許楊貴，李 琦，劉 暉，李 晶，黎華壽

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)部華南熱帶農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)與循環(huán)農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心，廣東省高等學(xué)校農(nóng)業(yè)生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510642）

不同肥料對(duì)鎘污染土壤中兩種菜心生長與Cd吸收的影響

許楊貴，李 琦，劉 暉，李 晶，黎華壽*

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)部華南熱帶農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)與循環(huán)農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心，廣東省高等學(xué)校農(nóng)業(yè)生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510642）

以相對(duì)高累積Cd品種特青60天菜心和相對(duì)低累積Cd品種油綠80天菜心為材料，在兩種Cd污染程度不同的紅壤土上進(jìn)行盆栽實(shí)驗(yàn)，研究四種不同肥料的施用對(duì)兩種菜心生長及Cd遷移的影響。結(jié)果表明土壤Cd含量的增加促進(jìn)了兩種菜心根際土、根部以及莖葉Cd含量的提高。隨著土壤Cd含量的增加，Cd對(duì)兩品種菜心生長的抑制作用增強(qiáng)，但油綠80天菜心的生物量顯著高于特青60天菜心。不同肥料處理均能減少油綠80天菜心和特青60天菜心的可食部分（莖葉）和根部對(duì)土壤Cd吸收，其效果如下：雞糞有機(jī)肥＞硅鎂肥＞復(fù)合微生物肥＞普通復(fù)合肥，其中雞糞有機(jī)肥、硅鎂肥處理的菜心莖葉和根部Cd的含量顯著低于普通復(fù)合肥處理組。低積累Cd油綠80天菜心莖葉Cd含量顯著低于高積累Cd特青60天菜心莖葉Cd的含量，平均含量為特青60天菜心的53.81%，其中在雞糞有機(jī)肥條件下僅為特青60天菜心莖葉Cd含量的43.95%。在兩個(gè)不同濃度Cd污染土壤條件下，雞糞有機(jī)肥處理的油綠80天菜心分別比特青60天菜心增產(chǎn)33.53%和61.49%；油綠80天菜心對(duì)Cd富集和轉(zhuǎn)移率均顯著低于特青60天菜心，油綠80天菜心的富集系數(shù)為1.11和0.77，特青60天菜心的富集系數(shù)為2.07和2.26，油綠80天菜心的轉(zhuǎn)移系數(shù)為1.24和0.96，特青60天菜心為2.89和1.99。因此油綠80天菜心比特青60天菜心更適合種植在Cd污染土壤，而使用雞糞有機(jī)肥最佳，既能促進(jìn)兩種菜心的生長，且可減少對(duì)土壤Cd的吸收。

雞糞有機(jī)肥；硅鎂肥；復(fù)合微生物肥；菜心品種；Cd污染

重金屬是典型的土壤污染物，具有隱蔽性、難降解、移動(dòng)性差和易被富集等特點(diǎn)[1-2]，由于工農(nóng)業(yè)污水和生活垃圾的排放，我國農(nóng)業(yè)土壤Cd的污染日益嚴(yán)重，污染源呈多元化發(fā)展。2011年底，我國受Cd、Cr、As、Pb等重金屬污染的耕地面積近2000萬hm2，約占耕地面積的1/5，其中Cd污染最為嚴(yán)重，導(dǎo)致每年被重金屬污染的糧食超過1200萬t[3-4]。農(nóng)田重金屬不僅干擾土壤正常功能，妨礙作物生長，還通過土壤-作物遷移，經(jīng)食物鏈威脅人體健康，尤其是重金屬Cd，其生物有效性比其他重金屬更容易在農(nóng)產(chǎn)品中積累，生物毒性強(qiáng)，更容易危害人體健康[5-8]。因此，重金屬在土壤和作物之間的遷移規(guī)律對(duì)污染農(nóng)田的評(píng)估以及農(nóng)田環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定具有重要的意義。作物吸收土壤中的重金屬量不僅和土壤中重金屬含量有關(guān)，施用不同的肥料或物料也有可能改變土壤的理化性質(zhì)和土壤中重金屬的形態(tài)從而影響植物對(duì)土壤中重金屬的吸收[9-14]，不同的作物，甚至是不同基因型的同種作物對(duì)土壤重金屬的富集特征都明顯不同[15-18]。降低植物中的重金屬含量可以從以下兩個(gè)方面進(jìn)行：一是改變土壤重金屬的濃度和活性，如換土、客土、清洗、電化法和施用有機(jī)物、粉煤灰、石灰、粘土礦物等，包括各種調(diào)理劑（如土壤純化劑）的使用等；二是選用食用部位重金屬積累少的作物品種。

