糠醛渣和磷石膏對(duì)菱鎂礦粉塵污染土壤的改良效果研究*

楊 丹

(貴陽(yáng)學(xué)院生物與環(huán)境工程學(xué)院,貴州 貴陽(yáng) 550005)

糠醛渣和磷石膏對(duì)菱鎂礦粉塵污染土壤的改良效果研究*

楊 丹

(貴陽(yáng)學(xué)院生物與環(huán)境工程學(xué)院,貴州 貴陽(yáng) 550005)

采用盆栽試驗(yàn)，研究糠醛渣、磷石膏及兩者混合物施入菱鎂礦粉塵污染土壤后，土壤理化性質(zhì)以及玉米幼苗生長(zhǎng)狀況、生物量、葉綠素含量、超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)、過(guò)氧化物酶(POD)活性的變化，旨在了解糠醛渣和磷石膏對(duì)菱鎂礦粉塵污染土壤的改良作用與效果。結(jié)果表明：糠醛渣和磷石膏均能顯著增加土壤中微生物生物量碳和氮，糠醛渣能有效降低土壤pH，增加有機(jī)質(zhì)含量；磷石膏能有效調(diào)節(jié)土壤水溶性Mg2+/Ca2+?？啡┰土资嗷旌鲜┯脮r(shí)，玉米幼苗最大根長(zhǎng)、株高、生物量、葉綠素含量及SOD、CAT、POD活性均優(yōu)于其他處理組?？梢?jiàn)，糠醛渣與磷石膏可有效改善菱鎂礦粉塵污染土壤理化性質(zhì)，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，且兩者混合施用效果優(yōu)于單施。

菱鎂礦 土壤 糠醛渣 磷石膏 玉米

我國(guó)菱鎂礦資源儲(chǔ)量豐富，其開(kāi)采、加工及出口量均居世界首位。然而，大規(guī)模菱鎂礦開(kāi)采和加工嚴(yán)重破壞了礦區(qū)周邊環(huán)境。菱鎂礦在煅燒過(guò)程中釋放的粉塵(主要成分為氧化鎂和碳酸鎂)沉降于地表后在降雨等作用下形成致密結(jié)皮(4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O)，使礦區(qū)土壤性質(zhì)惡化，主要表現(xiàn)為pH急劇上升，土壤有機(jī)質(zhì)、氮、磷和有效鈣含量等較低，土壤鎂鈣比例嚴(yán)重失調(diào)等[1-2]。菱鎂礦粉塵還對(duì)土壤酶活性造成影響，土壤中多種酶的活性均與鎂含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[3]。隨著污染程度的增加，菱鎂礦煅燒廠附近土壤微生物纖維素酶活性、微生物群落呼吸強(qiáng)度、生物量和新陳代謝熵等均呈顯著下降趨勢(shì)[4]。由于菱鎂礦粉塵造成土壤性質(zhì)改變，使得植被生長(zhǎng)受到影響[5]，污染嚴(yán)重的地區(qū)草本植物幾乎不能生存，僅有少量灌木存活，從而導(dǎo)致森林和農(nóng)田生產(chǎn)力急劇下降。

目前，菱鎂礦粉塵污染土壤的治理和修復(fù)尚無(wú)成熟的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)借鑒[6]。有學(xué)者提出通過(guò)施加硫酸鈣降低粉塵中鎂對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響[7]，或者對(duì)土壤改良后進(jìn)行施肥，解決污染土壤中養(yǎng)分不足的問(wèn)題，從而使農(nóng)作物正常生長(zhǎng)[8]。張立軍等[9]的研究表明，在菱鎂礦粉塵污染土壤中加入磷石膏后，不僅可增加有效鈣含量，降低土壤中水溶性Mg2+/Ca2+，緩解土壤中過(guò)量鎂的毒害作用，同時(shí)能降低土壤pH，提高有效磷含量，從而促進(jìn)作物生長(zhǎng)。若再施入豬糞，可使土壤的營(yíng)養(yǎng)供給得到進(jìn)一步改善，促進(jìn)玉米根系發(fā)育，增大其根系活力[10]。VYSHPOLSKY等[11]在長(zhǎng)期的田間實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在鎂含量較高的地區(qū)，施加磷石膏能顯著提高當(dāng)?shù)孛藁ǖ漠a(chǎn)量。王泓泉等[12]發(fā)現(xiàn)，在菱鎂礦粉塵污染土壤中配施磷酸二氫鈣后，顯著促進(jìn)了羊草、披堿草、剪股穎和堿茅的生長(zhǎng)?？梢?jiàn)，菱鎂礦粉塵污染土壤理化性質(zhì)的改良是解決菱鎂礦區(qū)生態(tài)修復(fù)中植被構(gòu)建問(wèn)題的有效措施，是菱鎂礦區(qū)環(huán)境綜合治理的重點(diǎn)。

