鹿糞和菌肥對(duì)菜地土壤Pb和Zn生物有效性的影響

王雨薇,李 莉①,王新爽

(1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,吉林 長(zhǎng)春 130118;2.北京桑德環(huán)境工程有限公司,北京 101102)

有研究表明,我國(guó)農(nóng)田土壤受重金屬污染的耕地面積約占耕地總面積的1/5[1-2],農(nóng)田污染的主要來(lái)源為畜禽糞便有機(jī)肥的施用,由于在集約化養(yǎng)殖飼料中大量施用添加劑,使得畜禽糞便中的重金屬嚴(yán)重超標(biāo)[3-6]。施用畜禽糞便有機(jī)肥在改善土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤肥力的同時(shí)可能會(huì)帶來(lái)土壤重金屬的污染[7]。有研究表明,伴隨著豬糞、雞糞等有機(jī)肥的添加,土壤中Pb和Zn等重金屬含量增加,重金屬活性增強(qiáng),向植物中遷移的量也增加[8-12]。

植物中重金屬含量的高低主要取決于土壤中該元素的生物有效態(tài)含量[13],而以草類植物為主要飼料產(chǎn)生的鹿糞有機(jī)肥不僅含有酵母菌、乳酸菌等微生物菌群,同時(shí)含有氮、磷、鉀及各類微量元素,不僅可以為蔬菜、果苗及果樹(shù)的生長(zhǎng)營(yíng)造良好的生長(zhǎng)環(huán)境,而且具有增加作物產(chǎn)量、改善土壤結(jié)構(gòu)、有效保護(hù)土地等作用。作為一種微生物肥料,菌肥具有提高化肥利用率、環(huán)保、改良土壤等功效,并可在形成菌群后將土壤中部分惰性營(yíng)養(yǎng)成分活化;菌肥中含有的有益微生物產(chǎn)生的糖類會(huì)與植物黏液、礦物胚體以及有機(jī)膠體結(jié)合在一起,改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),增強(qiáng)土壤物理性能,減少土壤顆粒的損失,改善土壤物理性狀,提高土壤肥力;還可以形成菌根、參與腐殖質(zhì)形成,對(duì)重金屬進(jìn)行有效的鈍化及融合。此外,菌肥中的微生物可以對(duì)土壤重金屬的轉(zhuǎn)化產(chǎn)生影響,并通過(guò)分解、吸收等行為降低土壤重金屬毒性,同時(shí)對(duì)重金屬毒性具有免疫和抵抗能力,可修復(fù)重金屬污染[14-17]。因此,選擇合適的有機(jī)肥可以降低菜地土壤重金屬有效態(tài)含量,對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的安全評(píng)價(jià)及人體健康具有重要意義。

筆者通過(guò)室內(nèi)盆栽試驗(yàn),研究不同添加量的鹿糞和菌肥處理對(duì)土壤中Pb和Zn的生物有效性、各分級(jí)形態(tài)變化及對(duì)植物吸收重金屬的影響,可為重金屬污染土壤的食品安全保障提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試土壤采自長(zhǎng)春市某蔬菜大棚,土壤類型為黑土,采樣深度0～20 cm,去除雜物并自然風(fēng)干、研磨過(guò)2 mm孔徑篩。供試土壤按照HJ/T 333—2006《溫室蔬菜產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》添加Pb(NO3)2(分析純)和Zn(NO3)2(分析純)配制成的溶液模擬污染土壤,混合均勻后,保持含水率φ為40%～60%,在室溫條件下穩(wěn)定2周。