我國南方地區(qū)土壤以紅壤為主，pH值普遍偏低，重金屬活性較高，導(dǎo)致Cd等重金屬的潛在生態(tài)危險(xiǎn)較高[19]。有學(xué)者在湘江中下游取樣，分析結(jié)果顯示：研究區(qū)域蔬菜Cd的超標(biāo)率為68.8%，土壤Cd的超標(biāo)率為68.5%[20]，其中在長沙市農(nóng)產(chǎn)品Cd的超標(biāo)率為56%，葉菜類超標(biāo)率更是高達(dá)96.3%[21]；另外還有文獻(xiàn)報(bào)道廣州市內(nèi)銷售葉菜類的Cd超標(biāo)率達(dá)26.1%，屬于中度污染，各類蔬菜的污染程度如下：葉菜類＞根菜類＞果菜類[22-23]。

Cd是人體非必需元素，高濃度的Cd會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生危害[24]。因此，通過選用低累積品種蔬菜以及施用適宜的肥料來鈍化和減少蔬菜對(duì)Cd的吸收，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。有報(bào)道施硅、功能微生物菌肥可鈍化土壤鎘的生物有效性[25-26]，因此本文盆栽研究了硅鎂肥、復(fù)合微生物肥和生產(chǎn)上常用的雞糞有機(jī)肥及普通復(fù)合肥對(duì)特青60天菜心和油綠80天菜心等兩種菜心的生長及污染土壤Cd的吸收與遷移的影響，以明確Cd高低富集能力不同的菜心品種對(duì)基肥的響應(yīng)，獲得能促進(jìn)作物生長并鈍化Cd的適宜肥料種類。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

參試的菜心品種為特青60天菜心（高積累Cd品種）和油綠80天菜心（相對(duì)低積累Cd品種）[27-28]，購于廣州市農(nóng)科院。試驗(yàn)土樣取自廣州天河區(qū)華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)場中前茬進(jìn)行大豆鎘污染試驗(yàn)的污染紅壤，供試土壤經(jīng)風(fēng)干、壓碎和過5 mm孔徑篩后混勻，用于盆栽試驗(yàn)，其基本理化性質(zhì)如下：全氮1.41 g·kg-1、全磷2.19 g·kg-1、全鉀27.09 g·kg-1、有機(jī)質(zhì)23.78 g·kg-1、堿解氮76.38 mg·kg-1、速效磷106.27 mg·kg-1、速效鉀211.51 mg·kg-1、全Cd 2.61 mg·kg-1，pH值為5.27。雞糞有機(jī)肥、硅鎂肥、復(fù)合微生物肥以及普通復(fù)合肥等4種肥料Cd的本底值分別為280.68、39.54、117.36、123.45 μg·kg-1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

按2個(gè)品種菜心、2個(gè)污染濃度和4種肥料的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，共16個(gè)處理。污染土壤設(shè)2個(gè)濃度水平，每盆裝3 kg土，1 kg土中加入含1 mg Cd的CdCl2溶液（混勻后實(shí)際測定值為3.99 mg·kg-1）或加入同體積的水混勻，并老化一個(gè)星期，再按照不同肥料普通施用量分別做四個(gè)處理：雞糞有機(jī)肥33.3 g·kg-1、普通復(fù)合肥（NPK的含量及比例：15%-15%-15%）5 g· kg-1、復(fù)合微生物肥1.67 g·kg-1、硅鎂肥5 g·kg-1，同時(shí)分別向雞糞有機(jī)肥、硅鎂肥、復(fù)合微生物肥添加尿素0.33、1.61、1.43 g·kg-1，補(bǔ)充到同一氮素營養(yǎng)水平，再將上述土壤和肥料重新混勻。菜心直接播種，每個(gè)處理三個(gè)重復(fù)，菜心種子萌芽后每個(gè)重復(fù)保留三株菜心。盆栽擺置于遮雨大棚并按隨機(jī)區(qū)組擺放，每天早晚按缺水情況澆水一次，為防止污染物淋溶滲漏損失，盆栽用100目篩網(wǎng)墊底，并在盆下放置塑料托盤，必要時(shí)將滲漏液倒回盆中。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

