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保护地种植生产是一种解决反季节果蔬供应和提高农业效益、增加农民收入的有效途径。由于产出高、效益好,使得保护地肥料特别是有机肥料投入量较大,这在一定程度上导致土壤重金属的累积,产生了农产品安全生产的风险。因此,开展保护地长期定位施肥对土壤-作物体系重金属累积影响的研究,对于防治土壤污染,保障农产品安全生产具有重要的现实意义。本文以沈阳农业大学番茄长期定位施肥科研试验基地为监测平台,分析了连续10年长期定位试验的设施土壤和番茄植株样品,研究了长期不同施肥措施下设施土壤-番茄体系中重金属的累积与土壤理化性质的关系;估算了不同施肥条件下土壤对Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg、As元素的环境容量;探讨了土壤-番茄体系中重金属富集和迁移的变化规律;评估了土壤与番茄可食用部分的重金属环境与健康风险,以期为设施土壤环境质量及蔬菜产品质量管控提供科学的施肥依据。得到的主要结论如下:(1)10年长期定位施肥促进了(020cm)土壤的重金属累积,但均未超过农用地土壤污染风险筛选值。不同处理土壤重金属累积的特征不同;MRKCa处理土壤Zn、Cr、Hg元素含量较高,分别比试验前提高59.0%、63.1%、65.8%;MRK处理土壤Cd元素含量最高,比试验前提高55.2%;MR处理土壤Cu、Pb、As含量最高,分别提高14.8%、61.4%、58.5%。(2)不同施肥处理对番茄植株各部位的重金属累积的特征不同。番茄各部位对重金属的富集特征:Cd与Zn有一定的富集能力且富集能力差异达极显著水平(P<0.01),其他重金属无富集能力。长期定位施肥番茄各部位重金属的迁移特征为:根-茎(TF1):Cd>Zn>Cu>Cr>As>Pb>Hg;茎-叶(TF2):Hg>As>Pb>Zn>Cd>Cu>Cr;叶-果实中重金属的迁移能力(TF3)在各处理间均不相同,其中TF2中重金属迁移能力最强。(3)不同施肥处理下,土壤理化性质对土壤-番茄体系中重金属累积有不同影响。pH与土壤中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As呈极显著负相关(P<0.01),pH与番茄果实中Cd、Cr和Hg呈极显著负相关(P<0.01),pH降低会减少部分重金属在土壤-番茄体系中的累积。有机质与土壤中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr呈极显著正相关(P<0.01),有机质与番茄果实中Cu、Zn、Cr呈极显著正相关(P<0.01)。CEC与土壤中Zn和Cr呈极显著正相关(P<0.01),CEC与番茄果实中Cr呈极显著正相关(P<0.01),而有机质和CEC的提高则会增加部分重金属在土壤-番茄体系中的累积。(4)长期定位施肥的土壤-番茄体系中重金属不具有生态风险危害。土壤中重金属的单因子污染指数和综合污染指数都<1,生态风险较小。番茄的可食用部分-果实中重金属含量均符合国家卫生部颁发的食品安全国家标准(GB2762-2012)。综上所述,连续10年的长期定位施肥,对设施土壤-番茄体系中重金属有累积增加的趋势,这可能对农业生产和食品安全产生潜在威胁。因此,不同施肥条件下,重金属的累积现象需要持续关注。