供試肥料為鹿糞和微生物菌肥,鹿糞取自吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)鹿場(chǎng),并進(jìn)行了腐熟處理;微生物菌肥購(gòu)自山東京青農(nóng)業(yè)科技有限公司。供試化肥選用CH4N2O(尿素)、(NH4)2HPO4(磷酸二銨)和KCl(氯化鉀)。污染土壤中Pb和Zn的生物有效態(tài)含量w分別為8.05和72.81 mg·kg-1,陽(yáng)離子交換量(CEC)為20.60 cmol·kg-1;污染土壤及有機(jī)肥的其他性質(zhì)見(jiàn)表1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在室內(nèi)進(jìn)行,試驗(yàn)用盆為花盆(底部直徑為9.5 cm,上部直徑為13 cm,高度為10.5 cm),每盆盛土量為0.5 kg。有機(jī)肥分別設(shè)置高、中、低3個(gè)添加量,鹿糞的添加量為土壤質(zhì)量的0.5%(LF1),3%(LF2)和5%(LF3),菌肥的添加量為土壤質(zhì)量的3%(JF1),5%(JF2)和10%(JF3)，并設(shè)置3組平行,同時(shí)設(shè)置對(duì)照(CK)組,共7個(gè)處理,每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)。CK組添加化肥,分別為CH4N2O(尿素)、(NH4)2HPO4(磷酸二銨)和KCl(氯化鉀);添加有機(jī)肥處理組中氮、磷和鉀含量不足的部分用化肥補(bǔ)齊。裝盆前將污染土壤與化肥或添加的肥料充分混勻,裝盆后置于室內(nèi)培養(yǎng)。試驗(yàn)期盆中需保持田間體積含水率的60%左右。分別于室內(nèi)熟化后30、60和90 d取樣測(cè)定。土壤熟化處理90 d后移栽長(zhǎng)勢(shì)一致的小白菜幼苗,每盆移栽3株。播種45 d后收獲取樣。

表1污染土壤及有機(jī)肥的主要性質(zhì)

Table1Themainpropertiesofcontaminatedsoilandorganicfertilizer

供試材料pH值w(有機(jī)質(zhì))/%w(堿解氮)/(g·kg-1)w(速效磷)/(g·kg-1)w(速效鉀)/(g·kg-1)w(總鉛)/(mg·kg-1)w(總鋅)/(mg·kg-1) 污染土壤6.872.200.390.312.05109.20276.00 鹿糞7.8624.7620.713.247.7657.0049.20 菌肥6.8431.252.46———79.53

“—”表示未檢出。

1.3 樣品分析

試驗(yàn)土壤樣品采用HF-HNO3-HClO4消煮,植物樣品采用HNO3-HClO4濕法消解,采用二乙三胺五乙酸-CaCl2-三乙醇胺(DTPA-TEA)法提取土壤中Pb和Zn的生物有效態(tài),土壤中Pb和Zn的分級(jí)形態(tài)測(cè)定采用改進(jìn)BCR連續(xù)提取法提取[18],并用TAS-火焰原子吸收分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)測(cè)定Pb和Zn的含量;采用電位法(水土體積比為1∶2.5)測(cè)定土壤pH值;采用堿性擴(kuò)散法測(cè)定土壤堿解氮含量;采用NH4F-HCl法測(cè)定土壤速效磷含量;采用NH4OAc法測(cè)定土壤速效鉀含量;采用高溫外熱K2Cr2O7氧化-容重法測(cè)定有機(jī)質(zhì)含量;采用乙酸銨法(適用于酸性和中性土壤)測(cè)定土壤陽(yáng)離子交換量(CEC)。具體試驗(yàn)方法參照文獻(xiàn)[19]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),采用DPS 12.01數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行顯著性差異分析,采用Tukey法進(jìn)行多重比較,差異顯著性水平取0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹿糞與菌肥對(duì)土壤中Pb和Zn有效態(tài)的影響

