土壤修復(fù)劑對(duì)土壤和辣椒果實(shí)鎘含量的影響

王治宇+周義之+劉明月

男，1958年生，博士，二級(jí)教授，博士研究生導(dǎo)師，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)蔬菜學(xué)博士點(diǎn)領(lǐng)銜人。現(xiàn)任湖南省馬鈴薯工程技術(shù)研究中心主任、中國(guó)馬鈴薯專業(yè)委員會(huì)理事、中國(guó)園藝學(xué)會(huì)長(zhǎng)江蔬菜協(xié)會(huì)理事、湖南省蔬菜產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、湖南省園藝學(xué)會(huì)常務(wù)理事、湖南省食用菌協(xié)會(huì)常務(wù)理事、湖南省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)委員、湖南省農(nóng)業(yè)休閑協(xié)會(huì)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(shù)體系首席科學(xué)家。

摘 要：研究了5種土壤修復(fù)劑對(duì)土壤和辣椒果實(shí)鎘含量的影響，篩選出有效的土壤修復(fù)配方，為菜田鎘污染修復(fù)提供參考。試驗(yàn)結(jié)果表明，SR4處理（沛農(nóng)有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥1號(hào)200 kg/667 m2+沛農(nóng)農(nóng)作物鎘污染葉面修復(fù)劑，修復(fù)劑噴4次，間隔15 d 1次 ）對(duì)土壤有效鎘含量的降低和辣椒果實(shí)鎘含量的降低效果最顯著。

關(guān)鍵詞：辣椒；鎘；修復(fù)劑

中圖分類號(hào)：S641.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(jìn)程的加快，大量工業(yè)“三廢”被排放，加上農(nóng)業(yè)化肥和農(nóng)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(biāo)已是不容否認(rèn)的事實(shí)，鎘已對(duì)人們的健康構(gòu)成極大的威脅。土壤中有效態(tài)可溶鎘可以通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，隨著長(zhǎng)時(shí)間的攝入與積累會(huì)對(duì)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(huì)增高，某醫(yī)療機(jī)構(gòu)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?yè)?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(dāng)中施用修復(fù)劑來(lái)達(dá)到治理鎘污染是土壤修復(fù)的主要目的。有研究表明，不同改良劑對(duì)不同類型的土壤中鎘含量有良好的調(diào)控效果[3]。因此，找出修復(fù)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(yàn)材料

①土壤修復(fù)劑 石灰，本地產(chǎn)新鮮石灰；沛農(nóng)有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥1號(hào)；沛農(nóng)有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥2號(hào)；沛農(nóng)農(nóng)作物鎘污染葉面修復(fù)劑（按照藥∶水=1∶200劑量進(jìn)行調(diào)配，在定植40 d后，每15 d噴一次，共4次）；沸石粉，沛農(nóng)土壤修復(fù)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(hào)，由湖南湘研種業(yè)有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)方法

①試驗(yàn)設(shè)計(jì) 分別設(shè)置大田小區(qū)試驗(yàn)和溫室盆栽試驗(yàn)。

大田小區(qū)試驗(yàn)在望城區(qū)都遨生態(tài)農(nóng)莊菜地進(jìn)行，設(shè)5個(gè)處理：SR1：石灰200 kg/667 m2；

SR2：沛農(nóng)有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥1號(hào)200 kg/667 m2；SR3：沛農(nóng)有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥2號(hào)200 kg/667 m2；SR4：沛農(nóng)有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥1號(hào)200 kg/667 m2+沛農(nóng)農(nóng)作物鎘污染葉面修復(fù)劑（噴4次，間隔15 d）；SR5：沸石粉200 kg/667 m2；以不施修復(fù)劑作對(duì)照（CK），小區(qū)面積12 m2，重復(fù)4次，共24個(gè)小區(qū)，田間小區(qū)采用完全隨機(jī)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(fù)合肥（15-15-15）

50 kg、鈣鎂磷肥50 kg；SR2、SR3、SR4為三元復(fù)合肥（15-15-15）50 kg、鈣鎂磷肥50 kg。

溫室盆栽試驗(yàn)在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)智能溫室中進(jìn)行，設(shè)5個(gè)處理：SR1：石灰10 g/盆；SR2：沛農(nóng)有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥1號(hào)10 g/盆；SR3：沛農(nóng)有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥2號(hào)10 g/盆；SR4：沛農(nóng)有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥1號(hào)

10 g/盆，加沛農(nóng)農(nóng)作物鎘污染葉面修復(fù)劑（噴4次，間隔15 d）；SR5：沸石粉10 g/盆；上述處理修復(fù)劑的用量與大田相當(dāng)。每盆裝土7.5 kg，每1 kg土加入鎘1 mg，以不施修復(fù)劑作對(duì)照（CK），重復(fù)5次，隨機(jī)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(fù)合肥（15-15-15）2.5 g、鈣鎂磷肥

2.5 g；SR2、SR3、SR4為三元復(fù)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(yàn)一次性施足基肥，于4月18日移植，移植前檢測(cè)土壤總鎘含量

