王治宇+周義之+劉明月
男,1958年生,博士,二級教授,博士研究生導師,湖南農業(yè)大學蔬菜學博士點領銜人?,F(xiàn)任湖南省馬鈴薯工程技術研究中心主任、中國馬鈴薯專業(yè)委員會理事、中國園藝學會長江蔬菜協(xié)會理事、湖南省蔬菜產(chǎn)業(yè)協(xié)會副會長、湖南省園藝學會常務理事、湖南省食用菌協(xié)會常務理事、湖南省農作物品種審定委員會委員、湖南省農業(yè)休閑協(xié)會專家組成員、湖南省科技特派員、湘西地區(qū)特聘專家、湖南省蔬菜產(chǎn)業(yè)技術體系首席科學家。
摘 要:研究了5種土壤修復劑對土壤和辣椒果實鎘含量的影響,篩選出有效的土壤修復配方,為菜田鎘污染修復提供參考。試驗結果表明,SR4處理(沛農有機-無機復混肥1號200 kg/667 m2+沛農農作物鎘污染葉面修復劑,修復劑噴4次,間隔15 d 1次 )對土壤有效鎘含量的降低和辣椒果實鎘含量的降低效果最顯著。
關鍵詞:辣椒;鎘;修復劑
中圖分類號:S641.3 文獻標識碼:A 文章編號:1001-3547(2017)24-0031-04
鎘(Cd)是一種銀白色的稀有金屬,是毒性最大的重金屬元素之一。隨著工業(yè)化進程的加快,大量工業(yè)“三廢”被排放,加上農業(yè)化肥和農藥的集中使用,蔬菜種植土壤和產(chǎn)品中重金屬尤其是鎘的超標已是不容否認的事實,鎘已對人們的健康構成極大的威脅。土壤中有效態(tài)可溶鎘可以通過食物鏈進入人體,隨著長時間的攝入與積累會對人體組織器官造成損傷。也有研究揭示,受慢性鎘中毒的人癌癥發(fā)病率會增高,某醫(yī)療機構提供數(shù)據(jù)表明,肺癌患者的血清鎘含量是正常人的7倍[1]。另據(jù)研究顯示,在被鎘污染的土壤中,水稻的光合作用能力降低、葉綠素含量下降、產(chǎn)量減少[2]。向土壤當中施用修復劑來達到治理鎘污染是土壤修復的主要目的。有研究表明,不同改良劑對不同類型的土壤中鎘含量有良好的調控效果[3]。因此,找出修復土壤鎘污染和降低蔬菜鎘積累的方法是治理土壤鎘污染的重要辦法。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
①土壤修復劑 石灰,本地產(chǎn)新鮮石灰;沛農有機-無機復混肥1號;沛農有機-無機復混肥2號;沛農農作物鎘污染葉面修復劑(按照藥∶水=1∶200劑量進行調配,在定植40 d后,每15 d噴一次,共4次);沸石粉,沛農土壤修復劑由湖南沛科油茶科技發(fā)展有限公司提供。
②供試作物 辣椒,品種為湘研15號,由湖南湘研種業(yè)有限公司提供。
1.2 試驗方法
①試驗設計 分別設置大田小區(qū)試驗和溫室盆栽試驗。
大田小區(qū)試驗在望城區(qū)都遨生態(tài)農莊菜地進行,設5個處理:SR1:石灰200 kg/667 m2;
SR2:沛農有機-無機復混肥1號200 kg/667 m2;SR3:沛農有機-無機復混肥2號200 kg/667 m2;SR4:沛農有機-無機復混肥1號200 kg/667 m2+沛農農作物鎘污染葉面修復劑(噴4次,間隔15 d);SR5:沸石粉200 kg/667 m2;以不施修復劑作對照(CK),小區(qū)面積12 m2,重復4次,共24個小區(qū),田間小區(qū)采用完全隨機區(qū)組排列。行距45 cm,株距30 cm。667 m2施肥量:SR1、SR5、CK為菜餅75 kg、三元復合肥(15-15-15)
50 kg、鈣鎂磷肥50 kg;SR2、SR3、SR4為三元復合肥(15-15-15)50 kg、鈣鎂磷肥50 kg。
溫室盆栽試驗在湖南農業(yè)大學智能溫室中進行,設5個處理:SR1:石灰10 g/盆;SR2:沛農有機-無機復混肥1號10 g/盆;SR3:沛農有機-無機復混肥2號10 g/盆;SR4:沛農有機-無機復混肥1號
10 g/盆,加沛農農作物鎘污染葉面修復劑(噴4次,間隔15 d);SR5:沸石粉10 g/盆;上述處理修復劑的用量與大田相當。每盆裝土7.5 kg,每1 kg土加入鎘1 mg,以不施修復劑作對照(CK),重復5次,隨機排列,每盆種植1株。每盆(上口徑30 cm,下口徑
20 cm,容積7 L)的施肥量SR1、SR5、CK為菜餅
3.8 g、三元復合肥(15-15-15)2.5 g、鈣鎂磷肥
2.5 g;SR2、SR3、SR4為三元復合肥(15-15-15)
2.5 g、鈣鎂磷肥2.5 g。
②大田管理 溫室盆栽試驗一次性施足基肥,于4月18日移植,移植前檢測土壤總鎘含量
1.99 mg/kg;大田小區(qū)試驗一次性施足基肥,覆蓋銀黑雙色地膜,于4月22日移植,移植前檢測土壤總鎘含量為1.08 mg/kg;其他栽培管理措施同大田作物。