不同添加量的鹿糞和菌肥對(duì)土壤中Pb和Zn有效態(tài)(DTPA-Pb和DTPA-Zn)含量的影響見(jiàn)表2。由表2可知,隨著熟化時(shí)間的延長(zhǎng),CK和6個(gè)處理組土壤中DTPA-Pb含量均呈不同程度降低,且在90 d時(shí)達(dá)最低。在3個(gè)熟化時(shí)間段內(nèi),LF1處理土壤中DTPA-Pb含量與CK處理相比均無(wú)顯著差異,LF2和LF3與CK處理呈顯著差異(P<0.05)。其中,熟化30 d時(shí)LF2和LF3處理的DTPA-Pb含量較CK處理分別顯著降低8.66%和21.20%(P<0.05),熟化60 d時(shí)分別降低7.87%和20.60%(P<0.05),熟化90 d時(shí)分別降低10.48%和25.81%(P<0.05)。添加菌肥對(duì)土壤中DTPA-Pb含量的影響與添加鹿糞略有不同。添加菌肥熟化30 d時(shí)JF1和JF2與CK處理無(wú)顯著性差異,JF3處理顯著降低26.46%;熟化60 d時(shí)JF1、JF2和JF3較 CK處理分別顯著降低5.77%、12.60%和18.77%(P<0.05);熟化90 d時(shí)分別顯著降低11.56%、17.07%和26.48%(P<0.05),表明鹿糞和菌肥的添加均能降低污染土壤中DTPA-Pb含量。

表2不同處理對(duì)污染土壤中Pb和Zn生物有效態(tài)含量的影響

Table2EffectofdifferenttreatmentsonbioavailabilityofPbandZnincontaminatedsoil

處理w(DTPA-Pb)/(mg·kg-1)w(DTPA-Zn)/(mg·kg-1)30 d60 d90 d30 d60 d90 d CK7.97±0.04a7.62±0.11a7.44±0.10a71.90±0.40a72.70±0.87a73.67±0.58a LF17.84±0.06a7.51±0.09a7.28±0.09a62.80±0.38b62.77±0.71b60.47±0.47b LF27.28±0.04b7.02±0.07b6.66±0.12b59.40±0.40c54.37±1.16c54.53±1.48c LF36.28±0.10c6.05±0.05c5.52±0.12b58.13±0.90c55.07±1.39c52.53±1.07c JF17.85±0.07a7.18±0.08b6.58±0.18b62.00±0.21b53.43±0.72b50.30±0.99b JF27.82±0.10a6.66±0.03c6.17±0.10b57.90±0.29c51.70±0.61bc49.77±0.74b JF37.45±0.03b6.19±0.12d5.47±0.15b51.50±0.47d49.33±0.70c45.93±1.71b

CK為對(duì)照,LF1為土壤+0.5%鹿糞,LF2為土壤+3%鹿糞,LF3為土壤+5%鹿糞,JF1為土壤+3%菌肥,JF2為土壤+5%菌肥,JF3為土壤+10%菌肥。同列數(shù)據(jù)后英文小寫(xiě)字母不同表示同一時(shí)間不同處理間某指標(biāo)差異顯著(P<0.05)。

不同添加量的鹿糞和菌肥對(duì)土壤中DTPA-Zn含量的影響與對(duì)DTPA-Pb含量的影響不同。CK處理土壤中DTPA-Zn含量隨著熟化時(shí)間的延長(zhǎng)略有升高,LF2處理呈先降低后升高的趨勢(shì),其他處理與土壤中DTPA-Pb含量的變化趨勢(shì)一致,即隨著熟化時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)不同程度的降低。在3個(gè)熟化段內(nèi),LF1、LF2和LF3處理的土壤DTPA-Zn含量與CK相比均呈顯著差異,但LF2和LF3處理之間無(wú)顯著差異。說(shuō)明土壤中DTPA-Zn含量隨著添加量的增加均呈先降低后平穩(wěn)的趨勢(shì),即當(dāng)鹿糞添加到一定量時(shí),即使進(jìn)一步增加鹿糞含量,土壤中DTPA-Zn含量并無(wú)顯著性變化。添加菌肥對(duì)土壤中DTPA-Zn含量的影響與添加鹿糞也略有不同。在菌肥添加熟化30、60和90 d時(shí),JF1、JF2和JF3處理土壤中DTPA-Zn含量與CK相比均顯著降低(P<0.05);但在熟化90 d時(shí)3個(gè)處理間DTPA-Zn含量無(wú)顯著差異,表明鹿糞和菌肥的添加均對(duì)土壤中DTPA-Zn含量有一定的降低作用。

