Lime application is the most effective agricultural practice for the reduction of cadmium (Cd) bioavailability in acid soils. This study was conducted to investigate the impact of continuous liming across five consecutive growing seasons on the remediation of Cd in acid paddy soils, as well as rice yield. Two rice cultivars, i.e., Zhuliangyou 819 and Xiangwanxian 12, were cultivated in Cd-contaminated paddy soil for five consecutive growing seasons from 2014 to 2018. The investigated lime levels were 0, 450, 900, 1350, 1800, 2250, 3000, and 3750 kg ha−1. Lime application significantly increased rice yield, soil pH, exchangeable soil Ca2+, and rice calcium (Ca) contents; besides, it reduced soil and rice Cd contents. The application of lime at the rate of 1350–2250 kg ha−1 significantly increased rice yield. Under continuous liming, rice yield obviously increased first and then decreased with the cumulative application of lime. The application of a cumulative lime amount of 18,000 kg ha−1 was identified as the critical transition point of soil pH, soil Cd, and rice Cd content. Application of lime up to or above 3000 kg ha−1 per season reduced Cd content in brown rice below 0.20 mg kg−1. The results suggest that the reduction in effective Cd content might be a result of the combined action of exchangeable soil Ca2+ and soil pH rather than being a direct effect of Ca2+. Therefore, acid Cd-contaminated paddy fields can realize the safe production of rice by the continuous application of an appropriate amount of lime.

中文翻译：

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连续施石灰对酸性稻田水稻固定和吸收镉的影响及机理

石灰施用是降低酸性土壤中镉 (Cd) 生物有效性的最有效农业实践。本研究旨在调查连续五个生长季节连续施石灰对酸性稻田土壤中镉的修复以及水稻产量的影响。2014-2018年连续5个生长季在受镉污染的稻田土壤中种植竹粮油819和向万县12两个水稻品种。调查的石灰水平分别为0、450、900、1350、1800、2250、3 3750 公斤 ha−1。施用石灰显着提高水稻产量、土壤 pH 值、土壤可交换性钙（Ca2+）和水稻钙（Ca）含量；此外，它还降低了土壤和水稻的镉含量。以 1350-2250 kg ha-1 的比例施用石灰显着提高了水稻产量。在持续的石灰化作用下，水稻产量随石灰累积施用量明显先增后减。施用 18,000 kg ha-1 的累积石灰量被确定为土壤 pH、土壤 Cd 和水稻 Cd 含量的临界转变点。每季施用石灰达到或超过 3000 kg ha−1，将糙米中的 Cd 含量降低到 0.20 mg kg−1 以下。结果表明，有效 Cd 含量的降低可能是可交换土壤 Ca2+ 和土壤 pH 值共同作用的结果，而不是 Ca2+ 的直接影响。因此，受酸性镉污染的稻田可以通过连续施用适量的石灰来实现水稻的安全生产。000 kg ha-1 被确定为土壤 pH 值、土壤 Cd 和水稻 Cd 含量的临界转变点。每季施用石灰达到或超过 3000 kg ha−1，将糙米中的 Cd 含量降低到 0.20 mg kg−1 以下。结果表明，有效 Cd 含量的降低可能是可交换土壤 Ca2+ 和土壤 pH 值共同作用的结果，而不是 Ca2+ 的直接影响。因此，受酸性镉污染的稻田可以通过连续施用适量的石灰来实现水稻的安全生产。000 kg ha-1 被确定为土壤 pH 值、土壤 Cd 和水稻 Cd 含量的临界转变点。每季施用石灰达到或超过 3000 kg ha−1，将糙米中的 Cd 含量降低到 0.20 mg kg−1 以下。结果表明，有效 Cd 含量的降低可能是可交换土壤 Ca2+ 和土壤 pH 值共同作用的结果，而不是 Ca2+ 的直接影响。因此，受酸性镉污染的稻田可以通过连续施用适量的石灰来实现水稻的安全生产。结果表明，有效 Cd 含量的降低可能是可交换土壤 Ca2+ 和土壤 pH 值共同作用的结果，而不是 Ca2+ 的直接影响。因此，受酸性镉污染的稻田可以通过连续施用适量的石灰来实现水稻的安全生产。结果表明，有效 Cd 含量的降低可能是可交换土壤 Ca2+ 和土壤 pH 值共同作用的结果，而不是 Ca2+ 的直接影响。因此，受酸性镉污染的稻田可以通过连续施用适量的石灰来实现水稻的安全生产。