其機(jī)理有待于進(jìn)一步的研究。

圖4　不同HAP用量處理下土壤有效Zn含量的變化Figure 4 Changes of available Zn in soil amended with different rates of HAP

4　結(jié)論

（1）在Cd-Pb-Zn復(fù)合污染土壤條件下，HAP可顯著降低宜優(yōu)673糙米Pb含量。這主要是由于HAP不但可以降低土壤有效Pb含量，還可以抑制分蘗期Pb從莖到葉以及成熟期Pb從莖和葉到糙米的轉(zhuǎn)移。

（2）在Cd-Pb-Zn復(fù)合污染土壤條件下，HAP提高了宜優(yōu)673糙米Cd含量。這一方面可能是由于施用HAP后，土壤有效Zn含量的減少削弱了其對水稻吸收Cd的競爭；另一方面可能是由于HAP的施用促進(jìn)了Cd在水稻體內(nèi)的轉(zhuǎn)移，特別是促進(jìn)了成熟期Cd從葉到籽粒的轉(zhuǎn)移。

（3）在農(nóng)田土壤重金屬的鈍化修復(fù)中，對鈍化劑效果進(jìn)行評價時，不僅要考慮鈍化劑對土壤重金屬有效性的影響，也要考慮其對重金屬在植物體內(nèi)轉(zhuǎn)移和分配的影響。

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Effects of hydroxyapatite on absorption and transfer of Pb and Cd in soil-rice system

TANG Shou-yin, DONG Hai-xia, ZHAO Ming-liu, LI Hong-hong, WANG Guo*
（College of Resource and Environmental Science, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China）

Abstract：Hydroxyapatite（HAP）is effective in reducing heavy metal availability to plants. Here the effects of hydroxyapatite（HAP）on availability of Pb and Cd in soil, absorption of Pb and Cd by Yiyou 673（Indica, Oryza sativa Linn. subsp. indica Kato）, and transfer of Pb and Cd within rice plant were studied in a pot experiment. HAP was applied to a Pb-Cd-Zn contaminated paddy soil at a rate of 0, 2, 4, 8, 16 and 32 g·kg-1. Results showed that HAP amendment significantly increased soil pH. Compared with the control, available Pb（DTPA-extractable）and Cd were decreased by 13.47%～44.38% and 9.75%～42.20% at tillering stage and 8.72%～40.10% and 8.50%～45.79% at maturing stage, respectively. Applying HAP significantly lowered Pb concentrations in brown rice by 17.55%～88.74%, but increased Cd concentrations in brown rice by 45.63%～148.2%, as compared with the control. The transfer factor of Pb from stem to leaf at tillering stage and from stem to grain and from leaf to grain at mature stage was respectively 26.35%～71.62% and 28.42%～74.74% and 25.49%～82.35% lower in HAP treatments than in the control. However, Cd transfer factor from leaf to grain at mature stage was 48.78%～182.93% higher in HAP than in the control. Soil available Zn was also significantly decreased by HAP amendments. Our results indicate that evaluating the feasibility of amendments for immobilizing heavy metals in soils must consider not only their abilities to reduce the availability of soil heavy metals, but also their effects on the transfer of heavy metals within plant.

Keywords：hydroxyapatite; rice; heavy metals; absorption; transfer

*通信作者：王果E-mail：1400619353@qq.com

作者簡介：唐守寅（1990—），男，碩士研究生，從事環(huán)境生態(tài)學(xué)研究。E-mail：569142500@qq.com

基金項目：國家自然科學(xué)基金促進(jìn)海峽兩岸科技合作聯(lián)合基金（u1305232）

收稿日期：2015-09-20

中圖分類號：X171.5

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1672-2043（2016）02-0266-08

doi:10.11654/jaes.2016.02.009