表1 土壤、糠醛渣和磷石膏的理化性質(zhì)

本研究前期已對(duì)遼寧省海城市某菱鎂礦區(qū)土壤污染狀況進(jìn)行了調(diào)查和分析，發(fā)現(xiàn)菱鎂礦粉塵污染土壤的改良主要是解決土壤pH較高、水溶性Mg2+含量較高、水溶性Mg2+/Ca2+失調(diào)和養(yǎng)分不足等問(wèn)題[13-14]。工業(yè)固體廢棄物糠醛渣酸性較強(qiáng)，且富含有機(jī)質(zhì)，可用來(lái)調(diào)節(jié)污染土壤中的pH，增加土壤養(yǎng)分；磷石膏中含有大量Ca2+和P，可用于調(diào)節(jié)污染土壤中水溶性Mg2+/Ca2+，提高土壤養(yǎng)分含量。因此，根據(jù)菱鎂礦粉塵污染土壤的特點(diǎn)，采用糠醛渣和磷石膏作為改良劑，研究不同改良劑添加方案對(duì)土壤理化性質(zhì)和玉米生長(zhǎng)及生理指標(biāo)的影響，評(píng)價(jià)糠醛渣和磷石膏對(duì)菱鎂礦粉塵污染土壤的改良效果，旨在為菱鎂礦粉塵污染土壤的改良提供依據(jù)，進(jìn)而為菱鎂礦區(qū)生態(tài)修復(fù)中的植被構(gòu)建提供有效途徑。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試土壤采自遼寧省海城市內(nèi)距某菱鎂礦煅燒廠300m左右的菱鎂礦粉塵污染廢棄地，土壤采樣深度0～20cm，為發(fā)育于黃土狀母質(zhì)的棕壤；供試糠醛渣為某糠醛生產(chǎn)公司的廢棄物，磷石膏為某化肥廠生產(chǎn)磷銨的副產(chǎn)品。土壤、糠醛渣、磷石膏的理化性質(zhì)見(jiàn)表1。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

土壤、糠醛渣、磷石膏均風(fēng)干后過(guò)2mm篩。在預(yù)實(shí)驗(yàn)中，將糠醛渣和磷石膏分別以5.0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)、10.0%、15.0%、20.0%、30.0%的添加量加入菱鎂礦粉塵污染土壤中，平衡45d后種植玉米。研究發(fā)現(xiàn)，糠醛渣、磷石膏的添加量為15.0%時(shí)玉米幼苗的長(zhǎng)勢(shì)、株高和生物量均為最佳。為此，本試驗(yàn)設(shè)計(jì)改良劑添加量為15.0%，單施糠醛渣處理記為F組，單施磷石膏處理記為P組，兩者混施(糠醛渣7.5%+磷石膏7.5%)處理記為F+P組。將改良劑與土壤混合均勻，每盆裝土2.5kg放于室內(nèi)，每天稱重，土壤含水率始終保持在田間持水量的70%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))左右，平衡45d后種植玉米，同時(shí)設(shè)不加改良劑的對(duì)照處理(CK組)。玉米種子經(jīng)消毒浸泡后，每盆撒種3粒，待出苗后每盆定植2株，每個(gè)處理種植6盆，其中3盆用于測(cè)定生長(zhǎng)指標(biāo)，3盆用于測(cè)定生理指標(biāo)，45d后收獲。

