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随着我国城市化、工业化的快速发展,大量城市生活垃圾和工业“三废”的排放使重金属污染问题日益凸显,镉(Cd)作为有毒重金属极易在土壤中富集,土壤中的Cd又会通过在粮食和蔬菜中的富集而被人体吸收,摄入过量的Cd会对人体造成严重的伤害,甚至会危及生命。深入研究土壤Cd形态与蔬菜Cd积累的关系及改良剂对蔬菜产量和营养品质的影响,对于修复Cd污染土壤和蔬菜安全生产具有重要的理论与实践意义。 本研究以小白菜(Brassica campestris L.ssp.chinensis(L.)Makino var.communisTsen et Lee)为材料,采用盆栽试验方法,研究石灰、膨润土和微生物肥三种改良剂单施或混合配施对Cd污染土壤中Cd形态、土壤养分的影响,以及不同改良剂处理下小白菜生长、品质、养分及Cd积累的差异。试验共8个处理,分别为T1(石灰)、T2(膨润土)、T3(微生物肥)、T4(石灰+膨润土)、T5(石灰+微生物肥)、T6(膨润土+微生物肥)和T7(石灰+膨润土+微生物肥),以未添加改良剂的处理为对照(CK),试验连续种植两茬小白菜,第一茬小白菜收获后土壤中不再添加改良剂而种植第二茬,以研究改良剂的后效,主要研究结果如下: 1.与CK相比,两茬试验中添加改良剂的处理土壤中可交换态Cd的含量均显著降低(第一茬降低了6.9%-59.7%;第二茬降低了9.8%-52.6%),碳酸盐结合态Cd含量显著升高(第一茬升高了14.7%-35.3%;第二茬升高了17.3%-55.5%)。添加石灰的处理可交换态Cd含量显著低于未添加石灰的处理。T2处理的土壤有机物结合态Cd含量最高,其次是T3和T5处理;T5处理的土壤残渣态Cd含量最高,其次是T2和T7处理。 2.与CK相比,第一茬试验中T2、T3、T6和T7处理的小白菜地上部Cd含量显著降低(分别降低了20.6%、8.9%、13.3%和6.11%),T4和T5处理使小白菜地上部Cd含量显著升高,T1与CK无显著差异;第二茬试验除T5处理外,其他处理均使小白菜地上部Cd含量比CK显著降低。 3.第一茬试验中添加改良剂增加或不影响小白菜产量(T7除外)。第一茬试验中添加改良剂的处理小白菜VC含量均显著高于CK,其中最高的是T4处理,比CK提高了106.9%;两茬试验中添加改良剂的处理小白菜硝酸盐含量均显著低于CK,其中最低的是T2处理,比CK降低了42.9%。 4.两茬试验中T4处理的小白菜叶光合色素含量在所有处理中均最高。第一茬试验中所有添加改良剂的处理小白菜MDA含量均显著低于CK;两茬试验中添加改良剂的处理小白菜SOD总活性均显著高于CK。 5.第一茬试验中添加改良剂使土壤全磷含量显著高于CK(T7除外),土壤有效磷含量显著高于CK(T2除外),土壤速效钾含量显著高于CK(T1和T5除外)。 6.两茬试验中T1处理小白菜地上部全氮含量均显著高于CK;T2和T6处理小白菜地上部全磷含量均显著高于CK;第一茬试验中T1、T4和T5处理小白菜地上部全钾含量比CK显著增大。 综合以上研究结果,三种改良剂单施或配施处理对小白菜吸收累积Cd的效果不同。T2(膨润土)处理对小白菜产量没有显著影响,并可降低小白菜地上部Cd积累和硝酸盐含量,因此从降低小白菜Cd积累和提高小白菜品质的角度来看,改良效果最好的处理是T2(膨润土),其次是T6处理。T1(石灰)处理对小白菜Cd积累没有显著影响,T4(石灰+膨润土)和T5(石灰+微生物肥)处理使小白菜地上部Cd含量升高,而T3(微生物肥)和T7(石灰+膨润土+微生物肥)处理使小白菜产量降低。从既不会降低小白菜产量又可以降低小白菜Cd积累的角度来看,生产上修复Cd污染土壤可以使用T2(膨润土)、T6(膨润土+微生物肥)和T3(微生物肥)处理,效果最好的是T2(膨润土)处理。