2.2 鹿糞與菌肥對(duì)土壤中Pb和Zn形態(tài)的影響

2.2.1鹿糞與菌肥對(duì)土壤中Pb分級(jí)形態(tài)的影響

鹿糞和菌肥對(duì)土壤中Pb分級(jí)形態(tài)的影響如圖1所示。CK處理土壤中可還原態(tài)Pb、可氧化態(tài)Pb和殘?jiān)鼞B(tài)Pb的含量均較高,而酸可提取態(tài)Pb含量較低。添加鹿糞和菌肥后,LF和JF處理均顯著提高殘?jiān)鼞B(tài)Pb含量,顯著降低可氧化態(tài)Pb含量;而LF3和JF1處理可還原態(tài)Pb含量顯著低于CK處理,LF2和JF3與CK處理間則無(wú)顯著差異。

CK—對(duì)照,LF1—土壤+0.5%鹿糞,LF2—土壤+3%鹿糞,LF3—土壤+5%鹿糞,JF1—土壤+3%菌肥,JF2—土壤+5%菌肥,JF3—土壤+10%菌肥。同一組直方柱上方英文小寫(xiě)字母不同表示各處理間Pb含量差異顯著(P<0.05)。

從圖2可知,添加鹿糞和菌肥后的6個(gè)處理均為殘?jiān)鼞B(tài)Pb含量所占比例最高,為45.8%～53.1%; LF1、LF2和LF3處理土壤中殘?jiān)鼞B(tài)Pb含量所占比例較CK分別提高19.2%、16.3%和19.4%,JF1、JF2和JF3處理分別提高20.1%、18.2%和12.8%。6個(gè)處理中可氧化態(tài)Pb含量所占比例次之,為20.7%～26.5%;LF1、LF2和LF3處理土壤中可氧化態(tài)Pb所占比例比CK分別降低9.7%、9.0%和9.0%,LF1、LF2和LF3處理分別降低11.8%、10.2%和6.0%。與CK相比,添加鹿糞和菌肥后可還原態(tài)Pb含量所占比例降低3.7%～8.2%,酸可提取態(tài)Pb含量降低1.2%～3.6%。一般認(rèn)為,酸可提取態(tài)和可還原態(tài)生物活性較高,可氧化態(tài)次之,殘?jiān)鼞B(tài)為穩(wěn)定態(tài);可見(jiàn),添加鹿糞和菌肥后促進(jìn)了酸可提取態(tài)、可還原態(tài)和可氧化態(tài)Pb向殘?jiān)鼞B(tài)Pb轉(zhuǎn)化,使土壤中Pb的活性降低。

有學(xué)者研究表明：學(xué)生語(yǔ)言能力形成的關(guān)鍵時(shí)期是3—12歲，這個(gè)階段，是學(xué)生語(yǔ)言習(xí)得的啟蒙期、黃金期。因此，要想強(qiáng)化學(xué)生的語(yǔ)言能力培養(yǎng)，需要充分把握這個(gè)關(guān)鍵時(shí)期，對(duì)學(xué)生進(jìn)行語(yǔ)言啟蒙、訓(xùn)練，促使學(xué)生語(yǔ)言綜合素質(zhì)的提升。小學(xué)階段的學(xué)生，年齡集中在6—12歲，正是學(xué)生語(yǔ)言學(xué)習(xí)的黃金時(shí)期。因此，在小學(xué)語(yǔ)文的教學(xué)中強(qiáng)化學(xué)生的口語(yǔ)交際能力訓(xùn)練，是夯實(shí)學(xué)生語(yǔ)言基礎(chǔ)，激發(fā)學(xué)生表達(dá)興趣，培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)自信心的關(guān)鍵。小學(xué)語(yǔ)文教師應(yīng)當(dāng)從學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)興趣入手，培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)的技巧，提高學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)的能力，促進(jìn)學(xué)生語(yǔ)言綜合素質(zhì)提升。