1.3測(cè)定方法

土壤、糠醛渣及磷石膏的pH、全氮、全磷、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、堿解氮、速效磷，有機(jī)碳，水溶性Ca2+、水溶性Mg2+等理化性質(zhì)的測(cè)定采用土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析法[15]；微生物生物量碳(MBC)的測(cè)定參照文獻(xiàn)[16]；微生物生物量氮(MBN)的測(cè)定參照文獻(xiàn)[17]；采用丙酮浸提/分光光度法測(cè)定葉綠素含量[18]；采用氮藍(lán)四唑(NBT)光還原法測(cè)定超氧化物歧化酶(SOD)活性[19]；采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定過(guò)氧化物酶(POD)活性[20]；采用過(guò)氧化氫法測(cè)定過(guò)氧化氫酶(CAT)活性[21]。

1.4數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，所有數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)平均值。采用最小顯著差異法(LSD)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與討論

2.1改良劑對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

不同處理組菱鎂礦粉塵污染土壤的基礎(chǔ)理化性質(zhì)見(jiàn)表2。由表2可見(jiàn)，與CK組相比，F(xiàn)組、P組pH均有所下降，F(xiàn)組pH下降較P組明顯；F組有機(jī)碳明顯增加，P組有機(jī)碳沒(méi)有明顯變化；F組、P組土壤中銨態(tài)氮、硝態(tài)氮含量均有不同程度的增加，P組速效磷增幅較大，F(xiàn)組中水溶性Ca2+提高了66.7%，P組水溶性Ca2+增加了23.3倍。F組水溶性Mg2+/Ca2+(摩爾比)降低到10.68，而P組水溶性Mg2+/Ca2+降低到0.80，相比CK組降幅為94.3%，F(xiàn)+P組對(duì)各理化指標(biāo)及水溶性Mg2+/Ca2+的調(diào)節(jié)作用也十分明顯。

表2 不同處理下菱鎂礦粉塵污染土壤的基礎(chǔ)理化性質(zhì)1)

注：1)字母不同代表組間處理差異顯著(P<0.05)，圖1至圖5及表3同。

由表2可知，兩種改良劑對(duì)土壤均具有一定改良效果，分析原因，糠醛渣是用玉米芯生產(chǎn)糠醛后排出的固體廢棄物，含殘余硫酸，且含有豐富的有機(jī)質(zhì)以及一定量的氮磷等速效養(yǎng)分[22]。由于本身酸性較強(qiáng)，糠醛渣能夠有效中和污染土壤的堿性，使土壤pH顯著降低，其中富含的有機(jī)質(zhì)也顯著提高了土壤有機(jī)碳含量。磷石膏是生產(chǎn)磷肥排放的固體廢棄物，幾乎不含有機(jī)質(zhì)，主要成分為磷酸鈣，并富含速效磷、水溶性Ca2+等，游離酸含量相對(duì)較少，因而對(duì)土壤pH調(diào)節(jié)效果不大，也不會(huì)增加土壤中的有機(jī)碳含量。堿性條件下銨態(tài)氮易揮發(fā)[23]，添加糠醛渣可有效調(diào)節(jié)土壤pH，且糠醛渣中的無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸與銨結(jié)合形成銨鹽，避免了土壤中銨態(tài)氮的揮發(fā)損失[24]。磷石膏中含有的少量無(wú)機(jī)酸也能與銨結(jié)合，提高土壤銨態(tài)氮含量。由于糠醛渣和磷石膏中都含有大量速效磷(見(jiàn)表1)，因此添加改良劑的處理組中速效磷含量均顯著高于CK組。磷石膏中所含的鈣提高了土壤中水溶性Ca2+含量，因而有效調(diào)節(jié)了土壤中的水溶性Mg2+/Ca2+，而糠醛渣含鈣量較低，對(duì)水溶性Mg2+/Ca2+的調(diào)節(jié)效果不顯著。