種植60 d后，使用便攜式葉綠素儀SPAD直接測定菜心葉綠素含量，并收獲植株。用自來水洗掉泥沙并用濕布擦拭干凈，將莖葉、根部根系分別放入紙質(zhì)信封并置于烘箱中75℃恒溫烘干，稱量各部位干重，并磨成粉狀用密封袋裝好備用。

菜心的莖葉和根部樣采用硝酸-高氯酸消解；土壤樣采用硝酸-氫氟酸-高氯酸消解，Cd的測定采用ZEEnit700P-LS原子吸收測定儀。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤（Mean±SE）來表示，采用Microsoft Excel和SPSS 20.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并用GraphPad Prism 5制圖。

植物對(duì)重金屬的轉(zhuǎn)移系數(shù)=植物地上部重金屬含量/根部該元素含量

植物對(duì)重金屬的富集系數(shù)（PUF）=植物地上部重金屬含量/土壤中該重金屬元素含量

表1 施用不同肥料對(duì)高低累積Cd菜心生物量的影響（CK土壤Cd濃度為2.61 mg·kg-1）Table 1 Effect of applied different fertilizers on the biomass of two vegetables choy sum under 2.61 mg·kg-1cadmium in soil

表2 施用不同肥料對(duì)高低累積Cd菜心生物量的影響（土壤Cd濃度為3.99 mg·kg-1）Table 2 Effect of applied different fertilizers on the biomass of two vegetables choy sum under 3.99 mg·kg-1cadmium in soil

2 結(jié)果與分析

2.1 不同肥料對(duì)菜心生物量的影響

由表1可知，在對(duì)照組土壤（Cd本底值為2.61 mg·kg-1）條件下，同種肥料的油綠80天菜心生物量顯著大于特青60天菜心生物量。在雞糞有機(jī)肥條件下，兩種菜心的生物量最大，其中油綠80天菜心的生物量為特青60天菜心生物量的1.34倍；在普通復(fù)合肥料條件下，兩種菜心的生物量最小，特青60天菜心的生物量僅為油綠80天菜心生物量的22.95%。由表2可知，在土壤Cd的含量為3.99 mg·kg-1時(shí)，在相同肥料條件下，除了雞糞有機(jī)肥料條件下油綠80天菜心和特青60天菜心的生物量有所上升，其他肥料條件下的生物量整體都下降。在雞糞有機(jī)肥條件下油綠80天菜心的生物量顯著高于其他肥料條件下的生物量，雞糞有機(jī)肥的油綠80天菜心生物量分別為硅鎂肥、復(fù)合微生物肥、普通復(fù)合肥的2.93、3.63、4.37倍，同時(shí)也顯著大于雞糞有機(jī)肥條件下的特青60天菜心的生物量（1.61倍），其他肥料條件下兩種菜心之間的生物量差異不顯著。從表1和表2中還可以看出，特青60天菜心和油綠80天菜心兩個(gè)不同品種菜心的地上部與根部生物量均呈正相關(guān)。

2.2 不同肥料對(duì)菜心葉綠素的影響

由圖1可知，當(dāng)土壤本底值Cd濃度為2.61mg· kg-1以及添加Cd混勻后Cd的濃度為3.99 mg·kg-1時(shí)，同種肥料條件下的同種菜心葉綠素的SPAD值差異不顯著，但特青60天菜心的SPAD值顯著高于油綠80天菜心SPAD。當(dāng)土壤鎘濃度為2.61 mg·kg-1時(shí)，在雞糞有機(jī)肥條件下，特青60天菜心的SPAD值顯著高于硅鎂肥和復(fù)合微生物肥料條件下的SPAD值；當(dāng)土壤鎘濃度為3.99 mg·kg-1時(shí)，在雞糞有機(jī)肥條件下，特青60天菜心的SPAD值顯著高于復(fù)合微生物肥料條件下的SPAD值，而油綠80天菜心在相同鎘污染土壤、不同肥料處理?xiàng)l件下的SPAD值差異不顯著。

圖1 不同濃度Cd污染土壤對(duì)菜心葉綠素SPAD值的影響Figure 1 Effect of choy sum of chlorophyll when soil contaminated different concentrations of Cd