CK—對(duì)照,LF1—土壤+0.5%鹿糞,LF2—土壤+3%鹿糞,LF3—土壤+5%鹿糞,JF1—土壤+3%菌肥,JF2—土壤+5%菌肥,JF3—土壤+10%菌肥。

2.2.2鹿糞與菌肥土壤中Zn分級(jí)形態(tài)的影響

圖3為不同處理對(duì)土壤中Zn各形態(tài)的影響。

CK—對(duì)照,LF1—土壤+0.5%鹿糞,LF2—土壤+3%鹿糞,LF3—土壤+5%鹿糞,JF1—土壤+3%菌肥,JF2—土壤+5%菌肥,JF3—土壤+10%菌肥。同一組直方柱上方英文小寫(xiě)字母不同表示各處理間Zn含量差異顯著(P<0.05)。

添加鹿糞和菌肥后,LF1和JF3處理的酸可提取態(tài)Zn含量與CK相比無(wú)顯著差異,其他處理顯著降低;LF2處理可還原態(tài)Zn含量與CK相比無(wú)顯著性變化,其他處理均有顯著差異;LF1和LF2處理可氧化態(tài)Zn含量與CK相比有顯著變化,其他處理均無(wú)顯著差異;而JF2和JF3處理殘?jiān)鼞B(tài)Zn含量顯著高于CK處理,其他處理與CK間均無(wú)顯著差異。

由各處理土壤中Zn分級(jí)形態(tài)所占比例(圖4)來(lái)看,CK和6個(gè)處理中殘?jiān)鼞B(tài)Zn含量最高,其次是酸可提取態(tài)Zn和可還原態(tài)Zn含量,可氧化態(tài)Zn含量較低。6個(gè)處理中JF2和JF3處理殘?jiān)鼞B(tài)Zn含量所占比例較高,分別為57.0%和56.1%,其他處理均低于50%。酸可提取態(tài)和可還原態(tài)Zn含量所占比例均在20%左右,而可氧化態(tài)Zn含量所占比例均低于9%。與CK處理相比,各處理殘?jiān)鼞B(tài)Zn含量所占比例最大提高11.4%,最低提高1.8%;可氧化態(tài)Zn含量所占比例最大降低1.3%;可還原態(tài)Zn最大降低7.0%;酸可提取態(tài)Zn最大降低4.7%。

CK—對(duì)照,LF1—土壤+0.5%鹿糞,LF2—土壤+3%鹿糞,LF3—土壤+5%鹿糞,JF1—土壤+3%菌肥,JF2—土壤+5%菌肥,JF3—土壤+10%菌肥。

2.3 鹿糞與菌肥對(duì)小白菜吸收Pb、Zn的影響

由圖5可知,添加鹿糞和菌肥后,6個(gè)處理小白菜植株中的Pb含量均較CK顯著降低。其中,LF1、LF2和LF3處理與CK相比分別降低12.36%、13.82%和48.50%;JF1、JF2和JF3處理分別降低22.94%、37.37%和45.55%。可見(jiàn),隨著鹿糞和菌肥添加量的增加,植株中的Pb含量呈降低趨勢(shì),且5%鹿糞添加量效果最佳。

添加鹿糞和菌肥后,6個(gè)處理小白菜植株中Zn含量均較CK顯著降低。其中,LF1、LF2和LF3處理與CK相比分別降低6.98%、18.31%和20.73%;JF1、JF2和JF3處理分別降低27.78%、31.45%和32.51%?？梢?jiàn),隨著鹿糞和菌肥添加量的增加,植株中Zn含量呈降低趨勢(shì),且10%菌肥添加量效果最佳。

CK—對(duì)照,LF1—土壤+0.5%鹿糞,LF2—土壤+3%鹿糞,LF3—土壤+5%鹿糞,JF1—土壤+3%菌肥,JF2—土壤+5%菌肥,JF3—土壤+10%菌肥。同一幅圖中同一組直方柱上方英文小寫(xiě)字母不同表示各處理間某指標(biāo)差異顯著(P<0.05)。