土壤中水溶性Mg2+/Ca2+是影響植物生長(zhǎng)發(fā)育的一個(gè)重要因素，土壤中過(guò)量Mg2+對(duì)植物的危害不取決于水溶性Mg2+的絕對(duì)含量，而是取決于水溶性Mg2+/Ca2+。水溶性Mg2+/Ca2+過(guò)大時(shí)將對(duì)作物吸收Ca2+產(chǎn)生拮抗作用，導(dǎo)致作物缺鈣，從而發(fā)生Mg2+的毒害作用[25]。吳洪生等[26]研究發(fā)現(xiàn)，水溶性Mg2+/Ca2+小于1時(shí)，植物生長(zhǎng)不受Mg2+的毒害；水溶性Mg2+/Ca2+為1～3時(shí)，某些作物的生長(zhǎng)將受到一定的影響；水溶性Mg2+/Ca2+為3～9時(shí)，小麥種根受到明顯影響；水溶性Mg2+/Ca2+為9～15時(shí)，小麥種根無(wú)根毛，苗直立而葉卷縮，三葉期后種子胚乳耗盡；水溶性Mg2+/Ca2+為15～20時(shí)，所有作物和樹(shù)木都生根困難；水溶性Mg2+/Ca2+大于20時(shí)，所有植物種子都難以萌發(fā)。本研究中F組水溶性Mg2+/Ca2+為10.68，仍在10以上；P組、F+P組的水溶性Mg2+/Ca2+分別為0.80、1.11，P組、F+P組玉米生長(zhǎng)狀況好于F組，可能與水溶性Mg2+/Ca2+的調(diào)節(jié)效果有關(guān)。

2.2 改良劑對(duì)土壤MBC、MBN及玉米生長(zhǎng)的影響

不同處理組的MBC、MBN對(duì)比見(jiàn)圖1。由圖1可見(jiàn)，F(xiàn)組土壤MBC、MBN比CK組分別高出2.02、4.75倍；P組土壤MBC、MBN比CK組分別高出2.27、5.54倍；F+P組土壤MBC、MBN比CK組分別高出8.08、7.14倍。這是因?yàn)榧尤敫牧紕┖笸寥纏H和養(yǎng)分狀況得到改善，且MBC、MBN與土壤水溶性Mg2+/Ca2+呈顯著負(fù)相關(guān)，因此微生物量得到增加。值得說(shuō)明的是，F(xiàn)+P組土壤MBC、MBN明顯高于F組和P組，說(shuō)明此條件下土壤pH、養(yǎng)分含量、水溶性Mg2+/Ca2+等更適宜微生物生長(zhǎng)。

圖1 不同處理組的MBC、MBNFig.1 MBC and MBN of different treatment groups

不同處理組的玉米幼苗生長(zhǎng)情況見(jiàn)表3。由表3可見(jiàn)，F(xiàn)組玉米幼苗最大根長(zhǎng)、株高、地上生物量、根部生物量分別高于CK組1.05、1.15、1.46、1.52倍；P組玉米幼苗最大根長(zhǎng)、株高、地上生物量、根部生物量分別高于CK組1.14、1.34、1.54、1.71倍；F+P組玉米幼苗最大根長(zhǎng)、株高、地上生物量、根部生物量分別高于CK組1.27、2.20、1.54、2.29倍。其中，F(xiàn)+P組的玉米幼苗最大根長(zhǎng)、株高、植株生物量明顯優(yōu)于其他處理組，與土壤MBC、MBN改良效果相似?？梢?jiàn)，兩種改良劑混合添加對(duì)于改良菱鎂礦粉塵污染土壤更為有效。

表3 不同處理組的玉米幼苗生長(zhǎng)情況1)

注：1)地上生物量、根部生物量均以干質(zhì)量計(jì)。

2.3 改良劑對(duì)玉米幼苗葉綠素及酶活性的影響

不同處理組玉米幼苗葉綠素含量見(jiàn)圖2。由圖2可見(jiàn)，F(xiàn)組、P組、F+P組的葉綠素含量顯著高于CK組，F(xiàn)組與P組葉綠素含量差異性不顯著，F(xiàn)+P組葉綠素高于CK組56%。葉綠素含量的高低反映了植物葉片光合能力的強(qiáng)弱。糠醛渣和磷石膏混合添加時(shí)，玉米幼苗葉片葉綠素含量顯著高于其他處理，說(shuō)明此條件下玉米幼苗光合能力較強(qiáng)。弓建國(guó)等[27]的研究表明，有機(jī)肥與磷肥的施用能夠提高馬鈴薯葉綠素含量。糠醛渣富含豐富的有機(jī)質(zhì)及腐殖酸，磷石膏富含大量的磷和鈣，糠醛渣和磷石膏混合對(duì)土壤的改良效果與有機(jī)肥和磷肥混合的改良效果類似。