2.3 不同肥料對(duì)菜心和根際土Cd含量的影響

由表3可知，當(dāng)土壤Cd含量為2.61 mg·kg-1時(shí)，兩種菜心莖葉和根部Cd的含量如下：雞糞有機(jī)肥＜硅鎂肥＜復(fù)合微生物肥＜普通復(fù)合肥，其中雞糞有機(jī)肥條件下兩種菜心根莖葉Cd的含量顯著低于其他三種肥料條件下的含量。在普通復(fù)合肥條件下，兩種菜心根部Cd含量顯著高于其他肥料。在相同肥料條件下，油綠80天菜心莖葉Cd的含量顯著低于特青60天菜心，其中在雞糞有機(jī)肥條件下，油綠80天菜心莖葉Cd的含量是特青60天菜心的53.79%。不同肥料條件下的特青60天菜心和油綠80天菜心莖葉Cd的含量均高于根部的含量，其根際土Cd含量差異性不顯著。

表3 施用不同肥料對(duì)高低累積Cd菜心莖葉、根和根際土Cd含量的影響（CK土壤Cd濃度2.61 mg·kg-1）Table 3 Effect of applied different fertilizers on the content of Cd of stem leaf，root and rhizosphere soil of two vegetables choy sum under 2.61 mg·kg-1cadmium in soil（CK）

表4 施用不同肥料對(duì)高低累積Cd菜心莖葉、根和根際土Cd含量的影響（土壤Cd濃度3.99 mg·kg-1）Table 4 Effect of applied different fertilizers on the content of Cd of stem leaf，root and rhizosphere soil of two vegetables choy sum under 3.99 mg·kg-1cadmium in soil1

由表4可知，當(dāng)土壤Cd含量3.99 mg·kg-1時(shí)，不同肥料處理下的兩種菜心莖葉、根部和根際土Cd的含量都增加，且不同肥料間菜心莖葉和根部Cd含量差異均顯著，其中油綠80天菜心莖葉Cd的含量均顯著低于特青60天菜心。在雞糞有機(jī)肥料處理?xiàng)l件下油綠80天菜心的莖葉和根部Cd的含量最小，分別為特青60天菜心莖葉和根部Cd含量的34.08%和70.73%。另外，當(dāng)土壤Cd含量為3.99 mg·kg-1時(shí)，油綠80天菜心的根部Cd含量明顯比莖葉的含量高。

2.4 不同肥料對(duì)菜心Cd富集的影響

由圖2可知，相同肥料條件下，特青60天菜心對(duì)Cd的富集系數(shù)顯著大于油綠80天菜心，因此特青60天菜心比油綠80天菜心更容易富集重金屬Cd。在雞糞有機(jī)肥條件下，油綠80天菜心和特青60天菜心對(duì)Cd的富集系數(shù)達(dá)到最小值，顯著低于其他肥料條件下的富集系數(shù)。在土壤Cd濃度為2.61 mg·kg-1時(shí)，油綠80天菜心對(duì)Cd的富集系數(shù)為1.24，特青60天菜心對(duì)Cd的富集系數(shù)為2.00，土壤Cd濃度為3.99 mg·kg-1時(shí)，油綠80天菜心對(duì)Cd的富集系數(shù)為0.96，特青60天菜心對(duì)Cd的富集系數(shù)為2.28，而在其他肥料條件下的特青60天菜心和油綠80天菜心的富集系數(shù)都遠(yuǎn)大于2。因此，雞糞有機(jī)肥料有利于減少兩種菜心對(duì)土壤中Cd的富集。而普通復(fù)合肥條件下的兩種菜心的富集系數(shù)達(dá)到最大值，且隨著土壤中的Cd濃度的增加，富集系數(shù)變大，顯著高于其他肥料的富集系數(shù)?？傮w上，特青60天菜心和油綠80天菜心在不同肥料條件下對(duì)Cd的富集系數(shù)如下：雞糞有機(jī)肥＜硅鎂肥＜復(fù)合微生物肥＜普通復(fù)合肥，其中雞糞有機(jī)肥條件下的兩種菜心的轉(zhuǎn)移系數(shù)均顯著低于其他肥料（P＜0.05）。

圖2 不同肥料對(duì)菜心Cd富集的影響Figure 2 Effects of different fertilizers on the choy sum in Cd enrichment