3 討論

圖6為不同處理的土壤掃描電鏡圖。由圖6可知，添加鹿糞和菌肥后土壤的孔隙結(jié)構(gòu)和比表面積均有較明顯改善,增加了金屬的吸附點(diǎn)位,降低了重金屬在土壤中的生物活性[21-22]。鹿糞與菌肥中含有大量的有機(jī)質(zhì)和有益微生物,有機(jī)質(zhì)進(jìn)入土壤后會(huì)轉(zhuǎn)化分解成含有不同羥基、羧基等具有活性功能基團(tuán)的腐殖質(zhì),與金屬具有較好的結(jié)合作用[23-26];且金屬結(jié)合物的穩(wěn)定性會(huì)隨著pH值的增加而增加[27-29];有機(jī)肥同時(shí)又可以改善土壤物理性狀,刺激土壤中微生物活性,從而使土壤微生物量碳顯著增加[30-32]。添加鹿糞和菌肥熟化90 d后土壤pH值均略有增加,土壤中微生物量碳含量明顯增加?？梢?jiàn)土壤微生物量碳的增加是降低土壤中Pb和Zn活性的原因之一。土壤陽(yáng)離子交換量(CEC)是指土壤膠體所能吸附各種陽(yáng)離子的總量,它可以反映土壤緩沖能力的大小。添加鹿糞和菌肥后,土壤的CEC分別增加2.25和3.46 cmol·kg-1,表明土壤對(duì)陽(yáng)離子的吸附能力增強(qiáng),這也是降低土壤中Pb和Zn活性的原因之一。

土壤重金屬的形態(tài)分布對(duì)其生物有效性有一定的影響?；钚宰畲蟮臑樗峥商崛B(tài),且遷移性很強(qiáng),易被植物吸收;而可還原態(tài)和可氧化態(tài)在一定的環(huán)境中可轉(zhuǎn)為酸可提取態(tài),從而被植物利用;殘?jiān)鼞B(tài)為穩(wěn)定態(tài),植物不能吸收[33-35]。

(a)對(duì)照土壤

(b) 90 d添加5%鹿糞土壤

(c) 90 d添加10%微生物菌肥土壤放大倍數(shù)為2 000。

土壤Pb和Zn生物有效態(tài)含量均隨鹿糞和菌肥添加量的增加明顯降低,其主要存在形態(tài)為殘?jiān)鼞B(tài),且各處理組明顯高于CK組,進(jìn)一步說(shuō)明鹿糞和菌肥改變了土壤中Pb和Zn形態(tài)所占總量的比例,即土壤中生物活性強(qiáng)的形態(tài)比例降低,土壤重金屬活性減弱,部分轉(zhuǎn)化為生物有效性弱的殘?jiān)鼞B(tài),提高了土壤難溶性結(jié)合態(tài)的比例。但Pb和Zn的形態(tài)變化規(guī)律存在差異,即各形態(tài)Pb的含量分布為殘?jiān)鼞B(tài)>可還原態(tài)>可氧化態(tài)>酸可提取態(tài);而各形態(tài)Zn的含量分布為殘?jiān)鼞B(tài)>酸可提取態(tài)>可還原態(tài)>可氧化態(tài)。有研究顯示,在同一類型土壤中,Pb和Zn的形態(tài)變化規(guī)律既有一致的,也有不同的[36-38]。如李影等[39]研究Pb和Zn形態(tài)變化時(shí)發(fā)現(xiàn),Pb主要是以可還原態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)存在,Zn主要以殘?jiān)鼞B(tài)存在,這可能與土壤的吸附、絡(luò)合能力及熟化過(guò)程中的生物化學(xué)反應(yīng)等有關(guān),具體原因仍需研究。