不同處理組在玉米幼苗生長(zhǎng)20、30、40 d時(shí)葉片及根部SOD活性對(duì)比見(jiàn)圖3。由圖3可見(jiàn)，F(xiàn)組、P組、F+P組玉米幼苗葉片及根部SOD活性均顯著高于CK組，F(xiàn)組與P組玉米幼苗葉片SOD活性無(wú)顯著差異， P組玉米幼苗根部SOD活性接近F+P組，顯著高于F組及CK組。

圖2 不同處理組的玉米幼苗葉綠素Fig.2 Chlorophyll content of maize seedlings in different treatment groups

不同處理組在玉米幼苗生長(zhǎng)20、30、40 d時(shí)葉片及根部CAT活性對(duì)比見(jiàn)圖4，POD活性對(duì)比見(jiàn)圖5。由圖4可見(jiàn)，F(xiàn)組、P組、F+P組玉米幼苗葉片及根部CAT活性均顯著高于CK組，其中F+P組玉米幼苗葉片及根部CAT活性均最高，其次為P組。由圖5可見(jiàn)，F(xiàn)+P組玉米幼苗葉片POD活性最高，P組根部POD活性最高。總體而言，F(xiàn)+P組玉米幼苗葉片和根部抗氧化酶活性最好。

生物細(xì)胞在污染、鹽脅迫等逆境條件下會(huì)受到活性氧自由基的傷害[28-29]。SOD是清除體系中活性氧的關(guān)鍵酶，是防止超氧自由基對(duì)細(xì)胞膜系統(tǒng)造成傷害的保護(hù)酶；CAT參與活性氧代謝過(guò)程，其活性變化是植物對(duì)環(huán)境的一種生理生化反應(yīng)；POD是與植物抵御不良環(huán)境如污染脅迫等有關(guān)的細(xì)胞內(nèi)保護(hù)酶[30-31]。SOD、CAT、POD共同組成了活性氧清除系統(tǒng)，防止自由基的毒害，維護(hù)膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性，SOD、CAT和POD活性的高低，反映了植物細(xì)胞膜的抗氧化能力以及植物生長(zhǎng)狀況[32]。在本研究中，添加改良劑的玉米幼苗SOD、CAT、POD活性均顯著高于對(duì)照組，說(shuō)明改良劑可提高植物保護(hù)自身細(xì)胞膜系統(tǒng)的能力，有利于植物的生長(zhǎng)發(fā)育。P組玉米幼苗葉片和根部SOD、CAT、POD活性均高于F組，可能與磷石膏對(duì)土壤中可溶性Mg2+/Ca2+的調(diào)節(jié)效果更佳有關(guān)。F+P組玉米幼苗葉片和根部的SOD、CAT、POD活性最高，說(shuō)明此時(shí)植物保護(hù)自身細(xì)胞膜系統(tǒng)的能力強(qiáng)于其他處理組，結(jié)合玉米幼苗株高、生物量、葉綠素含量等玉米生長(zhǎng)指標(biāo)可知，糠醛渣與磷石膏的混合施用能更有效地改善菱鎂礦粉塵污染土壤的性質(zhì)，促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育。

圖3 不同處理組玉米幼苗的SOD活性Fig.3 The SOD activity of maize seedlings in different treatment groups

圖4 不同處理組玉米幼苗CAT活性Fig.4 The CAT activity of maize seedlings in different treatment groups

圖5 不同處理組玉米幼苗POD活性Fig.5 The POD activity of maize seedlings in different treatment groups

3 結(jié) 論

糠醛渣能夠有效降低菱鎂礦粉塵污染土壤pH、增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，磷石膏能夠顯著增加水溶性Ca2+含量，調(diào)節(jié)土壤水溶性Mg2+/Ca2+；將糠醛渣與磷石膏混合添加于菱鎂礦粉塵污染土壤中后種植玉米，玉米幼苗的株高、生物量、葉綠素含量、SOD、CAT及POD活性等明顯高于單施糠醛渣、單施磷石膏及對(duì)照組。由此可知，糠醛渣與磷石膏混合施用能更有效地改善菱鎂礦粉塵污染土壤性質(zhì)，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，有利于菱鎂礦區(qū)植被構(gòu)建。