③測定項目 每次按小區(qū)采收記錄產(chǎn)量;按小區(qū)隨機取果實鎘含量,檢測方法為GB/T 5009.15-2014;按小區(qū)隨機多點混合取樣檢測土壤總鎘和有效鎘含量,檢測方法參照GB/T 23739-2009。
④數(shù)據(jù)分析 采用SPSS數(shù)據(jù)分析軟件進行數(shù)據(jù)分析。
2 結果與分析
2.1 不同土壤修復劑對土壤鎘含量的影響
①對大田試驗土壤鎘含量的影響 從表1可見,施用不同類型的土壤修復劑對大田試驗土壤總鎘含量的影響不一,除SR4處理和SR5處理總鎘含量稍有降低外(分別降低20.37%、13.89%),其余處理總鎘含量均無明顯變化;但不同類型的土壤修復劑對大田試驗土壤有效鎘含量降低效果顯著。與對照相比,SR4處理對有效鎘的降低效果最明顯,降幅達13.89%,其余處理對有效鎘的降低效果從高到低依次為SR3、SR2、SR1、SR5,降幅分別為11.84%、11.63%、8.83%、8.75%。
②對溫室盆栽試驗土壤鎘含量的影響 由表2可見,施用不同類型的土壤修復劑對溫室盆栽試驗土壤總鎘含量影響不大,無顯著性差異,但對溫室盆栽試驗土壤有效鎘含量的降幅比大田土壤大,與對照相比,SR1處理對有效鎘的降低效果最顯著,降幅達21.19%,其余處理對有效鎘的降低效果從高到低依次為SR5、SR4、SR3、SR2,降幅分別為17.37%、15.20%、12.01%、11.85%。endprint
2.2 不同土壤修復劑對辣椒果實鎘含量的影響
①對大田試驗辣椒果實鎘含量的影響 從表1可見,施用不同類型的土壤修復劑后,大田試驗辣椒果實鎘含量均有不同程度降低。以SR4處理對鎘的降低效果最明顯,降幅達31.13%,其余處理對鎘的降低效果從高到低依次為SR5、SR3、SR2、SR1,降幅分別為22.22%、16.16%、12.12%、9.09%。
②對溫室盆栽試驗辣椒果實鎘含量的影響 從表2可見,SPSS數(shù)據(jù)分析顯示,施用不同類型的土壤修復劑會不同程度降低溫室盆栽試驗辣椒果實鎘含量。降鎘效果從高到低依次為SR4、SR2、SR3、SR5、SR1處理,與對照相比分別降低32.82%、30.65%、28.17%、25.39%、19.20%。
2.3 不同土壤修復劑對辣椒產(chǎn)量的影響
①對大田試驗辣椒產(chǎn)量的影響 從表3可見,不同修復劑對大田試驗辣椒產(chǎn)量影響不大,5個處理對辣椒產(chǎn)量影響無顯著差異。
②對溫室盆栽試驗辣椒產(chǎn)量的影響 從表4可見,不同處理對溫室盆栽試驗辣椒產(chǎn)量的影響不一,除SR1處理可使辣椒增產(chǎn)12.90%外(差異顯著),其余處理對辣椒產(chǎn)量影響均無顯著性差異。
3 小結與討論
3.1 不同土壤修復劑對土壤鎘的降低效果
無論是大田試驗還是溫室盆栽試驗,土壤修復劑對土壤總鎘含量的降低效果不顯著,但對土壤有效隔含量的降低效果顯著。尤以沛農有機-無機復混肥1號+沛農農作物鎘污染葉面修復劑的效果最明顯,降幅達13.89%;沛農有機-無機復混肥2號、沛農有機-無機復混肥1號的效果無顯著差異,降幅11.5%左右;沸石粉和石灰的效果無顯著差異,降幅8.5%左右。本試驗對修復劑對土壤的降鎘效果進行了研究,但其降低的機理有待進一步研究。
3.2 不同土壤修復劑對辣椒果實鎘含量降低效果
大田試驗和溫室盆栽試驗表明,用不同土壤修復劑處理后,辣椒果實鎘含量均有不同程度降低,溫室盆栽試驗由于受環(huán)境影響小,其試驗效果好于大田試驗。降鎘效果以沛農有機-無機復混肥1號+沛農農作物鎘污染葉面修復劑的最好,降幅在32.82%;沸石粉的降鎘幅度為25.39%,石灰的降鎘幅度為19.20%;而大田試驗由于受雨水淋溶的影響,降鎘效果遜于溫室盆栽試驗,但降鎘趨勢不變,以沛農有機-無機復混肥1號+沛農農作物鎘污染葉面修復劑的效果最明顯,降幅達31.13%,其余依次為沸石粉、沛農有機-無機復混肥2號、沛農有機-無機復混肥1號、石灰,降幅分別為22.22%、16.16%、12.12%、9.09%。
3.3 不同土壤修復劑對辣椒的增產(chǎn)效果
不同土壤修復劑對辣椒的增產(chǎn)效果除石灰處理有4.8%~12.9%的增產(chǎn)效果外,其余處理增產(chǎn)效果均不顯著。蔬菜產(chǎn)量的高低大多取決于施肥處理,而本試驗所有處理的施肥水平是相同的,因此對辣椒的增產(chǎn)效果不明顯。
參考文獻
[1] 趙肅,王任群,邱玉鵬,等.沈陽市鎘污染區(qū)居民尿鎘及骨密度調查[J].中國公共衛(wèi)生,2005,21(11):1 333-1 334.
[2] 柳絮,范仲學,張斌,等.我國土壤鎘污染及其修復研究[J].山東農業(yè)科學,2007,6(41):94-97.
[3] 劉恩玲,孫繼,王亮.不同土壤改良劑對菜地系統(tǒng)鉛鎘積累的調控作用[J].安徽農業(yè)科學,2008,36(27):11 992-11 994.endprint