2.5 不同肥料對(duì)菜心Cd轉(zhuǎn)移的影響

由圖3可知，隨著土壤Cd含量增加，特青60天菜心和油綠80天菜心對(duì)Cd的轉(zhuǎn)移系數(shù)總體上是下降的。在雞糞有機(jī)肥和復(fù)合微生物肥條件下，油綠80天菜心的轉(zhuǎn)移系數(shù)顯著小于特青60天菜心的轉(zhuǎn)移系數(shù)，其中在雞糞有機(jī)肥條件下油綠80天菜心的轉(zhuǎn)移系數(shù)分別為1.24和0.96，特青60天菜心的轉(zhuǎn)移系數(shù)分別為2.89和1.99。另外當(dāng)土壤Cd含量為3.99 mg· kg-1時(shí)，不同肥料條件下的油綠80天菜心對(duì)Cd的轉(zhuǎn)移系數(shù)均小于1。

圖3 不同肥料對(duì)菜心Cd轉(zhuǎn)移的影響Figure 3 Effects of different fertilizers on the choy sum in Cd transfer

3 討論

Cd不是植物的必要營養(yǎng)元素，卻是生物毒性最強(qiáng)的重金屬之一，當(dāng)植物組織內(nèi)Cd的含量達(dá)到一定值時(shí)就會(huì)對(duì)某些植物產(chǎn)生不同程度的毒害，通常的毒害癥狀有生長遲緩、植株矮小，葉片退綠、產(chǎn)量下降甚至死亡，因而植物的生物量可以作為對(duì)Cd的耐性的一個(gè)指標(biāo)。Cd具有生物毒性，在植物體內(nèi)富集，通過食物鏈危害人體健康，那么蔬菜的可食部分Cd的含量多少，對(duì)人體的健康有著間接的聯(lián)系，因此研究不同肥料處理?xiàng)l件下，不同菜心對(duì)Cd的富集和轉(zhuǎn)移以及對(duì)其生長情況的影響尤其重要。

肥料進(jìn)入土壤中，能改變土壤的肥力，從而改變植物的生物量；能通過提高或者降低土壤pH值以及攜帶的競爭離子，改變土壤溶液重金屬的有效性；通過影響作物根系和莖葉的代謝過程，絡(luò)合或沉淀土壤的重金屬，影響植物對(duì)重金屬的吸收。本研究采用的盆栽實(shí)驗(yàn)，在相同Cd污染濃度下，特青60天和油綠80天兩種菜心的生物量呈以下規(guī)律：雞糞有機(jī)肥＞硅鎂肥＞復(fù)合微生物肥＞普通復(fù)合肥，其中雞糞有機(jī)肥處理組的生物量顯著高于其他三種肥料處理組的生物量，因此雞糞有機(jī)肥最適合用于菜心的種植，硅鎂肥次之。該結(jié)果和唐明燈等[29]研究結(jié)果是一致的，這可能是因?yàn)殡u糞有機(jī)肥中除了含有有機(jī)物質(zhì)以外，還含有磷和鉀等元素，所以合理施用雞糞有機(jī)肥，能有效促進(jìn)作物生長發(fā)育，提高產(chǎn)量[30-31]；硅肥盡管不是植物生長的必需元素，在適量的施用水平，仍能促進(jìn)禾本科、甜菜以及許多雙子葉植物的生長發(fā)育[32-34]。

何翠屏等[35]研究表明，Cd脅迫能使植物產(chǎn)生自由基，攻擊葉綠素，造成葉綠素破壞，導(dǎo)致葉片失綠。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在相同濃度Cd污染的土壤條件下，特青60天菜心葉綠素的SPAD值顯著大于油綠80天菜心的SPAD值，可能是因?yàn)樘厍?0天菜心和油綠80天菜心品種不同而造成的SPAD值不同，但在雞糞有機(jī)肥條件下特青60天菜心的SPAD值顯著高于復(fù)合微生物肥料，則可能是因?yàn)樵陔u糞有機(jī)肥條件下特青60天菜心莖葉鎘的含量少于復(fù)合微生物肥料處理?xiàng)l件下的含量，從而減少Cd對(duì)葉綠素的破壞。另外，當(dāng)油綠80天菜心莖葉Cd的含量超過5.80 mg·kg-1時(shí)，顯著抑制了油綠80天菜心生物量，當(dāng)特青60天菜心莖葉Cd的含量超過9.50 mg·kg-1時(shí)也會(huì)顯著抑制特青60天菜心的產(chǎn)量，與陽繼輝等[36]的研究結(jié)果是相似的。