(致謝：感謝中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所林業(yè)生態(tài)工程組為本研究提供實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，感謝艾桂艷和李晶石在室內(nèi)樣品處理及分析過(guò)程中的大力幫助！)

[1] RAMAN N，NAGARAJAN N，GOPINATHAN S,et al．Mycorrhizal status of plant species colonizing a magnesite mine spoil in India[J]．Biology and Fertility of Soils，1993，16(1)：76-78．

[2] MACHIN J．Soil pH changes induced by contamination by magnesium oxides dust[J]．Land Degradation & Development，2000，11(1)：37-50．

[3] 李軍，趙斌．菱鎂礦粉塵污染土壤的機(jī)理[M]．沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社，1998．

[4] KAUTZ G，ZIMMER M，ZACH P,et al．Suppression of soil microorganisms by emissions of a magnesite plant in the Slovak Republic[J]．Water,Air,& Soil Pollution，2001，125(1)：121-132．

[5] BRADSHAW A．Restoration of mined lands:using natural processes[J]．Ecological Engineering，1997，8(4)：255-269．

[6] 方英，趙瓊，臺(tái)培東，等．芒穎大茅草對(duì)菱鎂礦粉塵污染的生態(tài)適應(yīng)性[J]．應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2012，23(12)：3474-3478．

[7] RENGASAMY P，GREENE R S B，F(xiàn)ORD G W，et al.Identification of dispersive behaviour and the management of red-brown earths[J]．Australian Journal of Soil Research，1984，22(4)：413-431．

[8] 劉向來(lái)．鎂質(zhì)堿化土的改良[J]．土壤通報(bào)，1985,16(2)：62-63．

[9] 張立軍，王秋兵，于天穎．施用磷石膏對(duì)菱鎂礦粉塵污染土壤上玉米生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J]．植物生理學(xué)通訊，1995(1)：24．

[10] 張心昱，王秋兵，岳振平，等．豬糞與磷石膏配合施用對(duì)菱鎂礦粉塵污染土壤化學(xué)性狀的影響[J]．農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2006，25(1)：124-127．

[11] VYSHPOLSKY F，MUKHAMEDJANOV K，BEKBAEV U，et al．Optimizing the rate and timing of phosphogypsum application to magnesium-affected soils for crop yield and water productivity enhancement[J]．Agricultural Water Management，2010，97(9)：1277-1286．

[12] 王泓泉，趙瓊，趙欣然，等．菱鎂礦區(qū)鎂粉塵污染土壤的植物修復(fù)效果評(píng)價(jià)[J]．生態(tài)學(xué)雜志，2014，33(10)：2782-2788．

[13] FU Shasha，LI Peijun，F(xiàn)ENG Qian，et al．Soil quality degradation in a magnesite mining area[J]．Pedosphere,2011，21(1)：98-106．

[14] YANG D，ZENG D H，ZHANG J W，et al．Chemical and microbial properties in contaminated soils around a magnesite mine in Northeast China[J]．Land Degradation & Development，2012，23(3)：256-262．

[15] 魯如坤．土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M]．北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社，2000．

[16] VANCE E D，BROOKES P C，JENKINSON D S．An extraction method for measuring soil microbial biomass C[J]．Soil Biology & Biochemistry，1987，19(6)：703-707．

[17] JOERGENSEN R G，BROOKES P C．Ninhydrin-reactive nitrogen measurements of microbial biomass in0.5M K2SO4soil extracts[J]．Soil Biology & Biochemistry，1990，22(8)：1023-1027．

[18] HEGEDüS A，ERDEI S，HORVTH G．Comparative studies of H2O2detoxifying enzymes in green and greening barley seedlings under cadmium stress[J]．Plant Science，2001，160(6)：1085-1093．

[19] KRIVOSHEEVA A，TAO D L，OTTANDER C，et al．Cold acclimation and photoinhibition of photosynthesis in Scots pine[J]．Planta，1996，200(3)：296-305．

[20] WU Yuexuan，VON TIEDEMANN A．Impact of fungicides on active oxygen species and antioxidant enzymes in spring barley (HordeumvulgareL.) exposed to ozone[J]．Environmental Pollution，2002，116(1):37-47．