1.99 mg/kg；大田小區(qū)試驗(yàn)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(cè)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(cè)定項(xiàng)目 每次按小區(qū)采收記錄產(chǎn)量；按小區(qū)隨機(jī)取果實(shí)鎘含量，檢測(cè)方法為GB/T 5009.15-2014；按小區(qū)隨機(jī)多點(diǎn)混合取樣檢測(cè)土壤總鎘和有效鎘含量，檢測(cè)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(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同土壤修復(fù)劑對(duì)土壤鎘含量的影響

①對(duì)大田試驗(yàn)土壤鎘含量的影響 從表1可見(jiàn)，施用不同類型的土壤修復(fù)劑對(duì)大田試驗(yàn)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(wú)明顯變化；但不同類型的土壤修復(fù)劑對(duì)大田試驗(yàn)土壤有效鎘含量降低效果顯著。與對(duì)照相比，SR4處理對(duì)有效鎘的降低效果最明顯，降幅達(dá)13.89%，其余處理對(duì)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(duì)溫室盆栽試驗(yàn)土壤鎘含量的影響 由表2可見(jiàn)，施用不同類型的土壤修復(fù)劑對(duì)溫室盆栽試驗(yàn)土壤總鎘含量影響不大，無(wú)顯著性差異，但對(duì)溫室盆栽試驗(yàn)土壤有效鎘含量的降幅比大田土壤大，與對(duì)照相比，SR1處理對(duì)有效鎘的降低效果最顯著，降幅達(dá)21.19%，其余處理對(duì)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(fù)劑對(duì)辣椒果實(shí)鎘含量的影響

①對(duì)大田試驗(yàn)辣椒果實(shí)鎘含量的影響 從表1可見(jiàn)，施用不同類型的土壤修復(fù)劑后，大田試驗(yàn)辣椒果實(shí)鎘含量均有不同程度降低。以SR4處理對(duì)鎘的降低效果最明顯，降幅達(dá)31.13%，其余處理對(duì)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(duì)溫室盆栽試驗(yàn)辣椒果實(shí)鎘含量的影響 從表2可見(jiàn)，SPSS數(shù)據(jù)分析顯示，施用不同類型的土壤修復(fù)劑會(huì)不同程度降低溫室盆栽試驗(yàn)辣椒果實(shí)鎘含量。降鎘效果從高到低依次為SR4、SR2、SR3、SR5、SR1處理，與對(duì)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(fù)劑對(duì)辣椒產(chǎn)量的影響

①對(duì)大田試驗(yàn)辣椒產(chǎn)量的影響 從表3可見(jiàn)，不同修復(fù)劑對(duì)大田試驗(yàn)辣椒產(chǎn)量影響不大，5個(gè)處理對(duì)辣椒產(chǎn)量影響無(wú)顯著差異。

②對(duì)溫室盆栽試驗(yàn)辣椒產(chǎn)量的影響 從表4可見(jiàn)，不同處理對(duì)溫室盆栽試驗(yàn)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(duì)辣椒產(chǎn)量影響均無(wú)顯著性差異。

3 小結(jié)與討論

3.1 不同土壤修復(fù)劑對(duì)土壤鎘的降低效果

無(wú)論是大田試驗(yàn)還是溫室盆栽試驗(yàn)，土壤修復(fù)劑對(duì)土壤總鎘含量的降低效果不顯著，但對(duì)土壤有效隔含量的降低效果顯著。尤以沛農(nóng)有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥1號(hào)+沛農(nóng)農(nóng)作物鎘污染葉面修復(fù)劑的效果最明顯，降幅達(dá)13.89%；沛農(nóng)有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥2號(hào)、沛農(nóng)有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥1號(hào)的效果無(wú)顯著差異，降幅11.5%左右；沸石粉和石灰的效果無(wú)顯著差異，降幅8.5%左右。本試驗(yàn)對(duì)修復(fù)劑對(duì)土壤的降鎘效果進(jìn)行了研究，但其降低的機(jī)理有待進(jìn)一步研究。

3.2 不同土壤修復(fù)劑對(duì)辣椒果實(shí)鎘含量降低效果

大田試驗(yàn)和溫室盆栽試驗(yàn)表明，用不同土壤修復(fù)劑處理后，辣椒果實(shí)鎘含量均有不同程度降低，溫室盆栽試驗(yàn)由于受環(huán)境影響小，其試驗(yàn)效果好于大田試驗(yàn)。降鎘效果以沛農(nóng)有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥1號(hào)+沛農(nóng)農(nóng)作物鎘污染葉面修復(fù)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(yàn)由于受雨水淋溶的影響，降鎘效果遜于溫室盆栽試驗(yàn)，但降鎘趨勢(shì)不變，以沛農(nóng)有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥1號(hào)+沛農(nóng)農(nóng)作物鎘污染葉面修復(fù)劑的效果最明顯，降幅達(dá)31.13%，其余依次為沸石粉、沛農(nóng)有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥2號(hào)、沛農(nóng)有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥1號(hào)、石灰，降幅分別為22.22%、16.16%、12.12%、9.09%。

3.3 不同土壤修復(fù)劑對(duì)辣椒的增產(chǎn)效果

不同土壤修復(fù)劑對(duì)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(yàn)所有處理的施肥水平是相同的，因此對(duì)辣椒的增產(chǎn)效果不明顯。

參考文獻(xiàn)

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