论文部分内容阅读
当前,土壤重金属污染已然成为世界性的疑难杂症,如何治理和修复重金属污染耕地,保证农产品质量安全成为研究者们的当务之急。本文通过研究铜陵地区某废弃洗矿河流周边的油稻轮作重度Cd污染耕地进行田间定位跟踪小区试验,选用纳米羟基磷灰石、生石灰、生物质炭、生物有机肥和多孔陶瓷功能纳米材料五种钝化材料,探讨不同钝化材料下中重度Cd污染耕地土壤钝化效果,结果表明:1、不同钝化材料处理均可提升土壤pH值。两年土壤pH值整体提高0.00至1.61个单位,油菜季五种钝化材料处理下土壤pH值范围为5.07-6.75;水稻季土壤pH值提高0.07至1.24个单位,水稻季土壤pH值范围达5.91-7.21,总体上水稻季土壤pH值要高于油菜季,试验后土壤pH值倾向于中性。2、施加不同钝化材料均能降低土壤重金属Cd元素有效态含量及生物有效性。不同钝化材料处理可以使DTPA提取的土壤有效态Cd含量降低0.73%-32.86%,土壤Cd元素生物有效性降低0.31%-21.98%,四季钝化土壤Cd有效态含量为1.91-4.62mg/kg,总体上油菜季DTPA提取的土壤有效态Cd含量的土壤Cd元素生物有效性要高于水稻季。3、不同钝化材料处理对作物生长状况影响明显,但对产量影响不明显。不同钝化材料处理下2017年和2018年油菜产量分别提高0.00%-7.43%和0.90%-5.40%;2017年和2018年水稻产量分别提高1.06%-1.77%和0.59%-6.78%,但产量提升效果不明显。2017年和2018年油菜株高分别提高11.00-28.33cm和3.98-24.75cm;水稻株高分别提高3.42-4.75cm和].00-9.17cm;油菜地上部干重分别提高3.04%-48.13%和15.50%-34.88%;使水稻地上部干重分别提高 1.96%-16.01%和 0.99%-12.99%。4、不同钝化材料处理均能增加土壤肥力,部分处理增效明显。2017年和2018年油菜季上壤有机质含量提高3.14%-47.35%;水稻季土壤有机质含量提高3.08%-31.60%。圭壤全氮含量油菜季提高4.48%-21.45%,水稻季提高3.79%-28.73%。两季油菜碱解氮含量提高0.00%-16.14%,提升幅度最高达16.14%;两季水稻季土壤碱解氮含量提高0.00%-14.76%。土壤速效磷含量,两季油菜提高0.50%-85.18%,其中处理2纳米羟基磷灰石处理下油菜季土壤速效磷含量提升最高,达到显著性差异（P＜0.05）,提升幅度达85.18%;两季水稻季提高了 3.12%-120.36%。速效钾含量,两季油菜季提高4.04%-26.20%,其中处理2纳米羟基磷灰石处理速效钾含量提升效果最佳,达到显著性差异（P＜0.05）,提升幅度最高达26.20%;两季水稻季提高了1.98%-122.71%,达到显著性差异（P＜0.05）。5、施加不同钝化材料均能降低作物果实及其他部位Cd含量,降Cd效果明显。2017年、2018年油菜籽粒Cd含量分别降低1.18%-25.88%和11.20%-25.30%,水稻糙米Cd含量分别降低22.24%-57.55%和18.17%-39.29%。为时两年五种处理下油菜籽粒Cd含量范围为0.49-0.96mg/kg,水稻糙米Cd含量范围为0.44-0.81mg/kg,均未达到GB2762-2017《食品安全国家标准》（糙米中Cd含量不高于0.2mg/kg）。在2017年、2018年,油菜茎秆Cd含量分别降低15.63%-38.21%和6.41%-38.46%;水稻茎秆Cd含量分别降低4.77%-49.40%和11.89%-61.05%;油菜夹皮Cd含量分别降低13.94%-32.83%和 7.02%-55.53%;水稻稻壳 Cd 含量分别降低 29.07%-55.75%和34.84%-56.62%。6、DTPA提取的土壤有效Cd含量与土壤pH值呈显著的负相关（P＜0.05）。土壤有效态Cd和土壤有机质、全氮含量等肥力呈一定的负相关。油菜籽粒和水稻糙米Cd含量与DTPA提取的土壤有效Cd含量呈显著的正相关（P＜0.05）;油菜籽粒与油菜茎秆、油菜夹皮三者Cd含量之间呈显著的正相关（P＜0.05）;水稻糙米与水稻茎秆、水稻稻壳三者Cd含量之间呈显著的正相关（P＜0.05）。油菜和水稻的产量、株高、地上部干重皆与土壤pH值及一些土壤肥力呈现一定的正相关,与DTPA提取的土壤有效Cd含量呈现一定的负相关。