[21] PINHERO R G，RAO M V，PALIYATH G，et al．Changes in activities of antioxidant enzymes and their relationship to genetic and paclobutrazol-induced chilling tolerance of maize seedlings[J]．Plant Physiology，1997，114(2)：695-704．

[22] 秦嘉海，金自學(xué)，陳修斌，等．含鉀有機(jī)廢棄物糠醛渣改土培肥效應(yīng)研究[J]．土壤通報(bào)，2007，38(4)：705-708．

[23] MENGEL K，KIRKBY E A.Principles of plant nutrition[M]．Bern：International Potash Institute,1982．

[24] 紀(jì)寶華，胡童坤，袁春蓮，等．糠醛廢渣改土效應(yīng)的試驗(yàn)研究[J]．遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，1994(6)：49-53．

[25] 趙蕓晨，秦嘉海，肖占文，等．糠醛渣、沼渣與化肥配施對(duì)制種玉米田理化性質(zhì)和酶活性的影響[J]．水土保持學(xué)報(bào)，2012，26(3)：102-105．

[26] 吳洪生，陳小青，周曉冬，等．磷石膏改良劑對(duì)江蘇如東濱海鹽土理化性狀及小麥生長(zhǎng)的影響[J]．土壤學(xué)報(bào)，2012，49(6)：1262-1266．

[27] 弓建國(guó)，徐松鶴．氮磷鉀有機(jī)肥對(duì)馬鈴薯葉綠素含量的影響[J]．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37(23)：10940-10942．

[28] 孫慧群，朱琳．化工廢水對(duì)植物過(guò)氧化氫酶和葉綠素的影響[J]．江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2006，27(1)：18-21．

[29] 孫建偉．二氧化硫?qū)τ衩准?xì)胞過(guò)氧化氫酶活性的影響[J]．作物學(xué)報(bào)，2007，33(12)：1968-1971．

[30] 鄭翠明，滕冰，高鳳蘭，等．感染SMV后大豆種皮超氧物歧化酶過(guò)氧化物酶和多酚氧化酶的變化[J]．中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，1999，32(1):99-101．

[31] 劉鵬，楊玉愛(ài)．鉬、硼對(duì)大豆葉片膜脂過(guò)氧化及體內(nèi)保護(hù)系統(tǒng)的影響[J]．植物學(xué)報(bào)，2000，42(5)：461-466．

[32] 馬成倉(cāng)．汞對(duì)油菜葉細(xì)胞膜的損傷及細(xì)胞的自身保護(hù)作用[J]．應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，1998，9(3)：323-326．

Amelioratingeffectoffurfuralresidueandphosphogypsumonsoilcontaminatedbymagnesitedusts

YANGDan.

(CollegeofBiologicalandEnvironmentalEngineering,GuiyangUniversity,GuiyangGuizhou550005)

A pot experiment was conducted,in which furfural residue,phosphogypsum and their mixture were added to magnesite dusts contaminated soil. Soil physicochemical properties,as well as growth,biomass,chlorophyll concentration,superoxide dismutase (SOD),catalase (CAT) and peroxidase (POD) activities of maize seedlings were determined to analyze ameliorating effect of furfural residue and phosphogypsum on contaminated soil. The results showed that both furfural residue and phosphogypsum could obviously increase soil microbial biomass C and N；furfural residue could effectively decrease soil pH and increase organic matter; phosphogypsum could significantly adjust soil Mg2+/Ca2+. Mixed amendment addition could better increase the maximum root length,height,biomass,chlorophyll concentration,SOD,CAT and POD activities of maize seedlings than other treatments. Therefore,furfural residue and phosphogypsum could significantly improve physicochemical properties for such contaminated soil,promote plant growth,and their mixed addition had better ameliorating effect.

magnesite； soil； furfural residue； phosphogypsum； maize

作者：楊 丹，女，1982年生，博士，副教授，研究方向?yàn)橥寥拉h(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)與污染防治。

*貴州省科學(xué)技術(shù)基金資助項(xiàng)目(黔科合J字[2013]2299號(hào))；貴州省科學(xué)技術(shù)聯(lián)合基金資助項(xiàng)目(黔科合LH字[2014]7180號(hào))。

10.15985/j.cnki.1001-3865.2017.03.014

2016-08-20)