添加鹿糞和菌肥的小白菜植株中Pb和Zn的含量明顯低于CK組(P<0.05),這可能是因?yàn)槁辜S和菌肥改善了土壤孔隙結(jié)構(gòu)和比表面積,增加了土壤中有機(jī)質(zhì)和微生物數(shù)量,進(jìn)而改變了土壤中金屬的存在形態(tài),使生物活性較大的酸可提取態(tài)、可還原態(tài)、可氧化態(tài)均向無(wú)活性的殘?jiān)鼞B(tài)轉(zhuǎn)化,降低了金屬的生物毒性,同時(shí)也抑制小白菜對(duì)重金屬的吸收。在李影等[39]研究中,土壤中施用有機(jī)肥后,酸可提取態(tài)Pb向殘?jiān)鼞B(tài)Pb轉(zhuǎn)化的量較大,金屬穩(wěn)定性增加,向植物中遷移的風(fēng)險(xiǎn)明顯降低,土壤重金屬的污染程度也降低。

周貴宇等[40]研究發(fā)現(xiàn),番茄植株中Pb含量與土壤中除殘?jiān)鼞B(tài)Pb以外的3種形態(tài)均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。通過(guò)對(duì)小白菜與土壤有效態(tài)Pb和Zn含量的直線回歸分析發(fā)現(xiàn):小白菜植株中的Pb和Zn含量均隨著土壤有效態(tài)Pb和Zn含量的增加而增加,與后者均達(dá)極顯著相關(guān)(P<0.01),相關(guān)系數(shù)r分別為0.969 7和0.951 4,說(shuō)明降低土壤效態(tài)Pb和Zn含量可以有效降低對(duì)小白菜的毒害。

添加鹿糞和菌肥的小白菜植株中Pb和Zn的含量雖明顯低于CK組,但與GB 2762—2017《食品中污染物限量》[41]中Pb含量限值(0.3 mg·kg-1)相比仍然超標(biāo)2倍,說(shuō)明鹿糞和菌肥的添加雖然降低小白菜植株中Pb含量,但沒(méi)有達(dá)到改良效果;土壤中Pb含量為HJ/T 333—2006《溫室蔬菜產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》[42]的2倍左右,因此當(dāng)土壤中Pb含量超標(biāo)時(shí),應(yīng)該慎種葉類蔬菜。試驗(yàn)土壤中Zn含量為標(biāo)準(zhǔn)限值的1.4倍左右,由于Zn同時(shí)是植物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素,在GB 2762—2017中并無(wú)此元素的限制要求;但有研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)植物中Zn的含量超出50 mg·kg-1時(shí),會(huì)使植物產(chǎn)生中毒現(xiàn)象,不利于植物的生長(zhǎng)[43-44]。該研究的CK和6個(gè)處理中小白菜植株中Zn含量為1.0～1.7 mg·kg-1,說(shuō)明鹿糞和菌肥的添加在降低小白菜植株中Zn的含量同時(shí)并未對(duì)其產(chǎn)生毒害作用。

4 結(jié)論

(1)添加鹿糞和菌肥均可以降低菜地土壤中Pb和Zn生物有效態(tài)的含量,其中添加土壤質(zhì)量比為5%鹿糞和10%菌肥的處理對(duì)降低Pb生物有效態(tài)效果最佳。

(2)土壤中Pb和Zn的酸可提取態(tài)、可氧化態(tài)和可還原態(tài)均向殘?jiān)鼞B(tài)轉(zhuǎn)化,說(shuō)明添加鹿糞和菌肥均可改變金屬的賦存形態(tài),降低生物活性較高的形態(tài)含量。

(3)添加鹿糞和菌肥后,小白菜植株中的Pb和Zn含量與土壤有效態(tài)Pb和Zn含量均達(dá)極顯著相關(guān),說(shuō)明降低土壤有效態(tài)Pb和Zn含量可以有效降低其對(duì)小白菜的毒害;但小白菜中Pb含量仍高于GB 2762—2017中的限值,因此在Pb污染土壤中應(yīng)慎種葉類蔬菜。