王鳳花等[37]和王艷紅等[38]研究表明，施用普通化肥能明顯提高小白菜莖葉和根部的Cd的含量，而施用鴨糞有機(jī)肥能有效地減少莖葉Cd的含量，根部Cd含量也比施用普通化肥的低；適量施用硅素調(diào)節(jié)劑能顯著降低葉菜莖葉和根部Cd的含量，與本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果一致：油綠80天菜心和特青60天菜心莖葉和根部Cd含量的規(guī)律是雞糞有機(jī)肥＜硅鎂肥＜復(fù)合微生物肥＜普通復(fù)合肥，其中雞糞有機(jī)肥處理?xiàng)l件下的植物體內(nèi)Cd含量顯著低于其他肥料處理。普通復(fù)合肥處理的菜心體內(nèi)Cd的含量卻顯著高于其他肥料處理，原因可能是：第一，施用雞糞有機(jī)肥，增加土壤的有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)，通過絡(luò)合和螯合固定Cd，進(jìn)而降低Cd對(duì)菜心的有效性；第二，施用雞糞有機(jī)肥能提高土壤pH值，普通化肥則降低土壤pH值，而土壤中有效Cd與土壤pH值呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[39-40]。除土壤重金屬的生物有效性外，植物對(duì)重金屬的積累能力還取決于根系對(duì)重金屬的吸收能力和轉(zhuǎn)運(yùn)能力[41]。本實(shí)驗(yàn)在不同肥料處理下，不同菜心根際土Cd的含量差異不顯著，但隨著土壤Cd含量的增加，根際土、菜心根部和莖葉Cd的含量也增加，因此在一定范圍內(nèi)高濃度的Cd促進(jìn)兩種菜心對(duì)Cd的吸收，而吸收Cd的含量越多，Cd對(duì)菜心的毒害越大，生物量越少。雖然在雞糞有機(jī)肥條件下兩種菜心對(duì)Cd的轉(zhuǎn)移系數(shù)最大，但它們對(duì)Cd的富集系數(shù)是最少的，因此兩種菜心在雞糞有機(jī)肥條件下的莖葉和根部相對(duì)其他肥料來說Cd的分布是最少的。

總的來說，在四種肥料中，雞糞有機(jī)肥能減少特青60天菜心和油綠80天菜心對(duì)Cd的富集，同時(shí)促進(jìn)植物的生長，是四種肥料中最佳的選擇，而普通復(fù)合肥卻是恰恰相反。對(duì)于特青60天和油綠80天兩種菜心來說，在Cd污染土壤環(huán)境下，油綠80天菜心對(duì)Cd的富集系數(shù)和轉(zhuǎn)移系數(shù)都低于特青60天菜心，并且油綠80天菜心的生物量也大于特青60天菜心的生物量。該結(jié)果和邱丘等[28]以及黃志亮等[42]研究結(jié)果是一致的。不同品種的蔬菜對(duì)鎘的吸收及其生長影響不同。大量研究表明植物體內(nèi)Cd的亞細(xì)胞分布與不同物種（或基因型）的Cd積累、轉(zhuǎn)運(yùn)以及解毒等過程有關(guān)[43-44]。植物細(xì)胞壁含有大量的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等多糖以及黏膠和蛋白質(zhì)，這些物質(zhì)能夠提供大量的包括羥基、胺類和醛基在內(nèi)的功能基團(tuán)，這些基團(tuán)能夠吸附Cd離子從而限制其跨膜擴(kuò)散。邱丘等[28]研究發(fā)現(xiàn)，菜心能通過細(xì)胞壁和Cd結(jié)合，有效降低胞質(zhì)中Cd離子的濃度從而減輕Cd對(duì)細(xì)胞器的毒害，其中低積累品種菜心LB70體內(nèi)與細(xì)胞壁結(jié)合的Cd的能力高于CX4基因型的菜心。這也可能是油綠80天菜心較特青60天菜心低積累Cd的原因。

4 結(jié)論

（1）幾種肥料對(duì)促進(jìn)菜心生長和抑制Cd吸收的效應(yīng)差異顯著，其作用大小規(guī)律如下：雞糞有機(jī)肥＞硅鎂肥＞復(fù)合微生物肥＞普通復(fù)合肥。中高濃度Cd對(duì)特青60天菜心和油綠80天菜心的葉綠素和生長有抑制作用，且隨著Cd濃度的增加，抑制作用加強(qiáng)。

（2）在Cd污染土壤條件下，油綠80天菜心的產(chǎn)量顯著高于特青60天菜心，且對(duì)Cd的富集顯著低于特青60天菜心，在雞糞有機(jī)肥和硅鎂肥條件下，Cd轉(zhuǎn)移率也顯著低于特青60天菜心，因此油綠80天菜心與特青60天菜心相比適合在Cd污染土壤種植。

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Effects of different fertilizers on two genotype Chinese Flowing Cabbage in Cd contaminated soil

XU Yang-gui,LI Qi,LIU Hui,LI Jing,LI Hua-shou*
（Key Laboratory of Agro-Environment in the Tropics,Ministry of Agriculture,P.R.China,South China Agricultural University;Guangdong Engineering Research Center for Modern Eco-agriculture and Circular Agriculture;Key Laboratory of Agroecology and Rural Environment of Guangdong Regular Higher Education Institutions,Guangzhou 510642,China）

A pot experiment was conducted to investigate the effects of different fertilizers on the growth,cadmium（Cd）accumulation and distribution in Chinese Flowing Cabbage（Brassica campestris L.ssp.chinensis var.utilis）Cultivar Youlv-80d-choy sum（Y80）and Teqing-60d-choy sum（T60）cultivated in Cd contaminated soil.Result showed that the increase of soil Cd content raised the concentration of Cd in rhizosphere soil,root,stem and leaf of the two cultivars.With the increase of soil Cd,the plant growth were also further inhibited. However,the biomass of Cultivar Y80 was significantly greater than that of T60.Under different fertilizer treatment,the range of Cd absorption in the edible part of these two cultivars from low to high was：chicken manure fertilizer＞silicon magnesium fertilizer＞bio-chicken manure fertilizer＞compound fertilizer.The concentration of Cd in edible part was the lowest in the treatment of chicken manure fertilizer and then the second lowest was in treatment of silicon magnesium fertilizer.They both significantly lower than that in treatment of compound fertilizer.The concentration of Cd in stem and leaf was 46.19%lower in Cultivar Y80 than in Cultivar T60 on average.In chicken manure fertilizer treatments,the Cd content in stem and leaf was even 56.05%lower in Cultivar Y80 than in Cultivar T60.The biomass yields of Y80were 33.53%～61.49%more than Cultivar T60.In chicken manure fertilizer treatments,the enrichment rates were from 0.77 to 1.1 for Y80 and from 2.07 to 2.26 for T60 and the transfer rate of Cd were from 0.96 to 1.24 for Y80 and from 1.99 to 2.89 for T60 in the treatments of chicken manure fertilizer.So the Cultivar Y80 is more suitable than Cultivar T60 for production in Cd contaminated soil.Chicken manure fertilizer is important to control the vegetable contamination for these two cultivars in Cd contaminated soil.

chicken manure fertilizer;silicon magnesium fertilizer;bio-chicken manure fertilizer;Cultivars of Brassica campestris L.Ssp.chinensis var.utilis Tsen et Lee;Cd contaminated

X171.5

A

1672-2043（2016）11-2059-08

10.11654/jaes.2016-0623

2016-05-05

國家高技術(shù)研究發(fā)展（863）計(jì)劃項(xiàng)目（2013AA102402）；廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2013B020303001，2014A030304036，2015B090903077）；廣東省教育廳科研項(xiàng)目（2013CXZDA007）

許楊貴（1988—），男，博士研究生。E-mail：781385157@qq.com

*通信作者：黎華壽（1964—），教授，博士，博士生導(dǎo)師；研究方向：污染生態(tài)學(xué)。E-mail：lihuashou@scau.edu.cn

許楊貴，李琦，劉暉，等.不同肥料對(duì)鎘污染土壤中兩種菜心生長與Cd吸收的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2016,35（11）：2059-2066.

XU Yang-gui,LI Qi,LIU Hui,et al.Effects of different fertilizers on two genotype Chinese Flowing Cabbage in Cd contaminated soil[J].Journal of Agro-Environment Science,2016,35（11）:2059-2066.